Sánchez-Lozano, I., C.J., Hernández-Guerrero, E., Becerra-Martínez, C., Hellio, C.J., Band-Schmidt & E.T., Quintana (2022). Análisis metabolómico del efecto de un biosurfactante en Arthrobacter sp. por Resonancia Magnética Nuclear (1H-RMN). 8a Reunión de Resonancia Magnética Nuclear Experimental. Puebla, México, septiembre 8 - 9, 2022, 1.
Ilse Sánchez-Lozano 1, Claudia Judith Hernández-Guerrero 1, Elvia Becerra-Martínez 2, Claire Hellio 3, Christine Johanna Band-Schmidt 1 y Erika T. Quintana 4
Las comunidades bacterianas son colonizadoras primarias y dan inicio al proceso de formación de biopelículas. En el ambiente marino, estas biopelículas causan severos daños a estructuras y botes, debido al posterior proceso de bio-incrustación y efectos de corrosión. Actualmente se buscan nuevas opciones que inhiban la formación de biopelículas bacterianas sin dañar al medio ambiente y en este sentido es que se evalúan biosurfactantes (BS) obtenidos a partir de bacterias marinas. El objetivo de este trabajo fue identificar cambios a nivel metabolómico de la bacteria Arthrobacter sp. (fase planctónica y biopelícula) ante el efecto de un biosurfactante, mediante el uso de 1H-RMN. La bacteria Arthrobacter sp. fue aislada de una marina en La Paz, B.C.S., México y de acuerdo al grado de adhesión fue catalogada como pionera en la formación de biopelículas. Posteriormente fue cultivada en caldo marino durante 7 días y se evaluó el efecto de un BS obtenido de la bacteria Bacillus licheniformis (30 µg/mL) en 4 tratamientos: Planctónica (P), Planctónica tratada con BS (P+BS), Biopelícula (B) y Biopelícula tratada con BS (B+BS) con 10 réplicas cada uno. El análisis metabolómico se realizó mediante 1H-RMN en un equipo Bruker 750 MHz. Se identificaron y cuantificaron los metabolitos y se realizó un análisis estadístico multivariado. Los espectros de 1H-RMN de las diferentes fases de Arthrobacter sp. mostraron una composición similar de metabolitos en los tratamientos con variaciones en su intensidad. El análisis de PCA permitió detectar valores atípicos, mientras que el modelo OPLS-DA (PC1=78.5% y PC2=14.6%) mostró una evidente separación entre la fase planctónica (P) con y sin biosurfactante, así como con la biopelícula (B). El diagrama VIP de OPLS-DA, indico que uno de los metabolitos diferenciales fue la betaína, la cual se encuentra en menor concentración en los tratamientos con biosurfactante con respecto a los otros. En diversas cepas de Arthrobacter se ha observado que este metabolito es utilizado principalmente como fuente de energía y osmoprotección en respuesta a diversas condiciones de estrés. Un mecanismo de acción de los agentes antibacteriales BS es la alteración o daño a nivel de la membrana celular, lo que causa cambios en la osmorregulación de la célula. El cambio en la concentración de metabolitos de la biopelícula de Arthrobacter sp. puede indicar la reducción de su formación con el uso del BS de B. licheniformis, dando paso a continuar con estudios para su posible aplicación como un agente antiepibiótico no tóxico.
Palabras clave: metaboloma; Bacteria; microfouling; Biopelículas
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