Caracterización de poblaciones de Vibrio en un transecto de Rhizophora mangle en Punta Galeta, Panamá: análisis dependientes del cultivo revelan aplicaciones biotecnológicas

Caracterización de poblaciones de Vibrio en un transecto de Rhizophora mangle en Punta Galeta, Panamá: análisis dependientes del cultivo revelan aplicaciones biotecnológicas

Introducción: Rhizophora mangle se considera un nicho para microorganismos con enzimas degradantes potencialmente novedosas y complejas. Objetivo: Caracterizar poblaciones de Vibrio con métodos dependientes de cultivo, provenientes de muestras de sedimentos y de agua recolectadas a lo largo de un tr...

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Main Authors: Sánchez-Gallego, Joel, Atencio, Librada, Pérez, Jacinto, Dupuy, Omar, Díaz-Ferguson, Edgardo, Godoy-Vitorino, Filipa
Format: Online
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Published: Universidad de Costa Rica 2023
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description Introducción: Rhizophora mangle se considera un nicho para microorganismos con enzimas degradantes potencialmente novedosas y complejas. Objetivo: Caracterizar poblaciones de Vibrio con métodos dependientes de cultivo, provenientes de muestras de sedimentos y de agua recolectadas a lo largo de un transecto de R. mangle compuesto por tres sitios. Métodos: Las cepas se caracterizaron según su distribución, diversidad, degradación de materia orgánica y parámetros ambientales. Resultados: Las densidades bacterianas estuvieron fuertemente asociadas con la temperatura y la salinidad. Un total de 87 secuencias de buena calidad que representan los aislamientos de los tres sitios se agruparon en 8 OTUs (Unidad taxonómica operativa). La asignación taxonómica indicó que los miembros dominantes eran Vibrionaceae. Los análisis de diversidad beta mostraron que las comunidades bacterianas se agruparon por fuente de la muestra en lugar de distribución espacial, y se encontró que la diversidad alfa era mayor en el agua que en los sedimentos. El 3 % de las cepas de muestras de agua fueron capaces de degradar carboxi-metilcelulosa con índices enzimáticos más bajos en comparación con el 4 % de las cepas de muestras de sedimentos que mostraron los índices enzimáticos más altos. Dos cepas identificadas como Vibrio agarivorans degradaron celulosa y agarosa, produciendo los índices enzimáticos más altos. Conclusiones: Encontramos mayor densidad bacteriana y diversidad en comunidades bacterianas de muestras de agua que en las de sedimento, con diferentes OTUs, incluyendo aquellos similares a Ferrimonas, Providencia, o Shewanella, que no fueron aislados en el sedimento. OTUs de Vibrio degradaron celulosa en ambos tipos de muestras. Los resultados del estudio resaltan la importancia de mangle rojo como hábitat de Vibrio y reservorio de fuentes potenciales de enzimas con aplicaciones biotecnológicas.
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Methods: Strains were characterized according to their distribution, diversity, degradation of organic matter, and environmental parameters. Results: Bacterial densities were strongly associated with temperature and salinity. A total of 87 good-quality sequences representing the isolates from the three sites, were binned into eight OTUs (Operational taxonomic units). Taxonomic assignment indicated that the dominant members were Vibrionaceae. Beta diversity analyses showed that bacterial communities clustered by sample source rather than spatial distribution, and that alpha diversity was found to be higher in water than in sediment. Three percent of the strains from water samples could degrade carboxyl-methyl cellulose with the smallest enzymatic indexes compared to 4 % of the strains from sediment samples that showed the highest enzymatic indexes. Two strains identified as Vibrio agarivorans degraded cellulose and agarose, producing the highest enzymatic indexes. Conclusions: We found higher bacterial densities and diversity in the bacterial communities of the water samples compared to the sediment, with different OTUs including those similar to Ferrimonas, Providencia, or Shewanella which were not isolated in the sediment. Vibrio OTUs were shown to degrade cellulose in both sample types. The results of this study highlight the importance of red mangroves as Vibrio habitats and as reservoirs of potential enzyme sources with biotechnological applications. Introducción: Rhizophora mangle se considera un nicho para microorganismos con enzimas degradantes potencialmente novedosas y complejas. Objetivo: Caracterizar poblaciones de Vibrio con métodos dependientes de cultivo, provenientes de muestras de sedimentos y de agua recolectadas a lo largo de un transecto de R. mangle compuesto por tres sitios. Métodos: Las cepas se caracterizaron según su distribución, diversidad, degradación de materia orgánica y parámetros ambientales. Resultados: Las densidades bacterianas estuvieron fuertemente asociadas con la temperatura y la salinidad. Un total de 87 secuencias de buena calidad que representan los aislamientos de los tres sitios se agruparon en 8 OTUs (Unidad taxonómica operativa). La asignación taxonómica indicó que los miembros dominantes eran Vibrionaceae. Los análisis de diversidad beta mostraron que las comunidades bacterianas se agruparon por fuente de la muestra en lugar de distribución espacial, y se encontró que la diversidad alfa era mayor en el agua que en los sedimentos. El 3 % de las cepas de muestras de agua fueron capaces de degradar carboxi-metilcelulosa con índices enzimáticos más bajos en comparación con el 4 % de las cepas de muestras de sedimentos que mostraron los índices enzimáticos más altos. Dos cepas identificadas como Vibrio agarivorans degradaron celulosa y agarosa, produciendo los índices enzimáticos más altos. Conclusiones: Encontramos mayor densidad bacteriana y diversidad en comunidades bacterianas de muestras de agua que en las de sedimento, con diferentes OTUs, incluyendo aquellos similares a Ferrimonas, Providencia, o Shewanella, que no fueron aislados en el sedimento. OTUs de Vibrio degradaron celulosa en ambos tipos de muestras. Los resultados del estudio resaltan la importancia de mangle rojo como hábitat de Vibrio y reservorio de fuentes potenciales de enzimas con aplicaciones biotecnológicas. Universidad de Costa Rica 2023-08-04 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf text/html application/epub+zip application/pdf application/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/50983 10.15517/rev.biol.trop..v71i1.50983 Revista de Biología Tropical; Vol. 71 No. 1 (2023): Revista de Biología Tropical (Rev. Biol. 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