Aislamiento y caracterización de extremocinas por microorganismos psicrofilos/psicrotolerantes a partir de muestras colectadas del Atlántico Sur

Tesis

Summary *

Un organismo que prospera en un ambiente extremo es llamado extremófilo. La capacidad de adaptación de los microorganismos a un ambiente extremo se debe a la versatilidad que tienen para modificar sus estructuras biológicas mediante selección natural en períodos de tiempo relativamente cortos. Dentro de los extremófilos es posible encontrar organismos pertenecientes a los tres dominios de vida: archaea, procariotas y eucariotas. Los ecosistemas extremos abarcan lugares como aguas termales y géiseres, profundidades marinas, salares, desiertos, masas de hielo, lagos alcalinos, zonas volcánicas, entre otros. Los ecosistemas fríos (profundidades oceánicas, regiones polares y altas cumbres) a pesar de las bajas temperaturas, han sido colonizados por los organismos psicrófilos. Los microorganismos psicrófilos como los psicrotolerantes no solo están adaptados a las bajas temperaturas, sino que su adaptación suele estar acompañados de otras condiciones, como los altos niveles de presión, salinidad y/o radiación ultravioleta. Los organismos que habitan en ambientes extremos son considerados hoy en día una fuente importante de metabolitos, enzimas y bioproductos con características únicas y diferenciadas de aquellos producidos en condiciones normales. Por otro lado, a pesar de los avances en las terapias de infecciones bacterianas, la frecuencia de aparición de bacterias resistentes a antibióticos continúa en aumento. De allí surge la necesidad de búsqueda de nuevos antimicrobianos para su uso farmacéutico o bien para ser aplicados en productos alimenticios de manera de mejorar su calidad y seguridad. Este trabajo se centró en la búsqueda de microorganismos psicrotolerantes y psicrófilos con la capacidad de producir sustancias inhibitorias de microorganismos patógenos humanos y de animales, como así también de fitopatógenos; que sean activas a bajas temperaturas para su potencial uso en la conservación de alimento, en la industria farmacéutica, y/o como agente de biocontrol en la agricultura. Mediante técnicas de selección se aislaron 27 productores de antimicrobianos a partir de muestras de agua y sedimento provenientes de la región Antártica, que fueron agrupados por técnicas moleculares. De estos aislamientos se eligieron 4 para su caracterización e identificación. Tres de de ellos (2D, 5D, 6D) están filogenéticamente relacionados con Halomonas Titanicae, y uno de ellos (aislamiento 18SH) con Candida Sake. Los compuestos antimicrobianos producidos por los aislamientos 2D ,5D, 6D presentan un amplio espectro de inhibición contra bacterias patógenas Gram negativas y Gram positivas, bajo peso molecular, y resistencia a sus propios agentes antimicrobianos. Por otro lado el compuesto antagonista producido por el aislamiento 18SH tiene un espectro de inhibición bacteriana más acotado, pero presenta actividad antagonista contra hongos causantes de podredumbres en frutas y otras especies de hongos aislados de las Yungas. Su antimicrobiano posee un peso molecular superior a 12000 Da y el aislamiento es resistente a su propio antimicrobiano. Se seleccionó el aislamiento 18SH por su potencial acción como agente de biocontrol, para una caracterización más amplia del antimicrobiano producido. Los estudios indican estabilidad del antimicrobiano en un rango de pH de 5,0 a 7,0 y en un rango de temperaturas de 4°C y 45°C. Finalmente se elaboró un protocolo para concentrar y purificar parcialmente el compuesto antimicrobiano mediante extracción en fase sólida. Estudios de esta molécula demostraron que es producida durante la fase estacionaria temprana de crecimiento y es capaz tanto de producir y retener actividad antimicrobiana a bajas temperaturas. Information provided by the agent in SIGEVA