Caracterización de bacterias heterotróficas implicadas en reciclado de nutrientes en la capa fótica de tapetes microbianos

Villanueva, L., del Campo, J., Navarrete, A., Barberán, A., Demajo, S., Guerrero, R. y Urmeneta, J.

Dpto. de Microbiología, Facultad de Biología, Universidad de Barcelona, Av. Diagonal 645.  08028 Barcelona. E-mail: villanueva@ub.edu

Los tapetes microbianos son ecosistemas procarióticos complejos formados por poblaciones de microorganismos fotoautótrofos, fotoheterótrofos, quimioautótrofos y heterótrofos. La fotosíntesis oxigénica es el principal proceso de producción primaria en los tapetes. Estudios previos han observado que los procesos de fotosíntesis y heterotrofia se encuentran asociados metabólica y estructuralmente en la capa fótica de los tapetes microbianos. Esta asociación facilita el uso e intercambio de sustratos y refuerza la interdependencia fisiológica entre sus miembros.

El objetivo de este estudio es caracterizar la población de heterótrofos asociada al nicho existente en torno a las cianobacterias filamentosas en un tapete microbiano. Se pretende discernir el papel de los heterótrofos en la mineralización del carbono orgánico en la capa fótica, y determinar qué tipo de relación mutualista se da entre los miembros de esta asociación. Para ello, se micromanipularon cianobacterias filamentosas del género Lyngbya sp. presentes en los tapetes, y se siguió a lo largo del tiempo la proliferación de bacterias heterótrofas en torno a sus vainas.

Se observó que en condiciones de crecimiento adecuadas para las cianobacterias, la población de heterótrofos seguía proliferando pero éstos no podían crecer en ausencia del componente fotótrofo. La población de heterótrofo dominante fue aislada en cultivo puro y posteriormente caracterizada morfobioquímicamente y por secuenciación del gen 16S rDNA. La cepa aislada es un bacilo flagelado gram-negativo anaerobio facultativo, clasificado como miembro del género Pseudoalteromonas sp. El género Pseudoalteromonas se encuentra ampliamente distribuido en ambientes marinos y contiene numerosas especies que sintetizan compuestos biológicamente activos así como enzimas extracelulares que les benefician en la colonización de superficies y competencia por nutrientes. La composición de ácidos grasos de la membranas, contenido en quinonas, asimilación de carbohidratos, sensibilidad a antibióticos, actividad surfactante, etc, se han elegido como caracteres taxonómicos para la identificación de la cepa. El aislado presenta crecimiento en un amplio rango de salinidad, temperatura y pH; actividad enzimática lipasa, fosfatasa, DNasa, amilasa, hemolítica, entre otras, lo que sugiere una amplia capacidad para habitar ambientes cambiantes y para degradar una gran variedad de sustratos orgánicos. Otras bacterias heterótrofas han sido aisladas de la capa fótica, por ejemplo miembros del género Halomonas sp. La relación cooperativa entre ambos géneros de g-Proteobacteria ha sido observada en otros sistemas y podría favorecer un reciclaje de nutrientes más completo. Se han realizado estudios de localización mediante microscopía de fluorescencia para determinar la importancia de heterótrofos en la capa fótica.