Caracterización metagenómica de cepas resistentes a agentes químicos y su utilidad probiótica contra vibrios parahaemolyticus

Palabras clave: probióticos, metagenómica, microbiota, sinergia

Resumen

La acuicultura sufre importantes pérdidas económicas en los cultivos de camarón blanco (Litopenaeus vannamei) debido a enfermedades de origen microbiano y viral, actualmente las enfermedades provocadas por bacterias del género Vibrio han tomado impulso en los sistemas de cultivo de camarón, y para combatirlo el uso de fármacos ha generado resistencia y enfermedades. El objetivo de esta investigación fue estudiar la caracterización metagenómica del microbiota expuesto a agentes químicos y comprobar la sensibilidad y utilidad probiótica contra vibrios parahaemolyticus en camarón blanco (Litopenaeus vannamei). Las muestras se recolectaron de reservorios de agua de mar tratada con ozono, las cuales fueron sembradas en agares generales y específicos, como agar Trypticasa soya (TSA); Chromagar bacillus (CB) y Man Rugosa Shamr (MRS) para luego iniciar el proceso de selección incubándose por 24 horas a 32°C. Se obtuvieron 2 consorcios bacterianos denominándolos CN5, RS3 y una colonia formadora de biopelícula denominándola CINV. Para el análisis de las muestras, se utilizó el protocolo otorgado por Ilumina para la preparación de librerías en la secuenciación metagenómica 16S, seguidamente realizando la evaluación de la actividad antagónica por la técnica de Kirby - Bauer Los resultados que se obtuvieron en este estudio indican que se identificaron una microbiota rica y compleja identificándose solo el 8,7% a nivel de especie con una abundancia del 100% de Bacillus sp, mientras que para la muestra CINV hubo una abundancia de 99% de vibrios no presentes en la base de datos de secuenciación. Las pruebas de inhibición in vitro muestran que la combinación de ambos consorcios microbianos tuvo un 99% de porcentaje de inhibición contra V. parahaemolyticus y CINV. Esta investigación servirá como línea base de estudio de bacterias salvajes con capacidad antimicrobiana, siendo una ventaja a diferencia de varios estudios en los que se realizan investigaciones a partir de esponjas marinas, corales donde se presentan limitaciones en cuanto a la disponibilidad de estos organismos.

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Citas

Abasolo Pacheco, F. (2015). Selección y evaluación de bacterias del tracto digestivo del pectĺnido mano de león (Nodipecten subnodosus) y de la concha nácar (Pteria sterna) con uso potencial probiótico en la acuicultura de bivalvos marinos. http://dspace.cibnor.mx:8080/handle/123456789/469

Babic, A., Berkmen, M. B., Lee, C. A., & Grossman, A. D. (2011). Efficient Gene Transfer in Bacterial Cell Chains. mBio, 2(2), e00027-11. https://doi.org/10.1128/mBio.00027-11

Barer, M. R., & Harwood, C. R. (1999). Bacterial Viability and Culturability. En R. K. Poole (Ed.), Advances in Microbial Physiology (Vol. 41, pp. 93-137). Academic Press. https://doi.org/10.1016/S0065-2911(08)60166-6

Bhatty, M., Laverde Gomez, J. A., & Christie, P. J. (2013). The expanding bacterial type IV secretion lexicon. Research in Microbiology, 164(6), 620-639. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2013.03.012

Bourne, D. G., Young, N., Webster, N., Payne, M., Salmon, M., Demel, S., & Hall,M. (2004). Microbial community dynamics in a larval aquaculture system of the tropical rock lobster, Panulirus ornatus. Aquaculture, 242(1), 31-51. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2004.047

Chen, W.-Y., Ng, T. H., Wu, J.-H., Chen, J.-W., & Wang, H.-C. (2017). Microbiome Dynamics in a Shrimp Grow-out Pond with Possible Outbreak of Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease. Scientific Reports, 7(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41598-017-09923-6

Civera-Cerecedo, R., Alvarez-González, C. A., & Moyano-López, F. J. (2004). Nutrición y alimentación de larvas de peces marinos. Avances en Nutrición Acuicola. https://nutricionacuicola.uanl.mx/index.php/acu/article/view/187

Cona T., E. (2002). Condiciones para un buen estudio de susceptibilidad mediante test de difusión en agar. Revista chilena de infectología, 19, 77-81. https://doi.org/10.4067/S0716-1018200201920000169

Cruz, M. A. Z., & Monzon, K. P. (2015). Caracterización metagenómica de las comunidades microbianas en desarrollo sobre geotextil asociados a las raíces de manglares (canal de marea Puerto Rico, Tumbes, Perú) y aislamiento de cepas de diatomeas caracterizadas molecularmente. Revista Tecnológica - ESPOL, 28(3), Article 3. http://www.rte.espol.edu.ec/index.php/tecnologica/article/view/401

Escobar-Briones, L., Olvera-Novoa, M. A., & Puerto-Castillo, C. (2006). Avances Sobre la Ecología Microbiana del Tracto Digestivo de la Tilapia y Sus Potenciales Implicaciones. Avances en Nutrición Acuicola.https://nutricionacuicola.uanl.mx/index.php/acu/article/view/164

Gram, S., Melchiorsen, J., Spanggaard, B., Huber, I., Torben F., & Nielsen. (1999). Inhibition of Vibrio anguillarum byPseudomonas fluorescens AH2, a Possible Probiotic Treatment of Fish. Applied and Environmental Microbiology, 65(3), 969-973. https://doi.org/10.1128/AEM.65.3.969-973.1999

Grasso, D. (2006). Metagenómica: Un viaje a las estrellas. Revista argentina de microbiología, 38(4), 189-189.

Guevara Castro, J. J., Martínez Novoa, L. A., & Ríos Castillo, Y. B. (2022). Evaluación de buenas prácticas acuícolas de granjas camaroneras Bolívar y Cidaco, en el departamento de Chinandega, en el periodo de Julio-Diciembre del año 2022. [Bachelor, Universidad de Ciencias Comerciales]. http://repositorio.ucc.edu.ni/1126/

Guilemany, J. M., Cinca, N., Dosta, S., & Benedetti, A. V. (2009). Corrosion behaviour of thermal sprayed nitinol coatings. Corrosion Science, 51(1), 171-180. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2008.10.022

Gyles, C., & Boerlin, P. (2014). Horizontally transferred genetic elements and their role in pathogenesis of bacterial disease. Veterinary Pathology, 51(2), 328-340. https://doi.org/10.1177/0300985813511131

Kampelmacher, E. H., van Noorle Jansen, L. M., Mossel, D. A., & Groen, F. J. (1972). A survey of the occurrence of Vibrio parahaemolyticus and V. alginolyticus on mussels and oysters and in estuarine waters in the Netherlands. The Journal of Applied Bacteriology, 35(3), 431-438. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.1972.tb03719.

Kidane, D., Ayora, S., Sweasy, J. B., Graumann, P. L., & Alonso, J. C. (2012). The cell pole: The site of cross talk between the DNA uptake and genetic recombination machinery. Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology, 47(6), 531-555. https://doi.org/10.3109/10409238.2012.729562

Kuebutornye, F. K. A., Abarike, E. D., & Lu, Y. (2019a). A review on the application of Bacillus as probiotics in aquaculture. Fish & Shellfish Immunology, 87, 820-828. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2019.02.010

Lombal, A. C. (2021). Acuariofilia. Peces ornamentales. RUTH.

Martínez-Córdova, L. R., Martínez Porchas, M., & Cortés-Jacinto, E. (2009). Camaronicultura mexicana y mundial: ¿actividad sustentable o industria contaminante? Revista internacional de contaminación ambiental, 25(3), 181-196.

Martínez-Porchas, M., & Vargas-Albores, F. (2017). Microbial metagenomics in aquaculture: A potential tool for a deeper insight into the activity. Reviews in Aquaculture, 9(1), 42-56. https://doi.org/10.1111/raq.12102

McVey, J. P. (1993). CRC Handbook of Mariculture: Crustacean Aquaculture, Second Edition. CRC Press.

Méndez, M. (1981). Claves de identificación y distribución de los langostinos y camarones (Crustacea: Decapoda) del mar y rios de la costa del Perú. Boletin Instituto del Mar del Perú, 5(1), Article 1.71

Noss, R. F. (1990). Indicators for Monitoring Biodiversity: A Hierarchical Approach. Conservation Biology, 4(4), 355-364. https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.1990.tb00309.x

Pandey, Kavita. R., Naik, Suresh. R., & Vakil, Babu. V. (2015a). Probiotics, prebiotics and synbiotics- a review. Journal of Food Science and Technology, 52(12), 7577-7587. https://doi.org/10.1007/s13197-015-1921-1

Pandey, Kavita. R., Naik, Suresh. R., & Vakil, Babu. V. (2015b). Probiotics, prebiotics and synbiotics- a review. Journal of Food Science and Technology, 52(12), 7577-7587. https://doi.org/10.1007/s13197-015-1921-1

Pérez-Chabela, M. de L., Alvarez-Cisneros, Y., Soriano-Santos, J., Pérez-Hernández, M. A., Pérez-Chabela, M. de L., Alvarez-Cisneros, Y., Soriano-Santos, J., & Pérez-Hernández, M. A. (2020). Los probióticos y sus metabolitos en la acuicultura. Una Revisión. Hidrobiológica, 30(1), 93-105. https://doi.org/10.24275/uam/izt/dcbs/hidro/2020v30n1/perez

Pérez‐Sánchez, T., Ruiz‐Zarzuela, I., De Blas, I., & Balcázar, J. L. (2014). Probiotics in aquaculture: A current assessment. Reviews in Aquaculture, 6(3), 133-146. https://doi.org/10.1111/raq.12033

Ribera, I., Melic, A., & Torralba-Burrial, A. (2015). Introducción y guía visual de los artrópodos. Revista IDE@-SEA, 2, 1-30.

Rivera Arreaga, A. J. (2021). Análisis de la situación del sector camaronero ecuatoriano antes y durante la pandemia del COVID-19, período 2016-2020. http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/58622

Santur Rivera, S. (2022). Macrobentos en sustrato artificial en el estuario del Río Chira, distrito de Vichayal—Paita – Piura. Universidad Nacional de Piura. http://repositorio.unp.edu.pe/handle/20.500.12676/3821

Schryver, P. D., Defoirdt, T., & Sorgeloos, P. (2014). Early Mortality Syndrome Outbreaks: A Microbial Management Issue in Shrimp Farming? PLOS Pathogens, 10(4), e1003919. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.100391972

Suárez, J. E. (2013). Microbiota autóctona, probióticos y prebióticos. Nutrición Hospitalaria, 28, 38-41.

Suttle, C. A. (2007). Marine viruses—Major players in the global ecosystem. Nature Reviews Microbiology, 5(10), Article 10. https://doi.org/10.1038/nrmicro1750

Aguilera Mero.pdf. (s. f.). Recuperado 13 de diciembre de 2023, de https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/52739/1/T-76761%20Aguilera%20Mero.pdf

Tomalá Beltrán.pdf. (s. f.). Recuperado 13 de diciembre de 2023, de https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/54691/1/T-76788%20Tomal%c3%a1%20Beltr%c3%a1n.pdf

Tomalá Beltrán, C., & Rodríguez León, J. (2020). Bacteria simbiótica marina Pseudovibrio denitrificans excluye vibrios patógenos y modifica la microbiota en camarón [Thesis, ESPOL. FIMCM: Maestría en Ciencias de la Acuicultura Marina]. http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/54691

Valenzuela-González, F., Casillas-Hernández, R., Villalpando, E., & Vargas-Albores, F. (2015). The 16S rRNA gene in the study of marine microbial communities. Ciencias Marinas, 41(4), 297-313. https://doi.org/10.7773/cm.v41i4.2492

Varela Mejías, A., Peña, N., & Aranguren Caro, L. F. (2017). Necrosis aguda del hepatopáncreas: Una revisión de la enfermedad en Penaeus vannamei. Agronomía Mesoamericana, 28(3), 735. https://doi.org/10.15517/ma.v28i3.27788

Varela, Z. S., Lavalle, L. P., & Alvarado, D. E. (2016). Bacterias causantes de enfermedades transmitidas por alimentos: Una mirada en colombia. Salud Uninorte, 32(1), 105-122.

Wang, A., Ran, C., Wang, Y., Zhang, Z., Ding, Q., Yang, Y., Olsen, R. E., Ringø, E., Bindelle, J., & Zhou, Z. (2019). Use of probiotics in aquaculture of China—A review of the past decade. Fish & Shellfish Immunology, 86, 734-755. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2018.12.026 73

Wozniak, R. A. F., & Waldor, M. K. (2010). Integrative and conjugative elements: Mosaic mobile genetic elements enabling dynamic lateral gene flow. Nature Reviews Microbiology, 8(8), Article 8. https://doi.org/10.1038/nrmicro2382

Pereira, F., Souza, R. C., & Jesus, E. C. (2018). Metagenomic analysis of the microbial diversity in mangrove sediments from the Brazilian Amazon. Frontiers in Microbiology, 11, 552.

Mullany, P. (2014). Functional metagenomics for the investigation of antibiotic resistance. Virulence, 5(3), 443-447.

Schmieder, R., & Edwards, R. (2012). Insights into antibiotic resistance through metagenomic approaches. Future microbiology, 7(1), 73-89.

Fitzpatrick, D., & Walsh, F. (2016). Antibiotic resistance genes across a wide variety of metagenomes. FEMS microbiology ecology, 92(2), fiv168.

Yuan, K. E., Yu, K. E., Yang, R., Zhang, Q., Yang, Y., Chen, E., ... & Chen, B. (2019). Metagenomic characterization of antibiotic resistance genes in Antarctic soils. Ecotoxicology and Environmental Safety, 176, 300-308.

Chen, H., Bai, X., Jing, L., Chen, R., & Teng, Y. (2019). Characterization of antibiotic resistance genes in the sediments of an urban river revealed by comparative metagenomics analysis. Science of The Total Environment, 653, 1513-1521.

Quiroz-Guzmán, E., Lomelí-Ortega, C. O., & Martínez-Villalobos, J. M. Bacteriófagos: Herramientas de Control Biológico para una Acuicultura Sostenible. Investigación e Innovación en Nutrición Acuícola, 71.

Correa Aceros, D. F. (2022). Aislamiento, caracterización y análisis de microbiota presente en la leche del manatí antillano (Trichechus manatus).

Stenotrophomonas, P. V. A., Loncheado, R. P., & Loncheado, R. C. P. (2018). METAGENÓMICA APLICADA A LA INDUSTRIA ALIMENTARIA. Nuevas tendencias en microbiología de alimentos, 150.

Teso Pérez, C. (2023). Bases biológicas de los patrones de producción y resistencia de péptidos antimicrobianos (bacteriocinas).

RUVALCABA GÓMEZ, J. O. S. É. (2020). Estudio de la microbiota

Publicado
2025-06-30
Cómo citar
Reyes Lainez , A. M., Castillo Narea, M. B., Bravo Crespo, D. I., Barcos Arias, M. S., & Calderon, J. (2025). Caracterización metagenómica de cepas resistentes a agentes químicos y su utilidad probiótica contra vibrios parahaemolyticus. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 9(3), 4116-4135. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i3.18045
Sección
Ciencias de la Salud