Caracterización fenotípica y molecular, e influencia de medios de cultivo, en el crecimiento y emisión de luz de bacterias del litoral de La Habana, Cuba

Introducción: El complejo enzimático emisor de luz de las bacterias luminiscentes es una poderosa herramienta bioquímica, con una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo el control de la calidad ambiental. Objetivos: Identificar taxonómicamente dos bacterias luminiscentes de las aguas de la plataforma cubana, así como seleccionar los medios de cultivo que favorezcan su crecimiento y luminiscencia. Métodos: La identificación taxonómica de las bacterias luminiscentes se llevó a cabo utilizando métodos tradicionales y moleculares. Cuatro medios de cultivo (LM, Boss, Chalk, ZoBell) fueron evaluados en función de la tasa de crecimiento específico (μ) y la luminiscencia utilizando un espectrofotómetro Genesys 10UV y un espectro fluorómetro Shimadzu RF-5301pc, respectivamente. Resultados: La caracterización bioquímica y fisiológica de los aislamientos de CBM-976 y CBM-992 mostró similitudes con las especies de Vibrio harveyi. El análisis del posicionamiento taxonómico confirmó una alta correspondencia con las cepas de V. harveyi aisladas de entornos acuáticos, utilizando secuencias parciales de los genes 16S rRNA, gyrB y pyrH. Se seleccionaron los medios de cultivo LM y ZoBell por tener una alta tasa de crecimiento específico de las cepas CBM-976 y CBM-992; así como por mostrar altos valores de luminiscencia. Los resultados permitirán profundizar en la caracterización fisiológica y son el punto de partida para el desarrollo de métodos de detección de contaminantes. Conclusiones: La combinación de las características fisiológicas y bioquímicas, así como las técnicas de biología molecular contribuyeron a determinar la posición taxonómica de las cepas CBM-976 y CBM-992 aisladas de las aguas marinas cubanas como Vibrio harveyi. Además, se seleccionaron los medios de cultivo LM y ZoBell como los más adecuados para el crecimiento y la emisión de luminiscencia de ambas cepas.

Introduction: The light-emitting enzyme complex of luminescent bacteria is a powerful biochemical tool, with a wide variety of applications including environmental quality monitoring. Objectives: To identify taxonomically two luminescent bacteria from Cuban shelf waters, as well as select the culture media that favor their growth and luminescence. Methods: The taxonomic location of the luminescent bacteria was carried out using traditional and molecular methods. Four culture media (LM, Boss, Chalk, ZoBell) were evaluated as a function of specific growth rate (μ) and luminescence, using a Genesys 10UV spectrophotometer and a Shimadzu RF-5301pc spectrofluorometer, respectively. Results: Biochemical and physiological characterization of CBM-976 and CBM-992 isolates showed similarities with Vibrio harveyi species. Phylogenetic positioning analysis confirmed a high correspondence with V. harveyi strains isolated from aquatic environments, using partial sequences of 16S rRNA, gyrB and pyrH genes. LM and ZoBell culture media were selected for having a high specific growth rate of CBM-976 and CBM-992 strains, as well as for showing high luminescence values. The results will allow deepening the physiological characterization and are the starting point for the development of contaminant detection methods. Conclusions: The rational combination of physiological and biochemical characteristics, as well as the molecular approach, contributed to determine the taxonomic position of CBM-976 and CBM-992 strains isolated from Cuban marine waters as Vibrio harveyi. Furthermore, LM and ZoBell culture media were selected as the most suitable for growth and luminescence emission for both strains.

Optimización del proceso de extracción de compuestos fenólicos de la angiosperma marina Thalassia testudinum / Optimization of the extraction process of phenolic compounds from the marine angiosperm Thalassia testudinum

RESUMEN Thalassia testudinum es la planta marina de mayor abundancia en el litoral de La Habana y del Caribe en general, conocida comúnmente como praderas submarinas o hierba de tortuga. Entre los compuestos de interés que se pueden encontrar en esta especie sobresalen los polifenoles, los cuales son componentes estructurales de su pared celular y poseen propiedades funcionales y bioactivas como antioxidante, anti-inflamatorio, neuroprotector y hepatoprotector. Investigaciones previas evaluaron diversos métodos de extracción de compuestos bioactivos para esta especie, por lo que este trabajo tuvo como objetivo optimizar las condiciones de extracción del contenido de polifenoles totales. Para ello se utilizó el método de Box y Hunter y se evaluó el efecto de tres factores influyentes en la extracción de compuestos fenólicos (velocidad de agitación, relación material vegetal/% alcohol y concentración de etanol). Como variable respuesta se empleó el contenido de polifenoles totales determinada por el método de Folin-Ciocalteu. Los resultados del diseño proporcionaron como condiciones óptimas en las variables estudiadas las siguientes: 1/11.5 p:v, 60% de EtOH y 800 r.p.m., alcanzando rendimiento de polifenoles totales, igual a 25.60 mg/g de extracto seco; superior a las restantes condiciones de extracción para un extracto bioactivo con potencialidades de uso en la industria farmacéutica o nutracéutica.

ABSTRACT Thalassia testudinum is the marine plant of greatest abundance along the coast of Havana and the Caribbean in general, commonly known as seagrass meadows or turtle grass. Among the compounds of interest that can be found in this species there are polyphenols, which are structural components of its cell wall and have functional and bioactive properties such as antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective and hepatoprotective. Previous research evaluated different methods of extracting bioactive compounds from this species, and this work aimed to optimize the extraction conditions of the total polyphenol content. For this, the Box and Hunter method was used and the effect of three influential factors in the extraction of phenolic compounds (agitation speed, vegetal material / solvent ratio and ethanol concentration) was evaluated. The total polyphenol content determined by the Folin-Ciocalteu method was used as a response variable. The design results provided as optimal conditions in the studied variables the following: 1/11.5 w: v, 60% EtOH and 800 r.p.m., reaching a total polyphenol yield of 25.60 mg/g of dry extract; which contributes to the obtaining of a better content of total phenols in a bioactive extract with potentialities of use in the pharmaceutical or nutraceutical industries.