Aislamiento y caracterización in vitro de una bacteria acetogénica ruminal

Abstract

La producción de metano (CH4) en rumiantes representa una pérdida de energía metabólica para el animal y contribuye en la generación de gases efecto invernadero. Una alternativa para disminuir la producción de CH4 en los rumiantes, es desarrollando inoculos de bacterias acetogénicas que compitan con las bacterias metanogénicas por los sustratos utilizados en la producción de metano. En el presente estudio se usó un medio de cultivo selectivo a base de formato y líquido ruminal (F-LR) para el asilamiento de una bacteria ruminal acetogénica. Se determinaron algunas características morfológicas y metabólicas de la bacteria aislada. También, se evaluó su capacidad para producir acetato a partir de formato, y de disminuir la metanogénesis en cocultivo con bacterias ruminales. La bacteria ruminal acetogénica (BRA) aislada resulto un coco Gram+, 0.5 a 1.0 !m de diámetro, anaerobio estricto y catalasa negativo. La bacteria se conservo por liofilización con una vialidad de 108 células g-1 de liofilizado. La BRA degrada formato y produce acetato. En cocultivo con un cultivo mixto de bacterias ruminales (CMBR), la BRA redujo en 66% la producción de CH4 después de 72 h de incubación. De acuerdo al análisis de la subunidad 16S del ARN ribosomal, la BRA pertenece a la especie Pantoea agglomerans; aunque, también puede pertenecer a una especie ruminal no cultivable. Por lo que se requiere continuar con su identificación molecular. Se concluye que la bacteria ruminal acetogénica asilada, tiene potencial como inóculo para disminuir la producción de metano en rumiantes. _______The methane (CH4) production in ruminants is considered a metabolic energy lost for the animal and contributes in the greenhouse gases effects. An alternative to reduce the ruminants CH4 production, is by development of an inoculum of acetogenic bacteria. These bacteria must be able to compete with methanogenic bacteria for substrates used in methane production. In the present study a selective culture medium based on formate-rumen fluid (F- LR) was used for isolation of the acetogenic rumen bacterium (ARB). Some metabolic and morphologic characteristics of the bacterium were determined. Also, its ability to produce acetate from formate, and to reduce methanogenesis in coculture with rumen bacteria were evaluated. The ARB isolated was a Gram+ coccus, 0.5 -1.0 !m in diameter, strict anaerobe and catalase negative. The bacterium was preserved by lyophilization, maintained a viability of 108 cells g-1 of mass lyophilized. The ARB, degrades formate and produces acetate. ARB reduces by 66% CH4 production after 72 h incubation in coculture with a mixed culture of rumen bacteria (MCRB). According with the 16 RNA ribosomal analysis, ARB belongs to the species Pantoea aggolmerans; however, it could also belongs to a non-cultivable rumen species. Therefore, it is required to continue with its molecular identification. It is concluded that the acetogenic-rumen bacterium isolated has potential as inoculums to reduce methane production in ruminants