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Identificación de biocatalizadores tipo fitasa en microorganismos aislados de suelo expuesto a heces de caprino

Resumen

El fósforo es un elemento no renovable que constituye moléculas esenciales para el funcionamiento de los organismos. Los animales de cría monogástricos se alimentan con concentrados compuestos de diferentes granos ricos en fitato, un ácido orgánico compuesto de polifosfatos de inositol. Las enzimas capaces de hidrolizar el fitato son un grupo de fosfatasas llamadas fitasas. Los animales monogástricos carecen de estas enzimas, por lo cual, el fitato permanece intacto y es excretado en las heces. En consecuencia, el uso de fósforo inorgánico para la alimentación y el fitato excretado causan la eutrofización de los ecosistemas. Entonces, por su potencial biotecnológico, las fitasas representan una alternativa para solventar esta problemática. El presente trabajo tuvo como objetivo identificar biocatalizadores tipo fitasa a partir de microorganismos degradadores de fitato aislados en el municipio de Páramo, Santander, Colombia. Se aislaron 14 cepas potencialmente degradadoras de fitato de muestras de suelo contaminado con heces de caprino. Los candidatos se identificaron en medios con fitato como única fuente de fósforo y carbono. Con las secuencias del gen 16S rRNA los candidatos se identificaron en los géneros Klebsiella y Chryseobacterium. Los análisis de hibridación in silico y ANI de los dos aislados con mayor actividad indicaron una posible especie nueva para el género Chryseobacterium (GCEP-77) y la identidad de K. pneumoniae (GCEP-84). Además, se reportó, por primera vez, actividad fitasa en el género Chryseobacterium. A partir de una librería metagenómica y la purificación parcial de la enzima de K. pneumoniae (GCEP-84) se identificó una fitasa HAP periplasmática (G1Pasa). En general, la enzima demostró características similares a las reportadas para fitasas comerciales disponibles. Estos resultados demuestran el potencial de los suelos agroindustriales locales y la efectividad de continuar en la búsqueda biocatalizadores de interés.