Las cepas bacterianas del tubo digestivo de Enantiodrilus borelli

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Rev. agron. noroeste argent. (2014) 34 (2): 46-49
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ISSN 2314-369X (en línea)
Las cepas bacterianas del tubo digestivo de Enantiodrilus borelli
(Annelida: Glossoscolecidae) y su recolonización en suelo estéril
M.C. Picón1*; E.S. Teisaire1; C.H. Bellone2
Instituto de Invertebrados. Fundación Miguel Lillo y Cátedra de Embriología y Anatomía Comparadas.
Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo. Universidad Nacional de Tucumán, Argentina.
Miguel Lillo 251. 4000, San Miguel de Tucumán.
2
Cátedra de Microbiología Agrícola. Facultad de Agronomía y Zootecnia. Universidad Nacional de Tucumán, Argentina.
1
*
Autor de correspondencia: [email protected]
Palabras clave: recolonización, bacterias, tubo digestivo, Enantiodrilus borelli
Las lombrices de tierra tienen un rol importante
en los ecosistemas terrestres, contribuyen a la fertilidad de los suelos modificando las propiedades
físicas, químicas y biológicas, tales como: la textura, la descomposición de la materia orgánica y
la regulación de ciclos biogeoquímicos (Egert et
al., 2004), es por ello que se las denomina “ingenieras del ecosistema”. La actividad de estos animales se pone en evidencia al encontrar elevadas
cantidades de Carbono orgánico, Nitrógeno, Fósforo inorgánico, Potasio y Magnesio entre otros
en las excretas o “turrículos” de las lombrices
(Burk et al., 1999). Con todas estas características
se intenta usar a los oligoquetos con fines prácticos, mejorando la fertilidad de suelos cultivados
(Stockdill, 1982), estimulando la edafogénesis
en la recuperación del suelo (Hoogertkamp et al.,
1983), evaluando las alteraciones e identificando
los diferentes tipos de suelo (Römbke y Jänsch,
2004). Para que las acciones de las lombrices de
tierra se lleven a cabo se necesita de la interrelación con otros componentes del ecosistema del
suelo, como por ejemplo la microflora (bacterias,
hongos, etc.). Esta interrelación no sólo se limita a la alimentación detritívora, sino que existen
microorganismos que no son afectados por las enzimas digestivas de las lombrices y colaboran en
la digestión de nutrientes proporcionados por el
suelo que ingieren. Más aún, es probable que parte
de esas enzimas digestivas sean producidas por los
propios microorganismos en el intestino, lo que le
otorga a las lombrices mayor capacidad para degradar las sustancias complejas que se encuentran
en la materia orgánica del suelo (Santiago, 1995
y Alonzo et al., 1999). A partir de esas investigaciones, varios autores analizaron cada fracción
del tubo digestivo en busca de un mayor entendimiento de estas funciones ecológicas (Santiago,
1995, Toyota y Kimura, 2000). En investigaciones
más recientes se ha realizado la determinación de
las comunidades de microorganismos que son propias o endógenas de cada especie de lombriz de
tierra (Toyota y Kimura, 2000) para distinguirlas
de las que pudieran ser inoculadas o ingeridas con
el suelo donde habitan. En especies de lombrices
de tierra que habitan un mismo ambiente se han
identificado cepas bacterianas del tubo digestivo
que son propias y exclusivas de cada especie de
lombriz, como así también, cepas bacterianas que
se encuentran en el suelo y han sido ingeridas y
que son compartidas por las diferentes especies de
lombrices (Picón y Teisaire, 2008, 2009, 2012).
En la especie Enantiodrilus borelli se han identificado a las cepas bacterianas: 1 cepa de Marinococcus sp.,1 de Caryophanon sp., 1 de Planococcus sp., 2 cepas de Oscillospira spp., 1 de Bacillus
sp., 2 cepas de Pseudomonas spp., 1 de Azomonas
sp. y 1 cepa de Acidiphilium sp. (Picón y Teisaire,
2012). Todos estos resultados reforzaron la idea
que, tanto en el intestino como en los “turrículos”
hay una gran densidad y diversidad microbiológica y presentan una gran actividad en el suelo,
lo cual sería de gran utilidad en la recuperación o
transformación de sustratos de desecho comerciales de prácticas agrícolas.
El objetivo de este trabajo es analizar la flora
microbiana encontrada en el tubo digestivo de
Enantiodrilus borelli, lombriz de tierra endémica de la Región Neotropical que vive en suelos
destinados a la agricultura, para poner en evidencia la función de las lombrices y la interrelación
con los microorganismos en el mantenimiento de
las condiciones del ecosistema suelo. Para ello
se propone una prueba de laboratorio que permita identificar y separar la flora microbiana endógena de la proveniente del suelo. Las lombrices
se obtuvieron mediante colectas realizadas en la
Provincia de Tucumán (Argentina). En una finca
Recibido 10/07/14; Aceptado 02/10/14; Publicado en línea 03/11/14.
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
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de producción de caña de azúcar, ubicada en el
Departamento Chicligasta, a la altura del Km 745
de la ruta nacional número 38 (S 27° 29’ 26’’– W
65° 37’ 18’’) a 370 msnm. Para la prueba de recolonización de microorganismos en suelo estéril,
se diseñó un experimento que consiste en varios
pasos: 1)- esterilizar el suelo del lugar (con autoclave), previamente distribuido en 4 frascos de vidrio (250 grs. de tierra por frasco); 2)- identificar
las lombrices y esterilizarlas mediante lavados con
agua corriente y agua destilada estéril; 3)- colocar
los animales en los frascos tapados con parafilm
(5 lombrices por frasco) y ubicarlos dentro de una
cámara esterilizada con luz UV. La humedad se
mantuvo con agua destilada estéril. En la experiencia se acondicionó 1 frasco control (sin lombrices) y 3 experimentales (con lombrices). Para
verificar que la prueba experimental sea realizada
correctamente y descartar la presencia de variables que afecten los resultados, se utilizó el frasco
control que contenía tierra estéril sin lombrices.
Los resultados obtenidos en este caso fueron los
esperados, ya que la muestra extraída del frasco
control y sembrada en agar nutritivo reveló un crecimiento bacteriano nulo (Fig. 1)
Figura 1. Cápsulas con medios de siembra de los diferentes frascos de cría de lombrices inoculadas en tierra
estéril.
Las extracciones de muestras se realizaron a
tiempos variables, 24, 72 y 120 hs. Posteriormente se procedió al aislamiento de las cepas y su
identificación mediante las claves del Manual de
Determinación Bacteriológica de Bergey (1994).
En la prueba experimental con tierra esterilizada
y luego inoculada con lombrices de la especie
Enantiodrilus borelli, se identificaron cepas en las
muestras de suelo aisladas que resultaron en los
siguientes géneros bacterianos: 2 cepas de Kurthia
spp., 1 cepa de Marinococcus sp., Planococcus
sp. y Azomonas sp. y 2 cepas de Acidiphilium spp.
Otro punto importante de aclarar es que en la prueba experimental se tomaron muestras a diferentes
tiempos (24, 72 y 120 hs), de manera significativa
ya en las primeras 24 hs de inoculadas las lombrices, en las muestras aisladas y sembradas en
agar se encontraron todos los géneros identificados sin variaciones hasta el final de la experiencia
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(120 hs). El análisis de los resultados obtenidos
en la prueba experimental con tierra esterilizada,
comparando con los obtenidos del contenido intestinal y del suelo (Picón y Teisaire, 2012), pone
en evidencia que los géneros Oscillospira spp. y
Bacillus sp. son los únicos que no recolonizaron la
tierra esterilizada de la experiencia. Estas observaciones podrían confirmarlos como integrantes
de la microflora intestinal endógena. No así en el
caso de los géneros Azomonas sp. y Acidiphilium
spp., que los mostraban como endógenos en las
pruebas de identificación en investigaciones previas a este trabajo, que en este caso se comportan
de manera diferente a lo esperado, ya que recolonizaron la tierra esterilizada en la prueba experimental. En base a lo antes mencionado, sugerimos que la prueba experimental consistente en
la esterilización del suelo usado como sustrato y
la posterior recolonización por parte de las cepas
presentes en el contenido intestinal de las lombrices, serviría como un método de mayor precisión
para identificar a las cepas endógenas en las condiciones de laboratorio. En este trabajo los resultados muestran una gran diversidad bacteriana si se
compara con los resultados de investigaciones de
otros autores, como por ejemplo las realizadas por
Santiago (1995) quien estudió la flora bacteriana
intestinal de Onychochaeta borincana, una especie de la Familia Glossoscolecidae y en este caso
ha identificado sólo el género Bacillus con 7 especies diferentes. Por otro lado, el género Bacillus
ha sido encontrado por Picón y Teisaire (2012) en
el contenido intestinal de Enantiodrilus borelli,
junto con otras cepas y estos autores la consideran
endógena por no estar presente en el suelo circundante. A su vez Valle Molinares (2006) identificó en la microflora intestinal de O. borincana el
mismo género pero una especie diferente, Bacillus
cereus. Nuestros resultados son similares a los de
Méndez et al. (2003) los cuales apoyan el concepto de que hay bacterias presentes en el tubo digestivo consideradas como bacterias endógenas y que
no se encuentran en el suelo donde viven, además
demuestran que con un lavado previo del tubo
digestivo estas bacterias se mantienen asociadas
de manera íntima a la pared interna del intestino.
Idowu et al. (2006) identificaron la flora bacteriana intestinal de Libyodrillus violaceous, por medio
de pruebas microbiológicas básicas, las mismas
que se utilizaron en nuestro trabajo y encontraron:
Staphylococcus, Bacillus spp., Pseudononas aeruginosa, Streptococcus mutans, Clostridium, Spirocheata spp., Azotobacter spp., Micrococcus lylae,
Acinetobacter spp., Halobacterium spp. Cuando
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comparamos estos resultados sólo encontramos
coincidencia en tres géneros, que identificamos
como: Bacillus sp., Pseudononas sp. y Micrococcus sp., de los cuales a sólo uno, Pseudomonas sp.
lo consideramos como endógeno en las lombrices
con las que trabajamos. Todo esto nos induce a
la interpretación de que no hay una flora bacteriana propia de cada especie y por lo tanto, con
las investigaciones actuales no se podría afirmar
que la microflora endógena es específica de cada
especie de lombrices de tierra. No obstante en la
actualidad se cuenta con estudios escasos y dispersos, ello implica que en etapas más avanzadas
del conocimiento de la flora bacteriana intestinal
de las lombrices de tierra esta situación podría ser
revisada, con resultados que posibiliten comparaciones empleando metodologías similares. En el
caso particular de la cepa identificada como Kurthia spp. que no ha sido encontrada en ninguna
de las pruebas realizadas, salvo en las muestras de
suelo recolonizado, consideramos que la misma
podría haber sido aportada a la tierra inoculada
con lombrices desde otra estructura del cuerpo de
las lombrices, con lo cual se descarta que provengan del intestino. Sin embargo se desconoce su
procedencia con la metodología empleada en este
trabajo. Esto se podría comparar con lo que encontraron Davidson y Stahl (2006) quienes determinaron microorganismos del género Acidovorax
relacionados al aparato excretor, los nefridios, que
luego pasan a los cocones durante el crecimiento
de la lombriz adulta de la Familia Lumbricidae.
Las bacterias que fueron identificadas en este trabajo se sabe que cumplen diferentes funciones en
cada lugar donde se encuentran, razón por la cual
se podría explicar por extrapolación, la función
que cumplirían en los diferentes ambientes donde las encontramos (suelo, intestino). Las bacterias Pseudomonas sp., Micrococcus sp. y Bacillus sp. entre otras, promueven la germinación,
el crecimiento, el desarrollo vegetativo, la fijación
de nitrógeno, incrementan a su vez la absorción
de nutrientes, como Nitrógeno, Fósforo y Potasio.
También son capaces de producir fitohormonas
además de servir como biocontrol de hongos fitopatógenos. Estas cepas son consideradas de gran
importancia por su potencial como biofertilizantes
para plantas de importancia agrícola, (Díaz Vargas
et al. (2001); Tsawkelova et al. (2004a,b); Fuentes
et al. (2003) y Jiménez Salgado et al. (2004). En
particular, se mencionó que la función amilolítica en suelo y en cuerpos de agua está a cargo del
género Bacillus sp., como también que la función
proteolítica y lipolítica está a cargo del género
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Pseudomonas sp., que es encontrada con frecuencia en ambientes ricos en materia orgánica (Cárdenas (1995). Todo lo expresado pone en evidencia
el rol importante de las lombrices de tierra en la
descomposición, la degradación de residuos de las
actividades agrícolas y la recolonización bacteriana en suelos alterados.
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