Potencial biotecnológico de bacterias luminiscentes aisladas del Golfo de Nicoya, Costa Rica

Abstract

En Costa Rica, la biotecnología es una de las áreas prioritarias para el desarrollo de la ciencia, la tecnología, la innovación y la competitividad nacional. En los últimos años, se han desarrollado proyectos relacionados con biotecnología microbiana y ambiental, pero existen pocas referencias sobre biotecnología marina. Este trabajo pretende contribuir con el desarrollo de la biotecnología marina mediante la caracterización por técnicas fenotípicas, moleculares y metabólicas de bacterias luminiscentes aisladas del Golfo de Nicoya, Costa Rica, para la determinación de su potencial biotecnológico. Se aislaron IO cepas de bacterias luminiscentes de 4 zonas del Golfo de Nicoya. La caracterización fenotípica se realizó mediante identificación morfológica, pruebas de crecimiento y pruebas API (Biomerieux@). Para la identificación molecular se realizó la extracción de ADN genómico total. Las reacciones PCR se realizaron con los marcadores moleculares: 16S ARN", gyrB y pyrH. La secuenciación de los amplicones se realizó con el Analizador Genético Automático ABI 3130 (Applied Biosystems@). El potencial biotecnológico de las cepas aisladas se determinó evaluando antibiogramas, efecto antagónico, actividad lipolítica, hemolítica, amilolítica, degradadora de xenobióticos y tensoactiva. Los análisis moleculares permitieron agrupar a las cepas aisladas en los géneros Vibrio y Photobacterium. El 50% de las cepas aisladas disminuyen de manera significativa la tensión superficial y el 100% la tensión interfacial, utilizando sacarosa como sustrato, 50% fue capaz de degradar petróleo, 40% diesel, 40% presentó actividad lipolítica, 30% evidenció actividad antimicrobiana, 20% actividad amilolítica, 20% fue positivo para hemólisis y 10% posee potencial para biorremediar sistemas contaminados con sustancias organocloradas. Se evidencia el potencial biotecnológico de las cepas luminiscentes aisladas y sus aplicaciones. Se recomienda continuar ampliando el conocimiento de la diversidad microbiana de los ecosistemas marinocosteros del país y continuar con la bioprospección de metabolitos de interés biotecnológico.

In Costa Rica, biotechnology is one of the priority areas for the development of science, technology, innovation and national competitiveness. In recent years, projects related to microbial and environmental biotechnology have been developed, but there are few references on marine biotechnology. This work intends to contribute to the development of marine biotechnology through the characterization by phenotypic, molecular and metabolic techniques of luminescent bacteria isolated from the Gulf of Nicoya, Costa Rica, to determine their biotechnological potential. IO strains of luminescent bacteria were isolated from 4 areas of the Gulf of Nicoya. The phenotypic characterization was carried out by means of morphological identification, growth tests and API tests (Biomerieux@). For molecular identification, total genomic DNA extraction was performed. The PCR reactions were carried out with the molecular markers: 16S RNA", gyrB and pyrH. The sequencing of the amplicons was carried out with the ABI 3130 Automatic Genetic Analyzer (Applied Biosystems@). The biotechnological potential of the isolated strains was determined by evaluating antibiograms, antagonistic effect, lipolytic, hemolytic, amylolytic, xenobiotic degrading, and surfactant activity.The molecular analyzes allowed grouping the isolated strains into the genera Vibrio and Photobacterium.50% of the isolated strains significantly decreased surface tension and 100% the interfacial tension, using sucrose as a substrate, 50% were able to degrade oil, 40% diesel, 40% presented lipolytic activity, 30% showed antimicrobial activity, 20% amylolytic activity, 20% were positive for hemolysis and 10% have the potential to bioremediate systems contaminated with organochlorine substances The biotechnological potential of isolated luminescent strains and their applications is evidenced. It is recommended to continue expanding the knowledge of the microbial diversity of the marine-coastal ecosystems of the country and to continue with the bioprospecting of metabolites of biotechnological interest.