Métodos de identificación polifásica aplicados a la búsqueda de microorganismos con potencial industrial / Polyphasic identification methods applied in searching for microorganisms with industrial potential

RESUMEN

Introducción: La bioprospección de metabolitos de interés antropogénico emplea métodos de recolección de microorganismos en ecosistemas extremófilos o endémicos. La microbiota aislada en estos lugares puede o no incluir microorganismos patógenos. Es imprescindible un enfoque interdisciplinario que permita abordar la búsqueda de las especies de interés mientras se preserva la buena salud de los investigadores. Objetivo: Identificar molecular, bioquímica y morfológicamente microorganismos patógenos humanos en cepas celulolíticas de importancia industrial almacenadas en el banco de cepas del Laboratorio de Investigación de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador, procedentes del Yasuní, la Antártida y Balzapamba. Métodos: Se realizó un estudio de bioprospección de bacterias celulolíticas empleando técnicas de microbiología ambiental. Se evaluaron las características morfológicas mediante tinciones, como por ejemplo Gram. Además, se realizaron pruebas bioquímicas y antibiogramas para bacterias Gram-negativas y Gram-positivas. Las pruebas moleculares utilizaron extracción de ADN bacteriano para la secuenciación Sanger del gen 16S. Resultados: Se encontraron las especies Klebsiella pneumoniae (Y2 y Y3r) y Nocardia asteroides (Y1 y Y3p) en las muestras de material lignocelulósico recolectadas en Yasuní, mientras que las especies aisladas en la Antártida y en Balzapamba corresponden a Bacillus subtillis. Conclusiones: Se identificaron cepas pertenecientes a diferentes géneros bacterianos. Las bacterias del género Klebsiella, en las muestras colectadas en Yasuní, podrían tener un potencial patógeno. Eso se puede corroborar con técnicas de genotipificación. Por lo tanto, puede existir riesgo para los seres humanos que realizan bioprospección en ese ecosistema y se deben tomar medidas de bioseguridad.

ABSTRACT

Abstract Background: The bioprospection of metabolites of anthropogenic interests employs methods of collecting microorganisms in extremophile or endemic ecosystems. The microbiota isolated in these places may or may not include pathogenic microorganisms. Therefore, an interdisciplinary approach is essential to address the search of the species of interest while the good health of the researchers is preserved. Objective: To identify in molecular, biochemical and morphologically ways some human pathogenic microorganisms in cellulolytic strains of industrial importance stored in the strain bank of the Research Laboratory of the Faculty of Chemical Engineering at the Central University of Ecuador, from Yasuní, Antarctic and Balzapamba. Methods: IA bioprospecting study of cellulolytic bacteria was performed using environmental microbiology techniques. Morphological characteristics were assessed by Gram staining. In addition, biochemical tests and antibiograms were performed for Gram-negative and Gram-positive bacteria. The molecular tests used extraction of bacterial ADN for 16S gene Sanger sequencing. Results: The species Klebsiella pneumoniae (Y2 and Y3r) and Nocardia asteroides (Y1 and Y3p) were found in samples of lignocellulosic material collected in Yasuni, while the isolated species in Antarctica and Balzapamba correspond to Bacillus subtillis. Conclusions: Strains belonging to different bacterial genera were identified. The bacteria of the genus Klebsiella from the samples collected in Yasuní could have a potential pathogen. This can be corroborated with genotyping techniques. Therefore, there could be a risk to humans who perform bioprospecting in that ecosystem and biosecurity measures should be taken.