Incorporación de alcanos por bacterias degradadoras de hidrocarburos mediada por una proteína de 70 kda unida a membranas durante la biodegradación de combustible diesel

• Autores: José Díaz, Cristina Ricoy, Carlos Moreno, Valeria Ricoy, Víctor Pérez, Oscar Valbuena
• Localización: Interciencia: Revista de ciencia y tecnología de América, ISSN 0378-1844, Vol. 38, Nº. 6, 2013, págs. 437-442
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    La contaminación de aguas superficiales y suelos por hidrocarburos es consecuencia del incremento de la demanda de petróleo y sus derivados como fuentes energéticas. La remediación de estos hábitats puede efectuarse por bacterias autóctonas, proceso que requiere el paso de las moléculas hidrocarbonadas a través de la membrana celular. En este estudio se reporta que la degradación de combustible diesel (CD) por Pseudomonas luteola PB6 y Escherichia coli DH5αT, cultivadas en un medio mínimo mineral suplementado con CD 1% v/v (MMDM), depende de una proteína de 70kDa (p70) asociada a membranas. E. coli D H5α n o c reció en este medio. Datos gravimétricos indicaron una degradación promedio del CD de ~29% en incubaciones de 120h. La cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas reveló que la degradación fue selectiva para al menos los 20 alcanos más abundantes presentes en CD, alcanzándose valores de 87-89% luego de 96h de incubación. P. luteola PB6, E. coli DH5αT y E.

    coli D H5α, e n c aldo n utritivo, n o e xpresaron p 70. N o o bstante, lisados de P. luteola PB6 y E. coli D H5α, d egradaron C D e n u n grado similar a como lo hicieron cultivos de P. luteola y E. coli DH5αT. Estos datos indican la intervención de p70 en el transporte de alcanos en la membrana bacteriana externa. Más aun, la incapacidad de E. coli DH5α para crecer en MMDM es debida a la ausencia de p70 en la célula y no a la ausencia de las enzimas implicadas en el metabolismo de alcanos.

  • English

    The hydrocarbon contamination of surface waters and land is the consequence of an increased demand of petroleum and its derivatives as sources of energy. Remediation of these contaminated habitats can be achieved by indigenous microorganisms, a process requiring passage of hydrocarbon molecules across the cellular membrane. In this work the degradation of diesel fuel by a Pseudomonas luteola PB6 strain and a transformed Escherichia coli DH5αT, when cultured in a mineral medium supplemented with 1% v/v DF (MMDM), depended on a 70kDa polypeptide (p70) associated to membranes. The E. coli D H5α n on t ransformed s train d id n ot g row i n t his m edium.

    Gravimetric data indicated a DF average degradation of ~29% after 120h incubation. Gas chromatography coupled with mass spectrometry revealed that the degradation was selective for at least the 20 more abundant alkanes present in DF, reaching 87-89% levels, after 96h bacterial treatment. P.

    luteola PB6, E. coli DH5αT and E. coli D H5α, w hen g rown i n nutritive broth, did not express p70. However, when bacterial lysates from P. luteola PB6 and E. coli DH5α were incubated in MMDM, DF was degraded to the same degree as P. luteola PB6 and E. coli D H5αT c ells d id i t. T hese d ata s upport t he i nvolvement of p70 in the transport of alkanes across the bacterial outer membrane. Moreover, the E. coli DH5α inability for growing in MMDM is due to the absence of p70 in this bacterial strain, but not to the absence of the intracellular enzymes involved in the metabolism of alkanes.

  • português

    A contaminação, por hidrocarbonetos, de aguas superficiais e solos é consequência do incremento da demanda de petróleo e seus derivados como fontes energéticas. A remediação destes hábitats pode efetuar-se por bactérias autóctones, processo que requer a passagem das moléculas hidrocarbonadas a través da membrana celular. Neste estudo se relata que a degradação de combustível diesel (CD) por Pseudomonas luteola PB6 e Escherichia coli DH5αT, cultivadas em um meio mínimo mineral suplementado com CD 1% v/v (MMDM), depende de uma proteína de 70kDa (p70) associada a membranas. E. coli DH5α não cresceu neste meio. Dados gravimétricos indicaram uma degradação do CD de ~29% em média nas incubações de 120h. A cromatografia de gases acoplada a espectrometria de massas revelou que a degradação foi seletiva para pelo menos os 20 alcanos mais abundantes presentes em CD, alcançandose valores de 87-89% depois de 96h de incubação. P. luteola PB6, E. coli DH5αT e E. coli D H5α, e m c aldo n utritivo, n ão expressaram p70. No entanto, lisados de P. luteola PB6 e E.

    coli DH5α, degradaram CD em um grau similar ao realizado por cultivos de P. luteola e E. coli DH5αT. Estes dados indicam a intervenção de p70 no transporte de alcanos na membrana bacteriana externa. Mais ainda, a incapacidade de E. coli DH5α para crescer em MMDM é devida à ausência de p70 na célula e não à ausência das enzimas implicadas no metabolismo de alcanos.