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Construcción y caracterización de consorcios microbianos autoensamblados fijadores de N2 y CO2 atmosférico

Resumen en español

La fijación biológica de nitrógeno y dióxido de carbono, así como los mecanismos biológicos subyacentes a estos procesos han sido ampliamente estudiados; sin embargo, la exploración ecológica específica de comunidades bacterianas fuertemente seleccionadas para favorecer ambas capacidades metabólicas y sus posibles aplicaciones biotecnológicas constituye un área de investigación innovadora. La comprensión de la estructura y funcionamiento de estas comunidades puede sentar las bases para futuras aplicaciones, por ejemplo, en el campo de la agricultura, con la fabricación de biofertilizantes nitrogenados. En este estudio, se construyeron consorcios microbianos utilizando muestras de ecosistemas altamente contrastantes (suelo, lodo y materia fecal humana). Estos consorcios se autoensamblaron en un biorreactor alimentado con un medio de cultivo mineral líquido, sin adición de compuestos nitrogenados o fuentes de carbono. El sistema operó con un flujo continuo de aire atmosférico que aportó N2 y CO2 y un recambio semanal del 50% del volumen. Se realizaron mediciones de nitrógeno total, pH, densidad óptica; y análisis de diversidad bacteriana con base en secuenciación de las regiones V3 y V4 del gen 16S ribosomal, para las muestras iniciales y las comunidades autoensambladas. Además, se predijeron las funciones metabólicas para las comunidades utilizando el software PICRUSt2 y se compararon las funciones obtenidas entre las comunidades ensambladas y las iniciales. Los resultados sugieren una asociación y sintrofía entre los miembros de las comunidades como respuesta a las condiciones de selección con un favorecimiento esperado de la fijación de N2 y CO2, metabolismos altamente extendidos entre las bacterias. Entre los géneros más abundantes se encontraron Azospirillum, Gordonia, Burkholderia y Sphingobium.