Formulación de un medio de cultivo para la producción de δ-endotoxinas de Bacillus thuringiensis
Palabras clave:
Bacillus thuringiensis, δ-endotoxinas, medio de cultivo, proteínas Cry
Resumen
Objetivo: Formular un medio de cultivo para la producción de proteínas parasporales de Bt.
Método: Se evaluaron 5 medios de cultivo, contrastando su formulación con la producción de biomasa. Se extrajo la proteína total de cada uno de los cultivos y se cuantificó por espectrofotometría.
Resultados: Se encontró que el caldo glucosado modificado con proporciones 2,4:1 de fuentes de nitrógeno orgánicas (extracto de levadura) e inorgánicas ((NH4)2SO4) mejoró hasta en 70 veces la producción de proteína con concentraciones entre 19,38 y 154,41 mg/mL.
Conclusión: Este estudio contribuye a la afirmación de que la proporción entre Nitrógeno Orgánico e Inorgánico tiene efectos importantes sobre la fase III del crecimiento de Bt, contrastando con la producción de endosporas y en consecuencia proteínas totales en las cuales e incluyen el aumento de las δ-endotoxinas.
Referencias
1. Elleuch J, Zghal R, Lacoix M, Chandre F, Tounsi S, Jaoua S. Evidence of two mechanisms involved in Bacillus thuringiensis israelensis decreased toxicity against mosquito larvae: genome dynamic and toxins stability. Microbiol Res. 2015;176:48-54. DOI:10.1016/j.micres.2015.04.007CC.
2. Hilbert D, Piggot P. Compartmentalization of gene expression during Bacillus subtilis spore formation. Microbiol Mol BIol Rev. 2004;68(2):234-262. DOI:10.1128/MMBR.68.2.234-262.2004.
3. Tuntitippawan T, Boonserm P, Katzenmeier G, Angsuthanasombat C. Targeted mutagenesis of loop residues in the receptor-binding domain of the Bacillus thuringiensis Cry4Ba toxin affects larvicidal activity. FEMS Microbiol Lett. 2005;242(2):325-332. DOI:10.1016/j.femsle.2004.11.026.
4. Ujváry I. Hayes’ handbook of pesticide toxicology-Chapter 3–Pest Control Agents from Natural Products Budapest, Hungary: iKem BT, H-1033; 2010.
5. Devidas P, Pandit B, Vitthalrao P. Evaluation of Different Culture Media for Improvement in Bioinsecticides Production by Indigenous Bacillus thuringiensis and Their Application against Larvae of Aedes aegypti. The Scientific World Journal. 2014; Article ID 273030, 6 pages. DOI:10.1155/2014/273030.
6. Balabanova L, Golotin V, Podvolotskaya A, Rasskazov V. Genetically modified proteins: functional improvement and chimeragenesis. Bioengineered. 2015;6(5):262-274. DOI:10.1080/21655979.2015.1075674.
7. Bravo A, Gill S, Soberón M. Mode of action of Bacillus thuringiensis Cry and Cyt toxins and their potential for insect control. Toxicon. 2007;49(4):423-435. DOI:10.1016/j.toxicon.2006.11.022
8. Beltrán L, Díaz S, Berdugo C, Zamora A, Buitrago G, Moreno N. Estrategia para el diseño de un medio de cultivo para la fermentación con Bacillus thuringiensis. Rev. colomb. biotecnol. 1998;1(1):28-34. DOI: 10.15446/rev.colomb.biote.
9. Patil C, Patil S, Salunke B, Salunkhe R. Insecticidalcidal potency of bacterial species Bacillus thuringiensis SV2 and Serratia nematodiphila SV6 against larvae of mosquito species Aedes aegypti, Anopheles stephensi, and Culex quinquefasciatus. Parasitol Res. 2012;110(5):1841-1847. DOI: 10.1007/s00436-011-2708-6.
10. Navarro-Mtz AK, Pérez-Guevara F. Construcción de un modelo biodinámico para los estudios de producción de proteína Cry. MB Expressv. 2014;4(79):1-10.
11. Zouari N, Dhouib A, Ellouz R, Jaoua S. Nutritional requirements of a strain of Bacillus thuringiensis subsp. Kurstaki and use of gruel hydrolysate for the formulation of a new medium for d-ebditoxin production. Applied Biochemistry and Biotechnology. 1997;69:41-52.
12. Farrera R, Pérez-Guevara F, de-la-Torre M. Carbon:nitrogen ratio interacts with initial concentration of total solids on insecticidal crystal protein and spore production in Bacillus thuringiensis HD-73. Applied Microbiology and Biotechnology. 1998;49(6):758-765. DOI: 10.1007/s002530051243
13. Navarro A, Ferrera R, López R, Pérez-Guevara F. Relationship between poly-beta-hydroxybutyrate production and delta-endotoxin for Bacillus thuringiensis var. kurstaki. Biotechnol Lett. 2006;28(9):641-644. DOI: 10.1007/s10529-006-0029-0.
14. Ozcan O, Icgen B, Ozcengiz G. Pretreatment of poultry litter improves Bacillus thuringiensis-based biopesticides production. Bioresour Technol. 2010;101(7):2401-2404. DOI:10.1016/j.biortech.2009.11.048.
15. Brasseur K, Auger P, Asselin E, Parent S, Sirois M. Parasporin-
2 from a New Bacillus thuringiensis 4R2 Strain Induces Caspases Activation and Apoptosis in Human Cancer Cells. PLoS One. 2015;10(8): e0135106. DOI:10.1371/journal.pone.0135106.
16. Rossa C, Mignone C. d-endotoxin activity and spore productionin batch and fedbatch culture of Bacillus thuringiensis. Biotechnol. Lett. 1993;15(3):295-300. DOI:10.1007/BF00128322.
17. Ertola R. Production of Bacillus thuringiensis insecticides La Plata - Argentina: Centro de investigación y desarrollo de fermentaciones industriales. Facultad de ciencias exactas; 1985.
18. Wakisaka Y, Masaki E, Nishimoto Y. Formation of Crystalline delta-Endotoxin or Poly-beta-Hydroxybutyric Acid Granules by Asporogenous Mutants of Bacillus thuringiensis. Appl Environ Microbiol. 1982;43(8):1473-1480.
2. Hilbert D, Piggot P. Compartmentalization of gene expression during Bacillus subtilis spore formation. Microbiol Mol BIol Rev. 2004;68(2):234-262. DOI:10.1128/MMBR.68.2.234-262.2004.
3. Tuntitippawan T, Boonserm P, Katzenmeier G, Angsuthanasombat C. Targeted mutagenesis of loop residues in the receptor-binding domain of the Bacillus thuringiensis Cry4Ba toxin affects larvicidal activity. FEMS Microbiol Lett. 2005;242(2):325-332. DOI:10.1016/j.femsle.2004.11.026.
4. Ujváry I. Hayes’ handbook of pesticide toxicology-Chapter 3–Pest Control Agents from Natural Products Budapest, Hungary: iKem BT, H-1033; 2010.
5. Devidas P, Pandit B, Vitthalrao P. Evaluation of Different Culture Media for Improvement in Bioinsecticides Production by Indigenous Bacillus thuringiensis and Their Application against Larvae of Aedes aegypti. The Scientific World Journal. 2014; Article ID 273030, 6 pages. DOI:10.1155/2014/273030.
6. Balabanova L, Golotin V, Podvolotskaya A, Rasskazov V. Genetically modified proteins: functional improvement and chimeragenesis. Bioengineered. 2015;6(5):262-274. DOI:10.1080/21655979.2015.1075674.
7. Bravo A, Gill S, Soberón M. Mode of action of Bacillus thuringiensis Cry and Cyt toxins and their potential for insect control. Toxicon. 2007;49(4):423-435. DOI:10.1016/j.toxicon.2006.11.022
8. Beltrán L, Díaz S, Berdugo C, Zamora A, Buitrago G, Moreno N. Estrategia para el diseño de un medio de cultivo para la fermentación con Bacillus thuringiensis. Rev. colomb. biotecnol. 1998;1(1):28-34. DOI: 10.15446/rev.colomb.biote.
9. Patil C, Patil S, Salunke B, Salunkhe R. Insecticidalcidal potency of bacterial species Bacillus thuringiensis SV2 and Serratia nematodiphila SV6 against larvae of mosquito species Aedes aegypti, Anopheles stephensi, and Culex quinquefasciatus. Parasitol Res. 2012;110(5):1841-1847. DOI: 10.1007/s00436-011-2708-6.
10. Navarro-Mtz AK, Pérez-Guevara F. Construcción de un modelo biodinámico para los estudios de producción de proteína Cry. MB Expressv. 2014;4(79):1-10.
11. Zouari N, Dhouib A, Ellouz R, Jaoua S. Nutritional requirements of a strain of Bacillus thuringiensis subsp. Kurstaki and use of gruel hydrolysate for the formulation of a new medium for d-ebditoxin production. Applied Biochemistry and Biotechnology. 1997;69:41-52.
12. Farrera R, Pérez-Guevara F, de-la-Torre M. Carbon:nitrogen ratio interacts with initial concentration of total solids on insecticidal crystal protein and spore production in Bacillus thuringiensis HD-73. Applied Microbiology and Biotechnology. 1998;49(6):758-765. DOI: 10.1007/s002530051243
13. Navarro A, Ferrera R, López R, Pérez-Guevara F. Relationship between poly-beta-hydroxybutyrate production and delta-endotoxin for Bacillus thuringiensis var. kurstaki. Biotechnol Lett. 2006;28(9):641-644. DOI: 10.1007/s10529-006-0029-0.
14. Ozcan O, Icgen B, Ozcengiz G. Pretreatment of poultry litter improves Bacillus thuringiensis-based biopesticides production. Bioresour Technol. 2010;101(7):2401-2404. DOI:10.1016/j.biortech.2009.11.048.
15. Brasseur K, Auger P, Asselin E, Parent S, Sirois M. Parasporin-
2 from a New Bacillus thuringiensis 4R2 Strain Induces Caspases Activation and Apoptosis in Human Cancer Cells. PLoS One. 2015;10(8): e0135106. DOI:10.1371/journal.pone.0135106.
16. Rossa C, Mignone C. d-endotoxin activity and spore productionin batch and fedbatch culture of Bacillus thuringiensis. Biotechnol. Lett. 1993;15(3):295-300. DOI:10.1007/BF00128322.
17. Ertola R. Production of Bacillus thuringiensis insecticides La Plata - Argentina: Centro de investigación y desarrollo de fermentaciones industriales. Facultad de ciencias exactas; 1985.
18. Wakisaka Y, Masaki E, Nishimoto Y. Formation of Crystalline delta-Endotoxin or Poly-beta-Hydroxybutyric Acid Granules by Asporogenous Mutants of Bacillus thuringiensis. Appl Environ Microbiol. 1982;43(8):1473-1480.
Publicado
2019-08-14
Cómo citar
Herrera Pineda, D., Abaunza Villamizar, S., Rueda Forero, N., Pinzón Reyes, E., & Suárez Barrera, M. (2019). Formulación de un medio de cultivo para la producción de δ-endotoxinas de Bacillus thuringiensis. Ustasalud, 17, 34-39. https://doi.org/https://doi.org/10.15332/us.v17i0.2185
Número
Sección
Artículos de Investigación Científica y Tecnológica
