UNIVERSITAT DE VALENCIA

Un equipo científico del Instituto Cavanilles de la Universitat ha descrito en la Albufera diversas comunidades bacterianas que degradan los compuestos tóxicos de las plantas de las cuales se alimentan. La investigación sobre estos microorganismos presentes en el tubo digestivo de larvas de dos tipos de mariposas se ha publicado en la revista ‘Frontiers in Microbiology’ y es aplicable en eliminar látex y alcaloides de ambientes contaminados.

El trabajo permite conocer porqué estos insectos pueden alimentarse de plantas que en general resultan tóxicas para los insectos. Además, según Cristina Vilanova, una de las autoras del estudio, las especies bacterianas aisladas podrían utilizarse para la eliminación o la transformación controlada de compuestos tóxicos como el látex y alcaloides (sustancias orgánicas presentes a la natura que constituyen los principios activos de muchas drogas y tóxicos vegetales comunes).

Las mariposas de los tipos Hyles euphorbiae y Britys crini se alimentan de plantas como el lirio de mar (rico en alcaloides) y de euforbias (ricas en látex), respectivamente y son los insectos donde se han descrito las comunidades bacterianas.

Es la primera vez que se estudia la microbiota (conjunto de microorganismos que se localizan en determinadas parte del organismo) en el intestino de estos insectos y que se describen bacterias degradadoras de látex y alcaloides asociadas a insectos en la Albufera de Valencia, concretamente en las dunas localizadas entre Pinedo y El Saler.

La investigación del grupo valenciano ha permitido describir el proceso de destoxificar el látex en el tubo digestivo de las larvas de aquellas mariposas que comen euforbias. En este proceso, se ha destacado el importante papel de una especie bacteriana aparentemente generalista, Enterococcus casseliflavus, que a pesar de ser un habitante común del intestino de muchos insectos, parece ser el responsable de la destoxificación del látex en el tubo digestivo de la mariposa H. euphorbiae.

Además, el artículo publicado por Cristina Vilanova, Joaquín Baixeras, Amparo Latorre y Manuel Porcar, The Generalist Inside the Specialist: Gut Bacterial Communities of Two Insect Species Feeding on Toxic Plants Are Dominated by Enterococcus sp, muestra que las diferentes bacterias detectadas en los intestinos de los dos insectos tienen diferentes mecanismos de destoxificación. Se trata por un lado de la cristalización, y por otra de la degradación directa de los compuestos tóxicos.

El punto de vista aportado por las investigadoras e investigadores del Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva de la Universitat de València, el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio, centro mixto del CSIC y la Universitat) y la Unidad Mixta de Investigación en Genómica y Salud del Centro Superior de Investigaciones en Salud Pública (FISABIO) ensancha las líneas de investigación abiertas disponibles sobre las comunidades microbianas asociadas al intestino de insectos, y particularmente mariposas. Hasta el momento estas vías se han centrado fundamentalmente en especies consideradas como plagas agrícolas o forestales en el mundo.

“Este trabajo describe y muestra un nuevo caso de relación entre una bacteria –aparentemente generalista– y un insecto especialista. La microbiota analizada en este trabajo, y especialmente E. casseliflavus puede ser interesante para la comprensión de la ecología de estos insectos especialistas, y también para la industria biotecnológica, con microorganismos y/o enzimas aptos para transformar alcaloides o moléculas de látex que pueden tener aplicaciones en biorremediación”, se destaca en el trabajo científico publicado.

La investigación que ha permitido describir estas comunidades microbianas en el tubo digestivo de larvas de dos tipos de mariposas comenzó con el muestreo de larvas en El Saler, en primavera y en otoño, según el tipo de mariposa; su posterior disección en el laboratorio; y el análisis metagenómico (secuenciación masiva) del contenido intestinal de los insectos.

El estudio es el fruto de la colaboración entre miembros del grupo de Entomología (Joaquín Baixeras), Genética Evolutiva (Amparo Latorre), y Biotecnología (Cristina Vilanova y Manuel Porcar) del Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva de la Universitat de València. Investigaciones anteriores del grupo ya habían descrito las comunidades microbianas asociadas a otros insectos relacionados con la degradación de compuestos tóxicos diferentes, como por ejemplo la resina de pino.

Este trabajo ha contado con la colaboración de los Ministerios de Ciencia e Innovación y del de Educación, así como fondos FEDER europeos.

Artículo:

Vilanova C, Baixeras J, Latorre A and Porcar M (2016) The Generalist Inside the Specialist: Gut Bacterial Communities of Two Insect Species Feeding on Toxic Plants Are Dominated by Enterococcus sp. Front. Microbiol. 7:1005. doi: 10.3389/fmicb.2016.01005