Palabras clave
Luminiscencia, bacterias marinas, dinoflagelados, bacilos Gram-negativos, Isla del Coco.
Cómo citar
Resumen
Introducción: La bioluminiscencia es la capacidad de ciertos organismos para transformar la energía química en energía lumínica mediante varios procesos bioquímicos. Objetivo: el aislamiento e identificación por primera vez de bacterias luminiscentes en agua marina superficial y la identificación de dinoflagelados luminiscentes marinos del Parque Nacional Isla del Coco, Costa Rica. Metodología: Se colectaron muestras de agua marina obtenida por buceo a 20 m y a nivel superficial de 13 sitios en la Isla del Coco, Costa Rica. Por otra parte, se analizaron muestras de fitoplancton colectadas desde la superficie hasta los 30 m de profundudad en los alrededores de 8 sitios de la Isla del Coco, y se determinaron varias especies luminiscentes pertenecientes a los géneros Ornithocercus y Ceratocorys. Resultados: Se logró obtener 7 aislados bacterianos luminiscentes, se identificaron y caracterizaron bioquímicamente mediante una plataforma automatizada (Vitek) con altos niveles de confianza, se ubicaron taxonómicamente dentro del género Vibrio, 2 especies: V. alginolyticus y V. parahaemolyticus, además, algunos aislados presentaron resistencia al antibiótico ampicilina y 100% capacidad hemolítica. Esta investigación muestra evidencia de la presencia de especies microscópicas marinas en Isla del Coco, Costa Rica, capaces de presentar el fenómeno de la luminiscencia, por lo que profundizar en su estudio sería relevante en cuanto a la importancia de estos microorganismos en la producción de metabolitos secundarios y como indicadores de floraciones algales nocivas, por lo que se hace necesario realizar más investigación científica para determinar su potencial biotecnológico. Conclusiones: De la misma forma, los resultados obtenidos en esta investigación sugieren expandir las localidades de colecta y aislamientos de microorganismos luminiscentes, acompañado de una caracterización bioquímica y molecular, con el fin de explorar la diversidad microbiana asociada a eventos de luminiscencia y determinar los ambientes en el que estas especies se desarrollan.
Citas
Alvarado, J., Herrera, B., Corrales, L., Asch, J., & Paaby, P. (2011). Identificación de las prioridades de conservación de la biodiversidad marina y costera en Costa Rica. Revista de Biología Tropical, 59(2), 829-842.
Artavia-León, A., Romero-Guerrero, A., Sancho-Blanco, C., Rojas, N., & Umaña-Castro, R. (2017). Diversity of aerobic bacteria isolated from oral and cloacal cavities from free-living snakes species in Costa Rica rainforest. International Scholarly Research Notices, 2017, 8934285.
Bagordo, F., Serio, F., Lugoli, F., Grassi, T., Idolo, A., Gabutti, G., & De Donno, A. (2012). Phenotypic characterization of culturable marine luminous bacteria isolated from coastal waters of the southern Adriatic Sea (Otranto, Italy). Ciencias Marinas, 38(4), 599-608.
Cai, Q., & Zhang, Y. (2018). Structure, function and regulation of the thermostable direct hemolysin (TDH) in pandemic Vibrio parahaemolyticus. Microbial Pathogenesis, 123, 242-245.
Cardak, M., Özbek, Ö., & Kebapçioğlu, T. (2015). Seasonal abundance and diversity of culturable heterotrophic bacteria in relation to environmental factors in the Gulf of Antalya, Eastern Mediterranean, Turkey. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 31(4), 569-582.
Chunga, J. (2018). Vibrio cholerae y Vibrio parahaemolyticus toxigénicos en cuerpos de agua de Piura. (Tesis de doctorado). Universidad Nacional de Piura, Perú.
Cortés, J. (2012). Marine biodiversity of an Eastern Tropical Pacific oceanic island, Isla del Coco, Costa Rica. Revista de Biología Tropical, 60(Supplement 3), 131-185.
Cortés, J. (2017). Marine biodiversity baseline for Área de Conservación Guanacaste, Costa Rica: published records. ZooKeys, 652, 129-179.
Cortés, J. (2016a). Isla del Coco: Coastal and marine ecosystems. In M. Kappelle (Ed.), Costa Rican Ecosystems (pp. 162-191). Chicago and London: University of Chicago Press.
Cortés, J. (2016b). The Caribbean coastal and marine ecosystems. In M. Kappelle (Ed.), Costa Rican Ecosystems (pp. 591-617). Chicago and London: University of Chicago Press.
Cortés-Núñez, J., Acuña-González, J, Rodríguez-Lizano, O. G., Morales-Ramírez, A., & Alfaro-Martínez, E. J. (2009). Informe final del Proyecto No. 808-A7-520, Conocimiento y gestión de medios marinos y coralinos del Área de Conservación Marino Isla del Coco. Recuperado de http://hdl.handle.net/10669/436
Dörr, T., Alvarez, L., Delgado, F., Davis, M., Cava, F., & Waldor, M. (2016). A cell wall damage response mediated by a sensor kinase/response regulator pair enables beta-lactam tolerance. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(2), 404-409.
Elmahdi, S., DaSilva, L. V., & Parveen, S. (2016). Antibiotic resistance of Vibrio parahaemolyticus and Vibrio vulnificus in various countries: a review. Food Microbiology, 57, 128-134.
Gómez, D., Castro, R., González, S., Rodríguez, M., Guilarte, E., Valcárcel, C., & Gallardo, G. (2017). Phenotypic characterization and molecular identification of a luminescent marine bacterum isolated from the new shelf of Cuba. Biotecnia, 19(3), 3-10.
Kahlke,T., & Umbers, K. (2016). Bioluminescence. Current Biology, 26, 313-314.
Khambholja, D. B., & Kalia, K. (2016). Isolation and characterization of arsenic tolerent marine bacteria from South Gujarat coast Near Vapi, India. Journal of Cell and Tissue Research, 16(1), 5359.
Ke, H., Liu, D., Ogura, Y., Hayashi, T., Urbanczyk, H., & Tsai, I. (2018). Tracing genomic divergence of Vibrio bacteria in the Harveyi clade. Journal of Bacteriology, 200(15), e00001-18.
Kola, S. G., & Masilamani, S. (2017). Isolation and characterization of bioluminescent bacteria from marine organisms. Indian Journal of Geo Marine Sciencies, 46(4), 797-801.
Lee, L., Ab, N., Law, J, Wong, S., & Letchumanan, V. (2018). Discovery on antibiotic resistance patterns of Vibrio parahaemolyticus in Selangor reveals carbapenemase producing Vibrio parahaemolyticus in marine and freshwater fish. Frontiers in Microbiology, 9, 2513.
Marín-Vindas, C., Vega-Corrales, L., & Rojas-Alfaro, R. (2015, Julio). Distribución y abundancia de bacterias luminiscentes y su potencial como indicadoras de contaminación en el Golfo de Nicoya, Costa Rica. En M. Somohano (Presidencia), VI Jornada de Investigación sobre el Pacífico Costarricense. Universidad de Costa Rica, Sede Regional del Pacífico, Puntarenas, Costa Rica.
Marín-Vindas, C., Vega-Corrales, L., Umaña-Castro, R., & Rojas-Alfaro, R. (2015, Noviembre). Bacterias luminiscentes y su potencial como indicadoras de contaminación en el Golfo de Nicoya, Costa Rica. En G. García (Presidencia), Simposio III Conservación y Biodiversidad, Simposio llevado a cabo en el X Congreso de Ciencias del Mar, MarCuba, Habana, Cuba.
Marín-Vindas, C., Vega-Corrales, L., Umaña-Castro, R., & Rojas-Alfaro, R. (2017, Septiembre). Characterization of culturable marine luminescent bacteria isolated from the Gulf of Nicoya, Costa Rica. En I. Berman (Presidencia), 15th Symposium on Aquatic Microbial Ecology, SAME15, Croatia.
Martins, P. (2010). Prospecção de enzimas de interesse biotecnológico de Vibrios associados a corais endêmicos brasileiros. (Tesis de doctorado). Universidad de Católica de Brasília, Brasil.
Mazia, D., Schatten, G., & Sale, W. (1975). Poly-lysine method: Adhesion of cells to surfaces coated with polylysine. Application to electron microscopy. Journal of Cell Biology, 66, 198-200.
Rojas-Alfaro, R. (2016). Potencial biotecnológico de bacterias luminiscentes aisladas del Golfo de Nicoya, Costa Rica. (Tesis de Licenciatura), Universidad Nacional, Heredia, Costa Rica.
Romeu, B., Salazar, P., Navarro, A., Lugo, D., Hernández, U., Rojas, N., & Eslava, C. (2010). Utilidad del sistema VITEK en la identificación y determinación de la susceptibilidad antimicrobiana de bacterias aisladas de ecosistemas dulceacuícolas. Revista CENIC Ciencias Biológicas, 41, 1-9.
Rusch, D., Halpern, A., Sutton, G., Heidelberg, K., Williamson, S., Yooseph, S., ... & Beeson, K. (2007). The Sorcerer II global ocean sampling expedition: northwest Atlantic through eastern tropical Pacific. Public Library of Science Biology, 5(3), 395-431.
Silva, I., de Souza, C., Saraiva, M., de Oliveira, T., de Sousa, O., & Evangelista-Barreto, N. (2018). Antimicrobial resistance and potential virulence of Vibrio parahaemolyticus isolated from water and bivalve mollusks from Bahia, Brazil. Marine Pollution Bulletin, 131, 757-762.
Song, C., Zhang, C., Fan, L., Qiu, L., Wu, W., Meng, S., ... & Chen, J. (2016). Occurrence of antibiotics and their impacts to primary productivity in fishponds around Tai Lake, China. Chemosphere, 161, 127-135.
Sweeney, B. M. (1987). Bioluminiscence and circadian rythms. In F. J. R. Taylor (Ed.), The Biology of Dinoflagellates (pp. 269-281). Oxford, UK: Blackwell Scientific Publications.
Uribe, P., & Montecino, V. (2007). Estudios preliminares de la bioluminiscencia como herramienta para la detección temprana de dinoflagelados tóxicos en los canales y fiordos de la región XI. Ciencia y Tecnología del Mar, 30(2).
Vargas-Montero, M., & Freer, E. (2003). Co-ocurrence of diferent morphotypes of Pyrodinium bahamense during an extensive bloom in the Gulf of Nicoya, Costa Rica. In A. Villalba, B. Reguera, J. Romalde, & R. Beiras (Eds.), Proccedings of the 4th International Conference on Molluscan Shellfish Safety (pp. 211-217). Santiago de Compostela, Spain.
Vargas-Montero, M., Freer, E., Guzmán, J. C., & Vargas, J. (2008). Harmful blooms by noxious dinoflagellates in the Pacific coast of Costa Rica. Hidrobiológica, 18(1): 15-23.
Vargas-Montero, M., Morales, A., & Cortés, J. (2012). Primer informe del género Gambierdiscus (Dinophyceae) y otros dinoflagelados bentónicos en el Parque Nacional Isla del Coco, Costa Rica, Pacífico Tropical Oriental. Revista de Biología Tropical, 60(Supplement 3), 187-199.
Vega-Corrales, L., Marín-Vindas, C., & Rojas-Alfaro, R. (2014, Julio). Bacterias luminiscentes como alternativa para la evaluación de la contaminación marino costera en Costa Rica. En R. Ramírez (Presidencia), VIII Congreso Nacional de Biología, San José, Costa Rica.
Villalobos-Solé, C. (1967). Bioluminiscencia. O’Bios Costa Rica, 2(1), 16-17.
Víquez, R., & Hargraves, P. (1995). Annual cycle of potentially harmful dinoflagellates in the Golfo de Nicoya, Costa Rica. Bulletin of Marine Science, 57(2), 467-475.
Yaser, N., Foong, M., Mohd, A., & Izni, I. (2014). Isolation and identificaction of bioluminescent bacteria in squid and water of Malaysia. Journal of Advances in Agricultural and Environment, 1(2), 225-228.
Watson, L., Mckee, A., & Merrell, B. (1980). Preparation of Microbiological Specimens for Scanning Electron Microscopy. Scanning Electron Microscopy/1980/II. SEM Inc., AMF O`Hare, Chicago.
Wehrtmann, I., Cortés, J., & Echeverría-Sáenz, S. (2009). Marine biodiversity of Costa Rica: perspectives and conclusions. Chapter V. In I. S. Wehrtmann, & J. Cortés (Eds.), Marine Biodiversity of Costa Rica, Central America (pp. 521-533). Monographiae Biologicae 86. Berlin: Springer & Business Media B. V.
Wehrtmann, I., & J. Cortés (Eds.). (2009). Marine Biodiversity of Costa Rica, Central America. Monographiae Biologicae 86. Berlin: Springer & Business Media B. V.
Witze, A. (2018). Hidden lives of deep-sea animals. Nature, 561, 296-297.
Comentarios
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Derechos de autor 2020 Revista de Biología Tropical