Influencia de la variación de nutrientes en la alimentación sobre la acumulación de AbrB, esporulación y expresión de cry1Ac durante cultivos por lote alimentado de Bacillus thuringiensis

Resumen

El agente de control biológico Bacillus thuringiensis (Bt) coordina funciones metabólicas y de regulación génica para entrar al proceso de diferenciación para la síntesis de esporas y proteínas Cry. El regulador maestro de inicio de la esporulación es Spo0A, mientras que el regulador AbrB coordina funciones celulares durante el crecimiento vegetativo y de transición. Para comprender cómo se modifica la diferenciación durante cultivos por lote alimentado (FBC) de Bt bajo condiciones variables de nutrientes, se realizaron fermentaciones con dos diferentes concentraciones de nutrientes y tiempos de alimentación utilizando un medio industrial. Los parámetros cinéticos fueron utilizados para establecer el tiempo del proceso de diferenciación, y las fermentaciones se monitorearon en línea usando espectroscopia de impedancia. AbrB se acumuló durante la mayor parte del cultivo cuando se alimentó un mayor contenido de carbono y nitrógeno (FBC1). Bajo estas condiciones, la eficiencia de esporulación y expresión de cry1Ac fueron afectadas negativamente, comparadas con la cepa parental. Por el contrario, cuando el contenido de nutrientes en la alimentación fue la mitad del alimentado en FBC1, AbrB se acumuló en menor proporción, y la eficiencia de esporulación y expresión de cry1Ac incrementaron (FBC2). Estos resultados sugieren que las condiciones variables de nutrientes pueden causar un desbalance en la acumulación de reguladores de estado de transición como AbrB durante FBCs, lo cual puede ser perjudicial para la producción de esporas y proteinas Cry, que son los principales productos de Bt para el control biológico de pestes agrícolas.