Diversidad microbiana asociada al intestino de Hyperaspis trifurcata, Laetilia coccidivora y Leucopina bellula depredadores de Dactylopius spp. (Hemíptera: Dactylopiidae).

Abstract

La simbiosis entre insectos y bacterias intestinales tiene funciones metabólicas específicas como la detoxificación de sustancias de sus hospederos, desdoblamiento de sustancias indigeribles a sustancias más sencillas para su aprovechamiento, o la producción de nutrientes indispensables para completar sus necesidades alimenticias. Se considera que el ácido carmínico en especies de Dactylopius (Hemiptera: Dactylopiidae), como D. opuntiae y D. coccus, participa en su sistema inmune y probablemente contra la depredación. Esto condujo a plantear la hipótesis que los depredadores de Dactylopius spp. (el lepidóptero Laetilia coccidivora, el coccinélido Hyperaspis trifurcata y el díptero Leucopina bellula), tienen simbiontes intestinales para metabolizar el ácido carmínico de sus presas. El objetivo de este trabajo fue aislar e identificar bacterias intestinales asociadas a estos depredadores, y evaluar la posible metabolización del ácido carmínico por dichas cepas bacterianas. Para ello, se aislaron bacterias del intestino de larvas de Le. bellula y L. coccidivora, y de larvas y adultos de H. trifurcata, y se cultivaron en medios de cultivo sólido (LB y R2A) a 30 °C. Las bacterias se identificaron por secuenciación parcial del gen 16S rRNA. Se aislaron 45 morfotipos bacterianos de las tres especies de depredadores; de éstos, se continuó la experimentación con Bacillus cereus y Enterococcus gallinarum de larvas de L. coccidivora; Enterobacter sp., y Staphylococcus sciuri de larvas de H. trifurcata y Staphylococcus capitis del adulto, y Bacillus pumilus de larvas de Le. bellula. Para evaluar la posible metabolización del ácido carmínico por esas bacterias se empleó el medio líquido (caldo) Zhou y Zimmerman modificado, a éste se le adicionó glucosa y extracto de levadura (fuentes de carbono y nitrógeno), el ácido carmínico e inóculo bacteriano a 3x10-8 UFC de cada cepa. Los cultivos se mantuvieron en agitación constante (120 rpm) a 30 °C; la metabolización (=decoloración) del ácido carmínico se determinó por medio de un espectrofotómetro a las 72 y 168 h. Las seis especies de bacterias metabolizaron del 59 al 100% del ácido carmínico. Es probable que la metodología de este trabajo haya limitado el número de simbiontes que se pudieron aislar de los intestinos de los depredadores, o que participan en la metabolización del ácido carmínico. No obstante, se determinó que los tres depredadores más comunes de Dactylopius spp. tienen simbiontes que contribuyen a metabolizar el ácido carmínico de sus presas. _______________ GUT-ASSOCIATED MICROBIAL DIVERSITY OF Hyperaspis trifurcata, Laetilia coccidivora AND Leucopina bellula PREDATORS OF Dactylopius spp. (HEMIPTERA: DACTYLOPIIDAE). ABSTRACT: The symbiosis between insects and intestinal bacteria have specific metabolic functions such as detoxification of substances from their hosts, breakdown of indigestible substances to less complex substances for their use, or production of essential nutrients to complete their food needs. The carminic acid in Dactylopius species (Hemiptera: Dactylopiidae), such as D. opuntiae and D. coccus, is considered to participate in their immune system and probably against predation. This led to the hypothesis that predators of Dactylopius spp. (the moth Laetilia coccidivora, the coccinelid Hyperaspis trifurcata and the fly Leucopina bellula), have intestinal symbionts to metabolize the carminic acid of their prey. The objective of this work was to isolate and identify intestinal bacteria associated with these predators, and to evaluate their possible role in metabolizing carminic acid. For doing this, bacteria were isolated from the gut of larvae of Le. bellula and L. coccidivora, and larvae and adults of H. trifurcata, they were cultivated in solid medium (LB and R2A) at 30 °C. Bacteria were identified by partial sequencing of the 16S rRNA gene. Forty-five bacterial morphotypes of the three predator species were isolated; of these, experimentation was continued using Bacillus cereus and Enterococcus gallinarum from larvae of L. coccidivora; Enterobacter sp., and Staphylococcus sciuri from larvae of H. trifurcata and Staphylococcus capitis from adults, and Bacillus pumilus from larvae of Le. bellula. The metabolization of carminic acid by these bacteria was evaluated using the modified Zhou and Zimmerman liquid culture medium (broth), to which glucose and yeast extract (carbon and nitrogen sources) were added, carminic acid and bacterial inoculum at 3x10-8 CFU of each strain. The cultures were kept under constant agitation (120 rpm) at 30 °C; the metabolization (=discoloration) of carminic acid was determined by a spectrophotometer at 72 and 168 h. The six bacteria species metabolized from 59 to 100% the carminic acid. It is likely that the methodology of this work has limited the number of symbionts that could be isolated from the predators gut, or that participate in the metabolism of carminic acid. However, it was determined that the three most common predators of Dactylopius spp. have symbionts that help metabolize carminic acid from their prey.