Macromonas bipunctata es una bacteria azufrada gramnegativa , incolora y heterótrofa del género Macromonas . [1] Se encuentra comúnmente en tanques de aireación de aguas residuales y cuevas donde se ha formado leche lunar . [1] [2] En la década de 1920, el investigador Gicklhorn descubrió por primera vez este organismo con el nombre de Pseudomonas bipunctata . [2] Después de un estudio y cultivo más profundo por parte de Utermöhl y Koppe, en 1923, más tarde se le cambió el nombre a Macromonas bipunctata . [2] Se cree que este organismo es una especie no patógena . De hecho, la leche lunar producida se mencionaba como un remedio para las infecciones en la Edad Media. [3] [4]
En la Edad Media, la " leche de luna " se utilizaba como medicina. [5] [6] La gente a menudo la usaba para curar infecciones y acelerar el proceso de curación. [5] [6] La leche de luna es más que simplemente Macromonas bipunctata . [5] [6] También contiene poblaciones de cianobacterias , hongos , algas verdes y actinomicetos , que son los principales productores de antibióticos . [5] [6] Esto podría explicar por qué era eficaz como un agente potencial para la curación.
M. bipunctata fue aislada por primera vez por Gicklhorn en el limo de una gran cuenca Gratz en un jardín botánico en 1924. [1] [2] [4] [7] Gicklhorn trató a esta especie como una bacteria de azufre incolora y la llamó Pseudomonas bipunctata . [4] [7] La raíz griega "mónada/monas" se usaba comúnmente en microbiología para indicar un organismo/bacteria unicelular o de una sola unidad en la década de 1920. Además, bipunctata se puede separar en las raíces latinas "bi", que significa dos, y "punctata", que significa manchado, como se ve en M. bipunctata cultivada .
Años después, Dubinina, Grabovich y La Rivière aislaron esta especie de los precipitados de los tanques de aireación de aguas residuales llamados alfombra blanca. Tras más investigaciones sobre este organismo, se le cambió el nombre a Macromonas bipunctata . [1] "Macro" es el término griego para grande, ya que la célula en sí es en promedio más grande que la mayoría de las bacterias. Además, esta especie también se puede encontrar en muchas cuevas donde hay leche lunar . [1] [5] [6]
Macromonas bipunctata es una bacteria azufrada heterotrófica , gramnegativa , aeróbica , de forma irregular/pera. [1] [2] M. bipunctata tiene un área celular muy grande de 9 μm x 20 μm. [1] [2] Su motilidad consiste en flagelos de 20 a 40 μm de largo que se mueven utilizando un haz estructural de flagelos polares ubicado en un extremo de su cuerpo.
Las especies más cercanas a Macromonas bipunctata dentro de la clase Betaproteobacteria son Malikia granosa y Malikia spinosa en función del gen ARNr 16S, como se ha demostrado en muchos estudios previos. Malikia se encuentra dentro de la familia Comamonadaceae en el filo Pseudomonadota y también es aeróbica . [2] [3] Malikia granosa tiene una similitud del 96,5 % con M. bipunctata , mientras que Hydrogenophaga flava tiene una similitud del 95,61 % en su gen ARNr 16S. [8]
La mayoría de los procedimientos de cultivo siguen el modelo del artículo de Dubinina y Grabovich de 1984 sobre M. bipunctata : incluye acetato de sodio (1 g/L), cloruro de calcio (0,1 g/L), hidrolizado de caseína (0,1 g/L), extracto de levadura (0,1 g/L) y agar (1 g/L) junto con un suplemento vitamínico, oligoelementos y FeS como fuente de sulfuro. [3] M. bipunctata se cultivó en una placa de agar durante 2-3 días a 28 °C ( mesófilo como óptimo para el cultivo establecido en alrededor de 28 grados) antes de que aparecieran varias especies de Macromonas bipunctata . [1] [2] El nivel de pH óptimo para el crecimiento es de alrededor de 7,2 a 7,4. [1] [2] Las colonias que se forman producen una película blanca en la superficie de la placa junto con colonias planas de grano fino de 1 a 4 mm de diámetro. [3] M. bipunctata tiene un área celular de 9 μm x 20 μm. [1] [2] Esta especie también tiene forma de pera, es gramnegativa y catalasa positiva. [1] [3]
Muchos de los estudios que utilizan M. bipunctata todavía dependen en gran medida de sus características morfológicas. [4] Sin embargo, se ha utilizado como comparación filogenética con frecuencia, por lo que su ARNr 16s está catalogado: tiene 1461 pb. [9] El mismo estudio muestra que el genoma contiene un 67,6% de contenido de GC. [9]
Macromonas bipunctata ha sido cultivada en muchos estudios que muestran que H 2 O 2 se forma en diferentes reacciones bioquímicas : no solo en el proceso de respiración con la participación de enzimas de la cadena de transporte de electrones , sino también en el curso de la utilización de inclusiones de oxalato intracelulares en el citoplasma . [2] [3] [4] La oxidación de inclusiones de oxalato por la oxalato oxidasa conduce a laacumulación de H 2 O 2. [2] [3] [9] [10] Además, en el proceso final de convertirse en un metabolito tóxico , se descompondría por interacción química con los compuestos de azufre reducidos, cuya presencia es característica del hábitat de estas bacterias. [2] [3] [9] [10] Cuando se cultiva en medios que contienen ácidos orgánicos del ciclo del TCA , la bacteria de azufre unicelular M. bipunctata es capaz de sintetizar y almacenar oxalatos de calcio dentro de la célula. [2] [3] [9] [10] Este proceso es posible debido a la presencia de la alta actividad de oxaloacetato hidrolasa en M. bipunctata . [3] [10]
El metabolismo del oxalato en diferentes cultivos se observó a través de tres enzimas diferentes. [2] [3] [9] [10] Una de ellas conduce a la formación de glioxilato , que luego puede entrar en reacciones biosintéticas. [1] [2] [7] La segunda forma implica la oxidación del oxalato a CO 2 a través del formato , que puede ser significativo en el metabolismo energético. [1] [2] La tercera forma es la oxidación del oxalato por la oxalato oxidasa . [2] [3] [7]
Además, se encontró que M. bipunctata no utilizaba compuestos de azufre reducidos como H2S como donadores de electrones , sino que su oxidación se debía a la interacción con H2O2 . [ 1] Este era el producto principal de la reducción de O2 en la respiración. [ 1] [2] Se supone que Macromonas bipunctata , al menos en parte, es responsable del metabolismo de los ácidos orgánicos y de la deposición de calcio en forma de cristales de calcita. [2] [9] Esta bacteria ha sido recientemente clasificada como bacteria sulfúrica incolora que tiene la capacidad de oxidar parcialmente compuestos de azufre inorgánico. [2] [9]
M. bipunctata vive en varios ambientes diferentes. Además de vivir en comunidad en formaciones de leche de luna en ciertas cuevas, se aisló por primera vez de una alfombra blanca formada en aguas residuales. [1] [5] Este microorganismo también se encuentra como un microbio de vida libre adaptado a ambientes de agua dulce con alto contenido de calcio y alcalinidad. [8] [11]
Macromonas bipunctata tiene una conexión indirecta con el descubrimiento de varios antibióticos dentro de las formaciones de leche lunar, pero su mayor importancia está en su ciclo químico de minerales como el azufre y el calcio en ambientes mesófilos. [3] Este microbio juega un papel importante y holístico en el ciclo del azufre a través del medio ambiente. [12] Esta bacteria tiene la capacidad de precipitar cristales finos de calcita como un subproducto de su actividad a través de inclusiones de calcita dentro de la célula del microorganismo. [3] [13] También ayuda a hacer cristales de magnesia y la combinación de los dos proporciona la mayoría de la formación de leche lunar que proporciona un entorno mesófilo para varios filos de Archaea y Bacterial que viven dentro de las formaciones. [3] [13]
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