Evaluación de la actividad enzimática (ulvano-liasa y lacasa) en bacterias epífitas de macroalgas de la especie Ulva lactuca, presentes en el litoral rocoso “La punta de la loma” (Santa Marta - Colombia)

Abstract

Las enzimas de origen marino presentan características de interés en diversos procesos biotecnológicos, debido a que muchas son activas bajo condiciones fisicoquímicas excepcionales. En este sentido, las comunidades bacterianas epífitas de macroalgas de la especie U. lactuca son una fuente prometedora de enzimas novedosas producidas por las bacterias para metabolizar diferentes sustratos provistos por la superficie macroalgal. En este estudio se realizó el tamizaje funcional de dos enzimas (ulvano-liasas y lacasas) en 90 bacterias epífitas aisladas de la superficie de U. lactuca, recolectadas en La punta de la loma, Santa Marta (Caribe-colombiano). Se obtuvieron un total de 24 aislamientos positivos para actividad lacasa evaluada en tres sustratos (guayacol, 2,6-DMP y ácido tánico), los cuales pertenecieron a los géneros Bacillus, Brevibacterium, Lysinibacillus, Pseudomonas, Shewanella, Vibrio, Alcaligenes y Achromobacter. La evaluación realizada para liasas no arrojó resultados concluyentes respecto a la producción de este tipo de enzimas en los aislamientos de interés. Con el fin de corroborar la presencia de genes codificantes para lacasas en los aislamientos obtenidos, se seleccionó la cepa Achromobacter denitrificans EPI-24, debido a su potencial biorremediador. La confirmación in silico de la presencia de lacasas se verificó mediante el ensamblaje y anotación de su genoma. Los resultados identificaron dos productos génicos (Multicobre Oxidasa y Multicobre Polifenol Oxidasa), los cuales podrían ser responsables de la actividad lacasa detectada en placa, demostrando el potencial de bacterias epífitas de U. lactuca en la producción de enzimas, que podrían presentar propiedades funcionales únicas bajo condiciones más versátiles y eficientes, en comparación con las lacasas convencionales producidas por hongos terrestres. (Texto tomado de la fuente)

Marine enzymes have characteristics of interest in various biotechnological processes, because of, many are active under exceptional physicochemical conditions. In this sense, the epiphytic bacterial communities of macroalgae of the species U. lactuca are a promising source of novel enzymes produced by the bacteria to metabolize different substrates provided by the macroalgal surface. In this study, functional screening of two enzymes (ulvane-lyases and lacases) was performed on 90 epiphytic bacteria isolated from the surface of U. lactuca, collected in La punta de la loma, Santa Marta (Colombian Caribbean). A total of 24 isolates were screened positive to laccase activity tested in three substrates (guaiacol, 2,6-DMP and tannic acid), belonging to the genera Bacillus, Brevibacterium, Lysinibacillus, Pseudomonas, Shewanella, Vibrio, Alcaligenes and Achromobacter. The assess for lyases did not show conclusive results regarding the production of this type of enzymes in the isolates of interest. In order to corroborate the presence of laccase-coding genes in the isolates obtained, the Achromobacter denitrificans EPI-24 strain was selected due to its bioremediation potential. The in silico confirmation of the presence of laccase was verified by the assembly and annotation of its genome. The results identified two gene products (Multicopper Oxidase and Multicopper Polyphenol Oxidase), which could be responsible for the laccase activity detected in plate, demonstrating the potential of epiphytic bacteria of U. lactuca in the production of enzymes, which could present unique functional properties under more versatile and efficient conditions, compared to conventional lacases produced by terrestrial fungi. (Text taken from the source)