Respuestas adaptativas inducidas por la concentración de Pi en el medio de cultivo en bacterias lácticas: aspectos fisiológicos, moleculares y potenciales aplicaciones biotecnológicas

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dc.contributor.authorAraoz, Mario
dc.contributor.directorRapisarda, Viviana Andrea
dc.contributor.directorVillegas, Josefina María
dc.date.accessioned2025-03-16T17:47:46Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionLos lactobacilos son microorganismos de gran interés biotecnológico debido a sus diversas aplicaciones, como la mejora de la salud intestinal, la producción de compuestos antimicrobianos y su participación en la industria alimentaria. En todos estos casos, las bacterias enfrentan condiciones estresantes, como la exposición al tracto gastrointestinal, altas temperaturas y agentes oxidantes, lo que resalta la relevancia de su adaptación y supervivencia. En particular, la cepa Lactiplantibacillus paraplantarum CRL 1905 presenta diferentes propiedades funcionales, entre las que se destaca la producción de compuestos antimicrobianos, bioactivos, exopolisacáridos y su posible uso en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Las variaciones de Pi en el medio permiten modular los niveles de polifosfato (poliP) en fase estacionaria en algunas bacterias. El poliP cumple diversas funciones celulares y es capaz de influir en la fisiología microbiana, lo que ha despertado un gran interés en los últimos años. La presente Tesis Doctoral analiza la importancia de la variación de concentraciones de fosfato (Pi) en el medio de cultivo y su relación con diferentes adaptaciones fisiológicas en L. paraplantarum CRL 1905 durante la fase estacionaria de crecimiento. Se determinó que la concentración crítica de Pi que permitió a la cepa CRL 1905 mantener elevados niveles de poliP durante la fase estacionaria fue de 60 mM (CDM+P). Los resultados mostraron que las bacterias crecidas en este medio presentaron una mayor viabilidad hasta las 120 h, una mayor tolerancia a agentes estresantes externos y una mejor capacidad antioxidante, respecto a las células crecidas en un medio con suficiencia de Pi (2 mM, CDM-P). Por otro lado, las células crecidas en CDM-P presentaron una mayor capacidad de producción de biopelícula como así también una mayor actividad antimicrobiana contra bacterias patógenas. Se estudiaron los cambios en la morfología de las células crecidas en las condiciones diferenciales de Pi. Las bacterias cultivadas en CDM-P fueron más alargadas y presentaron una superficie rugosa debido a la presencia de vesículas de membrana, mientras que las cultivadas en alto contenido de Pi presentaron la típica forma de bacilos con una superficie lisa. Teniendo en cuenta estos resultados, se analizaron las propiedades mecánicas de la membrana. Se observó que las células crecidas en el medio con suficiente Pi presentaron una membrana más expandida y fluida, mientras que, en aquellas cultivadas en condiciones de alto Pi, la membrana fue más compacta y rígida. Asimismo, se demostró que las membranas de las células crecidas en CDM+P presentaron menor permeabilidad ante la aplicación de diferentes concentraciones de NaCl, lo que sugiere una mayor integridad y estabilidad en comparación con las células crecidas en CDM-P. Mediante un análisis proteómico, se observó que las proteínas involucradas en las categorías de "transporte y metabolismo de carbohidratos" y "producción y conversión de energía" se encontraron en mayor proporción en las células crecidas en condiciones de alto Pi durante 48 h, lo que sugiere un metabolismo activo en esta condición respecto a las crecidas en suficiente Pi. Por otro lado, las chaperonas relacionadas con el estrés y las enzimas involucradas en la modificación de la superficie celular fueron más abundantes en células crecidas en el medio CDM-P. Los resultados obtenidos en el marco de esta Tesis permiten comprender las adaptaciones y el comportamiento de CRL 1905 durante la fase estacionaria de crecimiento en respuesta a condiciones diferenciales de Pi en el medio de cultivo. La variación en la concentración de Pi en el medio de cultivo constituye una estrategia simple para modular diferentes características para beneficiar el potencial de diversos microorganismos.
dc.description.sponsorshipEste trabajo de Tesis Doctoral fue realizado en el Instituto Superior de Investigaciones Biológicas (INSIBIO, CONICET-UNT) e Instituto de Química Biológica “Dr. Bernabé Bloj” de la Facultad de Bioquímica Química y Farmacia de la Universidad Nacional de Tucumán (UNT), con el apoyo financiero de la UNT y del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) mediante el otorgamiento de la beca doctoral y subsidios para financiar las investigaciones.
dc.identifier.urihttps://ridunt.unt.edu.ar/handle/123456789/1263
dc.language.isoes
dc.publisherFacultad de Ciencias Naturales e I.M.L.
dc.titleRespuestas adaptativas inducidas por la concentración de Pi en el medio de cultivo en bacterias lácticas: aspectos fisiológicos, moleculares y potenciales aplicaciones biotecnológicas
dc.typeTesis
dc.type.subtype/tesis/tesisDeDoctorado

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