El grupo de investigación “Estudio y aprovechamiento de productos naturales marinos y frutas de Colombia” del Departamento de Química, ha trabajado desde el año 2011 en evaluar la biodiversidad metabólica de los microorganismos aislados del Caribe Colombiano con el objetivo de identificar la composición de la comunidad microbiana presente en estos ambientes y además hallar una aplicación farmacéutica, industrial y/o agronómica. Es así, como en el año 2013 se obtuvo una colección de 153 bacterias y 49 hongos de muestras de sedimentos, corteza de manglar, esponjas, algas y corales en el arrecife coralino de Providencia y Santa Catalina. Estudios iniciales realizados en el grupo, evidenciaron que al menos 33 cepas de actinobacterias y firmicutes tienen potencial para controlar aislamientos colombianos de los fitopatógenos del arroz Burkholderia glumae, Burkholderia gladioli y Burkholderia plantarii, y a los hongos Fusarium oxysporum f. sp. dianthi, patógeno de clavel, y Colletotrichum gloeosporioides patógeno del ñame. Sin embargo, el potencial de los 120 aislamientos bacterianos remanentes permanece aún sin ser evaluado y su caracterización se ha realizado únicamente mediante una aproximación fenotípica. La presente propuesta de investigación se enmarca dentro de la fase inicial de desarrollo de un inoculante microbiano dirigido específicamente para el control biológico del hongo fitopatógeno del tomate Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici y los patógenos bacterianos del arroz Burkholderia glumae, Burkholderia gladioli y Burkholderia plantarii. No obstante no se descarta evaluar otros patógenos de interés agrícola en Colombia. Para ello, se realizará el screening de actividad antifúngica y antibacteriana de 120 aislamientos bacterianos que no se han estudiado de la colección y la evaluación de la actividad de los aislamientos promisorios, ya sea en condiciones de mono y co-cultivo, así como la caracterización taxonómica de estas bacterias mediante una aproximación molecular que complemente los datos fenotípicos que se tienen a la fecha. Con estos objetivos, se propone la evaluación de la producción de compuestos difusibles o volátiles con actividad antimicrobiana y Quorum Quenching (QQ) en los aislamientos microbianos de la colección mediante las técnicas de difusión en placa y headspace. Asimismo, se realizará la caracterización fenotípica de los aislamientos mediante pruebas bioquímicas, evaluación de crecimiento en medios diferenciales y microscopía óptica; y la caracterización taxonómica por medio de la secuenciación del gen de rDNA 16S. Adicionalmente, se pretende evaluar la producción de los metabolitos responsables de la actividad antimicrobiana en condiciones de mono y co-cultivo, a través de técnicas metabolómicas como el perfilado metabólico por RMN o HPLC-MS. El impacto en la composición metabólica del co-cultivo se evaluará por análisis multivariado de datos. Las actividades anteriormente mencionadas serán desarrolladas como parte de los objetivos específicos de una tesis de doctorado (Biotecnología), dos tesis de maestría (Química) y una tesis de pregrado (Farmacia) y buscan contribuir con la selección de aislamientos potenciales para el desarrollo de un inoculante microbiano y brindar información nueva sobre la biodiversidad microbiológica presente en los arrecifes colombianos. Como productos de la presente propuesta de investigación, se propone la publicación de un artículo científico publicado en una revista indexada, la formación de los estudiantes involucrados en técnicas de microbiología, biología molecular, técnicas cromatográficas y de análisis multivariado de datos para el perfilado metabólico. También se entrenaran en técnicas de aislamiento de compuestos a escala semipreparativa. Así mismo los estudiantes se formarán en técnicas de elucidación estructural de compuestos de origen natural (RMN y EM).