actinomicetos

22
Las Actinobacterias o actinomicetos son un grupo de bacterias Gram positivas. La mayoría de ellas se encuentran en la tierra, e incluyen algunas de las más típicas formas de vida terrestre, jugando un importante rol en la descomposición de materia orgánica, tales como la celulosa yquitina. Estas bacterias renuevan las reservas de nutrientes en la tierra y son fundamentales en la formación de humus. Otras Actinobacterias habitan en las plantas y animales, incluyendo algunos patógenos, tales como las Mycobacterium. Algunas actinobacterias forman filamentos ramificados que se asemejan en cierta forma a los micelios de los no relacionados fungi, entre los cuales fueron clasificados originalmente con el antiguo nombre de Actinomycetes. La mayoría son aerobias, pero algunas, tales comoActinomyces israelii, pueden crecer bajo condiciones anaerobias. Al contrario que Firmicutes, el otro grupo principal de bacterias Gram positivas, tienen GC alto y las especies de algunos Actinomycetes producen esporas externas. Muchas actinobacterias se destacan por su capacidad para producir compuestos que tienen características útiles en farmacología. En 1940Selman Waksman descubrió en el suelo las bacterias que producen actinomicina, un descubrimiento que le valió el premio Nobel. Se han descubierto desde entonces centenares de antibióticos naturales en estos microorganismos terrestres, especialmente en el género Streptomyces. Representantes de este grupo: Actinomyces Arthrobacter Corynebacterium Frankia Micrococcus Micromonospora Mycobacterium Nocardia Propionibacterium Streptomyces En cierto modo, constituyen un grupo mal definido de microorganismos que, aunque son unánimemente clasificados dentro de los Esquizomicetos formando el orden Actinomicetales, en general son estudiados separadamente por sus características especiales. La nota peculiar más destacable es su

Upload: galicia-guz

Post on 29-Nov-2015

301 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: actinomicetos

Las Actinobacterias o actinomicetos son un grupo de bacterias Gram positivas. La mayoría de

ellas se encuentran en la tierra, e incluyen algunas de las más típicas formas de vida terrestre,

jugando un importante rol en la descomposición de materia orgánica, tales como

la celulosa yquitina. Estas bacterias renuevan las reservas de nutrientes en la tierra y son

fundamentales en la formación de humus. Otras Actinobacterias habitan en las plantas y animales,

incluyendo algunos patógenos, tales como las Mycobacterium.

Algunas actinobacterias forman filamentos ramificados que se asemejan en cierta forma a

los micelios de los no relacionados fungi, entre los cuales fueron clasificados originalmente con el

antiguo nombre de Actinomycetes. La mayoría son aerobias, pero algunas, tales comoActinomyces

israelii, pueden crecer bajo condiciones anaerobias. Al contrario que Firmicutes, el otro grupo

principal de bacterias Gram positivas, tienen GC alto y las especies de algunos Actinomycetes

producen esporas externas.

Muchas actinobacterias se destacan por su capacidad para producir compuestos que tienen

características útiles en farmacología. En 1940Selman Waksman descubrió en el suelo las

bacterias que producen actinomicina, un descubrimiento que le valió el premio Nobel. Se han

descubierto desde entonces centenares de antibióticos naturales en

estos microorganismos terrestres, especialmente en el género Streptomyces.

Representantes de este grupo:

Actinomyces

Arthrobacter

Corynebacterium

Frankia

Micrococcus

Micromonospora

Mycobacterium

Nocardia

Propionibacterium

Streptomyces

En cierto modo, constituyen un grupo mal definido de microorganismos que, aunque son unánimemente clasificados dentro de los Esquizomicetos formando el orden Actinomicetales, en general son estudiados separadamente por sus características especiales. La nota peculiar más destacable es su capacidad para formar agregados filiformes, parecidos a las hifas fúngicas y que tienen aproximadamente una micra de espesor, formando un micelio ramificado que puede subdividirse en células bacterianas aisladas. Su cultivo en un medio líquido no produce una turbidez uniforme como en el caso de las bacterias sino que forman apelotonamientos y su crecimiento no sigue el modelo exponencial de las

Page 2: actinomicetos

bacterias sino el cúbico propio de los hongos. Entre los géneros que tienen mayor interés para el estudio de la microbiología del suelo cabe citar al Nocardia, que alterna una fase vegetativa con micelio con otra representada en forma de elementos bacilares y el Streptomyces y Micromonospora, que presentan un micelio indivisible y productor de esporas.

Los actinomicetos son numerosos y están ampliamente distribuidos no solamente en el suelo, desde su superficie hasta grandes profundidades, sino en abonos, cieno de los ríos y fondo de los lagos. En general prefieren los medios alcalinos y son predominantemente saprófitos aunque se conocen patógenos de plantas, animales domésticos e incluso humanos. Las técnicas empleadas para su

investigación ecológica son múltiples y muestran que el número de formas viables no difiere mucho de unas a otras, de lo que se infiere que pueden servirse de nutrientes muy variados. El tipo de suelo, el contenido en materia orgánica y el pH modifican la población cuantitativamente. En zonas templadas, existen de 100.000 a 100 millones por gramo, siempre que el pH no baje de 5, estas cifras bajan mucho en turbas ácidas, tundra y suelos encharcados. En áreas alcalinas y secas su abundancia es espectacular, pasando del 10-50 %, normal, al 95 % de la flora total. En general prefieren zonas templadas de pastos y hierbas, luego terrenos cultivados y finalmente vírgenes. Abundan más en suelos con materia orgánica y abonados con ella. Al utilizar abonos amoniacales, que dan lugar a ácido nítrico, se elimina viabilidad a los actinomicetos, mientras que la adición de cal la incrementa. Si la humedad pasa a constituir el 85-100 % de la capacidad del suelo, los actinomicetos apenas aparecen debido a la falta de oxígeno; por el otro extremo soportan sequías y son encontrados en zonas desérticas. Su temperatura optima reside entre 28-37º C y sus estaciones anuales mas favorables son la primavera y el otoño. Se encuentran en el horizonte A, pero por efecto del arrastre de los conidios por el agua, se encuentran también a grandes profundidades y en mayores proporciones con respecto a las

Secreción de antibióticos en un cultivo de actinomicetes.

Page 3: actinomicetos

bacterias. En el horizonte C se obtienen aun de 100 a 100.000 colonias por gramo.

La importancia de sus fermentaciones con formación de antibióticos ha obligado a dar un gran paso encaminado al mejor conocimiento de su fisiología, pero su papel en el suelo es aun muy poco conocido. Son poco competitivos en la adquisición de sustancias nutritivas, fundamentalmente ácidos orgánicos, azúcares, polisacáridos, lípidos, proteínas e hidrocarburos alifáticos. La celulosa es atacada muy lentamente y lo mismo el almidón, inulina y quitina, cuya hidrólisis es especialmente característica de los actinomicetos. Existen algunos oligocarbofílicos por desarrollarse en medios deficientes en carbono.

Como fuentes de nitrógeno, utilizan amoniaco, nitratos, aminoácidos, peptonas y proteínas. No asimilan el nitrógeno molecular ni producen desnitrificación. Según Waksman se pueden atribuir a estos microorganismos las siguientes funciones:

a) Descomposición de los residuos animales y vegetales con liberación de ácidos orgánicos de los compuestos carbonados y amoniaco de las sustancias nitrogenadas.

b) Participación activa en los procesos de humificación y en particular en la formación de sustancias melánicas.

c) Mineralización del humus con la consiguiente liberación de principios útiles para la nutrición de las plantas.

d) Secreción de sustancias antibióticas como estreptomicina, tetraciclina y otros, a fin de producir equilibrios genéricos o antagónicos específicos hacia los componentes de la microflora bacteriana.

e) Acción fitopatógena ejercida por algunas especies sobre plantas de interés agrícola.

Por ultimo, su propio micelio representa una interesante materia prima para la síntesis de compuestos húmicos.

Infección de la superficie de una

patata por actinomicetos.

Page 4: actinomicetos

Introducción

Los actinomicetos son un grupo heterogéneo de bacterias filamentosas parecidas superficialmente a los

hongos. El crecimiento característico es un micelio ramificado que tiende a fragmentarse en elementos

bacterianos. Muchos actinomicetos llevan vida libre, particularmente en el suelo. Algunos (Actinomyces israelí,

Nocardia asteroides) producen enfermedades en el hombre.

Actinomyces israelí (y A. bovis). Morfología:

Bacilos grampositivos que adoptan formas filamentosas ramificadas. No son esporulados. En los tejidos dan

lugar a la formación de los llamados "gránulos de azufre". Consisten en una masa central de micelio

filamentoso con una formación periférica de "clavas" hinchadas eosinófilas.

Cultivo y características del crecimiento

Desde un punto de vista bacteriológico y médico, el A. israelí, es lo suficientemente similar al A. bovis como

para que ambas especies sean consideradas juntas. El A. israelí es un microorganismo anaerobio. Se

desarrolla en medios de cultivo relativamente simples, donde forma colonias pequeñas, blandas, blando -

grisáceas, irregulares, en 4 ó 5 días.

Patogenia

Tiene como habitat al hombre, encontrándose en los dientes, faringe y amígdalas e muchas personas

normales. Algunos factores parecen favorecer el desarrollo de la enfermedad causada por estos

microorganismos, como son los traumatismos (extracción de una pieza dental), las infecciones piógenas

asociadas y la hipersensibilidad. Producen la activinomicosis, que es una infección granulamatosa crónica

caracterizada por el desarrollo de abscesos que se abren y originan fístulas múltiples. Por su localización

puede ser Cerviño - facial, torácica y abdominal

Identificación

Productos patológicos: Pus de las lesiones, exudados de fístulas, y esputo; ocasionalmente se toman

biopsias.

Examen microscópico: Se pueden hallar, por observación directa en fresco, los característicos "gránulos

de azufre" en el producto patológico. En los frotis coloreados por la tinción de Gram se pueden observar

bacilos ramificados grampositivos.

Cultivo: El material se inocula en el medio de tiogliocolato y en placas de agar sangre que se incuban en

anaerobiosis, a 37 C durante 2 semanas. El aspecto de sus colonias ayuda en su identificación.

Pruebas bioquímicas: No produce catalasa, no licúa la gelatina, reducción de nitratos a nitratos,

fermentación de azúcares, etc.

Nocardia asteroides. Morfología

Page 5: actinomicetos

Bacilos acidorresistentes que adoptan formas filamentosas ramificadas. No son esporulados. En los tejidos

ocasionalmente forman gránulos miceliares coloreados (blanco - amarillentos) que a menudo carecen de

clavas periféricas.

Cultivo y características del crecimiento

Es un microorganismo aerobio, que crece lentamente (5ó 6 días) en medios simples dando colonias

pigmentadas (amarillas o anaranjadas) secas y rugosas.

Patogenia

Tiene como habitat el suelo. Penetra por heridas de la piel (agricultores) o mediante la inhalación del polvo.

Produce la nocardiosis, que es una enfermedad granulomatosa crónica. En el aparato respiratorio causa una

infección pulmonar crónica similar a la tuberculosis. Puede generalizarse dando meningitis, absceso

cerebral, peritonitis, frecuentemente como complicación de linfoma o supresión inmunitaria. En la piel produce

el micetoma (Pie de Madura), indistinguible del provocado por hongos (maduromicosis). Es una granuloma

crónico localizado en extremidades con supuración en tejido subcutáneo y huesos, así como fístulas que

descargan pus con "gránulos" pigmentados.

Identificación

Productos patológicos: Pus de las fistulas, esputo, LCR, material de biopsia; según la localización de la

infección.

Examen microscópico: Deben buscarse los gránulos pigmentados en las preparaciones de fresco

con hidróxido de potasio al 10%, los que a menudo solamente están formados por una masa enmarañada

de filamentos. Las extensiones coloreadas por la técnica de Ziehl - Neelsen pueden Mostar bacilos

ramificados acidorresistentes, y por la atención de Gram se pueden observar bacilos grampositivos cortos

o largos ramificados.

Cultivo: Se desarrolla lentamente a 37 C en aerobiosis formando colonias pigmentadas.

Pruebas bioquímicas: No fermentan a los carbohidratos, no licúa la gelatina, ni produce indol.

Inoculación de animales: La inoculación endovenosa al conejo le produce una enfermedad

generalizada.

Fuente

Bacterias corineformes, proactinomicetos y actinomicetos

Características principales de las corinebacterias. Características e importancia del género Propionobacterium. Características e importancia del género Corynebacterium. Características generales de los actinomicetos. Bacterias nocardiformes. Estreptomicetos. Importancia de las bacterias de estos géneros. Aplicaciones industriales.

1.- Características de los actinomicetos.

Page 6: actinomicetos

Bacterias Gram-positivas que presentan crecimiento micelial durante parte de su ciclo biológico (actinomicetos) o bajo determinadas condiciones fisiológicas y de crecimiento (pro-actinomicetos).

La movilidad es poco frecuente, se limita a algunos grupos y se produce por flagelos.

Los micelios de los actinomicetos son inmóviles y sólo las esporas pueden ser móviles.

Paredes celulares: mucha variabilidad en la en la composición del peptidoglicano, lo que tiene valor taxonÛmico.

Modelos de desarrollo en los actinomicetos miceliales: el crecimiento se efectúa normalmente por elongación de las células que forma la hifa del micelio.

Este micelio puede estar introducido en el substrato o ser aéreo; en éste último caso, cuando se agotan los nutrientes del medio se produce por tabicación de las puntas de las hifas la esporulación.

En una colonia pueden coexistir partes con crecimiento activo, partes en esporulación y partes en Lisis por el agotamiento de nutrientes.

 

2.- Grupos importantes de Acitnomicetes.

- Actinobacterias.

- Nocardias.

- Dermatophilus.

- Estreptomicetos.

- Actinoplanetes.

 

Page 7: actinomicetos

2.1.- Grupo de actinobacterias.

Bacterias aisladas con una ligera tendencia a formar agregados tras su división.

No forman micelio aéreo ni esporas en ningún caso.

Morfológicamente van desde cocos (Micrococcus) hasta bacilos permanentes (actinomicetos) aunque pueden presentar diferentes morfología durante su desarrollo (Arthorbacter, nutricionalmente análogas a los pseudomonas, y Cellulomonas).

Son habitantes del suelo, piel y cavidad bucal.

La mayoría son aerobios respiradores aunque hay algunos anaerobios aerotolerantes.

 

2.2.- Grupo Nocarida (nocardiformes)

Grupo de microorganismos indentificable por las características hidrofóbicas de su pared debidas a la presencia de compuestos lipidicos: bacterias ácido-alcohol resistentes.

No se conocen mecanismos de transparencia horizontal de genes naturales, la transformación ha de hacerse a través de protoplastos.

Forman normalmente micelios substrato y aéreos sólo en ciertas ocasiones.

No forman nunca esporas.

Son bacterias del suelo (Nocardia), parásitos de animales superiores (Mycobacterium tuberculosis, M. leprae) o de plantas (Corynebacterium fascians).

Tanto en la tuberculosis (M. tuberculosis) como en la lepra (M. leprae) se produce el crecimiento del micelio en los pulmones o en la piel causando

Page 8: actinomicetos

una afección crónica en la que el tratamiento con antibióticos es muy complicado.

Las corinebacterias son importantes por la producción de metabolitos secundarios, por su acción mineralizadora de algunos productos orgánicos y como productores de enfermedades.

Las bacterias corineformes han venido utilizándose en la industria por ser el grupo más importante de productores de aminoácidos tales como triptófano, lisina, ácido aspártico y treonina.

 

2.3.- Grupo Dermatophilus.

Grupo de bacterias formadoras de esclerocio (talo de células), y esporas móviles.

Pueden ser bacterias del suelo (Geodermatophilus), parásitos sobre la piel de animales superiores (Dermatophilus) o simbiontes con algunas plantas no leguminosas (Frankia).

La invasión de pelos radiculares por Frankia suele inducir la formación de una raíz adventicia que se transforma en una estructura coraloide donde se produce la fijación de N2. A veces se induce getropismo negativo en la raíz adventicias. Se ha detectado la presencia de hemoglobina en módulos de las no leguminosas infectadas.

Las bacterias del género son capaces de infectar y nodular específicamente específicos de genero plantas del tipo de los Alisos (Alisus) y de otras familias entre las que se encuentran Rhamanales (donde está Vitis) y Rosales (donde está la frambuesa). En estos módulos se produce fijación de nitrógeno de una forma similar a la deRhizobium. Las plantas

Page 9: actinomicetos

suelen ser arbustivas usadas en establecimiento de dunas, forrajeras y en algún caso, madera.

 

2.4.- Estreptomicetos.

Bacterias que forman micelio substrato y luego aéreo donde forman esporas por fisión de las puntas de las hifas.

Muy versátiles nuticionalmente que tienen gran importancia como agentes mineralizadores de materia orgánica del suelo y como productores de metabolitos secundarios de interés industrial.

Los productores de antibióticos más importantes cualitativa y clinico cuantitativamente desde el punto de vista.

Bacterias productoras de más del 60% de los antibióticos, además de otras substancias de interés. También son productores de herbicidas.

 

2.5.- Actinoplanetes.

Similares en algunas cosas a los Estreptomicetos.

Forman esporas al final de la hifa que se enrollÛ sobre si misma y se divide dando lugar a las esporas.

Algún grupo fermenta celulosa.

 

 

3.- Concepto de antibiótico. De síntesis enzimática.

Page 10: actinomicetos

Son substancias de síntesis química o biológica que destruyen o inhiben el crecimiento de microorganismos. Esto incluye:

Agentes antibacterianos

Agentes antivirales

Agentes antifúngicos

Agentes antiparasitarios (anti-protozoos y anti-helmintos)

Son productos del metabolismo secundario microbiano que presentan acción letal sobre otros microorganismos.

Ecológicamente su función consiste en dar ventaja al microorganismo productor para que pueda colonizar ambientes con más eficacia que sus competidores.

Esta acción ha de producirse a bajas concentraciones.

Son producidos en fases tardías del crecimiento, no son esenciales, su estructura química es compleja, se producen como familias de compuestos y son producidas por un rango limitado de organismos (hongos, Bacillus, Streptomyces).

Por su estructura química pueden agruparse en varias clases:

Moléculas orgánicas:

Compuestos de mayor o menor complejidad sintetizados enzimáticamente por el microorganismo productor.

En este grupo se encuentran los principales antibióticos de uso clínico: penicilinas, estreptomicina, cloranfenicol, etc.

Antibióticos peptídicos:

Page 11: actinomicetos

Compuestos formados por una cadena peptídica de corta longitud. dependiendo de cómo se produce su síntesis podemos distinguir:

Antibióticos peptídicos de síntesis enzimática:

La secuencia de aminoácidos es el resultado de la unión enzimática ordenada de aminoácidos que forman la cadena.

A este grupo pertenecen antibióticos como la bacitracina y polimixina.

Antibióticos peptídicos de síntesis ribosomal:

Son el resultado de la transcripción y traducción de un gen plasmídico o genómico del microorganismo productor.

A este grupo pertenecen las bacteriocinas y las colicinas.

En ciertos casos este tipo de antibióticos se ha utilizado como aditivo alimentario (la nisina producida por Streptococcus lactis es añadido a los productos lácteos para prevenir su deterioro).

Por su sitio de acción pueden clasificarse en:

Antibióticos que interfieren con la síntesis de peptidoglicano:

Causan la lisis de la bacteria.

Ejemplo: la penicilina

Page 12: actinomicetos

Antibióticos que actúan despolarizando la membrana celular:

Producen la muerte del microorganismo al impedir la fosforilación oxidativa.

Ejemplos: la polimixina y muchas bacteriocinas, entre ellas, la nisina.

Antibióticos que impiden la síntesis de proteínas:

Inhiben el funcionamiento del ribosoma.

Ejemplo: el cloranfenicol.

Antibióticos que impiden la replicación (ej.: Ácido nalidíxico) o la transcripción (ej.: Rifampicina) del ADN.

ResumenLos actinomicetos son un grupo de bacterias de mayoría filamentosa, que tienen similitud con los hongos, por la morfología, tipo reproducción y crecimiento en medios de cultivo sólidos y líquidos, son procariotes que mineralizan la materia orgánica que hongos y bacterias verdaderas generalmente no degradan. El propósito de este breve ensayo es analizar la importancia de este grupo microbiano en la fertilidad del suelo y en la producción agrícola.Palabras clave. Fertilidad, sanidad vegetal, bacterias filamentosas, suelo.

Page 13: actinomicetos

IntroducciónLos actinomicetos (Ac) son bacterias o procariotes, sensibles a la penicilina porque su pared contiene peptidoglucano, base de la diferencia con los hongos filamentosos eucariotes, aunque etimológicamente significa hongo en forma de rayo de sol, este grupo pertenece en el manual de Bergey al orden Actinomycetales pueden tener forma bacilar, Gram Positivos, hasta filamentos delgados ramificados o micelio similar a los hongos, pero de menor diámetro de entre 0.5-1.0, algunos tienen hifas de 2.0µ, como los hongos producen esporas, conidias desnudas en cadenas, en esporangios, en la mayoría de los géneros del suelo excepto Actinomyces (1,5,8). Ciertos Ac tienen propiedades fisiológicas semejantes a los hongos como: la clase y forma del micelio que se fragmenta, producen colonias derivadas de hifas que se introducen en el agar, éstas pueden ser pigmentadas y harinosas de 3-6 mm de diámetro, cuando se siembran en medio de cultivo líquido no generan turbidez, por que en su pared celular contienen ceras que los hacen insolubles, por ello forman grumos y esferas que en consecuencia no se mezclan con el medio de cultivo, otros Ac no forman hifas y son similares a las bacterias típicas como: Bacillus, Escherichia, Pseudomonas, inclusoStaphylococus, etc (2,4).

II. AntecedentesII.1 Distribución y densidad en el suelo.Los Ac son abundantes y cosmopolitas en el ambiente: lagos, ríos, suelo y estiércol de animales y aves; son aerobios en el suelo se ubican en la superficie, aunque también viven en los horizontes inferiores, al igual que géneros comunes de bacterias verdaderas Bacillus, Pseudomonas, Agrobacterium, en especial en suelo alcalino, la mayoría de los Ac son saprobios, mineralizan materia orgánica vegetal, animal, existen ciertos géneros fitopatógenos: Streptomyces scabies al igual aquellos que causan enfermedades en humanos: Nocardia, y animales como Actynomyces (3,7).Los Ac en el suelo se estudian por métodos microscópicos, por cuenta viable en placa (CVP) en medios de cultivo para bacterias heterotróficas como el agar nutritivo, es preferible en selectivos que contienen quitina como única fuente de carbono y antibióticos que inhiben hongos, ya que tienen tiempo de generación mayor al de bacterias nativas del suelo o la rizosfera de plantas como: Achromobacter, Rhizobium, Burkholderia, etc, es recomendable usar medios de cultivos específicos para su aislamiento (9)En la naturaleza los Ac como el suelo se observan en hifas y conidias, al inicio de la esporulación generan poblaciones abundantes, donde el tamaño de la comunidad depende de la clase del suelo, de sus propiedades fisicoquímicas como el contenido en materia orgánica, del pH en consecuencia la estimación por CVP señala valores que varían desde 1000 a 10,000,000/g de suelo seco de una zona templada, en la mayoría de los suelos el porcentaje de Ac de la microbiota total se reduce con la profundidad, lo que asociado con la concentración diferencial de oxigeno y dioxido de carbono entre bacterias y Ac, en el horizonte C la densidad varía de 1000 a 1,000,000 UFC/g de suelo seco, sin embargo esto son valores relativos pues no es posible diferenciar si esas colonias provenían de una conidia o una hifa (8,10).La abundancia de las conidias de los Ac, es un respuesta a cualquier condición ambiental adversa del suelo, así que algunos generan esporas resistentes a la desecación, las conidias son viables en suelo seco por años cuando el ambiente es desfavorable para la vida vegetativa, las conidias tienen mayor tolerancia el calor que las hifas, resisten temperaturas que inhiben la reproducción del micelio, la conidia es menos tolerante al calor que la espora bacteriana, normalmente la hifa muere pocos grados arriba de la temperatura de crecimiento o causa la inactivación de las conidias (1-4).

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos47/actinomicetos/actinomicetos.shtml#ixzz2jbzZTWPU

II.3 Influencias ambientales sobre los actinomicetosEn términos cualitativos y cuantitativos la población de Ac al igual que su actividad mineralizante, dependen de la concentración de la materia orgánica, del pH, de la humedad, de la temperatura y el cultivo vegetal sembrada en un suelo específico (1).La mineralización de los Ac en el suelo, esta relacionada con la concentración de carbono disponible en especial con los que contienen altos niveles de materia orgánica como el humus, lo anterior es posible medirlo directamente por CVP o indirectamente con parámetros del metabolismo como: la producción de dióxido de

Page 14: actinomicetos

carbono, u amonio derivado de compuestos proteicos, ácidos nucleicos en el estiércol animal, o en los restos de cultivos agrícolas, todo lo anterior aumenta la densidad de Ac hasta 10,000,000 de UFC de Ac/g del suelo seco (1,7,10).El agregar restos de plantas en el suelo eleva la temperatura, tanto la biota fúngica como la bacteriana inicialmente proliferan, mientras que los Ac no se estimulan hasta el final de la mineralización de la materia orgánica, lo que indica que este proceso depende de la acción conjunta de bacterias y hongos, mientras que los Ac aparecen cuando los compuestos fáciles de degradar desaparecieron y ya no existe competencia(2,4):Los Ac no toleran el pH ácido, su densidad es inversa a la concentración del ión hidrógeno; especies del género Streptomyces no proliferan a pH menor 5.9, en suelo ácido la proporción de Ac es menor al 1% del total de la población microbiana, existen géneros resistentes a la ácidez (12-14), crecen mejor en microambientes donde el valor fluctúa entre 7 y 8 derivados de los productos orgánicos alcalinos excretados por la actividad de la microbiota heterotrofa acompañante (11), el pH limite de crecimiento de los Ac es de 5.0 ello tiene aplicación práctica en el control de ciertas enfermedades vegetales causadas por éste grupo, (10), el uso intensivo del fertilizante nitrogenado con base en el amonio que se oxida biológicamente a ácido nítrico, mientras el encalamiento tiene un efecto benéfico sobre los Ac, una condición neutra o alcalina estimula su crecimiento, mientras que el contenido de humedad de 85-100% o inundación los inhibe porque son aeróbicos, no son afectados por la condición de semisequedad como las bacterias verdaderas, en contraste una baja humedad induce la formación de conidias, la densidad de Ac permanece alta cuando el suelo se seca, pero el número de bacterias comunes disminuye porque carecen de tolerancia a un ambiente árido. En una sequía severa en Kenya, Africa; los Ac inicialmente representaban menos del 30% de colonias, pero con el tiempo alcanzaron más del 90% del total viable, en general en suelo del desierto dominan la vida microscópica, la humedad está asociado con la formación y persistencia de sus conidias, las hifas requieren un por ciento de humedad superior al 60% para mantenerse viables (1,6), este hecho demuestra que las esporas o estructuras relacionadas de los Ac son más resistentes a la desecación y persisten por periodos mayores de tiempo que otros grupos microbianos del suelo.El análisis de la densidad de las hifas de Ac en portaobjetos de vidrio enterrado en el suelo indica que un alto porcentaje son mesófilicos, crecen poco a 5°C y nada a 39°C, al aumentar la temperatura de 5 a 27°C se favorece su crecimiento, el intervalo adecuado para su multiplicación esta entre 28 a 37°C (2,8, 10). En síntesis la humedad, la temperatura y la cantidad de materia orgánica derivada de las raíces, los restos vegetales, la estación del año influyen en la diversidad y densidad de Ac mayor en primavera y otoño.

III. Clasificación de los actinomicetosActualmente en el suelo existe una alta densidad de Ac mayor de los que se conocían antes, los que se dividen en las siguientes familias de acuerdo con el Manual de Bergey 2000:1. Streptomycetes tiene hifas no fragmentadas, un micelio aéreo extenso, esporas en cadenas con 5 a 50 o conidias en cadena, los géneros representativos son : Streptomyces, Microeliobosporia, Sporichthya (1,10).2. Actinomycetes del tipo Nocardia, poseen hifas fragmentadas con pequeñas estructuras redondeadas o alongadas; el subgrupo 1 que contiene ácido mícolico; el subgrupo 2 está representado por el género :Pseudonocardia; el subgrupo 3 por los géneros : Nocardioides y Terrabacter; el subgrupo 4 por: Promicronospora (2,11).3. Actinoplanetes, tiene esporas en esporangios, el diámetro de las hifas es de 0.2 a 2.0µ; los géneros típicos son: Streptosporagium, Actinoplanes, Planobispora, Dactylosporangium forman hifas no fragmentadas; con conidias aisladas, o de cadena corta los géneros como: Micromonospora, Microbispora, Micropolyspora, Thermomonospora, Thjemoactnomices, Actinobifida (4,12)4. Géneros con esporangios diversos, los fragmentos de hifas se dividen para dar estructuras redondas, móviles, el típico es Geodermatophilus. Mientras Frankia es un simbiote que fija nitrógeno molecular en árboles no leguminosas del género Alnus, cuando forma nódulos en sus raíces por ello se fabrican inoculantes con base en ese género que se cultiva en el laboratorio (13,15).5. Madurromycetes tienen filamentos estables con una espora o de cadena corta, los géneros representativos son: Microtetraspora, Actinomadura, otros producen esporas móviles como: Planobispora, Planomonospora, Spirillospora o bien aquel que tiene esporas inmóviles : Streptosporangium (3,14).6. Thermomonospora, tienen filamentos estables producen esporas sencillas como el género Thermomonospora, ó en cadena como: Actinosynnema, Nocardipsis, o aquel con una estructura parecida a un esporangio representado por el género Streptoalloteichus (4,12).

Page 15: actinomicetos

7. Thermoactinomycetes, forman filamentos estables con una espora, todas las especies son termófilas como: Thermoactinomyces (5).En el suelo crece un amplio número de géneros y especies que dominan en medio de cultivo selectivo inoculad, como: Streptomyces que equivale al 70 a 90% del total, rara vez es baja, pero ciertas especies de este género son el 5% del total de los Ac en algunos suelos, por ejemplo: Nocardia es el segundo más abundante entre 10 al 30% de las colonias en medio selectivo, En general existen los Ac mesofílicos que producen conidas en el extremo de la hifa que pertenece a Micromonospora, su hifa mide 0.3 a 0.8µ de diámetro liberan esporas redondas u ovaladas de 1.0 a 1.2 por 1.2 a 1.5µ en el extremo de los conidióforos como: Thermoactinomyces un termófilico dominante en el abono en mineralización, cuando la temperatura se eleva producto de proceso (9,12), las especies Micromonospora son el tercer grupo en frecuencia con menos del 15% del total de los Ac que crecen en agar especifico (5,11), los anteriores son miembros morfológicamente distintivos de este grupo bacteriano, en contraste las especies de Actinomyces poco comunes y otras patógenas humanas (4,6), como lo muestra el cuadro 1.Cuadro 1. Abundancia de los géneros de actinomicetos en algunos suelos 1

Molisoles Ardisoles

Género No. de % del No. De % del

aislados total Aislados Total

Strptomyces 132 76 49 98

Nocardia 41 24 1 2

Micromonospora 1 0.6 0 0

No. total de aislados 174 50

Streptomyces difiere de Nocardia en que el primero tiene un micelio que no se divide en segmentos pero da origen a conidias, Streptomyces tiene un micelio típico e hifas aéreas, las conidias en diferente disposición en cadena, desde la punta al extremo proximal del filamento, las conidias son redondas u ovaladas semejan bacterias por el tamaño, en las hifas el crecimiento se limita a la porción apical, la otra parte del filamento permanece latente por largo tiempo, en medio de cultivo líquido estacionario no genera turbidez, los filamentos crecen en la superficie en una escama, con aire el crecimiento de Streptomyces se forman grupos, pelotitas o agregados de micelio, las colonias en medio de cultivo en agar son consistencia dura y resisten la destrucción mecánica, pigmentada, el pigmento es soluble en agua, difunde en el medio sólido (12,15), este género es en parte responsable del olor a suelo húmedo, o arado debido al aromático conocido como geosmina, además existen otros productos volátiles relacionados con la actividad metabólica de los Ac en el suelo (1,2).

IV. El papel de los actinomicetos en la agriculturaLos Ac se crecen lentamente en comparación con las bacterias verdaderas, por ello no son competidoras, su número disminuye al elevar la concentración de nutrientes orgánicos, por la presión de competencia biológica con otros grupos y cuando los nutrientes están en baja concentración al inició de la mineralización de restos vegetales, dominan al limitarse la fuente de carbono y nitrógeno la competencia disminuye, pues los Ac son heterótrofos, dependen de la disponibilidad de compuestos orgánicos, de carbono sencillo y luego del restante complejo; ejemplo los ácidos orgánico, azúcares simples y ciertos polisacáridos como: el almidón, la inulina, la quitina, los lípidos, las proteínas e hidrocarburos alifáticos de cadena larga y los aromáticos; los Ac en cultivo puro mineralizan celulosa una lenta velocidad de la descomposición, también degradan proteínas.Las especies de Streptomyces hidrolizan la quitina, su adición al suelo estimula su proliferación (13), las de Micromonospora también y otras la celulosa y las hemicelulosas (3,5), las especies de Nocardia oxidan hidrocarburos del tipo de las parafinas, fenoles, esteroides y pirimidinas como fuente de carbono y energía, lo que se relaciona con la posibilidad de emplearlos en biorremediación ambientes contaminados con estos

Page 16: actinomicetos

compuesto, además existen Ac oligoscarbofílicos que crecen en ambientes o medio de cultivos pobres en carbono orgánico (1).Cuadro 2. Actinomicetos del suelo productores antibióticos contra microorganismos blanco5

Porcentaje de actinomicetos que aislados que

producen Antibióticos

Microorganismos Suelo Suelo

en abril en octubre

Rhizoctoia solana 23 19

Fusarium oxysporum 13 7

Candida albicans 10 10

Bacillus subtilis 24 17

Arthrobacter simplex 10 10

Eschericia coli 3.1 1.9

El orden Actinomycetales se reconoce en la industria farmaceutica porque sintetizan metabolitos tóxicos, tres cuartas partes de géneros y especies que viven en el suelo, los liberan al medio de cultivo inhiben el crecimiento de bacterias, levaduras y hongos, el porcentaje de Ac que producen antibióticos depende del tipo de suelo y de la estación del año, como se muestra en el cuadro 2.0, existen una amplio número que inhibe microorganismos blanco sensibles a esos antibióticos (patógenas humanas, animales o vegetales), mientras que las especies de Streptomyces liberan enzimas extracelulares que atacan bacterias verdaderas, tales enzimas son consideradas claves en el equilibrio microbiológico del suelo (1-5).Los Ac en su mayoría son mesófolitos crecen a temperatura de entre 25-30°C, un tercio son termofilicos y/o l termófilos facultativos que se reproducen en el intervalo 55-65°C. Los termofilicos son comunes en el suelo, en el estiércol, en la paja, algunos también usan la quitina como única fuente de carbono, combinado con peptona, sales minerales a pH de 7.5 si se mantienen a elevada temperatura, como en el abono caliente, la población de Ac termofilicos es numerosa entre 50-65°C se reportan de 1000-100,000/g de suelo seco, los más comunes en procesos así son: Thermoactinomyces y Streptomyces.El análisis microscópico y microbiológico del suelo y abono indica que los Ac (1,7,11) son de menor impacto que bacterias y hongos pero participan en:a) Mineralizan algunos polisácaridos resistentes del tejido vegetal y animal, aunque no responden inmediatamente al enriquecimiento carbono orgánico, no compiten con las bacterias verdaderas ni con los hongos por carbohidratos simples- pero si por los compuestos resistentes a la mineralización.b) Participan en la formación de humus mediante la oxidación de restos vegetales y hojas de la porción orgánica del suelo, algunos géneros de Ac al crecer en medio de cultivo sintetizan moléculas complejas que son básicas en la fracción de humus en suelo.c) Realizan la mineralización de abono verde, de paja y estiércol a elevada temperatura donde dominan los géneros como: Thermoactinomyces, Streptomyces, la superficie de estos materiales puede ser blanca o gris tipica por la actividad de ese grupo.d) Patogenos vegetales: Streptomyces scabies y S. ipomoeae son fitopatógenos, causan la roña de la papa, y la viruela del camote (1)e) Nocardia asteroides y N. otitidis-caviarum causan infecciones en humanos y animales.f) Existen los que en asocian con árboles fijan N2 en raíces vegetales como Frankia para solucionar problemas de reforestación y degradación de suelos, con acciones del tipo de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal y con el uso potencial como inoculantes biológicos (16).

V. Conclusión.Los Ac son fundamentales en la mineralización de materia orgánica que hongos y bacterias no usan, como antagonistas microbianos regulan la composición de la comunidad en el ecosistema del suelo, en parte por

Page 17: actinomicetos

que excretan antibióticos y enzimas de la lisis, lo que tiene utilidad en el control biológico de insectos plaga, nematodos y otros fitopatógenos vegetales. Además se asocian con raíces vegetales para fijación del N2; es necesario realizar mas investigación sobre es grupo sólo conocido por su capacidad de producir antibióticos para aprovechar su potencial en agricultura y mayor en la industria.

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos47/actinomicetos/actinomicetos2.shtml#ixzz2jbzj35g4