Estudio de la producción y actividad de proteínas tipo hidrofobinas y quitinasas de Lecanicillium lecanii en cultivos en sustrato sólido y sumergido Público Deposited

Lecanicillium lecanii es un hongo entomopatógeno usado comercialmente como agente de control biológico en agricultura. Sin embargo, poco se sabe sobre su producción de proteínas tipo hidrofobinas (HfbLs) y quitinasas, las cuales son requeridas para su desarrollo y actividad patogénica. En virtud de lo anterior, en esta tesis de doctorado se estudió diversos factores que afectan a la producción de dichas proteínas, tales como, el tipo cultivo, de soporte y fuente de carbono. Asimismo, se determinó el efecto sobre la actividad superficial de HfbLs. La hidrofobicidad resultado de factores extrínsecos, como el tipo de cultivo, tal es el caso del cultivo sumergido SmC (hidrofílico) y SSC (utilizando PUF, material hidrofóbico), la fuente de carbono (por ejemplo, la quitina que es insoluble en agua y la fructosa que es soluble en agua), influyeron significativamente sobre la producción de quitinasas e hidrofobinas de clase I de L. lecanii. El crecimiento de L. lecanii en SSC y el uso de quitina coloidal como fuente de carbono favoreció la producción de β-N-acetilhexosaminidasas e hidrofobinas ca. 3 y 10 veces, respectivamente, en comparación con el SmC. Interesantemente, en este estudio se observó que si bien la quitina es un inductor de quitinasas, también tuvo efecto significativo sobre la actividad superficial de hidrofobinas. La hidrofobina clase I obtenida de SSC con quitina mostró actividad superficial al reducir la hidrofobicidad del teflón (ca. 50 %), lo cual no ocurrió con las proteínas producidas en SSC adicionado con fructosa. Las observaciones anteriores permitieron el planteamiento de la pregunta de investigación sobre cómo la hidrofobicidad del tipo del soporte y características químicas de la quitina empleada en SSC podrían afectar la producción y actividad de las hidrofobinas de L. lecanii. Los resultados mostraron que L. lecanii fue capaz de producir proteínas tipo hidrofobina clase I y clase II en cultivos en sustrato sólido (SSC) utilizando agrolita (P) o poliuretano (PUF) como soportes inertes adicionados con quitina coloidal como fuente de carbono. La pureza y las propiedades fisicoquímicas, así como el grado de acetilación (DA) de la quitina, influyeron significativamente en la producción de hidrofobinas clase I de L. lecanii en SSC sobre PUF.

Además, se observó que el carácter hidrofílico de la agrolita y la hidrofobicidad del poliuretano fueron factores significativos para la producción y actividad superficial de las HfbLs de este hongo. La mayor producción de HfbLs clase I se obtuvo en cultivos con soporte hidrofóbico, PUF, (302.1 ± 14.8 µg HfbL mL⁻¹ ), y mostraron tener actividad superficial al reducir ca. 50 % la hidrofobicidad del teflón. Las HfbLs clase II fueron producidas en ambos soportes, PUF y P, sin embargo su producción en cultivos con agrolita fue ca. 3 veces mayor en comparación al PUF. Las HfbLs clase II mostraron capacidad de reducir ca. 25 % la hidrofobicidad del teflón y ca. 50 % la tensión superficial del agua. Se determinó que la hidrofobicidad de compuestos orgánicos volátiles (COVs) utilizados como fuentes de carbono en cultivos sumergidos tipo microcosmos también influyó significativamente sobre la producción de quitinasas y HfbLs. L. lecanii mostró capacidad de crecer y consumir n-hexano y tolueno con o sin quitina coloidal como fuente de carbono en SmC. La cepa L157 mostró el mayor consumo de n-hexano (55.6 %) y tolueno (52.9 %) al ser utilizados como única fuente de carbono. En SmC adicionados con quitina e hidrocarburos (MChT y MChH), la cepa L157 mostró capacidad de producir endoquitinasas y N-acetil hexosaminidasas e incrementó hasta 10 veces la producción de HfbL clase I (548.6 ± 26.3 µg Hfb mL⁻¹ proteína) en comparación con lo observado en cultivos adicionados con quitina como única fuente de carbono (57.4 ± 4.7 µg Hfb mL⁻¹ proteína). La hidrofobicidad de los COVs probados también afectó la actividad superficial de las HfbLs clase I. La mayor reducción de la hidrofobicidad del teflón fue obtenida con las HfbLs clase I obtenidas de MChT (ca. 48 %) en comparación con las obtenidas de MChH (ca. 10 %). El presente estudio nos permitió observar la estrecha relación entre la producción de las quitinasas e hidrofobinas de L. lecanii. Es destacable observar que la hidrofobicidad del tipo de cultivo, el soporte y la fuente de carbono en el cultivo fueron elementos clave para la producción y actividad superficial de las proteínas tipo hidrofobinas, mientras que el uso de quitina fue esencial para la producción de HfbLs con actividad superficial. Determinar el efecto de la hidrofobicidad sobre la producción de quitinasas y HfbLs de L. lecanii resultó relevante para profundizar nuestro conocimiento sobre el desarrollo y patogénesis del hongo. Además, fue posible establecer un método de transformación de L. lecanii empleando fosfinotricina (PPT) como agente selectivo (gen bar) lo cual podría facilitar los futuros estudios sobresu desarrollo e interacción con el ambiente. Con base en lo anterior, este estudio podría continuar con la purificación, análisis estructural e interacción de este hongo sobre diferentes superficies y con el estudio de la participación de las HfbLs en el desarrollo fúngico.

Relaciones

En Conjunto Administrativo:

Descripciones

Nombre del atributoValores
Creador
Colaboradores
Tema
Editor
Idioma
Identificador
Palabra Clave
Año de publicación
  • 2014
Tipo de Recurso
Derechos
División académica
Línea académica
Licencia
Última modificación: 09/27/2022
Citaciones:

EndNote | Zotero | Mendeley

Elementos