Degradación de piridinedioles tóxicos derivados de la mimosina por bacterias ruminales: I. Aspectos microbiológicos

Abstract

La mimosina es un compuesto tóxico presente en la leguminosa tropical Leucaena leucocephala que limita el uso nutricional de esta planta en animales domésticos. Tanto animales monogástricos como rumiantes pueden intoxicarse con su consumo, pero algunos la toleran por poseer microorganismos ruminales que pueden degradar la mimosina y sus piridinedioles derivados 3,4- y 2,3-Dihidroxipiridina (3,4- y 2,3-DHP). En el presente trabajo se determinó la presencia de actividad degradadora del 2,3-DHP en cultivos bacterianos mixtos del rumen de animales consumiendo L. leucocephala en Venezuela y se caracterizó la degradación de este piridinediol por la bacteria ruminal Synergistes jonesii. Experimentos in vitro usando cultivos puros de S. jonesii indican que la degradación del 2,3-DHP ocurre al final de la fase logarítmica del crecimiento y además describe una cinética de degradación con una marcada inhibición por sustrato a altas concentraciones del piridinediol, sugiriendo que debe existir un umbral de concentración de enzimas que permita la degradación del 2,3-DHP del medio. S. jonesii es incapaz de degradar la mimosina, pero mostró actividad dagradadora contra los piridinedioles derivados 3,4-DHP y su isomero 2,3-DHP. El 3,4-DHP induce una actividad isomerasa que no está presente cuando el cultivo crece en presencia del 2,3-DHP, esta actividad es la responsable de la isomerización del 3,4-DHP en 2,3-DHP. Se demostró también que el sistema de degradación es inducible por sustrato, aunque la ausencia de sustrato puede causar la pérdida irreversible de la actividad degradadora. El 2,3-DHP se confirmó como sustrato intermediario en la degradación de piridinedioles pero también induce la expresión de enzimas degradadoras en la bacteria S. jonesii.