Utilización del meropenem como fuente de carbono y energía de una comunidad bacteriana proveniente de un suelo adaptado a la degradación de hidrocarburos

Resumen

Los antibióticos son considerados contaminantes emergentes debido a su amplio consumo y desecho, lo que ha provocado riesgos para el medio ambiente ecológicos y para la salud humana. Este trabajo se focalizó en la capacidad que poseen las bacterias que degradan hidrocarburos, adaptadas al uso y presencia de sustancias recalcitrantes, para usar al meropenem como fuente de carbono y energía. Se usó un suelo proveniente de una biopila contaminada con hidrocarburos. Se extrajeron 10 g de suelo y se colocaron en 100 mL de Bushnell Haas adicionado con 20 ppm de meropenem. Los cultivos se controlaron por espectrometría UV a 278 y 600 nm. Se realizaron espectros por FT-IR al inicio y final. Se obtuvo una comunidad mixta formada por 11 bacterias y dos levaduras que fue capaz de utilizar el meropenem. La comunidad redujo la concentración de meropenem en 68 %. Los géneros aislados fueron Kocuria rhizophila, Bacillus thurgensis, Paenibacillus polymyxa, Bacillus sp., Curtobacterium flaccumfaciens, Stenotrophomonas acidi y Microbacterium barkeri, los cuales pudieron usar individualmente el meropenem entre un 20 a 41 %. El espectro de FT-IR mostró disminución en las bandas 1765 cm-¹ a 1350 cm¯¹, 1654 cm-¹ y 928 cm-¹ correspondientes al anillo B-lactámico. El meropenem fue utilizado por esta comunidad bacteriana y cepas aisladas como fuente de carbono y energía.

Use of meropenem as a carbon and energy source for a bacterial community from a soil adapted to hydrocarbon degradation

Abstract: Antibiotics are considered emerging contaminants due to their widespread consumption and disposal, which has led to risks to the environment, ecology, and human health. This study focused on the ability of hydrocarbon-degrading bacteria, adapted to the use and presence of recalcitrant substances, to use meropenem as a carbon and energy source. Soil from a hydrocarbon-contaminated biopile was used. Ten g of soil was extracted and placed in 100 mL of Bushnell Haas solution containing 20 ppm of meropenem. Cultures were monitored by UV spectrometry at 278 and 600 nm. FT-IR spectra were performed at baseline and endpoints. A mixed community consisting of 11 bacteria and two yeasts that was able to use meropenem was obtained. The community reduced meropenem concentrations by 68%. The isolated genera were Kocuria rhizophila, Bacillus thurgensis, Paenibacillus polymyxa, Bacillus sp., Curtobacterium flaccumfaciens, Stenotrophomonas acidi, and Microbacterium barkeri, which individually utilized meropenem by 20 to 41%. The FT-IR spectrum showed a decrease in the 1765 cm-¹ bands to 1350 cm-¹, 1654 cm-¹, and 928 cm-¹ corresponding to the β-lactam ring. Meropenem was utilized by this bacterial community and isolated strains as a carbon and energy source.