Caracterización de bacterias cultivables aisladas de sitios de arrecifes mesofóticos de Cuba

Abstract

The bacterial communities of mesophotic reef sites constitute genetic information of interest due to the particular conditions of temperature, pressure, salinity and availability of organic matter and nutrients in the environment in which they develop. The present work aimed to evaluate the bacterial diversity in waters surrounding the mesophotic reefs of Cuba during the period May-June 2017; as well as some of its biotechnological potentialities. Bacterial cultures were isolated on marine agar medium for two water column depth levels at 10 sampling sites.  Subsequently, the metabolic capacities of the isolates were evaluated and related to the assimilation of different carbon sources and the production of bioactive metabolites.  The results allowed the characterization of 30 bacterial cultures from subsurface-level and 32 from deep-sea waters.  The highest percentage corresponds to Gram positive (G+) sporulated bacilli and Gram negative (G-) bacilli.  Likewise, it was shown that 85.5% of the isolates degrade carbohydrates of different nature and 96.8% produce hydrolytic enzymes with caseinase, gelatinase, lipase or amylase activity.  The ability to degrade petroleum oil and phenolic compounds indistinctly was detected in 61.3% of the isolates.  Among the potentialities of biomedical and industrial interest, surfactant and L-asparaginase activity was detected in 53% and 32% of the cultures, respectively.  For its part, the taxonomic characterization of 40 cultures selected for their metabolic potentials showed that the genus Bacillus presented greater biological activity.  These results constitute the first approach to the characterization of bacterial diversity in mesophotic reef sites of Cuba.As comunidades bacterianas de recifais mesofóticos constituem informações genéticas de interesse devido às particulares condições de temperatura, pressão, salinidade e disponibilidade de matéria orgânica e nutrientes em que se desenvolvem. O trabalho presente teve como objetivo avaliar a diversidade bacteriana nas águas limítrofes dos recifes mesofóticos de Cuba em maio-junho de 2017; assim como algumas de suas potencialidades biotecnológicas. Os cultivos foram isolados em meio ágar marinho, em dois níveis da coluna de água, em 10 pontos de amostragens. Posteriormente, foram avaliadas as capacidades metabólicas dos isolados com relação à assimilação de diferentes fontes de carbono e a produção de metabolitos bioativos. Os resultados permitiram a caracterização de 30 isolados bacterianos de águas do nível subsuperficial e 32 de águas profundas. A maior porcentagem corresponde a bacilos esporulados Gram-positivos e bacilos Gram-negativos. Igualmente, ficou evidente que 85,5% degradam carboidratos de diferente natureza e 96,8% produzem enzimas hidrolíticas com atividade caseinase, gelatinase, lipase ou amilase. A capacidade de degradar petróleo e compostos fenólicos indistintamente foi detectada em 61,3% dos isolados. Entre as potencialidades de interesse biomédico e industrial foi detectada atividade tensoativa e asparaginase em 53% e 32% dos cultivos, respectivamente. Por sua vez, a caracterização taxonômica de 40 cultivos selecionados por suas potencialidades metabólicas demonstrou que o gênero Bacillus apresentou maior atividade biológica. Esses resultados constituem a primeira proximidade à caracterização da diversidade bacteriana em pontos de recifes mesofóticos de Cuba.Las comunidades bacterianas de sitios de arrecifes mesofóticos constituyen información genética de interés por las condiciones particulares de temperatura, presión, salinidad y disponibilidad de materia orgánica y nutrientes en la que se desarrollan. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la diversidad bacteriana en aguas aledañas a los arrecifes mesofóticos de Cuba en mayo-junio de 2017; así como algunas de sus potencialidades biotecnológicas. Los cultivos fueron aislados en medio agar marino, en dos niveles de la columna de agua, en 10 sitios de muestreos. Posteriormente se evaluaron las capacidades metabólicas de los aislados, relacionadas con la asimilación de diferentes fuentes de carbono y la producción de metabolitos bioactivos. Los resultados permitieron la caracterización de 30 aislados bacterianos de aguas del nivel subsuperficial y 32 de aguas profundas. El mayor porcentaje corresponde a bacilos esporulados Gram positivos y bacilos Gram negativos. Asimismo, se demostró que el 85.5% degradan carbohidratos de diferente naturaleza y el 96.8% producen enzimas hidrolíticas con actividad caseinasa, gelatinasa, lipasa o amilasa. La capacidad de degradar petróleo y compuestos fenólicos indistintamente fue detectada en el 61.3% de los aislados. Entre las potencialidades de interés biomédico e industrial se detectó actividad tensioactiva y asparaginasa en el 53% y 32% de los cultivos, respectivamente. Por su parte, la caracterización taxonómica de 40 cultivos seleccionados por sus potencialidades metabólicas demostró que el género Bacillus presentó mayor actividad biológica. Estos resultados constituyen el primer acercamiento a la caracterización de la diversidad bacteriana en sitios de arrecifes mesofóticos de Cuba