Diversidad e identificación de microorganismos marinos colonizadores de plásticos sumergidos

Abstract

[spa] Los microplásticos (>5 mm) tienen propiedades intrínsecas que favorecen la colonización microbiana y la formación de biopelículas en hábitats marinos, como la densidad, la superficie hidrofóbica o una alta relación superficie/volumen. A pesar de esto, solo unas pocas investigaciones han analizado la naturaleza de las comunidades bacterianas asociadas a microplásticos en ambientes costeros y los factores que influyen en su composición y estructura. En este trabajo se ha caracterizado y estudiado los microorganismos colonizadores de plásticos sumergidos en la Bahía de Palma, en una zona alejada de la actividad humana directa y en el Puerto deportivo en la Bahía de Palma, que alberga únicamente embarcaciones recreativas. Se han sumergido esferas de diferentes materiales entre los que encontramos el PET (polietileno tereftalato), el PE (polietileno), glass (cristal), wPE (peso por epóxido), el PS (poliestireno) y wPS. Estas esferas se sumergieron utilizando diferentes condiciones como son la adición de cadenas largas de carbono (aditivos) o el tiempo sumergido, el cual ha sido de 2 y de 5 días. Tras la recolección manual de las diferentes esferas de cada material utilizado, con sus diferentes condiciones y días de extracción, se hizo un aislado de microorganismos, seguido de un tipado de estos aislados utilizando MALDI-TOF. A continuación, se realizó una amplificación por PCR de las bacterias a caracterizar, seguido de una purificación y secuenciación mediante el método de Sanger. Los resultados muestran una gran biodiversidad de especies en los diferentes materiales y una gran diferencia en cuanto a la composición bacteriana que encontramos en puerto donde predomina el género Pseudomonas y, en costa donde encontramos un gran número de representantes del género Cobetia. Por otro lado, en las mismas condiciones de material y aditivos se observan diferentes especies en función de los días que ha transcurrido el material sumergido, además de un mayor número de géneros bacterianos diferentes. Por lo que se observa un cambio en la biodiversidad bacteriana en función del tiempo o madurez de la biopelícula. 4 Los géneros bacterianos Vibrio y Pseudomonas han sido identificados en la mayor parte de la fracción de microplásticos y, estos al sembrarse sin fuente de carbono han sido capaces de crecer, por lo que para estudios futuros sería interesante secuenciar estos genomas completos para así comprobar la capacidad degradadora de microplásticos de estas bacterias.

[eng] Microplastics (>5 mm) have intrinsic properties that favor microbial colonization and biofilm formation in marine habitats, such as density, hydrophobic surface, or a high surface/volume ratio. Despite this, only a few investigations have analyzed the nature of bacterial communities associated with microplastics in coastal environments and the factors that influence their composition and structure. In this work, we have characterized and studied the microorganisms that colonize plastics submerged in the Bay of Palma, in an area far from direct human activity and in the Marina in the Bay of Palma that only houses recreational boats. Spheres of different materials have been submerged, among which we find PET (polyethylene terephthalate), PE (polyethylene), glass (crystal), wPE (weight by epoxide), PS (polystyrene) and wPS. These spheres were submerged using different conditions such as the addition of long carbon chains (additives) or submerged time, which has been 2 and 5 days. After the manual collection of the different spheres of each material used, with their different conditions and days of extraction, an isolate of microorganisms was made followed by a typing of these isolates using MALDI-TOF. Next, a PCR amplification of the bacteria to be characterized was carried out, followed by purification and sequencing using the Sanger method. The results show a great biodiversity of species in the different materials and a great difference in terms of bacterial composition that we found in the port where the genus Pseudomonas predominates and, on the coast, where we found many representatives of the genus Cobetia. In addition, under the same conditions of material and additives, different species are observed depending on the days that the submerged material has elapsed, as well as a greater number of different bacterial genera. Therefore, a change in bacterial biodiversity is observed depending on the time or maturity of the biofilm. The bacterial genera Vibrio and Pseudomonas have been identified in most of the fraction of microplastics and, when these were planted without a carbon source, they have been able to grow, so for future studies it would be interesting to sequence these complete genomes to verify the degrading capacity. of microplastics from these bacteria.