Metagenetic evaluation of the diversity of contaminant bacteria from E. oleoabundans culture and its susceptibility to terpenes as biocontrol agents

Abstract

Resumo: As microalgas são fontes emergentes para a produção sustentável de bioprodutos e bioenergia. No entanto, a contaminação biológica é um dos principais problemas na sua produção. Atualmente, existem várias alternativas para reduzir esse problema de contaminação, tais como a utilização de agentes químicos, que devem ser amigáveis com o ambiente. N. oleoabundans é uma microalga oleaginosa com elevado potencial na produção de bicombustíveis devido à sua capacidade de acumular lipídeos neutros. Neste trabalho, foi avaliada a presença de contaminantes bacterianos em culturas de N. oleoabundans através das técnicas high throughput sequencing sequenciamento de alto rendimento e rDNA 16S, e a sua susceptibilidade a 6 terpenos, a-pineno, B-pineno, limoneno, trans-cinamaldeído, linalool e eugenol. Os principais filos identificados foram Proteobacteria, Bacteroidetes e Actinobacteria, 89 isolados foram obtidos com 7 gêneros identificados (36 Aureimonas sp., 27 Microbacterium sp., 5 Pseudomonas sp., 9 Bacillus sp., 14 Shinella sp., 1 Brevundimonas sp. e 1 Exiguobacterium sp.). Finalmente, a concentração inibitória mínima para estes terpenos foi 6.25 mg. mL-1, mostrando uma redução de 79% a 99% da contagem bacteriana. A utilização destes terpenos é uma ferramenta viável para o controle amigável da contaminação em culturas de microalgas.

Abstract: Microalgae are emerging sources for the sustainable production of bioproducts and bioenergy. Nevertheless, biological contamination is one of the main problems in its production. Currently, there are several alternatives to reduce this contamination problem, such as the use of chemical agents, which must be environmentally friendly. N. oleoabundans is an oleaginous microalga with high potential in the production of bio-fuels due to its ability to accumulate lipids. This work evaluated the presence of bacterial contaminants in N. oleoabundans cultures by High Throughput Sequencing and rDNA 16S Additionally, its susceptibility to 6 terpenes, a-pinene, B-pinene, limonene, trans-cinnamaldehyde, linalool, and eugenol, was determined. The main phyla identified were Proteobacteria, Bacteroidetes, and Actinobacteria. 89 isolates were obtained with 7 genera identified (36 Aureimonas sp., 27 Microbacterium sp., 5 Pseudomonas sp., 9 Bacillus sp., 14 Shinella sp., 1 Brevundimonas sp. and 1 Exiguobacterium sp.). Finally, the minimum inhibitory concentration for these terpenes was 6.25 mg. mL-1, showing a reduction of 79% to 99% of bacterial counts. The use of these terpenes is a viable tool for the friendly control of contamination in microalgae cultures.