Aislamiento y caracterización de microorganismos obtenidos de reactores sulfoxidantes Público Deposited

Los compuestos reducidos de azufre (sulfuros metálicos Na2S, ácido tiosulfúrico H2S2O3, ácido sulfuroso H2SO3, sulfhídrico R-SH y sulfuro HS- ) son nocivos para el medio ambiente porque están asociados a la lluvia ácida, causante de daños a los cultivos, ganado fenómenos de corrosión y problemas respiratorios a la población. Dentro de las formas de remediación más eficientes y ecológicamente atractivas está el empleo de microorganismos que utilizan como fuente de energía dichos compuestos. Un amplio estudio en su identificación, caracterización, fisiología y bioquímica permitirá un manejo más eficiente de los procesos biotecnológicos de bio-remediación relacionados con el tratamiento de emisiones ricas en compuestos contaminantes como sulfuros y tiosulfatos. De acuerdo con lo anterior, en el presente trabajo se lograron aislar tres cepas sulfoxidantes nombradas IMP, BMP-1T y AR3, provenientes de comunidades bacterianas sulfoxidantes presentes en tres reactores en cultivo continuo, funcionando bajo diferentes condiciones de operación (Tabla 4). Los aislados mostraron un rendimiento de crecimiento en presencia de tiosulfato muy semejante, siendo para IMP 1.25 g proteína/mol S2O3 2- consumido, BMP-1T 1.07 g proteína/mol S2O3 2- consumido y por último AR3 con 1.49 g proteína/mol S2O3 2- consumido. El análisis de la secuencia del gen del rRNA 16S indicó que los aislados IMP y AR3 presentaron 98 % y 99 % de similitud con Halothiobacillus neapolitanus DMS 581, mientras BMP-1T resultó ser una especie nueva cuyas células fueron Gram variable, aerobias, halótolerantes móviles y bacilos con endoesporas.El contenido de G+C en el DNA fue de 43.8 mol%. En la pared celular el peptidoglicano se compone de ácido m-diaminopimélico; y también se encuentra como principal ácido graso C15:0 (77.30 %). El análisis del gen del rRNA 16S mostró que la especie pertenece al género Bacillus, compartiendo un 99.5% de similitud con Bacillus jeotgali CCM 7133 T. Sin embargo, la hibridación DNA-DNA entre nuestro aislado y esta especie fue del 44 %. Los bajos porcentajes demostraron claramente que BMP-1T y Bacillus jeotgali CCM 7133T representan dos especies diferentes. Por lo tanto, nosotros sugerimos la inclusión de la especie BMP-1T en el género Bacillus como una nueva especie con el nombre de Bacillus thioparus sp. nov. La cepa fue depositada en dos ceparios internacionales reconocidos, Colección de Cultivo UNAM-48/WFCC como especie tipo BM-B-436T y la Colección Española de Cepas Tipo como CECT 7196 T. En cuanto a la secuencia del gen del rRNA 16S se depositó en la base de datos GenBank con el número de acceso DQ371431.

The reduced sulfur compounds have an impact on the environment. Among the methods for remediation, the most efficient and ecologically attractive is the one that use microorganism able to autotrophic growth using reduced sulfur compounds as sources of energy. A better identification and characterization as well as deeper understanding of their physiology and biochemistry will allow a more efficient management of the biotechnological bioremediation processes closely related to the treatment of rich emissions in sulfide and thiosulfates compounds pollutants. Then, according to what had been said above, this thesis reports the isolation of three sulfoxidizing species named IMP, BMP-1T y AR3 from three continuous wastewater treatments culture systems operating with a bacterial consortium at different conditions. Strains grew chemolithoautotrophically by oxidation of thiosulfate to sulfate with a growth yield of 1.25 g protein mol-1 of thiosulfate consumed for IMP, 1.07 g protein mol-1 of thiosulfate consumed for BMP-1T and finally, 1.49 g protein mol-1 of thiosulfate consumed for AR3. The rRNA 16S gene analysis showed that strains IMP and AR3 had 98 % and 99% of sequence similarity with Halothiobacillus neapolitanus DMS 581, while BMP-1T was a novel bacterium. Cells of the isolate were Gram-variable, aerobic, moderately-halotolerant, motile and endospore-forming rods. Strain BMP-1T grew chemolithoautotrophically by oxidation of thiosulfate to sulfate with a growth yield of 1.07 g protein mol-1 of thiosulfate consumed. DNA G+C content was 43.8 mol%. Its cell wall had peptidoglycan based on mdiaminopimelic acid, and the major component of fatty acid was C15:0 (77.30 %). rRNA 16S gene analysis showed that this strain belongs to genus Bacillus, sharing a 99.5 % of sequence similarity with Bacillus jeotgali CCM 7133T . DNA-DNA hybridization between our isolate and this strain was 44 %. Thus, one suggest the inclusion of strain BMP-1T in the genus Bacillus as a novel species and propose the name Bacillus thioparus sp. nov. The type strain BMP-1T was deposited in two international certified culture collections in two different countries (Colección de Cultivo UNAM-48/WFCC as BM-B-436T y Colección Española de Cepas Tipo as CECT 7196 T) and sequence from rRNA 16S gene was deposited in the GenBank data bank accession with number is DQ371431.

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