Aislamiento, caracterización molecular y selección de bacterias resistentes a cadmio como potenciales biorremediadores de suelos cacaoteros contaminados

Abstract

El cadmio es un metal tóxico presente en el medio ambiente, principalmente debido a actividades industriales y agrícolas. En el cacao, este metal puede acumularse en los granos y exceder los límites permitidos establecidos por los mercados internacionales, lo que representa un desafío para el Perú, ya que se limita la exportación hacia países de la Unión Europea. Una de las estrategias más prometedoras para abordar esta problemática es el uso de microorganismos capaces de resistir al cadmio. El objetivo de esta investigación fue analizar la comunidad bacteriana, aislar y caracterizar molecularmente bacterias presentes en suelos de cultivos de cacao contaminados con cadmio en la región Amazonas. La metodología consistió en recolectar tres muestras de suelo de diferentes parcelas de cacao para extraer ADN total, amplificando y secuenciando la región V4 del gen 16S rRNA. Para aislar bacterias resistentes al cadmio, se suplementaron medios con CdCl2 a concentraciones de 1,5 ppm, 350 ppm y 500 ppm y mediante PCR se verificó la presencia de genes asociados a la resistencia de cadmio. Los resultados revelaron una comunidad microbiana con los filos más dominantes como Proteobacteria (36.5%), Acidobacteriota (32.72%), Methylomirabilota (12.04%), Verrucomicrobiota (14.18%) y Firmicutes (7.64%) en las tres muestras de suelo, además 76 géneros comunes entre las tres muestras de suelo mencionando a Pseudomonas, Rokubacteriales y Nitrospira. Se aislaron 26 bacterias expuestas a concentraciones de cadmio, de las cuales 12 fueron identificadas como los géneros Klebsiella, Escherichia, Pseudomonas, Burkholderia, Serratia, Enterobacter, Bacterium y Bacillus, detectando la presencia del gen copA en Bacillus. El análisis de péptidos reveló 9 bacterias con proteínas involucradas en el operón cadA (sistema clave para la tolerancia a cadmio de las bacterias), además las ATPasas de tipo P que transloca cadmio y proteínas ligadas a otros metales. Estos resultados revelan géneros bacterianos con potencial de biorremediación de suelos cacaoteros.