Evaluación de la producción de compuestos antimicrobianos en cultivos en fase sólida de Streptomyces sp. con residuos de piña y ñame morado como sustrato

Abstract

RESUMEN: Un fenómeno que preocupa cada vez más a la comunidad científica es la resistencia a los antibióticos, un asunto que hace imperativo el desarrollo de nuevas sustancias antimicrobianas, así como la optimización de costos y recursos en la etapa de producción. Microorganismos como los del género Streptomyces han sido estudiados para tal fin, por su potencial capacidad de producir metabolitos que inhiben el crecimiento de microorganismos multirresistentes, a partir de sustratos alternativos y subproductos industriales y agroindustriales. En este estudio, se confirma mediante un modelo de superficie de respuesta la capacidad de una cepa de Streptomyces sp. nativa para producir compuestos antimicrobianos, en un sistema de cultivo de fase sólida compuesto principalmente por viruta de cáscara de piña (Ananas comosus), evaluando la humedad, la proporción de harina de ñame morado (Dioscorea alata) y la cantidad de nitrógeno inorgánico suplementado. Del modelamiento por superficie de respuesta se evidenció que la producción de compuestos antimicrobianos se vio favorecida a bajas concentraciones de nitrógeno y con un contenido de ñame del 25% y 75% de humedad en el cultivo, aunque la significancia estadística puede mejorarse al suprimir la suplementación con nitrógeno inorgánico. Este trabajo permite confirmar que las estrategias de cultivo en estado sólido resultan viables para la optimización de condiciones fisicoquímicas y nutricionales para la producción de metabolitos a partir de Streptomyces sp.

ABSTRACT: One phenomenon that increasingly worries the scientific community is resistance to antibiotics, an issue that makes the development of new antimicrobial substances imperative, as well as the optimization of costs and resources in the production stage. Microorganisms such as those of the genus Streptomyces have been studied for this purpose, due to their potential capacity to produce metabolites that inhibit the growth of multiresistant microorganisms, using alternative substrates and industrial and agroindustrial byproducts. In this study, the ability of a strain of Streptomyces sp. native to produce antimicrobial compounds, in a solid state fermentation system composed mainly of pineapple peel chips (Ananas comosus), evaluating humidity, the proportion of purple yam flour (Dioscorea alata) and the amount of supplemented inorganic nitrogen, was evaluated. From the response surface modeling it was evident that the production of antimicrobial compounds was favored for low nitrogen concentrations, yam content of 25%, and 75% humidity, although the statistical significance can be improved by suppressing nitrogen supplementation. This work confirms that solid-state culture strategies are viable for the optimization of physicochemical and nutritional conditions to produce metabolites from Streptomyces sp.