Bacterias termofilicas

Potential of thermophilic amylolytic bacteria for growth in unconventional media: Potato peels

Las enzimas termofílicas han cobrado gran popularidad debido a que, contrariamente a las mesoenzimas soportan ambientes extremos como altas temperaturas y presiones, aspectos de gran relevancia industrial; y a esto se le adiciona que se perciben como más seguros que los catalizadores químicos y generan menos residuos.

La conversión de almidón a glucosa, proceso de especial interés en la generación de biocombustibles y en la industria alimenticia, requiere de la previa gelatinización de los gránulos de almidón para que se pueda efectuar la hidrolisis enzimática de los enlaces del polisacárido; este paso previo requiere una gran cantidad de energía y recursos, por ello, un método alternativo que abarata esta conversión es el uso de microorganismos que en su interior realicen el proceso. En este artículo se utilizaron cuatro cepas distintas de bacteria termófilas extraídas de aguas termales de Chakwal, Pakistán; tras ser sometidas a un análisis filogenético, se confirmo que las bacterias pertenecen al género Bacillus licheniformis, lo llamativo de este artículo fue que el sustrato bajo el cual fueron cultivadas las cepas fue un medio poco convencional, la cáscara de papa, otorgándole un valor agregado a un desecho agrícola.

Como primer paso experimental tenemos, la recolección y aislamiento de las termobacterias, para ello se recogió agua y fango de las aguas termales en recipientes esterilizados, que posteriormente, fueron esparcidos en cajas Petri, que contenían un medio de agar almidón preparado a partir de cáscara de papa, que fue la fuente de carbono; las cajas Petri se incubaron, tras 24 horas, se analizó su potencial degradativo del almidón, sumergiéndolas en una solución de yodo, verificando la acción hidrolizante. Para cuantificar la actividad amilasa se siguió el método de Bethford, definiendo una unidad de actividad enzimática como la cantidad de enzima que formó 1 mg de azúcar reductor/minuto.

Al comprobar que el medio era efectivo al igual que las bacterias, se realizó la caracterización de su morfología como tamaño, opacidad, márgenes, consistencia; así como de su bioquímica, realizando distintas pruebas, resultando gran positivas, formadoras de esporas, motilidad y positivas a pruebas de catalasa y amilasa. Como paso adicional, se identificaron las cepas, para ello primero se centrifugo, el gen de ARNr 16S bacteriano se amplificó con cebadores (27F, 1492R); una vez amplificados, se realizo PCR, sus productos se sometieron a electroforesis y purificación de PCR con un kit especial para ello, se realizó la secuenciación y se comparó el resultado final en la base de datos Gene Bank, así se determinó, que las bacterias termófilas que se recolectaron pertenecían a Bacillus licheniformis. Al tener la caracterización, se procedió a la optimización del pH y la temperatura, manipulando las condiciones y realizando análisis estadístico, también se optimizó el tamaño del inoculo y el requerimiento de oxígeno. Consecuentemente, los aislados bacterianos se cultivaron bajo las condiciones óptimas, con agitación continua, extrayendo durante tres días 10 ml del caldo de cultivo para monitorear la actividad amilasa, al tener las condiciones que dan mayores rendimientos se calculó la densidad de las células bacterianas (bacterias/ml de caldo de cultivo).

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