Microorganismos anaerobios ruminales de ganado criollo Bon: Identificación molecular y evaluación de su capacidad celulolítica

Abstract

Resumen: La investigación biotecnológica está dedicada a maximizar toda la eficiencia de cada una de las etapas del proceso biotecnológico y encontrar organismos que sinteticen productos que sean utiliza nivel industrial, alimenticio, ambiental y farmacéutico. Este último proceso involucran necesariamente, aislamiento, caracterización y si es preciso, modificación de genes que expresen efectivamente en microorganismos que puedan ser usados para la producción industrial. Con el fin de contribuir a la búsqueda de enzima celuloliticas de uso potencial en procesos biotecnológicos agroindustriales, en el presente trabajo se compilaron los resultados aún no publicados en tres proyectos de investigación de aislamiento nativos de bacterias y hongos anaerobios del rumen de ganado criollo BON y a la evaluación de su capacidad enzimática en residuo de cosecha. Esta compilación permitió visualizar y discutir los resultados de una manera global, que no era posible realizar previamente por la diferencia temporal en desarrollo de estos trabajos (2000-2005). Los resultados alcanzados contribuyen a general conocimiento y estandarizar metodología para el estudio de microorganismos rúmiales aislados de ganado criollo colombiano, una de las áreas poco explorada en nuestro país y en el mundo. En la primera sección se presenta los trabajos realizados con bacterias anaerobias rumiales, los cuales concentraron en la identificación molecular por técnicas PCR y secuenciación. En la segunda se presentan los trabajos realizados en hongos anaerobios rúmiales, en los cuales se hizo una aproximación a su identificación molecular y la evolución de su capacidad celulolitica en residuos de cosecha. Una sección final está concentrada en concentrada en condensar los alcances y perspectivas en este campo de investigación. En Colombia, esta área de investigación viene siendo abordada por muy pocos grupos de investigación. De hecho, a finales del año 1999, en Colombia solo dos grupos de investigación trabajaban microorganismos ruminales con un enfoque principal en la nutrición animal: CORPOICA y el grupo de Biotecnología Ruminal, BIORUM de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Solo recientemente, un grupo de la Universidad de Antioquia se ha sumado a la investigación en esta área. Por invitación del profesor Luis Alberto Giraldo, director del grupo BIORUM inicie mi participación en el grupo, con el interés centrado en la diversidad genética microbiana del rumen. Sin embrago, el grupo BIORUM apenas estaba tratando de implementar el cultivo y recuento de microorganismos ruminales y no contaba con el desarrollo investigativo ni la infraestructura adecuada para que se pudiera adelantar la investigación en este sentido. El carácter anaeróbico y pleomorfico de la microbiota ruminal había creado la necesidad de implementar técnicas moleculares para su recuento pero la Sede no contaba con equipos que permitieran cuantificar las hibridaciones marcadas radiactivamente que se usaban para estos fines. Esta limitación fue la motivación principal para el desarrollo de una técnica molecular basada en PCR en el que las cortas sondad especies específicas y universales utilizadas para el recuento de métodos de hibridación podrían ser cebadores. Esta idea dio origen al proyecto “ identificación de bacterias anaerobias de rumen (BAR) mediante la reacción en cadena de la polomerada y en la realización de sus trabajos de grados los estudiantes de zootecnia José Carlos Menco González y Juan Aicardo Segura Cano, los cuales fueron distinguidos como meritorios y la estudiante de maestría en biotecnología Diana Patricia Gómez Cortes en los proyectos Hongos anaerobios de rumen: identificación molecular y evaluación de su capacidad celuloliticas y producción de celulosas a partir de cepas nativas de hongos anaerobios cultivados en residuos de cosechas participación de los estudiantes de la maestrea en biotecnología Edgar de Jesús Munera Tuberquia y en forma parcial , Diana Patricia Gómez Cortes. Los resultados alcanzados, se obtuvieron con recursos limitados y una infraestructura inadecuada, pero con el entusiasmo de los que hemos tenido oportunidad de trabajar en estos proyectos. En el laboratorio de biotecnología rumial por ejemplo, no se cuenta con una cámara de anaerobiosis son de adaptaciones simples que permitan el flujo de gases desde la pipeta de CO2 a los medios de cultivos. Otras adaptaciones tales como convenir la punta de una pipeta Pasteur en ventosa, diseñar un micropistilo acoplado a un taladro para fracturar milenio en tubos eppendorf y el diseño y la elaboración en acrílico de una cámara de anaerobiosis son algunos de las evidencias creativas de los estudiantes que aceptaron el reto de transitar conmigo por el mundo poco explorado de la microbiota rumial del trópico.