Caracterización y bioactividad de bacterias asociadas a la esponja Aplysina gerardogreeni del Golfo de California.

Abstract

La relación biológica entre bacterias y esponjas como fuente de productos naturales ha generado considerable interés. Las esponjas del género Aplysina constituyen una fuente natural de metabolitos bromados con interesantes propiedades antimicrobianas y antiepibióticas. Es bien conocido que estas esponjas contienen microorganismos asociados, que pueden llegar a representar hasta el 60% de su biomasa, por lo que esta investigación tiene como objetivo identificar las bacterias heterótrofas cultivables que se encuentran asociadas a la esponja Aplysinagerardogreeni, así como la variación temporal de estas bacterias y su actividad biológica. Durante un ciclo anual, se recolectaron bimensualmente ejemplares de A. gerardogreeni, en Punta Arena, Baja California Sur, México a tres profundidades. El número total de bacterias se determinó mediante el método de microscopía de fluorescencia. Para obtener las bacterias susceptibles de ser cultivadas, en ambiente estéril, se tomó una alícuota de 100 μL del tejido macerado de la esponja y se sembró en placas con agar TSA, incubando de 3 a 5 días a temperatura ambiente. Las colonias aisladas se resembraron confirmando su pureza mediante la morfología colonial y microscópica (tinción de Gram). La identificación de las bacterias se realizó a través del análisis del gen ARNr 16S, mediante su amplificación por PCR y su posterior secuenciación. A partir de la biomasa de las cepas cultivables se realizaron ensayos de actividad antimicrobiana mediante el método de difusión en agar frente a Staphylococcus aureus y Escherichia coli y con los extractos obtenidos de las bacterias se realizaron ensayos de actividad antiepibiótica. De las esponjas recolectadas en los diferentes meses y profundidades se aislaron y purificaron en total 167 cepas, de las cuales el 90.5% son Gram positivas, siendo la mayoría de ellas en forma de bacilos. El número promedio anual de bacterias fue de 9.7 x 108 cél g esponja-1, presentando variaciones bimensuales, con el mayor número en febrero y el mínimo en agosto. La identificación de las bacterias mediante ADN reveló la presencia de 83 especies durante el ciclo anual, siendo las pertenecientes al género Bacillus las mejor representadas, ya que constituyen el 62% de las bacterias aisladas. Existe una variación temporal en el número de bacterias aisladas, encontrando una mayor cantidad y diversidad en febrero y abril y un menor número en octubre, con respecto a la profundidad no se observó una variación significativa. Los bioensayos mostraron que el 58% de las bacterias aisladas, presentaron actividad antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus siendo las bacterias identificadas como Bacillus licheniformis y B. subtilis las que mostraron los mayores halos de inhibición, mientras que frente a Escherichia coli el 22% fueron activas, siendo B. subtilis y Psychrobacter maritimus las que mostraron los mayores halos de inhibición. En los bioensayos de actividad antiepibiótica, el 87% de los extractos fueron activos frente a alguna de las bacterias marinas probadas. La cepa más sensible fue Bacillus subtilis, siendo inhibida por el 69% de los extractos, la mayoría a la más baja concentración probada (MIC de 0.01 μg mL-1). El 23% de los extractos mostraron actividad frente a alguna de las microalgas probadas. La más sensible fue Cylindrotheca closterium, 29 extractos fueron capaces de inhibir su crecimiento a bajas concentraciones. Se observó una evidente variación temporal en la actividad antiepibiótica, siendo los extractos de febrero y junio los más activos.