Exploración de la producción de actividades enzimáticas extracelulares de alto valor biotecnológico en actinobacterias

Abstract

Las actinobacterias son bacterias Gram positivas o Gram variables que, históricamente, han sido reconocidas por su capacidad para producir metabolitos con aplicaciones en medicina humana, agricultura y veterinaria. No obstante, en los últimos años ha crecido el interés por su potencial para secretar enzimas extracelulares con aplicaciones en industrias emergentes, lo que las posiciona como candidatas clave en procesos de biocatálisis. La identificación de actividades enzimáticas en cepas novedosas resulta fundamental, ya que permite detectar microorganismos con valor estratégico para futuros desarrollos biotecnológicos. El objetivo del trabajo fue analizar el potencial de actinobacterias aisladas de diferentes ambientes para producir enzimas extracelulares de interés industrial, médico y/o farmacológico. Para ello, se trabajó con cepas pertenecientes ala colección de cultivo del Laboratorio de Biotecnología de Actinobacterias, evaluándose la producción de queratinasa, fosfolipasa, proteasa, asparaginasa, tirosinasa y lacasa. La detección de estas actividades se realizó en placas de Petri con medios de cultivo sólidos suplementados con sustratos específicos: pluma de pollo molida, yema de huevo, leche descremada, asparagina, tirosina y guayacol, respectivamente. Las cepas se sembraron por punción y se incubaron a 30 °C durante cinco días, incluyendo los controles adecuados. La expresión de las actividades enzimáticas se evidenció mediante la aparición de halos de hidrólisis en los ensayos de queratinasa, fosfolipasa y proteasa, un halo rojo en el caso de asparaginasa y un cambio de coloración en la colonia para tirosinasa y lacasa. Para las tres primeras actividades, se calculó el Índice Enzimático (IE) como la relación entre el diámetro del halo y el diámetro de la colonia, el cual se utilizó como indicador del potencial productor de enzimas de cada cepa. De las 36 cepas evaluadas, todas expresaron al menos una de las actividades enzimáticas analizadas, con excepción de las cepas ER6 y A6, que no manifestaron actividad en las condiciones y medios de cultivo utilizados. Las actividades más frecuentes fueron proteasa (77,8 %) y fosfolipasa (63,9 %), mientras que la menos representada fue lacasa (19,4 %). En los casos donde se determinó el IE, los valores oscilaron entre 1,2 y 4,0, destacándose la actividad proteasa por presentar los índices más elevados. Si bien no se calculó el IE para asparaginasa, las cepas positivas exhibieron una intensacoloración roja alrededor de la colonia. Ninguna cepa produjo simultáneamente todas las enzimas evaluadas; sin embargo, seis de ellas expresaron cinco de las seis actividades analizadas. Entre estas, la cepa ER4 se destacó por exhibir los valores más altos de IE en la mayoría de las actividades. Por su parte, la cepa ER17 mostró una notable actividad lacasa, evidenciada por la intensa coloración oscura desarrollada en su colonia. Los resultados obtenidos demuestran la notable versatilidad enzimática de las actinobacterias estudiadas, resaltando su potencial biotecnológico. Este potencial adquiere mayor relevancia si se considera que las enzimas evaluadas presentan aplicaciones tanto en el ámbito ambiental como en áreas de salud e industria farmacéutica.