Metabolismo del poliestireno en nuevos aislados microbianos

Abstract

[spa] Los plásticos son unos materiales ampliamente distribuidos por el mundo. Cada año se incrementa en millones de toneladas su producción, lo que ocasiona problemas de contaminación ambiental debido a su alta resistencia a la degradación afectando tanto ecosistemas marinos como terrestres. El poliestireno es un polímero plástico empleado habitualmente en envases y revestimientos electrónicos. La presencia de las espumas de poliestireno en los desechos flotantes de basura en el océano es preocupante, por esa razón, se buscan microorganismos capaces de degradar el poliestireno. Por consiguiente, considerando los beneficios de eliminar el exceso de poliestireno, se plantea como objetivo demostrar la capacidad de degradar el poliestireno en dos microorganismos de la colección del Laboratorio de Microbiología de la UIB: UIB_08 y UIB_78. Asimismo, se busca caracterizar la ruta metabólica utilizada y su capacidad para formar biopelículas. Tras caracterizarlos taxonómicamente, se ha demostrado que ambos microorganismos pueden crecer en un medio mineral marino usando poliestireno como fuente exclusiva de carbono. Además, el análisis genómico de ambos sugiere que tanto Halomonas sp. UIB_08 como Rhodococcus sp. UIB_78 posiblemente degradan poliestireno vía 2-feniletanol y fenilacetaldehído hasta el ciclo de Krebs. Por otro lado, Rhodococcus sp. UIB_78 presenta codificado en su genoma los genes necesarios para degradar el monómero estireno. Finalmente, los análisis sugieren que ninguno de los dos microorganismos es capaz de formar biopelículas en la superficie del plástico.

[cat] Els plàstics són uns materials àmpliament distribuïts pel món. Cada any s'incrementa en milions de tones la seva producció, fet que ocasiona problemes de contaminació ambiental a causa de la seva alta resistència a la degradació afectant tant a ecosistemes marins com a terrestres. El poliestirè és un polímer plàstic emprat habitualment en envasos i revestiments electrònics. La presència de les escumes de poliestirè a les deixalles flotants d'escombraries a l'oceà és preocupant, per aquesta raó, es cerquen microorganismes capaços de degradar el poliestirè. Consegüentment, considerant els beneficis d'eliminar l'excés de poliestirè, es planteja com a objectiu demostrar la capacitat de degradar el poliestirè en dos microorganismes de la col·lecció del Laboratori de Microbiologia de la UIB: UIB_08 i UIB_78. Així mateix, es busca caracteritzar la ruta metabòlica utilitzada i la seva capacitat per formar biopel·lícules. Després de caracteritzar-los taxonòmicament, s'ha demostrat que ambdós microorganismes poden créixer en un medi mineral marí usant poliestirè com a única font de carboni. A més, 4 l'anàlisi genòmic de tots dos suggereix que tant Halomonas sp. UIB_08 com a Rhodococcus sp. UIB_78 possiblement degraden poliestirè via 2-feniletanol i fenilacetaldehid fins al cicle de Krebs. D'altra banda, Rhodococcus sp. UIB_78 presenta codificat al seu genoma els gens necessaris per degradar el monòmer estirè. Finalment, els anàlisis suggereixen que cap dels dos microorganismes és capaç de formar biopel·lícules a la superfície del plàstic.

[eng] Plastics are materials that are widely distributed throughout the world. Each year their production increases by millions of tons, which causes environmental pollution problems due to their high resistance to degradation affecting both marine and terrestrial ecosystems. Polystyrene is a plastic polymer commonly used in packaging and electronic coatings. The presence of polystyrene foams in floating debris in the ocean is of concern, therefore, microorganisms capable of degrading polystyrene are being sought. Therefore, considering the benefits of eliminating excess polystyrene, the objective is to demonstrate the ability to degrade polystyrene in two microorganisms from the UIB Microbiology Laboratory collection: UIB_08 and UIB_78. Likewise, the aim is to characterize the metabolic pathway used and its capacity to form biofilms. After taxonomically characterizing them, it has been shown that both microorganisms can grow in a marine mineral medium using polystyrene as the only carbon source. Furthermore, the genomic analysis of both suggests that both Halomonas sp. UIB_08 as Rhodococcus sp. UIB_78 possibly degrade polystyrene via 2-phenylethanol and phenylacetaldehyde up to the Krebs cycle. On the other hand, Rhodococcus sp. UIB_78 has the necessary genes encoded in its genome to degrade the styrene monomer. Finally, the analysis suggests that neither of the two microorganisms can form biofilms on the plastic surface.