Rutas catabólicas involucradas en la degradación de hemicelulosa en el tracto intestinal de Eisenia fetida / Flor Berenice Ordoñez Arévalo

Tesis Doctorado en Ciencias en Ecología y Desarrollo Sustentable El Colegio de la Frontera Sur 2022

Incluye bibliografía

Resumen.. Capítulo I Introducción.. 1.1 Interacciones biológicas y fisicoquímicas en la degradación de la hemicelulosa en el lombricompostaje.. 1.2 Bacterias hemicelulolíticas asociadas al intestino anterior de E. fetida.. 1.3 Estrategias microbianas involucradas en la degradación de hemicelulosa y familias de enzimas relacionadas.. 1.4 Hipótesis.. 1.5 Objetivo general.. 1.5.1 Objetivos específicos.. 1.6 Diagrama general de proyecto de tesis.. Capítulo II Diversidad microbiana a lo largo del tracto digestivo de Eisenia fetida asociada a la degradación de hemicelulosa durante el lombricompostaje.. Capítulo III Bacterias hemicelulolíticas en el intestino anterior de la lombriz de tierra Eisenia fetida (Sav.).. Capítulo IV Potencial metabólico de degradación de hemicelulosa: El caso de un consorcio bacteriano aislado del intestino anterior de Eisenia fetida (Savigny).. Capítulo V Discusión.. Capítulo VI Conclusiones.. Literatura citada

La separación de la lignocelulosa de los residuos agrícolas o agroindustriales es uno de los aspectos prioritarios para cubrir las necesidades de materia y energía. Sin embargo, ningún proceso ha sido eficiente para separar todo tipo de materia vegetal debido a las características estructurales de cada residuo, que influyen en sus propiedades fisicoquímicas. Tal es el caso de la hemicelulosa, que forma diversos enlaces en la pared celular de las plantas. El objetivo de este trabajo fue determinar las posibles vías catabólicas involucradas en la degradación de hemicelulosa en el tracto intestinal de E. fetida. Para ello, se alimentaron lombrices por separado con fibra de palma y cascabillo de café, con alto y bajo (respectivamente) contenido de hemicelulosa en el lombricompostaje. Se observó que la degradación de hemicelulosa ocurre en el intestino anterior de E. fetida en ambos sustratos bajo condiciones fisicoquímicas diferentes en las últimas etapas (verificado por las altas actividades xilanolíticas). Se aislaron y caracterizaron Actinobacterias, Firmicutes y Proteobacterias que emplean diferentes mecanismos para degradar la hemicelulosa. A través de la secuenciación genómica de cuatro de las especies aisladas (dos Bacillus y dos actinobacterias) se encontraron perfiles de CAZymes (enzimas activadoras de carbohidratos) especie-específicos que inician la degradación de hemicelulosa asociada a la membrana bacteriana (mecanismo egoísta) y enzimas extracelulares (mecanismo colaborativo). También se encontraron CAZymes, compartidos entre las especies, involucradas en la degradación intracelular de los oligosacáridos ramificados. Además, se demostró la presencia de aerobios y anaerobios asociados a la degradación de hemicelulosa. En ese ambiente intestinal se enriquecen Proteobacterias, Actinobacterias y Firmicutes que participan en condiciones neutras. Esta cooperación, singularidad y versatilidad entre los miembros del consorcio durante el proceso de lombricompostaje, permite a E. fetida procesar eficientemente las diversas fuentes agrícolas o agroindustriales. Esto es importante para fines de bioprospección en la separación de lignocelulosa. spa

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