Diseño y optimización de un medio de cultivo para tres aislamientos de actinobacterias aisladas de suelos colombianos potenciales promotoras de crecimiento vegetal (PGPR)

Abstract

El uso excesivo de fertilizantes químicos ha deteriorado las condiciones de los suelos agrícolas, generando un impacto ambiental que ha llevado a la búsqueda de alternativas, como el uso de biofertilizantes que utilizan microorganismos promotores de crecimiento vegetal (PGPR), como las actinobacterias. Los estudios existentes sobre producción de biomasa han demostrado dificultades en la etapa de separación entre sustrato-biomasa, elevando costos en la producción, por lo cual el objetivo de esta investigación fue el diseño de un medio de cultivo utilizando fuentes químicamente definidas para la producción de biomasa de tres aislamientos de actinobacterias (Thermobifida sp. MCR24, Streptomyces sp. MCR9 y Streptomyces sp. MCR26) y la posterior optimización de medio para la cepa MCR26 debido a sus propiedades como PGPR. Para ello se llevó a cabo la selección de fuentes de carbono a partir de un perfil bioquímico y la posterior aplicación de un diseño estadístico experimental simple utilizando 20 sustratos químicamente definidos. Para optimizar, se realizó un diseño compuesto central, siguiendo una metodología de superficie de respuesta. Las combinaciones que generaron la máxima respuesta (30 gL-1 de lactosa y 4 gL-1 de extracto de levadura, 10 gL-1 de glucosa, 4 gL-1 de extracto de levadura y 4 gL-1 sulfato e amonio), fueron validadas experimentalmente obteniendo con lactosa y glucosa 3,63 gL-1 y 2,74 L- 1 de biomasa respectivamente. Se logró la formulación de dos medios de cultivo utilizando fuentes químicamente definidas de bajo costo, para la producción de biomasa de Streptomyces sp. MCR26 potencial PGPR.Excessive use of chemical fertilizers has deteriorated the conditions of agricultural soils, generating environmental impact has led to the search for alternatives, such as use of biofertilizers using plant growth promoting microorganisms (PGPR), as actinobacteria. Existing studies have shown biomass production difficulties in the substrate stage-separation between biomass, increasing production costs and therefore the aim of this study was to design a culture medium using chemically defined sources for the production of biomass of three isolates of actinomycetes (Thermobifida sp. MCR24, Streptomyces sp. MCR9 and Streptomyces sp. MCR26) and subsequent optimization means MCR26 strain due to its properties as PGPR. It was carried out the selection of carbon sources from a biochemical profile and subsequent application of statistical experimental design using 20 single chemically defined substrates. To optimize, we performed a central composite design, following a response surface methodology. Combinations which generate the maximum response (30 gL-1 of lactose and 4 gL-1 yeast extract, 10 gL-1 glucose, 4 g L-1 yeast extract and 4 g L-1 ammonium sulfate) were validated experimentally obtained with lactose and glucose 3.63 and 2.74 gL-1 gL-1 of biomass respectively. Formulation was achieved two culture media using chemically defined sources of low cost, for the production of biomass from Streptomyces sp. MCR26 PGPR potential.Microbiólogo (a) IndustrialPregrad