Producción de bacteriocinas en cepas de S uberis para el control de mastitis bovina

La mastitis bovina es considerada como la enfermedad infecciosa de mayor importancia económica en la explotación lechera, debido a que ocasiona grandes pérdidas produciendo una marcada disminución en la producción y una reducción en el valor biológico de la leche. Entre los principales patógenos ambientales se encuentra Streptococous uberis. Las medidas tradicionales aplicadas a la prevención y tratamiento de mastitis son la desinfección post ordeñe del pezón, el adecuado mantenimiento del equipo de ordeñe, la antibioticoterapia y el descarte de vacas con infecciones crónicas. La administración intensiva de los antibióticos viene acompañada por un incremento en la resistencia, con sus implicancias para la salud humana. La ineficacia de estos procedimientos para reducir la tasa de nuevas infecciones ha dirigido la investigación hacia la búsqueda de métodos de control alternativos, como un enfoque racional para controlar infecciones en animales utilizados en la producción de alimentos. Las bacteriocinas ofrecen un tratamiento alternativo como agentes bactericida potenciales en el tratamiento de la mastitis. Se conoce que S. uberis es un productor de sustancias antibacterianas (bacteriocinas) con actividad sobre otras cepas. Una estrategia más efectiva para prevenir las mastitis a S. uberis en la cuenca lechera cordobesa podría ser el empleo de bacteriocinas en formulaciones para el tratamiento de mastitis clínicas en vacas lactantes o para el sellado de pezones durante el período seco. El objetivo del presente proyecto es la determinación de la producción de sustancias inhibitorias del desarrollo microbiano producidas por cepas de S. uberis como así también su actividad antimicrobiana y posterior caracterización y purificación. Resulta importante destacar que a nivel nacional no existen estudios dirigidos a la búsqueda de estrategias alternativas tendientes a la prevención y control de las mastitis bovinas causadas por S. uberis. De esta manera surge la necesidad de profundizar estudios sobre las sustancias antimicrobianas producidas por cepas de S. uberis y su capacidad antagónica frente a los patógenos de mayor prevalencia asociados a mastitis bovina en la cuenca lechera cordobesa. Los resultados obtenidos a partir de la investigación tendrán implicancias en áreas de epidemiología y sanidad animal, por contribuir al desarrollo de nuevas estrategias tendientes a mejorar la condición sanitaria de los rodeos lecheros de la cuenca cordobesa en los cuales predomine S. uberis.

Producción de compuestos antimicrobianos por Pseudomonas nativas de la region de Córdoba. Production of antimicrobial compounds by native Pseudomonas from region of Cordoba.

La agricultura moderna se basa en el empleo de fertilizantes y pesticidas químicos para aumentar la productividad y para el control de enfermedades de los cultivos; sin embargo, existe una tendencia a disminuir su uso en la agricultura debido a los efectos negativos sobre la salud humana y el medio ambiente. Una estrategia alternativa al uso de agroquímicos es el empleo de microorganismos capaces de promover el crecimiento vegetal y/o actuar como agentes de biocontrol. A la hora de formular un inoculante se debe tener en cuenta que la cepa sea competitiva. A pesar de que se conoce poco sobre el rol de las bacteriocinas en el medio ambiente; se ha observado que bacterias productoras de bacteriocinas son más competitivas. Además estos metabolitos pueden ser utilizados también para el control biológico de bacterias patógenas. En el laboratorio se cuenta con cepas de Pseudomonas aislados de la rizósfera de cereales de la provincia de Córdoba. Pseudomonas sp. SF4c (cepa nativa de trigo), secreta una bacteriocina de alto peso molecular, aun no caracterizada. HIPOTESIS: El empleo de formulaciones en base a cepas nativas competitivas, altamente eficientes para la promoción del crecimiento vegetal y el control biológico permitirá disminuir el uso de agroquímicos incrementando la producción y/o calidad de los cultivos. Objetivos específicos: 1. Evaluar la capacidad de Pseudomonas nativas de inhibir el crecimiento de hongos fitopatógeno. 2. Analizar la producción de bacteriocinas en Pseudomonas spp. 3. Purificar parcialmente la bacteriocina secretada por Pseudomonas sp. SF4c. Para llevar a cabo este proyecto, - Se probará la capacidad de Pseudomonas de inhibir el crecimiento de hongos fitopatógenos en medio agar dextrosa papa. En las cepas biocontroladoras, se buscarán los genes implicados en la síntesis de metabolitos secundarios, mediante PCR usando primer específicos. - Se analizará la producción de bacteriocinas en Pseudomonas nativas. En las cepas bacteriocinogénicas se realizarán estudios adicionales para conocer la estabilidad de estos compuestos (sensibilidad a enzimas proteolíticas, calor, UV). -Se purificará la bacteriocina secretada por Pseudomonas sp. SF4C, mediante cromatografía de exclusión molecular, las fracciones recogidas serán analizados en geles de poliacrilamida. La identificación de la proteína será realizada por espectrometría de masa MALDI-TOF. Se espera encontrar dentro de la colección, cepas capaces de controlar el desarrollo de hongos fitopatógenos, dilucidar los mecanismos mediante el cual ejerce su efecto de biocontrol y avanzar en el conocimiento de nuevas bacteriocinas. A nivel industrial, existe en el futuro la posibilidad de que estas bacterias puedan ser utilizadas en la formulación de inoculantes para ser usados en la fertilización de cultivos de cereales que son de gran importancia económica para la región, y/o como agentes de control biológico.