Aislamiento e identificación de levaduras degradadoras de hidrocarburos aromáticos, presentes en tanques de gasolina de vehículos urbanos / Isolation and identification of aromatic hydrocarbon degrading yeasts present in gasoline tanks of urbans vehicles

RESUMEN Se obtuvieron aislamientos de levaduras a partir de muéstreos en tanques de combustible de vehículos urbanos, con el objeto de evaluar su potencial actividad de degradación de hidrocarburos aromáticos derivados del petróleo. Se realizaron ensayos de crecimiento en medio mínimo mineral sólido utilizando distintos hidrocarburos (benceno, tolueno, naftaleno, fenantreno, y pireno). Los aislamientos que presentaron crecimiento notorio en alguno de los hidrocarburos aromáticos policíclicos fueron identificados mediante secuenciación Sanger de los marcadores moleculares ITS1 e ITS2 del ARNr. Se obtuvieron 16 aislados de levaduras, de las cuales tres presentaron crecimiento conspicuo con hidrocarburos aromáticos como única fuente de carbono. Las cepas identificadas pertenecen al género Rhodotorula y corresponden a las especies Rhodotorula calyptogenae (99,8% de identidad) y Rhodotorula dairenensis (99,8% de identidad). Dichas cepas presentaron crecimiento en benceno, tolueno, naftaleno, fenantreno. En este estudio se reporta por primera vez la presencia de levaduras del género Rhodotorula que habitan los ductos y tanques de gasolina de vehículos urbanos, así como su capacidad para utilizar distintos hidrocarburos aromáticos que son contaminantes para el medio ambiente. Estos resultados sugieren que dichas levaduras constituyen potenciales candidatos para la degradación de éstos compuestos, como parte de estrategias de biorremediación.

ABSTRACT Yeast isolates were obtained from fuel tanks of vehicles in order to assess their potential use in the degradation of aromatic hydrocarbons. Growth assays were performed in minimum mineral medium using different aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, naphthalene, phenanthrene, and pyrene) as the sole carbon source. Isolates that showed growth in any of the tested polycyclic aromatic hydrocarbons were identified by Sanger sequencing of the ITS1 and ITS2 rDNA molecular markers. A total of 16 yeasts strains were isolated, and three showed remarkable growth in media with aromatic hydrocarbons as the sole carbon source. These strains belong to the genus Rhodotorula, and correspond to the species Rhodotorula calyp-togenae (99,8% identity) and Rhodotorula dairenensis (99,8% identity). These strains grew in benzene, toluene, naphthalene, phenanthrene and pyrene. This study demonstrates for the first time that yeasts of the genus Rhodotorula inhabit pipelines and fuel tanks of vehicles and that remove aromatic hydrocarbons that are environmental pollutants. Our results suggest that these yeasts are potential candidates for aromatic hydrocarbon degradation as part of bioremediation strategies.

Tolerance to Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) by filamentous fungi isolated from contaminated sediment in the Amazon region / Tolerância a Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) por fungos filamentosos isolados de sedimentos contaminados da região Amazônica

Tolerance to Polycyclic Hydrocarbons Aromatic (PAHs) is considered an important characteristic when assessing the bioremediation potential of microorganisms. Given this, the objective of this research was to assay filamentous fungi from the Amazon region, isolated from sediments with differents levels of contamination by PAHs, for tolerance to phenanthrene and pyrene. To achieve this, fungal cultures plugs (5 mm), obtained after 7 days growth, were transferred to petri dishes containing 20% Sabouraud dextrose agar medium, after surface innoculation with phenanthrene and pyrene crystals, separately. Radial mycelial growth was evaluated after 10 days at five different concentration levels for each contaminant and control group, all in triplicate for each treatment. Fungal growth and growth inhibition rates were calculated. The average growth of the colonies in each treatment was compared with one-way ANOVA, followed by a Tukey Test (p < 0,05). All fungi showed tolerant to phenanthrene and pyrene. However, Hypoxylon sp. showed the lowest growth inhibition rate and average growth rates significantly different of the other six tested species. Hypoxylon sp. has been shown to be a promising genetic resource for use in new studies of PAHs degradation.

A tolerância a Hidrocarbonetos Policíclicos Aromática (HPAs) é considerada como uma característica importante na avaliação do potencial de micro-organismos para biorremediação. Diante disso, o objetivo desta pesquisa foi avaliar fungos filamentosos da região amazônica, isolados de sedimentos com diferentes níveis de contaminação por HPAs, quanto à tolerância ao fenantreno e pireno. Para tanto, discos das culturas fúngicas (5 mm), obtidas após 7 dias de crescimento, foram transferidas para placas de Petri contendo meio Agar Sabouraud Dextrose a 20%, após inoculação superficial com cristais de fenantreno e pireno, separadamente. O crescimento micelial radial foi avaliado após 10 dias em cinco concentrações diferentes para cada contaminante e grupo controle, ambos em triplicata para cada tratamento. As taxas de crescimento fúngico e de inibição de crescimento foram calculadas. O crescimento médio das colônias em cada tratamento foi comparado com ANOVA one way, seguido pelo teste de Tukey (p < 0,05). Todos os fungos mostraram tolerância ao fenantreno e ao pireno. No entanto, Hypoxylon sp. apresentou menor taxa de inibição de crescimento e taxas médias de crescimento significativamente diferentes das outras seis espécies testadas. Hypoxylon sp. tem se mostrado um recurso genético promissor para uso em novos estudos sobre degradação de HPAs.

Inhibition of advanced glycation end products formation by stilbene and phenanthrene derivatives from Prosthechea michuacana in vitro and in vivo / Inhibición de la formación de subproductos en la glicosilación avanzada por derivados de estilbeno y fenantreno de Prosthechea michuacana, in vitro e in vivo

In our previous study, we isolated from chloroform extract of the bulbs of orchid P. michuacana, three antioxidant compounds: two stilbene alpha-alpha´-dihydro, 3´,5´,2-trimethoxy-3-hydroxy-4-acetyl-4´-isopentenyl stilbene, 5-[2-(3-hydroxy-5-methoxyphenyl)ethyl]-2-methoxyphenol (gigantol) and one phenanthrene 4,6,7-trihydroxy-2-methoxy-8-(methylbut-2-enylphenanthren-1-1´-4´,6´,7´-trihydroxy-2´-methoxy-8´-(methylbut-2´-enyl)-phenanthrene. Following the study, we investigated the ability of isolated compounds to inhibit advanced glycation in vitro. Bovine serum albumin was glycated in the presence of glucose or methylglyoxal. Amadori-rich protein was prepared by dialyzing lysozyme that had been glycated by ribose. We also evaluated renal function by checking formation of advanced glycation and tail tendon collagen quality in streptozotocin-induced diabetic mice. Also determined the effect on LDL and hemoglobin. Compounds can efficiently inhibit the formation of AGEs by trapping reactive methylglyoxal and showed potent anti-Amadorin activity. Also exhibited a significant inhibitory activity on the glycated hemoglobin (GHb and HbA1c). Compounds showed a protective renal effect and reduction in mice tail tendon collagen. Also the tested compounds are potent agents for protecting LDL against oxidation and glycation. We concluded that compounds from P. michuacana are potent antiglycation agents, which can be of great value in the prevention of diabetic glycation-associated-pathogenesis.

En un estudio anterior, aislamos del extracto clorofórmico de los bulbos de la orquídea Prosthechea michuacana, tres compuestos antioxidantes: los estilbenos alfa-alfa´-dihidro, 3´,5´,2-trimethoxi-3-hidroxi-4-acetil-4´-isopentenil-stilbeno, 5-[2-(3-hydroxy-5-methoxyphenyl)ethyl]-2-methoxyphenol (gigantol) y el fenantreno 4,6,7-trihidroxi -2-methoxi-8-(metilbut-2-enilfenantren-1-1´-4´,6´,7´-trihidroxi-2´-metoxi-8´-(metilbut-2´-enil)-fenantreno. Continuando con el estudio, investigamos la capacidad de estos compuestos para inhibir la glicación avanzada in vitro. La seroalbúmina bovina se glicosiló en presencia de glucosa o metilglioxal. La reacción de Amadori se determinó con lisozima glicosilada previamente tratada con ribosa. También se evaluó la función renal mediante la formación de la glicación avanzada y la inhibición de AGEs en el ensayo sobre el colágeno del tendón de la cola en ratones con diabetes inducida con estreptozotocina. También determinamos el efecto de los compuestos aislados sobre LDL y hemoglobin. Los compuestos pueden inhibir eficazmente la formación de AGE atrapando el metilglioxal reactivo y muestran potente actividad anti Amadorin. También mostraron una actividad inhibitoria significativa en la formación de la hemoglobina glucosilada, GHB y HbA1c. Mostraron un efecto protector renal y una reducción en el colágeno glicosiladó del tendón de la cola. También estos compuestos son potentes agentes para la protección de LDL frente la oxidación y la glicación. En base a los resultados obtenidos se concluye que los compuestos aislados son potentes agentes antiglicación, que pueden ser de gran valor en la prevención de la patogénesis de la diabetes asociada a la glicación.

Efecto de la inoculación de la cepa Sphingomonas paucimobilis 20006FA sobre la composición de un consorcio bacteriano degradador de fenantreno / Effect of the inoculant strain Sphingomonas paucimobilis 20006FA on the bacterial composition of a phenanthrene-degrading consortium

Se estudió el efecto de la inoculación con la cepa Sphingomonas paucimobilis 20006FA sobre la composición bacteriana de un consorcio degradador de fenantreno en cultivos discontinuos (batch) con 8 repiques sucesivos. El consorcio original se obtuvo a partir de un suelo prístino. A los fines del estudio, se obtuvieron y mantuvieron dos consorcios: uno inoculado (F200+I) y otro sin inocular (F200). Se estudió la diversidad bacteriana de los consorcios mediante el análisis de microorganismos cultivables (por caracterización fenotípica y genotípica) y totales (por PCR-DGGE). A lo largo de los repiques sucesivos pudo observarse en ambos consorcios una tendencia a la pérdida de la capacidad degradadora de fenantreno, acompañada por una disminución de la diversidad bacteriana. Si bien la inoculación no produjo cambios significativos en la capacidad degradadora de fenantreno de los consorcios (29,9% para F200 y 27,6% para F200+I hacia el tercer repique), sí produjo cambios en la composición bacteriana, ya que los perfiles de DGGE revelaron una dinámica estructural diferente en el consorcio inoculado. En ambos consorcios se pudo observar la presencia de una banda intensa posicionada a la misma altura que el ADN del inóculo en el gel de DGGE; sin embargo, los cultivos aislados de los consorcios que presentaban idéntica posición de banda en el perfil PCR-DGGE que la cepa S. paucimobilis 20006FA mostraron baja similitud con la cepa inoculada mediante la técnica de RAPD.

The effect of the inoculant strain Sphingomonas paucimobilis 20006FA on the bacterial composition of a phenanthrene-degrading consortium obtained from a pristine soil in sequencing batch cultures was studied. Inoculated (F200+I) and non-inoculated (F200) phenanthrene-degrading consortia, were obtained. Bacterial diversity of consortia was studied at cultivable (phenotype and genotype characterization) and non-cultivable (PCR-DGGE) levels. During the successive cultures, a loss in the phenanthrene-degrading capacity and a decrease in the bacterial diversity were observed in both consortia. Although inoculation did not produce any significant changes in the consortia phenanthrene-degrading capacity (29.9% F200 and 27.6% F200+I), it did produce changes in the bacterial composition, showing a differential structural dynamics in the DGGE profiles of the inoculated consortium. In both consortia, a dominant band placed at the same position as that of the DNA of the inoculant strain in the DGGE gel could be observed. However, isolated cultures from the consortia which had an identical band position to that of S. paucimobilis 20006FA in the PCR-DGGE profile showed low similarity with respect to the inoculant strain (RAPD).