Aislamiento, caracterización e identificación de bacterias tolerantes a metales pesados asociadas a raíces de plantas que habitan en los jales mineros de Huautla, Morelos

RESUMEN Las actividades antropogénicas como la minería son fundamentales para el desarrollo de la civilización moderna, sin embargo, producen grandes cantidades de residuos que contienen elementos potencialmente tóxicos como los metales pesados, los cuales, causan daños en todos los niveles de organización biológica. Debido a esta problemática es fundamental desarrollar estrategias sustentables como la remediación bacteriana, que permitan restaurar los sitios contaminados con metales pesados. Desde esta perspectiva, el objetivo de este trabajo consistió en aislar, caracterizar e identificar bacterias tolerantes a metales pesados que habitan en jales mineros o que se encuentran asociados a la rizósfera de plantas acumuladoras de metales pesados como Prosopis laevigata y Dodonaea viscosa. En el presente trabajo se aislaron 14 bacterias Gram-negativas, seis de ellas en residuos mineros sólidos (jales), cuatro a partir de la rizósfera de P. laevigata y cuatro en las raíces de D. viscosa. Mediante ensayos de concentración mínima inhibitoria, se determinó la capacidad de los aislados J2-PL-B, J2-PL-S, J2-DV1, J2- DV2 e IN-DV-1 para tolerar CdSO4, CuSO4, MnSO4, Pb(NO3)2 y ZnSO4 cuyas tolerancias máximas corresponden respectivamente a 1,000, 2,000, >30,000, 5,000 y 1,500 mg/L en medio sólido y a 100, 250, 1,500, 2,500 y 250 mg/L en medio líquido. El patrón de tolerancia en medio sólido para los aislados J2-PL-B, J2-PL-S y J2-DV-1 fue Mn>Cu>Cd>Pb>Zn, para la cepa J2-DV-2 fue Mn>Pb=Cu>Zn>Cd y para la bacteria IN-DV-1 fue Mn>Pb>Cu>Cd>Zn. Mientras que el patrón de tolerancia en medio líquido para el aislado J2-PL-B fue Mn>Pb>Cu=Zn>Cd, para la cepa J2-PL-S fue Pb>Mn>Cu=Zn>Cd y para la bacteria J2-DV-1 fue Pb>Mn>Cu>Cd=Zn. Las concentraciones toleradas y los patrones de tolerancia para los metales pesados evaluados, se atribuyen a diferentes mecanismos celulares que se encuentran codificados por el genoma de cada aislado bacteriano. Por otra parte, tres de los aislados bacterianos fueron identificados mediante pruebas bioquímicas (API 20E) y moleculares (amplificación y secuenciación del gen ARNr 16S), cuya identidad comprende a Klebsiella pneumoniae, K. oxytoca y Enterobacter cloacae. Finalmente, en diferentes bases de datos (BACMET y GeneBank) se realizó una búsqueda de genes relacionados con la tolerancia de las bacterias identificadas ante los metales pesados evaluados, lo cual, evidenció la presencia de sistemas de adsorción, transporte celular y desintoxicación enzimática. Como conclusión de este trabajo, las bacterias K. pneumoniae, K. oxytoca y E. cloacae son candidatas para ser empleadas en procesos de remediación de sitios contaminados con metales pesados.