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 / Phenotypic and molecular characterization, and influence of culture media, on the growth and light emission of bacteria from the coast of Havana, Cuba

RESUMEN

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.

ABSTRACT

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.