CEPA BACTERIANA CECT7624, USOS Y PRODUCTO XEROPROTECTOR PRODUCIDO POR LA MISMA.

Cepa bacteriana CECT7624, usos y producto xeroprotector producido por la misma.

Microorganismo de la especie bacteriana Microbacterium sp. con número de acceso CECT7624. La presente invención también se refiere al uso de dicho microorganismo o de una población del mismo para aumentar la tolerancia al estrés hídrico de una planta o para aumentar el crecimiento de una planta en condiciones óptimas de contenido hídrico de dicha planta. Además, la presente invención se refiere al uso de dicho microorganismo o de una población del mismo para la producción de una composición xeroprotectora, donde dicha composición comprende trehalosa, ácido oxoglucurónico, lactato, glutamato, glutamina y piruvato, o además comprende fucosa. La presente invención también se refiere al método para aumentar la tolerancia al estrés hídrico de una planta o para producir la composición xeroproctectora de la presente invención

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200931119.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE GRANADA.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: GRANADA.

Inventor/es: MANZANERA RUÍZ,MAXIMINO, GONZÁLEZ LÓPEZ,JESÚS JUAN, NAVÁEZ REINALDO,JUAN JESÚS, VÍLCHEZ MORILLAS,JUAN IGNACIO.

Fecha de Solicitud: 4 de Diciembre de 2009.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 2 de Noviembre de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A01H3/00 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA.A01H NOVEDADES VEGETALES O PROCEDIMIENTOS PARA SU OBTENCION; REPRODUCCION DE PLANTAS POR TECNICAS DE CULTIVO DE TEJIDOS.Procesos para la modificación de fenotipos (A01H 4/00 tiene prioridad).
  • C12N1/20 QUIMICA; METALURGIA.C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN; PROPAGACION, CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 1/00 Microorganismos, p.ej. protozoos; Composiciones que los contienen (preparaciones de uso médico que contienen material de protozoos, bacterias o virus A61K 35/66, de algas A61K 36/02, de hongos A61K 36/06; preparación de composiciones de uso médico que contienen antígenos o anticuerpos bacterianos, p. ej. vacunas bacterianas, A61K 39/00 ); Procesos de cultivo o conservación de microorganismos, o de composiciones que los contienen; Procesos de preparación o aislamiento de una composición que contiene un microorganismo; Sus medios de cultivo. › Bacterias; Sus medios de cultivo.
  • C12R1/01 C12 […] › C12R SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LAS SUBCLASES C12C - C12Q, RELATIVO A LOS MICROORGANISMOS.C12R 1/00 Microorganismos. › Bacterias o actinomicetos.

Clasificación PCT:

  • C12N1/20 C12N 1/00 […] › Bacterias; Sus medios de cultivo.

PDF original: ES-2362035_B2.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Cepa bacteriana CECT7624, usos y producto xeroprotector producido por la misma. La presente invención se refiere a un microorganismo de la especie bacteriana Microbacterium sp. con número de acceso CECT7624. Asimismo la presente invención se refiere al uso de dicho microorganismo o de una población del mismo para aumentar la tolerancia al estrés hídrico de una planta o para aumentar el crecimiento de una planta en condiciones óptimas de contenido hídrico de dicha planta. Además, la presente invención se refiere al uso de dicho microorganismo o de una población del mismo para la producción de una composición xeroprotectora, donde dicha composición comprende trehalosa, ácido oxoglucurónico, lactato, glutamato, glutamina y piruvato, o además comprende fucosa. La presente invención también se refiere al método para aumentar la tolerancia al estrés hídrico de una planta o para producir la composición xeroproctectora de la presente invención. Estado de la técnica anterior La búsqueda de mejores fenotipos y genotipos de plantas de cultivo para aumentar la producción, mejoras nutricionales, calidad en el fruto y planta, es de gran interés para la comunidad científica. La selección de fenotipos ha mostrado buenos resultados en la obtención de mejores variedades, sin embargo, el papel de la biotecnología tiene especial importancia ya que la utilización de microorganismos a las raíces de las plantas ha propiciado que se logren grandes avances en la comprensión del efecto de los microorganismos de la rizosfera en la regulación metabólica y genética del las plantas como por ejemplo, la utilización de Agrobacterium para la obtención de plantas transgénicas, o el empleo de bacterias fijadoras de nitrógeno asociadas a las plantas leguminosas. En las plantas de cultivo, la rizosfera constituye una de las principales fuentes de materia orgánica en los suelos. Dicha rizosfera estimula la actividad microbiana. En la rizosfera se dan complejas interacciones entre los microorganismos y las raíces de las plantas. El potencial hídrico de la rizosfera es un aspecto clave que determina la biodisponibilidad de agua, oxígeno y sustratos de plantas y microorganismos. Los exudados de determinados microorganismos pueden proteger a bacterias del estrés hídrico. El la agricultura mediterránea, el estrés hídrico es uno de los principales factores que limitan la producción de los cultivos. Es conocido que los hongos micorrízicos colonizan las raíces de la mayoría de las plantas. Estos hongos son simbiontes obligados y reciben compuestos carbonados en forma de energía de las plantas hospedantes; durante esta asociación les transfieren nutrientes, generalmente fósforo y cinc (Ryan y Angus, 2003. Plant and Soil, 250(2): 225-239). Los hongos micorrízicos aumentan significativamente la superficie de absorción del sistema radical de las plantas, mejorando la habilidad de las mismas para absorber agua y nutrientes, mantener la estructura del suelo e incrementar la resistencia a estreses y enfermedades. Hay evidencias que indican la influencia de estos hongos en las relaciones hídricas de las plantas hospedantes y el incremento a la resistencia a sequía de las mismas. Se ha sugerido que los hongos podrían tener efectos positivos sobre las plantas hospedantes en condiciones de campo durante períodos de estrés para las mismas como es el estrés hídrico (Allen y Allen, 1986. New Phytologist, 104: 559-71; Fitter, 1986. New Phytologist, 103: 767-776). Está demostrado que algunas cepas bacterianas no patógenas son capaces de estimular el metabolismo defensivo de la planta de tal forma que cuando existe el ataque de un patógeno, las plantas se encuentran protegidas y pueden sobrevivir con una mortalidad mucho menor que si no estuvieran tratadas con la bacteria. En algunos casos, el efecto es muy específico, y solo es efectivo frente a determinados patógenos, mientras que en otros, el efecto es mucho más amplio, siendo incluso efectivo frente a factores abióticos como puede ser el estrés salino o hídrico. En este sentido, la aplicación de bacterias en ciertos cultivos resulta una alternativa biotecnológica respetuosa con el medioambiente ya que la bacteria produciría un doble efecto beneficioso, por una parte, estimula las defensas de planta frente a un patógeno, disminuyendo por tanto el uso de sustancias químicas, y por otra, permite obtener mejores rendimientos bajo determinadas condiciones de estrés. Sin embargo, la selección de dicho microorganismo es un aspecto complejo que requiere el ensayo y caracterización de numerosas especies y cepas para lograr obtener un microorganismo capaz de producir beneficios de importancia a las plantas. Por otra parte, la conservación de materiales biológicos mediante deshidratación y osmoconcentración es una tecnología conocida. Sin embargo, los métodos actuales de conservación requieren de gran costo en energía y generalmente necesitan de almacenaje a bajas temperaturas. En ocasiones, después de su conservación, el material biológico tiene una actividad y/o viabilidad que no alcanza los niveles satisfactorios. Los métodos de conservación, tales como el secado a temperatura ambiente, formulaciones en líquido, el congelado con crioprotectores o la liofilización producen reducciones significativas en la actividad/viabilidad del material conservado. Los procesos usados actualmente son lentos e implican un elevado consumo de energía. Además, la liofilización confiere sólo un nivel modesto de termotolerancia en el producto final, y se requiere aún refrigeración para reducir el deterioro durante el almacenamiento. Durante la selección natural evolutiva, ciertas especies de plantas y animales adquirieron la notable capacidad de tolerar la deshidratación extrema, permaneciendo latentes en medios hostiles durante períodos muy largos de tiempo y aún capaces de adquirir una actividad vital completa una vez hidratadas nuevamente. Ejemplos incluyen la planta 2 ES 2 362 035 A1 de la resurrección Selaginella lepidophyla, el camarón de mar Artemia salina, la levadura Saccharomyces cerevisiae o el tardígrado Macrobiotus hufelandi. Estos organismos se denominan criptiobióticos y el procedimiento por el que sobreviven se conoce como anhidrobiosis. Todas las especies de animales y plantas que presentan esta capacidad, contienen moléculas protectoras formadoras de cristales amorfos como el disacárido trehalosa (-D-glucopiranosil-- D-glucopiranósido). La formación y uso de los cristales amorfos está bien documentada (Manzanera et al., 2002. Appl Environ Microbiol, 68: 4328-4333). Algunos de los conservantes que forman estos cristales son adecuados para este tipo de conservación e incluyen hidratos de carbono no reductores como la trehalosa, hidroxiectoina, maltitol, lactitol (4- O--D-glucopyranosyl-D-glucitol), palatinit [mezcla de GPS (-D-glucopiranosil-1-6-sorbitol) y GPM (-D-glucopiranosil-1-6-manitol)] y sus componentes individuales GPS y GPM. Los glicósidos no reductores de compuestos polihidroxilados pueden ser neotrehalosa, laconeotrehalosa, galactosil-trehalosa, sacarosa, lactosacarosa, rafinosa, etc. Otros conservantes formadores de cristales amorfos incluyen aminoácidos tales como la hidroxiectoina. La presencia de agua en el estado seco es generalmente inferior a 0,2 g/g de peso celular seco en la mayoría de los criptobiontes. Estos niveles de agua son suficientes para que estos organismos invertebrados o microorganismos resistan la deshidratación extrema, temperaturas elevadas, radiaciones ionizantes o también, en algunas especies de tardígrados, presiones de hasta 600 MPa. Es conocido que las biopelículas (subaerial biofilms), formadas por bacterias del género Rhodococcus sp entre otras, son capaces de producir compuestos osmoprotectores, es decir, sustancias extracelulares poliméricas (EPS) (Gorbushina, 2007. Environmental Microbiology, 9(7): 1613-1631). Asimismo, LeBlanc (2008) (LeBlanc, 2008. Applied and environmental microbiology, 74(9): 2627-2636), se refiere al microorganismo Rhodococcus jostii RHA1, un actinomiceto con capacidades metabólicas favorables para la biorremediación de suelos contaminados, capaz de secretar los osmoprotectores ectoina y trehalosa. Explicación de la invención La presente invención se refiere a un microorganismo de la especie bacteriana Microbacterium sp. con número de acceso CECT7624. Asimismo la presente invención se refiere al uso de dicho microorganismo o de una población del mismo para aumentar la tolerancia al estrés hídrico de una planta o para aumentar el crecimiento de una planta en condiciones óptimas de contenido hídrico de dicha planta. Además, la presente invención se refiere al uso de dicho microorganismo o de una población del mismo para la producción de una composición xeroprotectora, donde dicha composición comprende trehalosa, ácido oxoglucurónico, lactato,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Microorganismo de la especie bacteriana Microbacterium sp. con número de acceso CECT7624. 2. Población bacteriana que comprende el microorganismo según la reivindicación 1. 3. Uso del microorganismo según la reivindicación 1 o de la población bacteriana según la reivindicación 2 para aumentar la tolerancia al estrés hídrico de una planta, respecto de un control. 4. Uso del microorganismo según la reivindicación 1 o de la población bacteriana según la reivindicación 2 para aumentar la biomasa de una planta, respecto de un control, en condiciones de estrés hídrico. 5. Uso del microorganismo según la reivindicación 1 o de la población bacteriana según la reivindicación 2 para aumentar la cantidad de agua absorbida por una planta, respecto de un control, en condiciones de estrés hídrico. 6. Uso del microorganismo según la reivindicación 1 o de la población bacteriana según la reivindicación 2 para aumentar índice de retención de agua de una planta, respecto de un control, en condiciones de estrés hídrico. 7. Uso del microorganismo según la reivindicación 1 o de la población bacteriana según la reivindicación 2 para aumentar el crecimiento de una planta respecto de un control. 8. Uso según la reivindicación 7, donde el aumento del crecimiento se refiere al aumento de la longitud del tallo de dicha planta. 9. Uso según la reivindicación 7, donde el aumento del crecimiento se refiere al aumento de la longitud de la raíz de dicha planta. 10. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, donde la planta es del género Capsicum. 11. Uso según la reivindicación 10, donde la planta es de la especie Capsicum annuum. 12. Método para aumentar la tolerancia al estrés hídrico de una planta respecto de un control, que comprende inocular el microorganismo según la reivindicación 1 o la población bacteriana según la reivindicación 2 a una célula vegetal, a cualquier parte de una planta o a una semilla. 13. Método según la reivindicación 12, donde el microorganismo según la reivindicación 1 o la población bacteriana según la reivindicación 2 se pone en contacto con al menos una raíz de dicha planta. 14. Método según la reivindicación 13, donde dicho microorganismo o población bacteriana se ponen en contacto con al menos una raíz por medio de una solución acuosa. 15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, donde la planta es del género Capsicum. 16. Método según la reivindicación 15, donde la planta es de la especie Capsicum annuum. 17. Uso del microorganismo según la reivindicación 1 o de la población bacteriana según la reivindicación 2 para la producción de una composición xeroprotectora. 18. Composición xeroprotectora producida por el microorganismo según la reivindicación 1 o por la población bacteriana según la reivindicación 2. 19. Composición según la reivindicación 18, que comprende trehalosa, ácido oxoglucurónico, lactato, glutamato, glutamina y piruvato. 20. Composición según la reivindicación 19, que comprende una proporción de trehalosa:ácido oxoglucurónico:lactato:glutamato:glutamina:piruvato, de entre (0,5 y 1,5) : (0,03 y 0,09) : (0,3 y 0,9) : (0,05 y 0,15) : (0,05 y 0,15), (0,1 y 0,3), respectivamente. 21. Composición según la reivindicación 20, donde la proporción de trehalosa: ácido oxoglucurónico:lactato: glutamato:glutamina:piruvato es de entre (0,7 y 1,3) : (0,05 y 0,07) : (0,5 y 0,7) : (0,07 y 0,12) : (0,07 y 0,12) : (0,15 y 0,25), respectivamente. 22. Composición según la reivindicación 18 que comprende trehalosa, ácido oxoglucurónico, lactato, glutamato, glutamina, fucosa y piruvato. 23. Composición según la reivindicación 22 que comprende una proporción de trehalosa:ácido oxoglucurónico:lactato:glutamato:glutamina:fucosa:piruvato, de entre (0,5 y 1,5) : (0,15 y 0,45) : (0,7 y 1,7) : (0,1 y 0,2) : (0,15 y 0,45), (1,2 y 3,4), (0,15 y 0,3), respectivamente. 17 ES 2 362 035 A1 24. Composición según la reivindicación 23, donde la proporción de trehalosa:ácido oxoglucurónico:lactato:glutamato:glutamina:fucosa:piruvato es de entre (0,7 y 1,3) : (0,25 y 0,35) : (0,9 y 1,6) : (0,12 y 0,18) : (0,2 y 0,4) : (1,8 y 2,8) : (0,2 y 0,25), respectivamente. 25. Uso de la composición según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 24 para la conservación de material biológico con un contenido de humedad residual igual o inferior al 10%. 26. Uso según la reivindicación 25, donde el material biológico es un organismo invertebrado, una semilla, una plántula, un microorganismo, un órgano aislado, un tejido biológico aislado o una célula. 27. Uso según la reivindicación 25, donde el material biológico es una molécula con actividad biológica. 28. Uso según la reivindicación 27, donde la molécula con actividad biológica es una enzima. 29. Uso según la reivindicación 28, donde la enzima es una lipasa. 30. Método para obtener la composición xeroprotectora según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 24 que comprende: a) cultivar el microorganismo de la reivindicación 1 o la población de la reivindicación 2 en un medio mineral con fructosa como fuente de carbono, b) deshidratar los microorganismos obtenidos en el cultivo del paso (a) hasta que tengan una humedad residual igual o inferior al 10%, c) rehidratar los microorganismos deshidratados del paso (b) en un medio hipotónico, y d) seleccionar la fracción líquida del producto obtenido en el paso (c) que comprende la composición xeroprotectora. 31. Método según la reivindicación 30, donde la deshidratación de los microorganismos según el paso (b) se lleva a cabo por medio de una solución hipertónica o por medio de una corriente de aire. 32. Método según cualquiera de las reivindicaciones 30 ó 31, donde el medio hipotónico para la rehidratación de los microorganismos según el paso (c) es agua parcial o totalmente destilada, desionizada o desmineralizada. 33. Método según cualquiera de las reivindicaciones 30 a 32, donde además, la fracción líquida del paso (d) se deshidrata hasta que el producto xeroprotector tenga una humedad residual igual o inferior al 10%. 18 ES 2 362 035 A1 19 ES 2 362 035 A1 ES 2 362 035 A1 21 ES 2 362 035 A1 22 ES 2 362 035 A1 23 ES 2 362 035 A1 24 ES 2 362 035 A1 ES 2 362 035 A1 26 ES 2 362 035 A1 27 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA

 

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