Bacteria simbiótica marina Pseudovibrio denitrificans excluye vibrios patógenos y modifica la microbiota en camarón

Abstract

Combatir la vibriosis como la enfermedad de la necrosis aguda del hepatopáncreas (AHPND), en sistemas de cultivo de camarón es una prioridad en la actualidad para asegurar la sostenibilidad de la industria. Una estrategia para combatir vibriosis es mediante cepas probióticas de origen marino. Los complejos microbiomas de invertebrados marinos pueden marcar pautas en la construcción de holobiontes saludables. Cepas bacterianas del simbionte marino Pseudovibrio presentes en esponjas marinas, son metabólicamente muy versátiles y capaces de crecer en muy diversos sustratos, incluso en aguas oligotróficas. Pseudovibrio posee además, capacidades antimicrobianas que lo convierten en una herramienta muy eficaz para combatir vibriosis en camarón. Bajo la hipótesis de que Pseudovibrio constituya una especie clave en las defensas antibacteriana de las esponjas, en una primera etapa se estudió la microbiota de esponjas del género Aplysina, hospedero natural de Pseudovibrio spp. El análisis de comunidades microbianas identificadas demostró una microbiota rica y compleja relacionada al color del morfotipo de la esponja. Los vibrios fueron minoritarios en todas las esponjas, indicando la capacidad de la microbiota de las esponjas para mantener bajos niveles de este género potencialmente patógeno. En Aplysina se determinó la existencia de varias cepas potencialmente probióticas, tales como Aeromonas, Shewanella, Pseudomonas, Clostridium, Streptomyces, Bacillus y Pseudovibrio, principalmente en morfotipos de Aplysinas de color morado y verde. Las cepas del género Bacillus se presentaron en Aplysinas de color amarillo. En términos de bacterias cultivables, la gran mayoría pertenecieron al género Pseudovibrio. Se seleccionaron 41 aislados con características bioquímicas y moleculares de Pseudovibrio denitrificans. La diversidad fenotípica de P. denitrificans se confirmó mediante bioquímica, bioactividad y RAPDs. Doce bacterias (30%) expresaron alta bioactividad (zona de exclusión ≥ 10 mm) contra V. Parahaemolyticus (Ba94), V. campbelli, V. vulnificus, V. Parahaemolyticus C1 V. harveyi , 21 (48%) mostraron bioactividad frente a uno a cuatro de los patógenos analizados y 9 (22%) no mostraron bioactividad considerable (halos < de 10mm o sin ihnicion). Mediante RAPDs se evidenciaron 16 grupos polimórficos. Entre los aislados más activos, se escogieron Ps11 yPs17 para ensayos in vivo de colonización, exclusión de V. parahaemolyticus en alimento (cepa BA94). En un bioensayo de desafío con juveniles se evaluó el efecto sobre la supervivencia y la composición microbiana en el tracto digestivo de P. vannamei, En estos ensayos se utilizó además el vibrio probiótico P62 (Vibrio hepatarius). P. denitrificans fue capaz de colonizar los camarones y de excluir V. parahaemolyticus en alimento. En el bioensayo, luego del desafío contra V. parahaemolyticus, la supervivencia de los camarones tratados fue significativamente (p < 0,02) superior a los del control, 50 % para el tratamiento Ps17 y para el tratamiento Ps11. La composición microbiana analizada mediante microbiología clásica mostró que P. denitrificans puede convivir y actuar 2

sinérgicamente con P62. Los dos probióticos modificaron la diversidad bacteriana de los tractos digestivos de camarón. En los camarones del control se encontraron ordenes bacterianos Vibrionales y Rhodobacteriales, considerados "indicadores de enfermedad". Además se evidencio Flavobacteriales, Acidimicrobiales y Alteromonadales considerados indicadores de salud, en los camarones tratados. Los ambientes marinos poseen diversidad de microorganismos con capacidades biosintéticas que pueden ser potenciales probióticos en acuicultura. La diversidad metabólica y funcional, además de sus propiedades antimicrobianas hacen de P. denitrificans una herramienta muy útil para modificar la microbiota de los ambientes de cultivo de P. vannamei.