RESUMEN
En el presente trabajo, se biofuncionalizaron con heparina películas fabricadas a base de fibroína (SF) y polivinil alcohol (PVA) utilizando dos técnicas diferentes, la primera por acople de carbodiimida y la segunda por aprovechamiento de interacciones electrostáticas, buscando conseguir un comportamiento antitrombogénico en la superficie de las películas fabricas para su potencial uso como biomateriales para la fabricación de implantes cardiovasculares. Las muestras biofuncionalizadas fueron sometidas a una prueba de coagulación de sangre para verificar el éxito de dicha biofuncionalización. Los resultados mostraron que las muestras biofuncionalizadas por acople de carbodiimida, además de presentar una actividad antitrombogénica superior a las biofuncionalizadas por aprovechamiento de interacciones electrostáticas, presentaban valores de ángulos de contacto más cercanos a los de los materiales para la fabricación de implantes cardiovasculares, y que también, la biofuncionalización no afecta significativamente las propiedades mecánicas y superficiales de las películas fabricadas.
In the present work, fibroin, and polyvinyl alcohol (PVA) - based films were biofunctionalized using two different techniques, the first by carbodiimide coupling and second by exploiting electrostatic interactions, seeking to achieve antithrombogenic behavior on the surface of the manufactured films for their potential use as biomaterials for the manufacture of cardiovascular implants. The biofunctionalized samples were submitted to the blood clotting test to verify the success of said biofunctionalization. The results showed that the samples biofunctionalized by carbodiimide coupling, in addition to presenting a higher antithrombogenic activity than those biofunctionalized by taking advantage of electrostatic interactions, presented contact angles values closer to those of the materials for the manufacture of cardiovascular implants, and that also, the biofunctionalization does not significantly affect the mechanical and surface properties of the fabricated films
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El ciclo del nitrógeno representa uno de los procesos biogeoquímicos más importantes para los ecosistemas terrestres y acuáticos. Las comunidades microbianas desempeñan un papel crucial en los procesos de transformación del nitrógeno en el suelo, ya que participan en diversas etapas como la nitrificación, de gran importancia para la producción agrícola. Dentro de los marcadores moleculares más utilizados para evaluar la actividad de poblaciones microbianas oxidantes de amonio se han considerado ampliamente los genes que codifican enzimas claves como la subunidad A de la actividad amonio monooxigenasa (AMO). Sin embargo, no se comprende completamente si la expresión de esta enzima tiene relación directa con el rendimiento de los cultivos. En este contexto, se evaluó la expresión del gen amo-A de comunidades bacterianas y archaeales presentes en un lote arrocero previamente caracterizado por ambientes. Para cuantificar la abundancia de arqueas y bacterias oxidantes de amonio, (AOA y AOB, respectivamente) se emplearon las técnicas de PCR en tiempo real (RT-qPCR) y PCR digital (RT-dPCR). En este trabajo se encontró a través del análisis de datos metagenómicos que hubo una mayor presencia de AOB en las muestras de suelo rizosférico mientras que las AOA fueron predominantes en las muestras de suelo de soporte "bulk", sin embargo, no se detectó la expresión del gen amo-A asociada a la comunidad de bacterias en las muestras de suelo analizadas. Por otra parte, no se presentaron diferencias entre los transcritos del gen amo-A asociados a la comunidad de AOA de los ambientes caracterizados. Además, la expresión de transcritos no estuvo relacionada con alguna de las propiedades químicas evaluadas. Finalmente, las estrategias de cuantificación para RT-qPCR (plásmido y templete) resultaron ser homólogas y funcionales para identificar la expresión del gen amo-A de AOA, mientras que la técnica de RT-dPCR fue más precisa para el análisis de la comunidad de AOB y AOA.
The nitrogen cycle represents one the most important biogeochemical process for terrestrial and aquatic ecosystems. Microbial communities play a crucial role in the processes of transformation of soil nitrogen in the, since they participate in various stages such as nitrification, which is of great importance for agricultural production. Among the most used molecular markers to assess ammonium oxidizing microbial populations activity have been considered widely the genes encoding key enzymes such as ammonium monooxygenase (AMO) subunit A. However, it is not fully understood whether the expression of this enzyme is directly related to the crop yield. In this context, this research work evaluated the expression of the amo-A gene of bacterial and archaeal communities present in a rice field previously characterized by environments. Real-time PCR (RT-qPCR) and digital PCR (RT-dPCR) techniques were used to quantify the abundance of archaea and ammonium-oxidizing bacteria (AOA and AOB, respectively). In this work it was found that in the analysis of metagenomic data there was a greater presence of AOB in rhizospheric soil samples while AOA were predominant in bulk soil samples, however, the expression of the amo-A gene was not detected. associated with the community of bacteria in the soil samples analyzed. On the other hand, it was found that the transcripts of the amo-A gene of the AOA community did not present differences between the characterized environments. Furthermore, the expression of transcripts is not related to any of the chemical properties evaluated. Finally, the quantification strategies for RT-qPCR (plasmid and quenching) turned out to be homologous and functional to identify the expression of the AOA amo-A gene, while the RT-dPCR technique was more precise for the analysis of the community of AOB and AOA.
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Avian pathogenic E. coli (APEC), produces an extraintestinal infection in chickens, turkeys, and other types of birds, called colibacillosis, which is considered one of the main causes of economic losses due to morbidity, mortality, and discard of poultry carcasses. The objective of the present study was to characterize the genetic profile of the virulence factors of different isolates of avian E. coli in Caloto, Cauca, Colombia. Materials and methods: E. coli was isolated and identified by biochemical tests, from 47 clinical isolates. Subsequently, the DNA was extracted using Chelex. Three multiplex PCRs were designed to amplify 13 virulence factors (iroN, hlyF, iss, iutA, frz, vat, sitA, KpsM, sitD, fimH, pstB, sopB, and uvrY), using primers previously reported for each. At the end, the amplification products were verified on agarose gels. Each isolate was classified according to the number of virulence factors: group A (between 10 and 13), group B (between 5 and 9), and group C (4 or less). Discussion and Conclusions: we were able to identify the presence of a group of virulence factors in clinical isolates of APEC, which allows us to demonstrate that both the frequency and the profile of virulence factors in the isolated strains showed a different profile than the reported by other authors. The virulence genes pstB and fimH were detected in all our samples, and the iss gene was the one with the lowest frequency. Finally, according to the number of virulence factors, the group A was the most frequent.
La E. coli patógena aviar (APEC), produce una infección extraintestinal en pollos, pavos y otros tipos de aves, denominada colibacilosis, la cual es considerada una de las principales causas de pérdidas económicas por morbilidad, mortalidad y descarte de canales de aves. El objetivo del presente estudio fue caracterizar el perfil genético de los factores de virulencia de diferentes aislamientos de E. coli aviar en Caloto, Cauca, Colombia. Materiales y métodos: E. coli se aisló e identificó mediante pruebas bioquímicas, a partir de 47 aislamientos clínicos. Posteriormente, el ADN se extrajo utilizando Chelex. Se diseñaron tres PCR multiplex para amplificar 13 factores de virulencia (iroN, hlyF, iss, iutA, frz, vat, sitA, KpsM, sitD, fimH, pstB, sopB y uvrY), utilizando primers informados previamente para cada uno. Al final, los productos de amplificación fueron verificados en geles de agarosa. Cada aislamiento se clasificó según el número de factores de virulencia: grupo A (entre 10 y 13), grupo B (entre 5 y 9) y grupo C (4 o menos). Discusión y Conclusiones: pudimos identificar la presencia de un grupo de factores de virulencia en los aislados clínicos de APEC, lo que nos permite demostrar que tanto la frecuencia como el perfil de los factores de virulencia en las cepas aisladas presentaron un perfil diferente al reportado por otros autores. Los genes de virulencia pstB y fimH se detectaron en todas nuestras muestras, siendo el gen iss el de menor frecuencia. Finalmente, según el número de factores de virulencia, el grupo A fue el más frecuente.
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Sorubim cuspicaudus, a migratory catfish distributed in the Magdalena, Sinú, and Catatumbo river basins, is categorized as vulnerable to extinction. Production of fingerlings in controlled environments stands as a strategic conservation approach, and larviculture is a critical phase in rearing this species. Probiotics are used for improvement in the critical stages of fingerling production. The study aimed to evaluate the use of probiotics (Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis) during the larviculture phase of S. cuspicaudus. Larvae at 42 hours post-hatching (1.5±0.1mg, total length 5.7±0.4mm) were treated with four levels of probiotic inclusion in the water: 0, 5, 10, and 20ppm for 22 days. Water quality remained within suitable ranges for neotropical catfish species larviculture and the parameters assessed were weight gain (Gw), length gain (Gl), specific growth rate (G), survival rate (S), stress resistance (Sr), intestinal fold length (LF), and colony-forming units (CFU) count. Results showed higher Gl (22.23±3.5mm), Gw (40.0±12.6mg), G (14.9±1.5%/day), LP (205±72.7µm), and CFU (118.7±80.9) were found at 20 ppm (p0.05). The findings of this study suggest that probiotics (Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis) could be used as an alternative to advance in the S. cuspicaudus larviculture.
Sorubim cuspicaudus, un bagre migratorio distribuido en las cuencas de los ríos Magdalena, Sinú y Catatumbo, se encuentra catalogado como una especie vulnerable a la extinción. La producción de alevinos en ambientes controlados es considerada como una estrategia crucial para su conservación, y la larvicultura es una fase crítica en la cría de esta especie. Para mejorar esta fase crítica de producción de alevinos se utilizan probióticos. El estudio tenía como objetivo evaluar el uso de probióticos (Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis) durante la fase de larvicultura de S. cuspicaudus. Las larvas, a las 42 horas post eclosión (1,5±0,1mg, longitud total 5,7±0,4mm) fueron tratadas con cuatro niveles de inclusión de probióticos en el agua: 0, 5, 10 y 20ppm durante 22 días. La calidad del agua se mantuvo dentro de los rangos adecuados para la larvicultura de especies neotropicales de bagre y los parámetros evaluados fueron el aumento de peso (Gw), el aumento de longitud (GL), la tasa específica de crecimiento (G), la tasa de supervivencia (S), la resistencia al estrés (Sr), la longitud del pliegue intestinal (LF) y el recuento de unidades formadoras de colonias (UFC). Los resultados mostraron mayores GL (22,23±3,5 mm), Gw (40,0±12,6 mg), G (14,9±1,5%/día), LP (205±72,7 µm) y UFC (118,7±80,9) a 20 ppm (p0,05). Los resultados de este estudio sugieren que los probióticos (Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis) podrían utilizarse como alternativa para avanzar en la larvicultura de S. cuspicaudus.
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Los barrenadores del tallo del género de Diatraea spp. (Lepidoptera:Crambidae) han sido reconocidos por ser la plaga de mayor impacto en el cultivo de caña de azúcar, en el que causan importantes pérdidas económicas. Para su control, una cepa colombiana de Beauveria bassiana (Bals.) Vuill (aislamiento Bv062) que demostró alta virulencia frente a larvas de D. saccharalis (Fabricius), fue utilizada para el desarrollo de un bioinsecticida formulado como un concentrado emulsionable (CE). Con el fin de integrar este bioinsecticida en un esquema de manejo integrado de plagas, es necesario evaluar su compatibilidad con los agroquímicos utilizados comúnmente en el cultivo de caña de azúcar. Para tal fin se evaluó el efecto in vitro de 11 agroquímicos (fungicidas, insecticidas y herbicidas) sobre la germinación y actividad insecticida de conidios formulados. Inicialmente el CE y los agroquímicos fueron ajustados al doble de la concentración recomendada y mezclados en proporción 1:1, se incubaron durante dos horas, y se determinó el porcentaje de germinación. Los conidios expuestos a los agroquímicos fueron también purificados y utilizados para un bioen-sayo frente a larvas de segundo instar de D. saccharalis. El CE resultó ser compatible con los herbicidas e insecticidas evaluados, manteniendo una germinación y eficacia superior al 80%. Por el contrario, el CE fue incompatible con todos los fungicidas evaua-dos. Estos resultados permiten sugerir recomendaciones de aplicación del bioplaguicida a base de B. bassiana Bv062, junto con insecticidas y herbicidas empleados en el cultivo de caña, pero se recomienda no aplicarlo de manera simultánea con fungicidas como el benomil y del grupo de triazoles. Se recomienda validar estos resultados en condiciones de campo.
Sugarcane stem borers of the genus Diatraea spp. (Lepidoptera:Crambidae) have been recognized as the pest of the greatest impact on sugarcane crops causing significant economic losses. For its control, a colombian strain of Beauveria bassiana (Bals.) Vuill (code Bv062) that showed a high virulence against D. saccharalis (Fabricius) larvae was used for a biopesticide development, formulated as emulsifiable concentrate (EC). In order to include the EC into an integrated pest management (IPM) scheme, it is necessary to evaluate its compatibility with the agrochemicals commonly used in sugarcane crops. For this purpose, the in vitro effect of 11 agrochemicals (fungicides, insecticides and herbicides) on the germination and insecticidal activity of Bv062 formulated conidia was evaluated. Initially, the EC and agrochemicals were adjusted to double the recommended concentration and mixed in a 1:1 ratio. The mixes were incubated for two hours, and the germination percentage was calculated. The conidia exposed to the agrochemicals were also purified and used for a bioassay against second instar larvae of D. saccharalis. The EC was compatible with the herbicides and insecticides, maintaining germination and efficacy higher than 80%. In contrast, EC was incompatible with all the fungicides evaluated. These results allow us to suggest recommendations for the application of the biopesticide based on B. bassiana Bv062 with insecticides and herbicides used in sugarcane crops, but it is not recommended to apply it simultaneously with fungicides such as benomyl and the triazole group. It is recommended to validate these results under field conditions.
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En la actualidad uno de los retos a los que se enfrentan los agricultores es producir alimentos bajo las inclemencias climáticas. Para el 2050, se estima un aumento en la demanda en producción de alimentos básicos a causa del incremento demográfico, aumentando con ello el detrimento de los recursos naturales. Dentro de las alternativas biológicas está el uso de insumos a base de microorganismos benéficos, como el género Trichoderma. Los cuales se han utilizado en los campos agrícolas para el control biológico contra un gran número de fitopatógenos. Sin embargo, aún son poco conocidas otras propiedades benéficas de este género para las plantas que coloniza y el ecosistema. Se realizó una búsqueda de artículos científicos en Academic Search Ultimate, BioOne, Acsess, Esmerald, Fuente Académica, ScienceDirect y Springer, entre 2015 y 2023, con dos excepciones de años anteriores. Se utilizó la palabra clave "Trichoderma" y aquellas relacionadas con interacciones microbianas y su aplicación agrícola. Esta revisión resume los hallazgos bibliográficos actuales de este género que muestran su alta capacidad hacia el desarrollo sostenible de los agroecosistemas. Varias investigaciones reportan su capacidad de inducir la defensa vegetal, la promoción del crecimiento y desarrollo radicular, así como la estimulación y síntesis de sustancias que contribuyen a fortalecer la fertilidad del suelo. Con ello mejora los rendimientos de los cultivos a los que se encuentra asociado. En definitiva, la aplicación de Trichoderma puede coadyuvar a disminuir los efectos negativos ocasionados por el uso de agroquímicos y fertilizantes sintéticos, contribuyendo a una producción más sostenible.
Currently, one of the most critical challenges facing farmers is the production of food under adverse weather conditions. By 2050, an increase in the production of staple foods is estimated due to demographics, thereby increasing the depletion of natural resources. Among the biological alternatives is the use of inputs based on beneficial microorganisms such as the Trichoderma genus, which have been used in agricultural fields for biological control against a large number of phytopathogens. However, other beneficial properties of this genus for the plants it colonizes, and the ecosystem are still little known. Therefore, a search for scientific articles was carried out in Academic Search Ultimate, BioOne, Acsess, Esmerald, Fuente Academic, ScienceDirect and Springer, between 2015 and 2023, with two exceptions from previous years. The keyword "Trichoderma" was used and those related to microbial interactions and their agricultural application. Therefore, this review summarizes the current bibliographic findings of this genus, that shows its high capacity towards the sustainable development of agroecosystems. Several investigations report its ability to induce plant defense, promote growth and root development, and stimulate and synthesize substances that help strengthen soil fertility. This improves the yields of the crops to which they are associated. With this, the application of Trichoderma can reduce the negative effects caused by the use of agrochemicals and synthetic fertilizers, contributing to a more sustainable production.
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Anthurium magnificum Linden es una importante planta ornamental perteneciente a la familia Araceae. Esta especie es muy demandada como planta de maceta para la decoración de interiores y jardines, así como follaje de corte. Los métodos de propagación tradicionales en esta especie presentan ciertas desventajas por lo que no permiten satisfacer la creciente demanda. Estas limitantes convierten al cultivo de tejidos vegetales en el método más eficiente para propagar plantas de Anthurium magnificum a un ritmo más rápido que los métodos de propagación convencionales. En el cultivo de tejidos vegetales el nitrato de plata adicionado a los medios de cultivo actúa como un inhibidor de la acción del etileno y desempeña un papel crucial en la regulación de procesos fisiológicos esenciales de las plantas. El presente trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto de diferentes concentraciones de nitrato de plata en el crecimiento in vitro de brotes de Anthurium magnificum. Para ello, se cultivaron brotes in vitro de Anthurium magnificum en medios de cultivo enriquecidos con diferentes concentraciones de nitrato de plata. Los resultados mostraron que los mayores valores en las variables altura de la planta, número de raíces y longitud de las raíces se obtuvieron en un medio de cultivo con 1,0 mg L-1 de nitrato de plata. En la variable área foliar de la planta los mayores valores se presentaron en los medios de cultivo que contenían nitrato de plata independientemente de la concentración empleada.
Anthurium magnificum Linden is an important ornamental plant belonging to the Araceae family. This species is in great demand as a pot plant for interior and garden decoration, as well as cut foliage. The traditional propagation methods in this species have certain disadvantages, which is why they cannot satisfy the growing demand. These limitations make plant tissue culture the most efficient method to propagate Anthurium magnificum plants at a faster rate than conventional propagation methods. In the culture of plant tissues, silver nitrate added to the culture media acts as an inhibitor of the action of ethylene and plays a crucial role in the regulation of essential physiological processes in plants. The objective of this work was to determine the effect of different concentrations of silver nitrate on the in vitro growth of Anthurium magnificum shoots. For this, in vitro shoots of Anthurium magnificum were cultivated in culture media enriched with different concentrations of silver nitrate. The results showed that the highest values in the variables plant height, number of roots and length of the roots were obtained in a culture medium with 1.0 mg L-1 of silver nitrate. In the variable leaf area of the plant, the highest values were presented in the culture media that contained silver nitrate, regardless of the concentration used.
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El aumento de la salinidad en los ecosistemas de agua dulce genera preocupación sobre los efectos adversos que puede provocar sobre las especies dulceacuícolas y el suelo. Las concentraciones óptimas de iones de sodio y calcio para que las especies del género Hydra tengan condiciones fisiológicas adecuadas son relativamente bajas. Este trabajo se enfocó en comparar la sensibilidad de H. vulgaris e H. viridissima frente al cloruro de sodio (NaCl). Las especies fueron mantenidas bajo condiciones de fotoperiodo, iluminación y temperatura controladas. Se obtuvieron las tasas de crecimiento y en ensayos de toxicidad aguda se calcularon las CE50 (Concentración efectiva media) y CL50 (Concentración letal media) como indicadores de la sensibilidad al NaCl. H. vulgaris fue más sensible al NaCl dado que la CL50-96h fue de 1,0 g/l NaCl (entre 0,8 - 1,2 g/l como intervalo de confianza al 95%), mientras que H. viridissima presentó una CL50-96h promedio de 2,6 g/l (entre 2,0 - 3,3 g/l como intervalo de confianza del 95%). Se considera que esta última fue más tolerante al NaCl, probablemente por la relación simbiótica con la microalga Chlorella vulgaris, ya que podría generar un efecto protector. Se espera que comprender el comportamiento de estos biomodelos respecto al aumento de la salinización permita la evaluación temprana de riesgos ecológicos en ecosistemas acuáticos tropicales.
The increase in salinity in freshwater ecosystems raises concern about the adverse effects that it can cause in freshwater species and the soil. The sodium and calcium ions optimum concentrations required for genus Hydra to have adequate physiological conditions are relatively low. This research compared the H. vulgaris and H. viridissima sodium chloride (NaCl) sensitivity. The species were propagated under photoperiod, lighting and temperature-controlled conditions. The growth rates were obtained and EC50 (mean effective concentration) and LC50 (mean lethal concentration) were calculated by means of acute toxicity tests as indicators of sensitivity to NaCl. For H. vulgaris the LC50-96h was 1.0 g/l of NaCl with a range between 0.8 - 1.2 g/l of NaCl, compared to H. viridissima presented an average LC50-96h of 2.6 g/l of NaCl with a 95% confidence interval between 2.0 - 3.3 g/l of NaCl. The H. viridissima was more tolerant, probably the symbiotic relationship with Chlorella vulgaris, can generate a protective effect. Understanding the behavior of these species with respect to increased salinization can allow an early assessment of ecological risks in tropical aquatic ecosystems.
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Con el objetivo de evaluar la diversidad fenotípica de ocho cultivares de arroz (Oryza sativa L.) procedentes de Vietnam, para su introducción en los programas de mejora y en la producción en Cuba, apoyados en caracteres morfoagronómicos y técnicas de análisis multivariado, fue desarrollado este trabajo en la Unidad Científico Tecnológica de Base "Los Palacios", perteneciente al Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas de Cuba. Los cultivares vietnamitas se sembraron en campo junto a los comerciales INCA LP-5 e INCA LP-7, para ser caracterizados agronómicamente con la utilización de 29 descriptores cualitativos y 22 cuantitativos. Los resultados mostraron que 16 caracteres cualitativos resultaron homogéneos para los ocho cultivares procedentes de Vietnam y los dos cultivares comerciales cubanos, la asociación entre varios caracteres cuantitativos reafirma la influencia que ejercen algunos componentes sobre el rendimiento, los que son considerados como marcadores para la selección, tres cultivares de procedencia vietnamita (GL301, LCG3-4 y DS1) no pueden ser utilizados en la producción arrocera en Cuba, por su susceptibilidad a Tagosodes. Todos los cultivares mostraron resistencia a Rhizoctonia solani y Sarocladium oryzae y dos (GL 301 y LTH 31) fueron susceptibles a Pyricularia grisea. Los cultivares OM6976, OM5451 y OM8087 alcanzaron valores altos de rendimiento, por lo que pudieran ser utilizados, como progenitores en los programas de mejora, así como cultivares comerciales.
With the objective of evaluating the phenotypic diversity of eight rice cultivars (Oryza sativa L.) from Vietnam, for their introduction in breeding programs and production in Cuba, supported by morphoagronomic characters and multivariate analysis techniques, this work was developed in Scientific and Technological Base Unit belonging to the National Agricultural Sciences Institute of Cuba. The Vietnamese cultivars were planted in the field together with the commercial cultivars INCA LP-5 and INCA LP-7, to be characterized agronomically with the use of 29 qualitative and 22 quantitative descriptors. The results showed that 16 qualitative characters were homogeneous for the eight cultivars from Vietnam and the two Cuban commercial cultivars, the association between various quantitative characters reaffirms the influence exerted by some components on yield, which are considered as markers for selection. Three cultivars of Vietnamese origin (GL301, LCG3-4 and DS1) cannot be used in Cuban rice production, due to their susceptibility to Tagosodes. All cultivars showed resistance to Rhizoctonia solani and Sarocladium oryzae and two (GL 301 and LTH 31) were susceptible to Pyricularia grisea. The OM6976, OM5451 and OM8087 cultivars reached high yield values, so they could be used as parents in breeding programs, as well as commercial cultivars.
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Gynerium sagittatum es una gramínea ampliamente utilizada en la costa Caribe colombiana como fuente de fibra natural para la elaboración de artesanías, particularmente por la comunidad Zenú. En la presente investigación se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de enzimas: celulasa y macerozima a diferentes tiempos de incubación y sus interacciones en el aislamiento de protoplastos. Los protoplastos se obtuvieron del mesófilo foliar de vitroplantas de G. sagittatum expuesto a combinaciones enzimáticas de celulasa (1.5 y 2.0%), con macerozima (0.3, 0.6 y 0.9%), durante 3, 6 y 9 horas de incubación, para un total de 18 tratamientos con 5 réplicas cada uno. Los mayores números de protoplastos aislados correspondieron a T18 (2.0% celulasa, 0.9% macerozima), T12 (2.0% de celulasa, 0.3% macerozima), T3 (1.5% de celulasa, 0.3% de macerozima) y T6 (1.5% de celulasa, 0.6% de macerozima) por 9 horas de incubación cada uno, con valores de 88.625, 83.000, 75.000 y 53.375 protoplastos/mL respectivamente. El tiempo de incubación fue significativo en el aislamiento de los protoplastos (p<0.05). Las predicciones entre factores mostraron que una interacción de 2.0% de celulasa y 0.9% de macerozima permite obtener 44.302 protoplastos/mL, mientras que las interaciciones tiempo de incubación-celulasa y tiempo de incubación-macerozima mostraron que es posible obtener 72.073 y 71.212 protoplastos/mL con 2.0% de celulasa y 0.9% macerozima por 9 horas de incubación cada una respectivamente. Los resultados indican que la aplicación de estas enzimas permite obtener cantidades considerables de protoplastos de G. sagittatum a partir de explantes cultivados in vitro.
Gynerium sagittatum is a graminaceous plant widely used in the Caribbean coast of Colombia as a natural fiber source for the elaboration of handicrafts, particularly by the Zenú community. In the present investigation, the effect of different concentrations of cellulase and macerozyme enzymes at different incubation times and their interaction in the isolation of protoplasts was evaluated. Protoplasts were obtained from leaf mesophyll of G. sagittatum vitroplants exposed to enzymatic combinations of cellulase (1.5 and 2.0%), with macerozyme (0.3, 0.6 and 0.9%), for 3, 6 and 9 hours of incubation, for a total of 18 treatments with 5 replicates each. The highest numbers of isolated protoplasts corresponded to T18 (2.0% cellulase, 0.9% macerozyme), T12 (2.0% cellulase, 0.3% macerozyme), T3 (1.5% cellulase, 0.3% macerozyme) and T6 (1.5% cellulase, 0.6% macerozyme); at 9 hours incubation. The protoplast number for these treatments were: 88.625, 83.000, 75.000 and 53.375 protoplasts/mL respectively. Incubation time was significant in the isolation of protoplasts (p<0.05). The predictions between the factors showed that with an interaction of 2.0% cellulase and 0.9% macerozyme it is possible to obtain 44.302 protoplasts/mL, likewise, the incubation time-cellulase and incubation time-macerozyme interactions showed that it is possible to obtain 72.073 and 71.212 protoplasts/mL with 2.0% cellulase and 0.9% macerozyme for 9 hours of incubation respectively. The results indicate that the use of these enzymes and time, allows the isolation of of protoplasts from G. sagittatum in vitro plants.
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Se ha estudiado la interacción entre antígenos ABO y microorganismos, incluidos los presentes en la microbiota, sobre la posible acción de antígenos y anticuerpos ABO en la susceptibilidad a enfermedades infecciosas. El objetivo de esta investigación fue determinar el título mínimo de la bacteria Escherichia coli capaz de sufrir la acción bactericida in vitro de los anticuerpos humanos anti-ABO. La selección de las muestras de sangre utilizadas se realizó mediante la aplicación de un cuestionario, fenotipado sanguíneo (un voluntario de cada fenotipo ABO) y la titulación de anticuerpos ABO. Se preparó una suspensión bacteriana (inoculo) y se agregó al suero de los voluntarios, seguido de la inoculación en Mueller Hinton Agar, luego de 24 horas, los resultados se leyeron e interpretaron con análisis por duplicado. No hubo diferencia significativa en la Prueba Bactericida entre las pruebas 1 y 2 en los grupos sanguíneos A, B, AB, O y Control Positivo. Hubo una diferencia significativa en el suero humano puro cuando se analizó el Grupo A x Control Positivo; Grupo B x Control Positivo; Grupo AB x Control Positivo y Grupo O x Control Positivo. No hubo diferencia significativa en las otras diluciones. Se concluye que los anticuerpos anti-ABO tienen efecto bactericida cuando existe una alta concentración de bacterias en el ambiente.
The interaction between ABO antigens and microorganisms, including those present in the microbiota, has been studied about the possible action of antigens and ABO antibodies in susceptibility to infectious diseases. This research aimed to determine the minimum titer of the Escherichia coli bacteria capable of undergoing in vitro bactericidal action of human anti-ABO antibodies. The selection of blood samples was performed through a questionnaire, blood phenotyping (one volunteer of each ABO phenotype), and the titration of ABO antibodies. A bacterial suspension (inoculum) was prepared and added to the serum of the volunteers, followed by inoculation in Mueller Hinton Agar. After 24 hours, the results were read and interpreted with duplicate analysis. There was no significant difference in the bactericidal test between tests 1 and 2 in blood groups A, B, AB, O, and Positive Control. There was a significant difference in pure human serum when Group A x Positive Control was analyzed, Group B x Positive Control, Group AB x Positive Control, and Group O x Positive Control. There was no significant difference in the other dilutions. It is concluded that anti-ABO antibodies have a bactericidal effect when there is a high concentration of bacteria in the environment.
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La ingeniería bioquímica juega un papel importante en el desarrollo tecnológico de los procesos de obtención ya sea de cuerpos fructíferos de setas con potencial medicinal para el consumo directo, o en la fabricación de nutracéuticos y/o suplementos dietarios. Esta investigación implementó una metodología en biorreactor para el cultivo del hongo macromiceto Lentinula edodes, conocido comúnmente como Shiitake, con el objetivo de evaluar el efecto que tienen la velocidad de agitación y el flujo de aire en la producción de biomasa y de metabolitos de mediana y baja polaridad. Se determinó que el rendimiento y la productividad más altos de producción de biomasa se logra a unas condiciones de 80 rpm y 0,50 vvm obteniendo 0,0260 g/g y 0,00433 g/L*h respectivamente. Igualmente, en cuanto a la composición de esta biomasa, se concluyó que se genera un máximo contenido de proteína (33,4% del micelio liofilizado) a unas condiciones de 140 rpm y 0,75 vvm, los esteroles alcanzaron un porcentaje de 89,32% del extracto en DCM a 80 rpm y 0,5 vvm. Los resultados del análisis por GC-MS confirman la amplia variedad de compuestos que se pueden obtener a partir de un cultivo en biorreactor del hongo Lentinula edodes.
Biochemical engineering plays an important role in the technological development of the processes for obtaining either mushroom fruiting bodies with medicinal potential for direct consumption, or in the manufacture of nutraceuticals and/or dietary supplements. This research implemented a methodology in a bioreactor for the cultivation of the Lentinula edodes macromycete fungus, commonly known as Shiitake, with the aim of evaluating the effect of agitation speed and air flow on the production of biomass and metabolites of median and low polarity. Thus, it was found that the highest yield and productivity of biomass production is achieved at conditions of 80 rpm and 0,50 vvm, obtaining 0,0260 g/g and 0,00433 g/L*h respectively. Likewise, in the study of the content of metabolites it was concluded that for the protein 33,4% of the lyophilized mycelium was reached at conditions of 140 rpm and 0,75 vvm, the sterols reached a percentage of 89,32% of the extract. in DCM at 80 rpm and 0,5 vvm. The results of the GC-MS analysis confirm the wide variety of compounds that can be obtained from a bioreactor culture of the Lentinula edodes fungus.
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La Proteína Verde Fluorescente (Green Fluorescent Protein, GFP) es ampliamente utilizada en ensayos in vivo e in vitro. Se han generado múltiples variantes de esta proteína para diversificar sus características, como la GFP-enhancer (EGFP) que emite una señal de fluorescencia 35 veces mayor en comparación con la proteína silvestre, siendo implementada como proteína fusión en estudios de localización y estabilidad estructural, entre otros. La detección de esta proteína y sus variantes puede ser directa o indirecta, mediante el uso de anticuerpos anti-GFP. Aunque el uso de GFP es generalizado y de evidente utilidad en investigación y en docencia, los insumos para su estudio exhiben un alto costo dado que deben ser importados, constituyendo un recurso limitado en Colombia. El presente trabajo reporta la clonación y expresión de la proteína recombinante 6xHisEGFP, cuya purificación se completó a partir de la fracción soluble e insoluble del sistema heterólogo Escherichia coli mediante cromatografía de afinidad a metales inmovilizados y electroforesis preparativa, respectivamente. La proteína purificada se implementó como antígeno para la producción de anticuerpos policlonales aviares (IgY) contra la EGFP, los cuales se obtuvieron desde los huevos colectados y el suero de las sangrías de las gallinas inmunizadas. En este sentido, la estrategia metodológica planteada constituye un avance en el desarrollo de un sistema biotecnológico para la producción nacional de herramientas moleculares como los anticuerpos policlonales aviares a bajo costo.
Green Fluorescent Protein (GFP) is widely used in in vivo and in vitro assays. Multiple variants of this protein have been generated to diversify its characteristics, such as the enhancer GFP (EGFP) that emits a 35-fold higher fluorescence signal compared to the wild-type protein, being implemented as a fusion reporter in localization and structural stability studies, among others. Detection of this protein can be direct or indirect, fusing anti-GFP antibodies. Although the use of GFP is generalized and of evident utility in research and teaching, the molecular tools for its study exhibit a high cost since they must be imported, constituting a limited resource in Colombia. This work reports the cloning and expression of the recombinant protein 6xHisEGFP, which purification was completed from the soluble and insoluble fraction of the heterologous Escherichia coli system by immobilized metal affinity chromatography and preparative SDS-PAGE, respectively. The purified protein was implemented as an antigen to produce avian polyclonal antibodies (IgY) against EGFP, which were obtained from collected eggs and blood serum from immunized hens. In this sense, the proposed methodological strategy constitutes an advance in the development of a biotechnological system for the national production of molecular tools such as avian polyclonal antibodies at low-cost.
RESUMEN
Se evaluó la biodegradación de polietilenglicol de peso molecular 400 - PEG 400 con el consorcio Pseudomonas sp. y Rhizobium trifolii en reactores en Batch; para determinar las condiciones óptimas de operación del reactor se preparó medio con sales mínimas esenciales suplementado con peptonaCSMEP; en estos medios se estimó el comportamiento del consorcio con condiciones de temperatura entre 15-37°C, pH en un rango de 5-9 y concentración de PEG 400 del .1-2%. Con los resultados obtenidos en estos ensayos previos se ensamblaron tres reactores en Batch - BK. Se analizaron 14 muestras del contenido de cada uno de los reactores durante 20 días para medir la biodegradación del PEG 400 usando demanda química de oxígeno - DQO en sistema de digestión cerrado. Se obtuvo una disminución de hasta el 98.5% del poliéter, lo que mostró que la simbiosis fue efectiva para alcanzar una remoción importante del contaminante.
The biodegradation of polyethylene glycol of molecular weight 400 - PEG 400 was evaluated with the consortium Pseudomonas sp. and Rhizobium trifolii in Batch reactors. To determine the optimal operating conditions of the reactor, a medium with minimum essential salts supplemented with CSMEP peptone was prepared; In these media, the behavior of the consortium was estimated with temperature conditions between 15-37°C, pH in a range of 5-9 and PEG 400 concentration of .1-2%. With the results obtained in these previous tests, three Batch - BK reactors were assembled. 14 samples of the contents of each one of the reactors were analyzed during 20 days to measure the biodegradation of PEG 400 using chemical oxygen demand - COD in a closed digestion system. A decrease of up to 98.5% of the polyether was obtained, which showed that the symbiosis was effective to achieve an important removal of the contaminant.
RESUMEN
Bacillus thuringiensis is a worldwide known bacterium for its capacity to control insect pests thanks to the action of its parasporal crystal. The objective of this paper deals with the history, in some cases unknown, of the study of Bacillus thuringiensis that led it to be a crucial biological alternative in controlling pest insects. How the mode of action for killing insects was understood, as well as the field tests that were carried out to evaluate its effectiveness and to develop the first commercial products, are reflected in this review that presents and discusses the scientific successes and failures that marked the course of B. thuringiensis.
Bacillus thuringiensis es una bacteria conocida mundialmente por su capacidad para controlar insectos plaga, gracias a la acción de su cristal parasporal. El objetivo de esta revisión trata de la historia, en algunos casos desconocida, del estudio de Bacillus thuringiensis que la llevó a ser una importante alternativa biológica en el control de insectos plaga. Cómo se llegó a comprender el modo de acción para matar insectos, así como las pruebas de campo que se realizaron para evaluar su efectividad y lograr desarrollar los primeros productos comerciales están plasmados en esta revisión que presenta y discute los aciertos y desaciertos científicos que marcaron el rumbo de B. thuringiensis.
RESUMEN
A medida que como sociedad vamos dando más importancia a lograr una economía circular, se hace importante encontrar fuentes renovables aptas para la producción de biocombustibles y bioquímicos. En los últimos años, diversas fuentes de biomasa lignocelulósica han sido estudiadas para estos propósitos. Dentro de estas fuentes de biomasa se encuentra el cáñamo (Cannabis sativa L.), siendo parte de una industria que ha crecido a pasos agigantados en las últimas décadas, en Colombia, desde su legalización. Específicamente, la industria del cannabis medicinal es responsable de generar una enorme cantidad de residuos en forma de los tallos de la planta, considerados un subproducto de bajo valor. En esta revisión se compila la información de diferentes estudios sobre el aprovechamiento de la fracción de polisacáridos de biomasa cáñamo, mediante transformaciones químicas y bioquímicas, para la obtención de productos de valor agregado. Se encontró que la mayoría de estudios están enfocados en la obtención de bioetanol o biogás; se encontraron también reportes de otras moléculas como ácido succínico, ácido láctico, furfural, polihidroxialcanoatos y bisaboleno. La viabilidad a nivel industrial de todos estos procesos permanece siendo una incógnita, pues los pasos de pretratamiento, hidrólisis y de conversión final utilizados suelen ser costosos. Es necesario que los estudios que realicen en el futuro se enfoquen en optimizar las condiciones de estos procesos y hacerlos verdes y así asegurar que puedan ser escalados.
As we as a society, give more importance to achieving a circular economy, it becomes important to find renewable sources suitable for the production of biofuels and biochemicals. In the last years, several different sources of lignocellulosic biomass have been studied for these purposes. One of these biomass sources is hemp (Cannabis sativa L), being part of an industry that has grown through giant steps in the last decades, in Colombia, since its legalization. Specifically, the industry of medicinal hemp is responsible for the generation of huge amounts of residues in the form of the plant stalks, considered a low value subproduct. This review compiles the information of several studies about the exploitation of the polysaccharide portion of hemp biomass through chemical and biochemical transformations, obtaining value-added products. It was found that most of these studies focus on the production of bioetanol or biogas; reports of other molecules such as succinic acid, furfural, polyhydroxyalkanoates and bisabolene were also found. Industrial viability of these processes remains a question, since pretreatment, hydrolysis and final conversion steps are usually expensive. It necessary that future studies focus on optimizing conditions of these processes as well as making them green, ensuring that they can be scaled.
RESUMEN
RESUMEN Varios factores intervienen en la calidad de los alimentos, como los físicos, químicos, nutricionales, sensoriales y microbiológicos. Este último es importante, ya que, afecta las propiedades organolépticas del producto terminado y, además, puede ocasionar riesgos de salud pública asociados a peligros microbiológicos. Colombia es un país rico en gastronomía, incluyendo alimentos fermentados de elaboración artesanal (AFEA), los cuales son una alternativa actual para sistemas agroalimentarios que buscan alimentos más naturales. El objetivo de este estudio fue evaluar los criterios microbiológicos en AFEA y el cumplimiento de requisitos sanitarios para sensibilizar a productores de bebidas artesanales y revalorizar los productos. Se tomaron en cuenta 11 productores artesanales de Masato, Champús y Almidón agrio de yuca en zonas rurales del país, que voluntariamente aceptaron participar. Se midieron los parámetros de pH, humedad, sólidos solubles y recuentos microbiológicos. Con estos resultados, se pudo calcular el porcentaje de conformidad de los alimentos, de los cuales el 36 % de productos evaluados fueron aptos para el consumo. Se incumplieron los límites establecidos para Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus y Salmonella sp. Los análisis fisicoquímicos mostraron que el Masato y el Champús aportan condiciones abióticas para el crecimiento microbiano. Además, los productores Almidón agrio de yuca tuvieron mayor valoración en el cumplimiento de requisitos sanitarios y menor cumplimiento que los productores de Champús. Los análisis realizados indican que la mayoría de los alimentos incumplieron los límites permitidos por lo cual se debe capacitar a los productores en buenas prácticas de manufactura.
ABSTRACT Several factors intervene in the quality of the food, such as physical, chemical, nutritional, sensory, and microbiological. The latter is important as it affects the sensory properties of the finished product, and it can also cause public health risks associated with microbiological hazards. Colombia is a country rich in gastronomy, including artisanal fermented foods (AFEA), which are a current alternative for agri-food systems seeking for more natural foods. The objective of this study was to evaluate the microbiological criteria in AFEA and its compliance with the sanitary requirements to raise the awareness among crafted beverages producers and revalue the products. Eleven artisan producers of masato, champús and sour cassava starch in rural areas of the country, who voluntarily agreed to participate, were considered. The parameters of pH, humidity, soluble solids, and microbiological counts were measured. With these results, it was possible to calculate the compliance rate of the food, from which 36% of the products evaluated were fit for consumption. The limits established for Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus and Salmonella spp were breached. Physicochemical analysis showed that Masato and Champús provide abiotic conditions for microbial growth. In addition, the Sour cassava starch producers had higher compliance ratings regarding sanitary requirements but lower compliance ratings than champús producers. The performed analysis indicates that most of the food did not comply with the permitted limits, which is why producers must be trained in good manufacturing practices.
RESUMEN
RESUMEN En el trabajo se estudió un consorcio microbiano metanogénico de una mina de carbón de la cuenca de Bogotá en Colombia. Se establecieron cultivos de enriquecimiento de carbón ex situ para el crecimiento y la producción de gas de novo. El gas biogénico producido por los cultivos se analizó mediante cromatografía de gases con detectores de ionización de llama y conductividad térmica. Los cultivos se utilizaron para aislar estirpes microbianas y para generar bibliotecas del gene 16S rARN empleando de cebadores de bacteria y de arquea. El análisis de cromatografía de gases mostró producción de metano a 37 oC, pero no a 60 oC, donde el CO2 fue el componente principal del gas biogénico. El análisis de la secuencia del gen 16S rARN de estirpes microbianos y de las bibliotecas de clones, estableció que el consorcio microbiano metanogénico estuvo formado por especies de bacterias de los géneros Bacillus y Gracilibacter más la arquea del género Methanothermobacter. El consorcio microbiano metanogénico identificado es potencialmente responsable de la generación de gas biogénico en la mina de carbón La Ciscuda. Los resultados sugirieron que los metanógenos de este consorcio producían metano por vía hidrogenotrófica o de reducción de CO2.
ABSTRACT The work studied the methanogenic microbial consortium in a coal mine from the Bogotá basin in Colombia. Ex situ coal-enrichment cultures were established for in vitro growth and de novo gas production. Biogenic gas produced by cultures was analyzed by gas chromatography using thermal conductivity and flame ionization detectors. Cultures were used to isolate microbial specimens and to generate 16S rRNA gene libraries employing bacterial and archaeal primer sets. The gas chromatographic analysis showed methane production at 37 oC, but not at 60 oC, where CO2 was the major component of the biogenic gas. 16S rRNA gene sequence analysis of microbial isolates and clone libraries established that the methanogenic microbial consortium was formed by bacteria species from Bacillus and Gracilibacter genera plus archaea from the Methanothermobacter genus. This meth-anogenic microbial consortium was potentially responsible for biogenic gas generation in La Ciscuda coal mine. The results suggested that these methanogens produced methane by hydrogenotrophic or CO2 reduction pathways.
