Improvement of simultaneous Cr(VI) and phenol removal by an immobilised bacterial consortium and characterisation of biodegradation products

Microbial bioremediation emerged some decades ago as an eco-friendly technology to restore polluted sites. Traditionally, the search for microorganisms suitable for bioremediation has been based on the selection of isolated strains able to remove a specific type of pollutant. However, this strategy has now become obsolete, since co-pollution is a global reality. Thus, current studies attempt to find bacterial cultures capable of coping with a mixture of organic and inorganic compounds. In this sense, the bacterial consortium SFC 500-1 has demonstrated efficiency for Cr(VI) and phenol removal, both of which are found in many industrial wastewaters. In the present study, the ability of SFC 500-1 for simultaneous removal was improved through its entrapment in a Ca-alginate matrix. This strategy led to an increased removal of Cr(VI), which was partially reduced to Cr(III). Immobilised cells were able to tolerate and degrade phenol up to 1,500 mg/l at high rates, forming catechol and cis,cis-muconate as oxidation intermediates. Successful removal potential through 5 cycles of reuse, as well as after long-term storage, was another important advantage of the immobilised consortium. These characteristics make SFC 500-1 an interesting system for potential application in the biotreatment of co-polluted effluents.Fil: Ontañon, Ornella Mailén. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: González, Paola Solange. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Barros, Germán Gustavo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Agostini, Elizabeth. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Optimization of cellobiohydrolase production and secretome analysis of Trametes villosa LBM 033 suitable for lignocellulosic bioconversion

The production of bioethanol from lignocellulosic biomass comprises the enzymatic hydrolysis of lignocellulosic structures by three major cellulases. Among them, cellobiohydrolases are considered to be key enzymes playing a significant role on cellulose degradation. The ability to produce lignocellulolytic enzymes by fungi such as Trametes villosa makes them appropriate degraders for large-scale applications. In this context, the aim of this study was to obtain and characterize a cellobiohydrolase-enriched extracellular extract of T. villosa LBM 033 (Misiones, Argentina), which is suitable for the enzymatic hydrolysis of lignocellulosic residues. The effect of carbon and nitrogen sources on cellobiohydrolase activity was evaluated using experimental designs and a culture medium was optimized to obtain a cellobiohydrolase-enriched extract suitable for the hydrolysis of lignocellulosic biomass. Moreover, by secretome analysis, nine enzymes involved in lignocellulosic biomass degradation were identified under the optimized conditions; among them is a cellobiohydrolase II from the glycosil-hydrolase 6 family.Fil: Coniglio, Romina Olga. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Departamento de Bioquímica Clínica. Laboratorio de Biotecnología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; ArgentinaFil: Burgos Fonseca, María Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; Argentina. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Departamento de Bioquímica Clínica. Laboratorio de Biotecnología Molecular; ArgentinaFil: Díaz, Gabriela Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; Argentina. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Departamento de Bioquímica Clínica. Laboratorio de Biotecnología Molecular; ArgentinaFil: Ontañon, Ornella Mailén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias Castelar. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Ghio, Silvina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias Castelar. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Campos, Eleonora. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias Castelar. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Zapata, Pedro Dario. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Departamento de Bioquímica Clínica. Laboratorio de Biotecnología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste; Argentin

Secretome profile of Cellulomonas sp. B6 growing on lignocellulosic substrates

Aims: Lignocellulosic biomass deconstruction is a bottleneck for obtaining biofuels and value-added products. Our main goal was to characterize the secretome of a novel isolate, Cellulomonas sp. B6, when grown on residual biomass for the formulation of cost-efficient enzymatic cocktails. Methods and Results: We identified 205 potential CAZymes in the genome of Cellulomonas sp. B6, 91 of which were glycoside hydrolases (GH). By secretome analysis of supernatants from cultures in either extruded wheat straw (EWS), grinded sugar cane straw (SCR) or carboxymethylcellulose (CMC), we identified which proteins played a role in lignocellulose deconstruction. Growth on CMC resulted in the secretion of two exoglucanases (GH6 and GH48) and two GH10 xylanases, while growth on SCR or EWS resulted in the identification of a diversity of CAZymes. From the 32 GHs predicted to be secreted, 22 were identified in supernatants from EWS and/or SCR cultures, including endo- and exoglucanases, xylanases, a xyloglucanase, an arabinofuranosidase/β-xylosidase, a β-glucosidase and an AA10. Surprisingly, among the xylanases, seven were GH10. Conclusions: Growth of Cellulomonas sp. B6 on lignocellulosic biomass induced the secretion of a diverse repertoire of CAZymes. Significance and Impact of the Study: Cellulomonas sp. B6 could serve as a source of lignocellulose-degrading enzymes applicable to bioprocessing and biotechnological industries.Fil: Piccinni, Florencia Elizabeth. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Ontañon, Ornella Mailén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Ghio, Silvina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Sauka, Diego Herman. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; ArgentinaFil: Talia, Paola Mónica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Rivarola, Máximo Lisandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Valacco, María Pia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Campos, Eleonora. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentin

Synergic activity of Cel8Pa β-1,4 endoglucanase and Bg1Pa β-glucosidase from Paenibacillus xylanivorans A59 in beta-glucan conversion

In the efficient bioconversion of polysaccharides from lignocellulosic biomass, endoglucanases and β-glucosidases are key enzymes for the deconstruction of β-glucans. In this work, we focused on a GH8 endoglucanase (Cel8Pa) and a GH1 β-glucosidase (Bg1Pa) from Paenibacillus xylanivorans A59. Cel8Pa was active on a broad range of substrates, such as β-glucan from barley (24.5 IU/mg), lichenan (17.9 IU/mg), phosphoric acid swollen cellulose (PASC) (9.7 IU/mg), carboxi-methylcellulose (CMC) (7.3 IU/mg), chitosan (1.4 IU/mg) and xylan (0.4 IU/mg). Bg1Pa was active on cellobiose (C2) and cello-oligosaccharides up to C6, releasing glucose as the main product. When both enzymes were used jointly, there was a synergic effect in the conversion rate of polysaccharides to glucose. Cel8Pa and Bg1Pa presented important properties for simultaneous saccharification and fermentation (SSF) processes in second generation bioethanol production, such as tolerance to high concentration of glucose and ethanol.Fil: Ghio, Silvina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Bradanini, María B.. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Garrido, Mercedes María. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Ontañon, Ornella Mailén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Piccinni, Florencia Elizabeth. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Marrero Diaz de Villegas, Rubén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Talia, Paola Monica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Campos, Eleonora. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentin

Neotropical termite microbiomes as sources of novel plant cell wall degrading enzymes

In this study, we used shotgun metagenomic sequencing to characterise the microbial metabolic potential for lignocellulose transformation in the gut of two colonies of Argentine higher termite species with different feeding habits, Cortaritermes fulviceps and Nasutitermes aquilinus. Our goal was to assess the microbial community compositions and metabolic capacity, and to identify genes involved in lignocellulose degradation. Individuals from both termite species contained the same five dominant bacterial phyla (Spirochaetes, Firmicutes, Proteobacteria, Fibrobacteres and Bacteroidetes) although with different relative abundances. However, detected functional capacity varied, with C. fulviceps (a grass-wood-feeder) gut microbiome samples containing more genes related to amino acid metabolism, whereas N. aquilinus (a wood-feeder) gut microbiome samples were enriched in genes involved in carbohydrate metabolism and cellulose degradation. The C. fulviceps gut microbiome was enriched specifically in genes coding for debranching- and oligosaccharide-degrading enzymes. These findings suggest an association between the primary food source and the predicted categories of the enzymes present in the gut microbiomes of each species. To further investigate the termite microbiomes as sources of biotechnologically relevant glycosyl hydrolases, a putative GH10 endo-β-1,4-xylanase, Xyl10E, was cloned and expressed in Escherichia coli. Functional analysis of the recombinant metagenome-derived enzyme showed high specificity towards beechwood xylan (288.1 IU/mg), with the optimum activity at 50 °C and a pH-activity range from 5 to 10. These characteristics suggest that Xy110E may be a promising candidate for further development in lignocellulose deconstruction applications.Fil: Romero Victorica, Matias. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Soria, Marcelo Abel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Batista García, Ramón Alberto. Universidad Autónoma del Estado de Morelos.; MéxicoFil: Ceja Navarro, Javier A.. Lawrence Berkeley National Laboratory; Estados UnidosFil: Vikram, Surendra. University of the Witwatersrand; SudáfricaFil: Ortiz, Maximiliano. University of Pretoria; SudáfricaFil: Ontañon, Ornella Mailén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Ghio, Silvina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Martínez Ávila, Liliana. Universidad Autónoma del Estado de Morelos.; MéxicoFil: Quintero García, Omar Jasiel. Universidad Autónoma del Estado de Morelos.; MéxicoFil: Etcheverry, Clara. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Biología. Cátedra Biología de los Invertebrados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Campos, Eleonora. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Cowan, Donald Arthur. University of Pretoria; SudáfricaFil: Arneodo Larochette, Joel Demián. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Talia, Paola Monica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentin

Optimization of simultaneous removal of Cr (VI) and phenol by a native bacterial consortium: Its use for bioaugmentation of co-polluted effluents

Aims: This study was designed to isolate, identify and characterize micro-organisms or mixed cultures capable of simultaneously removing Cr (VI) and phenol in the surrounding area of a tannery localized in Elena, Córdoba, Argentina. In addition, nutritional and physical factors were optimized in order to improve the removal efficiency in a real effluent. Methods and Results: The consortium SFC 500-1, composed of two bacterial strains belonging to Acinetobacter and Bacillus genus, was isolated from the heavily polluted wastewater discharge channel of a local tannery. SFC 500-1 was able to remove phenol at environmentally relevant concentrations (1000 mg l-1) and reduce Cr (VI) to Cr (III), which was immobilized in the bacterial biomass. The consortium simultaneously removed these contaminants under a wide range of physicochemical conditions and different growth media, even in a tannery effluent. Conclusion: The ability of SFC 500-1 to simultaneously reduce Cr (VI) and degrade phenol in different synthetic growth media and even in the effluent from which it was isolated with high efficiency makes this consortium a potential candidate for the biotreatment of effluents. Significance and Impact of the Study: This finding is important, taking into account that industrial effluents present complex mixtures of toxic substances as well as native flora which often affect the bioremediation process. Considering the ecological advantages of using native bacteria for bioremediation, as well as the high efficiency of the consortium SFC 500-1 to simultaneously remove Cr (VI) and phenol, this could be a suitable biological system to improve the biotreatment of polluted effluents through a bioaugmentation strategy.Fil: Ontañon, Ornella Mailén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: González, Paola Solange. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: Agostini, Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentin

Biochemical and molecular mechanisms involved in simultaneous phenol and Cr(VI) removal by Acinetobacter guillouiae SFC 500-1A

Bioremediation has emerged as an environmental friendly strategy to deal with environmental pollution. Since the majority of polluted sites contain complex mixtures of inorganic and organic pollutants, it is important to find bacterial strains that can cope with multiple contaminants. In this work, a bacterial strain isolated from tannery sediments was identified as Acinetobacter guillouiae SFC 500-1A. This strain was able to simultaneously remove high phenol and Cr(VI) concentrations, and the mechanisms involved in such process were evaluated. The phenol biodegradation was catalized by a phenol-induced catechol 1,2-dioxygenase through an ortho-cleavage pathway. Also, NADH-dependent chromate reductase activity was measured in the cytosolic fraction. The ability of this strain to reduce Cr(VI) to Cr(III) was corroborated by detection of Cr(III) in cellular biomass after the removal process. While phenol did not affect significantly the chromate reductase activity, Cr(VI) was a major disruptor of catechol dioxygenase activity. Nevertheless, this activity was high even in presence of high Cr(VI) concentrations. Our results suggest the potential application of A. guillouiae SFC 500-1A for wastewaters treatment, and the obtained data provide the insights into the removal mechanisms, dynamics, and possible limitations of the bioremediation.Fil: Ontañon, Ornella Mailén. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: González, Paola Solange. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Agostini, Elizabeth. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentin

Identification of the main mechanisms involved in the tolerance and bioremediation of Cr(VI) by Bacillus sp. SFC 500-1E

Chromium pollution is a problem that affects different areas worldwide and, therefore, must be solved. Bioremediation is a promising alternative to treat environmental contamination, but finding bacterial strains able to tolerate and remove different contaminants is a major challenge, since most co-polluted sites contain mixtures of organic and inorganic substances. In the present work, Bacillus sp. SFC 500-1E, isolated from the bacterial consortium SFC 500-1 native to tannery sediments, showed tolerance to various concentrations of different phenolic compounds and heavy metals, such as Cr(VI). This strain was able to efficiently remove Cr(VI), even in the presence of phenol. The detection of the chrA gene suggested that Cr(VI) extrusion could be a mechanism that allowed this strain to tolerate the heavy metal. However, reduction through cytosolic NADH-dependent chromate reductases may be the main mechanism involved in the remediation. The information provided in this study about the mechanisms through which Bacillus sp. SFC 500-1E removes Cr(VI) should be taken into account for the future application of this strain as a possible candidate to remediate contaminated environments.Fil: Ontañon, Ornella Mailén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: Fernandez, Marilina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; ArgentinaFil: Agostini, Elizabeth. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: González, Paola S.. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentin

Rhizoremediation of phenol and chromium by the synergistic combination of a native bacterial strain and Brassica napus hairy roots

A bacterial strain resistant to phenol and Cr (VI) was isolated from an industrial polluted soil of Córdoba province (Argentina), which was identified as Pantoea sp. FC 1. This microorganism was able to use phenol as sole carbon source. In addition it was capable of reducing Cr (VI) to Cr (III) in mineral and nutrient media. The isolated strain exhibited some properties as plant-growth promoting bacterium (PGPB), such as production of Indole Acetic Acid (IAA) and synthesis of siderophores, as well as being capable of solubilizing inorganic phosphates. A rhizoremediation system using the association Pantoea sp. FC 1-Brassica napus hairy roots (HRs) was tested for phenol and Cr (VI) removal in a hydroponic system. Microbial inoculation improved both phenol removal and chromium accumulation efficiency by HRs, showing a significant increase in Cr (III) accumulation compared to non-inoculated HRs, exceeding 1000 mg kg−1. Cr (III) was detected in HR biomass and supernatants, suggesting a possible Cr (VI) reducing activity of B. napus HRs. Basic studies in plant model systems, such as HRs, provide additional useful information that could facilitate the transition of this technology into plants suitable for practical rhizoremediation applications.Fil: Ontañon, Ornella Mailén. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: González, Paola Solange. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Ambrosio, Laura Fernanda. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Paisio, Cintia Elizabeth. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Agostini, Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentin

Paenibacillus xylanivorans sp. nov., a xylan-degrading bacterium isolated from decaying forest soil

A xylanolytic bacterial strain, named A59T, was isolated from a forest soil consortium in southern Argentina. Strain A59T is a Gram-stain-positive, facultative anaerobic, endospore-forming and rod-shaped bacterium. Its optimal growth conditions are 30 °C (range, 28-37 °C), pH 7 (range, pH 5-10) and it tolerates up to 7 % of NaCl (range, 2-7 %). Chemotaxonomic analysis revealed that strain A59Tpossesses meso-diaminopimelic acid in the cell wall. It contains menaquinone MK-7 as the predominant isoprenoid quinone and the major fatty acid is anteiso-C15 : 0 (35.1 %), with a moderate amount of C16 : 0 (6.9 %). According to 16S RNA gene sequence analysis, the isolate is phylogenetically placed in the same cluster as Paenibacillus taichungensis BCRC 17757T (99.7 % nucleotide sequence identity) and Paenibacillus pabuli NBRC 13638T (99.1 %) and is closely related to Paenibacillus tundrae A10bT (98.8 %). However, phylogenetic studies based on the housekeeping gyrB gene placed A59T in a separate branch from all other related type strains. Furthermore, the results of whole genome average nucleotide identity analysis (gANI) with related type strains was lower than 91.10 % and the digital DNA-DNA hybridization value was lower than 44.30 %, which are below the threshold values for separating two species. The DNA G+C content was estimated as 46.09 mol%, based on genome sequencing. On the basis of these results, A59T represents a new species of the genus Paenibacillus, and we propose the name Paenibacillusxylanivorans sp. nov. The type strain is A59T (=DSM 107920T=NCIMB 15123T).Instituto de BiotecnologíaFil: Ghio, Silvina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). UEDD IABIMO. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sauka, Diego Hernan. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ferrari, Alejandro E. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Bioquímica, Microbiología e Interacciones Biológicas en el Suelo; ArgentinaFil: Piccinni, Florencia Elizabeth. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ontañon, Ornella Mailén. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Campos, Eleonora. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin