Cepas de Pseudomonas sp. y usos de las mismas.

Cepas de Pseudomonas sp. y usos de las mismas.

La presente invención hace referencia a la cepa Pseudomonas sp.

CECT8327 y/o mutantes de la misma, así como a su uso para la degradación de terpenos cíclicos y acíclicos y/o derivados terpérnicos cíclicos y acíclicos, a su uso como agente antifúngico, además de como agente productor de surfactantes. La presente invención describe también una composición que comprende dicha cepa, sola o en combinación con al menos un segundo agente antifúngico. Así, la presente invención puede englobarse en el campo del medio ambiente, aplicándose particularmente en técnicas de biorremediación, degradación de residuos y metabolismo de terpenos en todo tipo de reacciones industriales.

Cepas de Pseudomonas sp. y usos de las mismas.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención hace referencia a una cepa aislada de Pseudomonas sp. (en adelante cepa CECT8327 o cepa de la invención), y a su uso para la degradación de terpenos en general y derivados terpénicos; así como a su uso como agente antifúngico o como agente productor de surfactantes. La presente invención se engloba en el sector del medio ambiente, aplicándose particularmente en técnicas de biorremediación, degradación de residuos ambientales de terpenos y derivados terpénicos en todo tipo de reacciones industriales.

ESTADO DE LA TÉCNICA

La resina de coniferas es una mezcla compleja de metabolitos secundarios de dichas plantas. La resina protege los tejidos dañados de los árboles frente a insectos fitófagos y patógenos de las plantas. Los principales componentes de la resina son los terpenos cíclicos, los flavonoides y los ácidos grasos. Los terpenos son los metabolitos de la resina mejor caracterizados porque pueden ser fácilmente identificados con técnicas tales como la cromatografía de gases. Los terpenos cíclicos más abundantes en la resina de pino son los monoterpenos, sesquiterpenos y diterpenos (TRAPP S y CROTEAU R. Defensive resin biosynthesis in conifers. Annu. Rev. Plant. Phys. 2001. Vol. 52, páginas: 689-724). Dado que muchos de los terpenos de la resina muestran propiedades antibacterianas y antifúngicas, son considerados fitoalexinas que explican la toxicidad de la misma (GRAYER RJ y HARBORNE JB. A survey of antifungal compounds from higher plants, 1982-1993. Phytochemistry 1994, Vol. 37, páginas: 19-42).

Adicionalmente muchos terpenos exhiben características interesantes para la industria química, especialmente en la producción de fragancias, aceites esenciales y aditivos alimentarios; así como en medicina por sus propiedades citotóxicas, cardiotónicas y antiinflamatorias. No obstante, desde un punto de vista ambiental los terpenos y los derivados terpénicos que no son biodegradables bajo condiciones ambientales naturales, representan uno de los principales contaminantes ambientales. Dichos compuestos se encuentran contaminando el agua efluente de plantas industriales tales como el agua de las fábricas de pasta de papel (SUNTIO LR. et al. A review of the nature and properties of Chemicals present in pulp mili effluents. Chemosphere. 1988, Vol. 17, páginas: 1249-1290), representando toneladas de residuos anuales procedentes de los materiales basados en terpenos.

Hasta la fecha, en el estado de la técnica se conocen muy pocos microorganismos con capacidad para degradar terpenos. Además entre los microorganismos conocidos con esta capacidad, o bien degradan únicamente terpenos cíclicos (MOHN WW. et al. Physiological and Phylogenetic Diversity of Bacteria Growing on Resin Acids. Syst. Appl. Microbiol. 1999, Vol. 22, páginas: 68-78), o bien degradan solo terpenos acíclicos (LINOS A. et al. Biodegradation of cis- 1, 4-polyisoprene rubbers by distinct actinomycetes: microbial strategies and detailed surface analysis. Applied and environmental microbiology. 2000, Vol. 66, páginas: 1639-45). Por todo ello, el reciclaje es hasta la presente invención la única alternativa posible ante la acumulación de este tipo de materiales (ABRAHAM E. et al. Recent Developments in Polymer Recycling. 2011; Paginas: 47-100. ISBN: 978-81-7895-524-7; BOONDAMNOEN O. et al. Recycling waste natural rubber látex by blending with polystyrene: characterization of mechanical properties. Advanced Materials Development and Performance (AMDP2011). International Journal of Modern Physics: Conference Series. 2012, Vol. 6, páginas 391-396).

En definitiva, no existe un tratamiento eficaz para la degradación de los distintos tipos de terpenos, cíclicos y acíclicos, así como de los derivados terpénicos, sin necesidad de discriminar el tipo de terpeno concreto. Por ello, los terpenos en general, y los derivados terpénicos de cualquier tipo, continúan siendo un problema, como contaminantes medio-

ambientales, por su difícil degradación. A la vista de lo anterior, existe una necesidad permanente de desarrollar métodos para la degradación y eliminación de los terpenos y derivados terpénicos cíclicos y acíclicos, incluyendo la biorremediación bacteriana.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Definiciones

A los efectos de la presente invención, la expresión "derivado terpénico" se refiere a materiales, sustratos y sustancias cuya estructura química este total o parcialmente basada en terpenos tanto cíclicos como acíclicos.

A los efectos de la presente invención por el término "degradación" se entiende el proceso por el que un terpeno o derivado terpénico pierde uno o varios átomos de carbono, o por el que un terpeno o derivado terpénico se descompone en moléculas más simples.

A efectos de la presente invención, se entiende por el término "degradación", la transformación de la estructura compleja del compuesto, preferentemente, terpenos o derivados terpénicos, en otra de estructura más sencilla.

Por la expresión "tratamiento de compuesto hidrofóbico" se entiende el aumento de su biodisponibilidad en procesos de biorremediación.

En la presente invención, las expresiones "terpeno acíclico" y "terpeno lineal" se usan indistintamente y hacen referencia a todo terpeno que no tiene una estructura cíclica.

En la presente invención por las expresiones "cepa de la invención" y "cepa CECT8327" se entiende la cepa CECT8327, cepa aislada de Pseudomonas sp y mutantes de la misma.

A efectos de la presente invención, los términos "mutante", "cepas mutantes" y "mutantes de la misma", se refieren específicamente a las cepas bacterianas que son generadas u obtenidas mediante técnicas de mutación espontanea o inducida, a partir de la cepa perteneciente a Pseudomonas sp CECT8327, que se describe y ejemplifica en el presente documento. Las cepas mutantes descritas en el presente documento y obtenidas a partir de la cepa CECT8327 como material de partida, mantienen o mejoran una o varias de las propiedades de la cepa de la invención, que incluye al menos su capacidad para degradar terpenos cíclicos y acíclicos y derivados terpénicos; pudiendo incluir adicionalmente, su capacidad antifúngica, su capacidad de producir agentes surfactantes en presencia de compuestos hidrofóbicos, su utilización como biofactorías y su capacidad para degradar imazalil. La persona experta en la técnica es capaz de realizar las técnicas apropiadas para verificar si las cepas mutantes obtenidas presentan dichas propiedades. Posibles métodos para determinar dichas propiedades se recogen en el apartado Ejemplos.

La obtención de cepas mutantes a partir de la cepa CECT8327 puede llevarse a cabo por medio de la aplicación de uno o varios métodos de mutagénesis. El método se selecciona, sin limitación, de la lista que comprende mutagénesis química, mutagénesis por radiaciones y mutagénesis por elementos transponibles. Las mutaciones espontaneas pueden ocurrir debido a la acción de las radiaciones naturales e incluso durante la replicación del ADN debido a errores en la lectura de las bases. La frecuencia de mutación puede aumentarse significativamente con el uso de métodos de mutación inducida. Tanto Las mutaciones espontaneas como las inducidas se producen como resultado de cambios estructurales en el genoma como por ejemplo, pero sin limitación, cambio en el número de cromosomas, cambio en el orden de uno o varios genes dentro del cromosoma o cambio en la secuencia de bases dentro de un gen (mutación puntual). Como agentes que provocan mutagénesis química se usan, sin limitación, agentes que reaccionan con el ADN, aunque el ADN no se esté replicando, ocasionando cambios químicos en las bases que provocan un apareamiento incorrecto y agentes intercalantes o análogos de bases. Entre agente que reacciona con el ADN, sin

limitación, están el ácido nitroso, hidroxilamina, agente alquilante (etil metano sulfonato [EMS], metil metano sulfonato [MMS], dietil sulfato [DES], diepoxi butano [DEB], N-metil-N-nitro-N- nitrosoguanidina [NTG], N-metil- N-nitroso urea (gas mostaza), agente intercalante (acridina, bromuro de etidio o dihidroetidio).

La mutagénesis por radiaciones puede ser producida, pero sin limitarse, a radiaciones ultravioleta o radiaciones ionizantes como los rayos X o los rayos gamma.

La mutagénesis por elementos transponibles puede ser producida, pero sin limitarse, a la inserción de una secuencia de inserción o de un transposón en una secuencia de uno o varios genes de la cepa bacteriana de la presente invención.

A efectos de la presente invención, el término "similitud" se refiere al grado de similitud de secuencia entre dos... [Seguir leyendo]

1. Cepa aislada perteneciente a Pseudomonas sp. CEC18327 y mutantes de la misma donde las cepas mutantes son obtenidas a partir de la cepa CECT8327 como material de partida y mantienen o mejoran una o varias de las propiedades biológicas de la cepa CECT8327, que incluye al menos su capacidad para degradar terpenos cíclicos y acíclicos y/o derivados terpénicos cíclicos y acíclicos.

2. Cepa, según la reivindicación 1, caracterizada por comprender una secuencia con una similitud de al menos 70% respecto a la secuencia correspondiente a la SEQ ID NO: 1.

3. Cepa, según una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizada porque su genoma comprende al menos un gen, introducido artificialmente, donde el al menos gen codifica para una sustancia o compuesto para su producción a escala industrial.

4. Composición que comprende la cepa de una cualquiera de las reivindicaciones 1-2.

5. Composición según la reivindicación 4 que comprende al menos un segundo agente antifúngico.

6. Composición según la reivindicación 5, donde el al menos segundo agente antifúngico es imazalil.

7. Uso de la cepa definida en una cualquiera de las reivindicaciones 1-2 o de la composición definida en la reivindicación 4, para la degradación de terpenos cíclicos y/o acíclicos y/o derivados terpénicos cíclicos y/o acíclicos.

8. Uso según la reivindicación 7, caracterizado porque los terpenos cíclicos se seleccionan del grupo que comprende: diterpenos, monoterpenos y sesquiterpenos.

9. Uso según la reivindicación 8, donde el monoterpeno en un limonoide.

10. Uso según la reivindicación 9, donde el limonoide es limoneno.

11. Uso según la reivindicación 10 en el tratamiento de biomasas para la producción de etanol por fermentación alcohólica.

12. Uso según la reivindicación 7, para la degradación de terpenos acíclicos seleccionados del grupo que comprende: látex, goma vulcanizada, goma no vulcanizada o gutapercha.

13. Uso de la cepa definida en una cualquiera de las reivindicaciones 1-2 o de la composición definida en cualquiera de las reivindicaciones 4-6, como antifúngico.

14. Uso según la reivindicación 13 en tratamientos post-cosecha.

15. Uso de la cepa definida en una cualquiera de las reivindicaciones 1-2 o de la composición

definida en la reivindicación 4, para la degradación de imazalil.

16. Uso de la cepa definida en una cualquiera de las reivindicaciones 1-2 o de la composición

de la reivindicación 4, como biofactoría en la producción de sustancias o compuestos

industriales empleando la resina como fuente de carbono.

17. Uso de la cepa definida en una cualquiera de Las reivindicaciones 1-2 o de la composición de la reivindicación 4, como productor de agentes surfactantes en el tratamiento de un compuesto hidrofóbico.

18. Uso según la reivindicación 17, donde el compuesto hidrofóbico es un hidrocarburo.

19. Uso, según la reivindicación 18, donde el hidrocarburo es diesel.