bacterias celuloliticas

Screening para el aislamiento y caracterización de
microorganismos y enzimas potencialmente útiles para la
degradación de celulosas y hemicelulosas
Screening for isolation and characterisation of
microorganisms and enzymes with usefull potential for
degradation of celullose and hemicelluose
José Fernando Mikán Venegas*, Diana Edith Castellanos Suárez**
RESUMEN
Se presenta un modelopráctico de microbiología aplicada y biotecnología para aislar y caracterizar microorganismos, como una minúscula muestra de la extensa biodiversidad de nuestros suelos. Se analiza su capacidad para producir depolimerasas e hidrolasas accesorias
para la degradación de xiloglucanos-pectatos o glucoarabinoxilanos, con el fin de evaluar su potencial como degradadores de material
vegetal. Se propone el usodel cultivo en paredes celulares vegetales como única fuente de carbono, como inductores de las actividades
hidrolíticas, y el uso de las mismas paredes celulares y de xilano entrecruzado para purificar en forma rápida y económica enzimas
degradadoras de celulosas y hemicelulosas. Con estos soportes de afinidad se logró un redimiento de purificación de xilanasas del 500%
en un solo paso.Partiendo de 65 aislamientos se seleccionaron cinco, a los cuales se les hizo caracterización isoenzimática para celulasas
y xilanasas. Se les sugiere como potencialmente útiles en compostaje y otros procesos industriales.
Palabras clave: celulasas, hemicelulasas, cromatografía de afinidad, sustratos entrecruzados, diversidad microbiológica, compostaje.
ABSTRACT
A practical, applied microbiologyand biotechnology model is presented for isolating and characterising micro-organisms, this being a
tiny part of the immense biodiversity of tropical soils. These microbes’ ability to produce depolymerases and accessory hydrolases
degrading xyloglucans-pectates or glucoarabinoxylans is analysed to evaluate their potential for degrading plant material. We propose
culturing micro-organisms on thecell wall as main carbon source and as hydrolitic activity inducer. The same cell walls can be used for
cross-linking xylan and for rapid, low cost purification of cellulose and hemicellose degrading enzymes. A 500% xylanase purification
yield was obtained in a single step with these affinity supports. Out of the 65 isolates obtained were finally selected for characterising
isoenzymes forcellulase and xylanase activities. The five strains are suggested as being potentially useful in different industrial processes
regarding degrading cellulose and hemicellulose.
Key words: Cellulase, hemicellulase, affinity chromatography, cross-linked substrate, microbiological diversity, composting.

INTRODUCCIÓN
La biotecnología pretende hacer uso de la biodiversidad
del planeta para producir omodificar sustancias útiles.
Por ello, la relación entre biodiversidad y biotecnología
es bastante estrecha. A mayor conservación y conocimiento de la biodiversidad, existirán más oportunida-

*

**

Ph. D. Facultad de Medicina, Universidad Militar Nueva Granada. Transversal 5 No. 49-00 Bogotá, Colombia. Correo electrónico:
jfmikan@umng.edu.co
Microbióloga. Centro Internacional deFísica. Edificio Manuel Ancizar, Ciudad Universitaria, Bogotá. Correo electrónico:
castellanosdiana@hotmail.com

Recibido: diciembre 9 de 2003. Aceptado: mayo 31 de 2004.

58

des para hacer uso del recurso. El desarrollo de nuevos productos y procesos –claves en el desarrollo
futuro de la biotecnología– depende del hallazgo de
nuevas fuentes de materiales biológicos, así como
de la creatividady de la capacidad de los investigadores para descubrir, evaluar y desarrollar dichas fuentes. Por tanto, métodos acertados de estudio de la

SCREENING PARA EL AISLAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE MICROORGANISMOS Y ENZIMAS

biodiversidad conllevarán a aumentar la probabilidad
de descubrir y desarrollar biotecnologías valiosas.
En general, las paredes celulares vegetales pueden considerarse...