Identificación molecular de bacterias productoras de polihidroxialcanoatos en subproductos de lácteos y caña de azúcar / molecular identification of polyhydroxyalkanoate-producing bacteria isolated from dairy and sugarcane residues

Abstract

Los polihidroxialcanoatos (PHAs) son bioplásticostermoestables sintetizados por algunas bacterias, que losacumulan como reservas de carbono en forma de inclusiones citoplasmáticas. Estos compuestos se constituyen en una opción para la sustitución de polímeros sintéticos no biodegradables. En este trabajo se evaluó la presencia de bacterias productoras de PHAs en lactosueros derivados de la producción de quesos, y en melaza, cachaza y bagazo de caña de azúcar. El aislamiento bacteriano se realizó en medio mínimo de sales suplementadocon glucosa al 2% y 1 μL mL-1 de rojo Nilo (0,1%). Las colonias que presentaron fluorescencia a 340 nm en este medio, se evaluaron nuevamente mediante microscopía de fluorescenciacon azul Nilo. Aquellas cepas que resultaron positivas para ambaspruebas fueron consideradas como potenciales productoras de PHAs e identificadas por secuenciación de la región 16S del ADN ribosomal. Seguidamente se evaluó, en algunas de éstas, la presencia del gen phaC mediante PCR con cebadores específicos. Se detectaron 38 cepas productoras de PHAs, representando 18morfotipos bacterianos. Fueron identificadas en los sustratosde lactosuero cepas pertenecientes a los géneros Lactococcus, Klebsiella, Pseudomonas, Enterobacter y Enterococcus; mientras que en los subproductos de caña de azúcar se encontraron cepas de los géneros Bacillus, Enterobacter, Pantoea, Klebsiellay Gluconobacter. El gen phaC se detectó por PCR en 16 bacterias que presentaron los arreglos genéticos I y IV. Este trabajo abre la posibilidad de emplear las bacterias obtenidas en procesos alternativos, ambientalmente sostenibles y generadores de valoragregado, para la disposición final de subproductos y residuos agroindustriales. / Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are thermostable bioplastics produced by bacteria and stored as inclusion bodies to serve as a reserve carbon source. These compounds are a goodalternative to non-biodegradable synthetic plastics. In this work, the presence of PHAs-producing bacteria in whey, sugarcane molasses, cachaza and bagasse was investigated. Bacteria were isolated using a minimal medium supplemented with 2% glucoseand 1 μL mL-1 Nile red (0.1%). Colonies exhibitingfluorescence at 340 nm were further analyzed by fluorescence microscopy with Nileblue. When positive for both tests, bacterial isolates were classified as PHAs producers and their 16S rDNA sequenced. For selected isolates, the presence of the phaC gene was confirmed by PCR. A total of 38 strains, grouped into 18 different morphotypes, were identified as PHA producers. Bacteria belonging to Lactococcus, Klebsiella, Pseudomonas, Enterobacter and Enterococcus genera were isolated from whey and Bacillus, Enterobacter, Pantoea, Klebsiella and Gluconobacter from sugar cane residues. The phaC gene was detected by PCR in 16 bacteria withtype I and IV arrangements. This work opens up the possibility of using the isolated bacteria as an environmentally sustainablealternative for the disposal of agro-industrial residues as well as an additional income source.