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

Maldonado Pava, Julieth Camila

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

dc.contributor.advisor	Castillo Villamizar, Genis Andrés
dc.contributor.advisor	Hernández Torres, Jorge
dc.contributor.advisor	Puentes Cala, Edinson Andrés
dc.contributor.author	Maldonado Pava, Julieth Camila
dc.contributor.evaluator	Fuentes Lorenzo, Jorge Luis
dc.date.accessioned	2023-05-16T13:13:20Z
dc.date.available	2023-05-16T13:13:20Z
dc.date.created	2023-05-13
dc.date.embargoEnd	2026-05-13
dc.date.issued	2023-05-13
dc.description.abstract	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.
dc.description.abstractenglish	Phosphorus is a non-renewable element required for synthesizing essential molecules for living organisms. Plant-based feeds of monogastric animals have a high content of phytate, an organic acid of inositol polyphosphates. The enzymes able to hydrolyze phytate belong to a specific group of phosphatases called phytases. Monogastric species cannot metabolize phytate by lacking these enzymes, leading to high fecal phytate content. Therefore, phosphorus supplements and the excreted phytate cause the eutrophication of land and aquatic ecosystems. Due to their biotechnological potential, phytases are considered an alternative to reduce this environmental and economic issue. This study aimed to identify phytase biocatalysts from phytate-degrading microorganisms isolated in Paramo, Santander, Colombia. We identified 14 strains described as potentially phytate-degrading from soil samples contaminated with goat feces. Bacterial candidates were placed in a modified SpM medium with phytate as the sole source of phosphorus and carbon. The 16S rRNA gene analysis grouped them in the genera Klebsiella and Chryseobacterium. In silico DNA-DNA hybridization and Average Nucleotide Identity values of both strains with the highest activity showed a potentially new species of Chryseobacterium. From a metagenomic library and the partial purification of a K. pneumoniae (GCEP-84) phytase activity, a periplasmic HAP-like phytase (G1Pasa) was hypothesized. The enzyme showed similar properties as described for commercial phytases. These results attest to the potential of local agro- industrial soils as a source of relevant biomolecules and microbes. Also, they highlight the effectiveness of searching for novel biocatalysts.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Biólogo
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14254
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Biología
dc.publisher.school	Escuela de Biología
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Animales monogástricos
dc.subject	Fitasas
dc.subject	Suelo
dc.subject	librería metagenómica
dc.subject.keyword	Monogastric animals
dc.subject.keyword	Phytases
dc.subject.keyword	Soil
dc.subject.keyword	Metagenomic library
dc.title	Identificación de biocatalizadores tipo fitasa en microorganismos aislados de suelo expuesto a heces de caprino
dc.title.english	Identification of phytase-type biocatalysts in microorganisms isolated from soil exposed to goat feces
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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