Flor Berenice Ordoñez Arevalo, estudiante de Doctorado en Ciencias en Ecología y Desarrollo Sustentable con orientación en Biotecnología Integrativa (Generación 2017-2020), de ECOSUR Unidad Tapachula, obtuvo el grado de Doctora en Ciencias el día 26 de octubre de 2022, con la tesis denominada “Rutas catabólicas involucradas en la degradación de hemicelulosa en el tracto intestinal de Eisenia fetida”

La separación de la lignocelulosa de los residuos agrícolas o agroindustriales es uno de los aspectos prioritarios para cubrir las necesidades de materia y energía. Sin embargo, ningún proceso ha sido eficiente para separar todo tipo de materia vegetal debido a las características estructurales de cada residuo, que influyen en sus propiedades fisicoquímicas. Tal es el caso de la hemicelulosa, que forma diversos enlaces en la pared celular de las plantas.

El objetivo de este trabajo fue determinar las posibles vías catabólicas involucradas en la degradación de hemicelulosa en el tracto intestinal de E. fetida. Para ello, se alimentaron lombrices por separado con fibra de palma y cascabillo de café, con alto y bajo (respectivamente) contenido de hemicelulosa en el lombricompostaje. Se observó que la degradación de hemicelulosa ocurre en el intestino anterior de E. fetida en ambos sustratos bajo condiciones fisicoquímicas diferentes en las últimas etapas (verificado por las altas actividades xilanolíticas).

Se aislaron y caracterizaron Actinobacterias, Firmicutes y Proteobacterias que emplean diferentes mecanismos para degradar la hemicelulosa.  A través de la secuenciación genómica de cuatro de las especies aisladas (dos Bacillus y dos actinobacterias) se encontraron perfiles de CAZymes (enzimas activadoras de carbohidratos) especie-específicos que inician la degradación de hemicelulosa asociada a la membrana bacteriana (mecanismo egoísta) y enzimas extracelulares (mecanismo colaborativo). También se encontraron CAZymes, compartidos entre las especies, involucradas en la degradación intracelular de los oligosacáridos ramificados.

Además, se demostró la presencia de aerobios y anaerobios asociados a la degradación de hemicelulosa. En ese ambiente intestinal se enriquecen Proteobacterias, Actinobacterias y Firmicutes que participan en condiciones neutras. Esta cooperación, singularidad y versatilidad entre los miembros del consorcio durante el proceso de lombricompostaje, permite a E. fetida procesar eficientemente las diversas fuentes agrícolas o agroindustriales. Esto es importante para fines de bioprospección en la separación de lignocelulosa.

El Consejo Tutelar estuvo conformado por la Dra. Griselda Karina Guillén Navarro (directora de tesis), Dra. María de los Ángeles Calixto Romo (asesora), Dra. Esperanza Huerta-Lwanga (asesora) y Dr. Michael Frederick Dunn (asesor); y como sinodales: Dra. Elia Diego García, Dra. Guadalupe Eugenia Zarza Franco y Dr. José Ernesto Sánchez Vázquez.

Palabras clave: Hemicelulosa, microbiota de Eisenia fetida, hemicelulasas, degradación de hemicelulosa.