Análisis de los patrones de producción de lipopéptidos antifúngicos de Bacillus subtilis Ctpx S2-1 durante diferentes etapas de crecimiento

Abstract

Bacterias del género Bacillus spp. han demostrado tener capacidad antagónica contra otros microorganismos como hongos y bacterias. Diferentes aislados de Bacillus subtilis son utilizados como un potente agente de biocontrol de enfermedades en plantas debido a su capacidad de producir compuestos antimicrobianos. Algunos de estos compuestos interactúan en forma beneficiosa con la planta y contra diferentes tipos de patógenos. Estudios previos realizados con Bacillus subtilis Cptx S2-1 demostraron que esta cepa controla eficientemente a Colletotrichum acutatum causante de la antracnosis en el cultivo y las semillas de chocho (Lupinus mutabilis). Este potencial de control del aislado se debe principalmente a la actividad de diferentes tipos de lipopéptidos agrupados en las familias Fengicinas, Iturinas con una alta actividad antifúngica, y de la familia de las Surfactinas con actividad de tensoactivo. Sobre esta base el objetivo de este estudio fue identificar los patrones de producción de los lipopéptidos antifúngicos producidos por Bacillus subtilis Cptx S2-1 en un biorreactor y caracterizar los genes implicados en la producción de lipopéptidos mediante amplificación de secuencias por PCR. Para cumplir este objetivo, primero se analizó la producción de lipopéptidos en relación a la cantidad de biomasa total y endosporas en un medio comercial (MOLP) y otro medio de bajo costo (HS40-MOLP2) durante las diferentes etapas de crecimiento bacteriano. La identificación de los patrones de producción de diferentes lipopéptidos antifúngicos del aislado mediante cromatografía en capa fina de alta resolución específica para proteínas (HPTLC) y autobiografía para actividad antifúngica (HPTLC + C. acutatum) seguido de análisis de expresión de genes por PCR. Los resultados obtenidos demostraron que tanto la producción de lipopéptidos antifúngicos como su actividad antifúngica están relacionados a la fase de crecimiento, especialmente a la producción de endosporas. Se pudo evidenciar una alta correlación entre la producción de endosporas y el incremento de las concentraciones de lipopéptidos en fase estacionaria. Todos estos resultados podrían servir de base para la optimización de procesos de producción a escala industrial de bio-insumos a partir de este microorganismo y su uso para el control de la antracnosis del chocho causada por C. acutatum.