Estudio de microorganismos halófilos moderados productores de exopolisacáridos pertenecientes a salinas de interior en Castilla-La Mancha

Resumen

Los ambientes hipersalinos se caracterizan por elevadas concentraciones de sales, que permiten su hábitat a un limitado grupo de microorganismos denominados halófilos. Dichos microorganismos halófilos han sido capaces de colonizar estos entornos debido a una serie de modificaciones en su fisiología. Una de esas modificaciones es la gran producción de exopolisacáridos (EPS), cuya composición química les confiere características singulares con aplicaciones en la industria alimentaria, cosmética o farmacéutica, así como la biorremediación de ambientes contaminados. Para la realización de esta Tesis Doctoral se recogieron muestras de 5 salinas en la comunidad de Castilla-La Mancha, a partir de las cuales se diseñó un proceso de screening a partir de propiedades fenotípicas, proceso en el que se seleccionaron y aislaron 20 cepas productoras de EPS diferentes. Se desarrolló un método de conservación a partir de glicerinados con porcentajes de sal y glicerol del 5% y 25% respectivamente, así como el estudio de varios métodos alternativos de conservación de menor coste energético, siendo el más efectivo la conservación en sal. Estas cepas fueron caracterizadas por técnicas genéticas y microbiológicas para obtener más información sobre su morfología, maquinaria celular y requerimientos nutricionales, perteneciendo muchas de ellas a la familia Halomonadaceae. Se produjeron los EPS para los 20 halófilos a partir de cuatro fuentes de carbono diferentes: glucosa, sacarosa, lactosa y glicerol. De estas cepas, 10 mostraron resultados significativos en cuanto al EPS producido cuando la fuente de carbono seleccionada fue lactosa, especialmente remarcable en Halomonas elongata AGH B. La composición química de los EPS producidos fue estudiada por técnicas espectrofotométricas UV-VIS y cromatográficas mediante HPLC. Destaca entre los resultados obtenidos la presencia de azúcares poco comunes en alto porcentaje dentro de su composición, como ramnosa o fucosa, así como la presencia de grupos sulfatos. Adicionalmente se revelaron distintas actividades biológicas, como una elevada actividad emulsionante o antioxidante, que sumadas a su capacidad de estabilización y gelificación de las soluciones, los hacen muy interesantes desde el punto de vista industrial. El candidato que mejores resultados mostró fue Halomonas elongata AGH B, presentando su composición más de un 39% de ramnosa y un 5% de sulfatos, considerable actividad antioxidante y emulsionante, así como propiedades gelificantes o mucoides, que permiten estirar sus colonias más de 10 cm en los aislamientos en medios de cultivo sólidos. Los parámetros de producción y el medio de cultivo se optimizaron para esta cepa, alcanzándose una capacidad productiva de más de 3,4g/L de medio de cultivo, revelando una de las mayores capacidades productoras de EPS de su género, similar a Halomonas maura S-30 o Halomonas stenophila.