Diversidad de metabolismos respiratorios anaerobios en el sedimento de Salitral Negro, La Pampa

Abstract

Los ambientes hipersalinos exhiben una concentración de sales superior al 10%, siendo la vida en ellos energéticamente costosa. Dada la presión osmótica que enfrentan, los microorganismos hiperhalófilos desarrollaron estrategias adaptativas como la acumulación de iones potasio o de solutos compatibles, modificando su metabolismo y maquinaria intracelular. En estos ambientes se encuentran representados los tres Dominios de la vida, siendo Archaea y Bacteria los predominantes. Nuestro grupo investiga la diversidad microbiana de la salina Salitral Negro (La Pampa, Argentina) desde hace años, centrándonos en este caso en la comunidad de respiradores anaeróbicos presentes en el sedimento, a fin de identificar los aceptores electrónicos que pueden utilizar y las asociaciones ecológicas que pueden darse en función de estos metabolismos. Se abordó también el estudio de los osmolitos acumulados para determinar una posible relación entre estos mecanismos adaptativos y el aceptor electrónico utilizado. A partir de muestras de sedimento del Salitral Negro se hicieron repiques en medios definidos utilizando lactato como dador y nitrato, sulfato, fumarato, tiosulfato o un electrodo polarizado como aceptores electrónicos. Los enriquecimientos se burbujearon con N2:CO2 (80:20) para desoxigenar y se cultivaron en recipientes herméticos a 42°C en oscuridad, repicando periódicamente. Una vez estabilizados los consorcios, se extrajo ADN y se amplificó un fragmento del gen de la subunidad 16S del ARNr, usando cebadores específicos para arqueas y bacterias. Los productos se analizaron en electroforesis de gradiente desnaturalizante (DGGE 45-65% urea-formamida). Las bandas se reamplificaron y enviaron a secuenciar para identificar los microorganismos de cada consorcio. Alícuotas de cada uno se analizaron para conocer los osmolitos presentes. Se realizó una extracción etanólica para cuantificar prolina y glicina-betaína por HPLC. Para conocer el contenido de potasio intracelular las muestras se sonicaron y enviaron a analizar por la técnica de plasma inductivamente acoplado (ICP). Se obtuvo crecimiento con todos los aceptores utilizados, con tiempos de duplicación muy diferentes. Con nitrato se logró la mayor velocidad, seguido de fumarato. El desarrollo de los demás cultivos fue menor, medido tanto por su tiempo de duplicación, como por absorbancia máxima alcanzada. En todos los consorcios se encontraron arqueas y bacterias, incluidas algunas no descriptas anteriormente como respiradoras de los sustratos en los que se las detectó en este trabajo. La acumulación de glicina-betaína como osmolito fue mayoritaria y no se detectó presencia de prolina en estos cultivos. La cantidad de potasio detectada sugirió que la utilización de este ión sería una estrategia secundaria. Los resultados presentados contribuyen a profundizar el conocimiento existente sobre la diversidad y fisiología de la microflora anaeróbica de ambientes hipersalinos, que permanece aún muy poco explorada.