ABSTRACT
The goal of this study was to isolate, select and characterize bacteria with cellulolytic activity from two different coffee residue composting piles, one of which had an internal temperature of 57 -#9702;C and pH 5.5 and the other, a temperature of 61 -#9702;C, and pH 9.3. Culture media were manipulated with carboxymethylcellulose and crystalline cellulose as sole carbon sources. The enzyme activity was assessed by hydrolysis halo formation, reducing sugar production and zymograms. Three out of twenty isolated strains showed higher enzymatic activity and were identified as Bacillus subtilis according to their morphological, physiological, biochemical characteristics and based on the sequence analysis of 16S rDNA regions. The enzymatic extracts of the three selected strains showed exocellulase and endocellulase maximum activity of 0.254 and 0.519 U/ml, respectively; the activity of these enzymes was maintained even in acid pH (4.8) and basic (9.3) and at temperatures of up to 60°C. The enzymatic activities observed in this study are within the highest reported for cellulose produced by bacteria of the genus Bacillus. Endocellulase activity was shown in the zymograms from 24 h until 144 h of incubation. Furthermore, the pH effect on the endocellulase activity is reported for the first time by zymograms. The findings in this study entail the possibility to use these enzymes in the procurement of fermentable substrates for the production of energy from the large amount of residues generated by the coffee agroindustry.
El objetivo de este estudio fue aislar, seleccionary caracterizar bacterias con actividad celulolítica a partir de 2 diferentes pilas de compostaje de residuos de café, una con temperatura interna de 57°C y pH 5,5; la otra con temperatura interna de 61 °C y pH 9,3. Se utilizaron medios de cultivo con carboximetilcelulosa y celulosa cristalina como únicas fuentes de carbono. La actividad enzimàtica fue evaluada por formación de halos de hidrólisis, producción de azúcares reductores y zimogramas. De 20 cepas aisladas, 3 presentaron mayor actividad enzimàtica y fueron identificadas como Bacillus subtilis sobre la base de sus características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas y del análisis de las secuencias de la región 16S del ADNr. Los extractos enzimáticos de las 3 cepas seleccionadas presentaron actividad de exocelulasa y de endocelulasa, con máximos de 0,254 y 0,519 U/ml, respectivamente; la actividad de estas enzimas se mantuvo incluso a pH ácido (4,8) o básico (9,3) y a temperaturas de hasta 60 °C. Las actividades enzimáticas halladas en este estudio se ubican dentro de las más altas reportadas para celulasas producidas por bacterias del género Bacillus. En los zimogramas se demostró actividad de endocelulasa desde las 24h hasta las 144h de incubación. Asimismo, se reporta por primera vez el efecto del pH sobre la actividad de endocelulasa observado por zimogramas. Los resultados de este estudio abren la posibilidad de hacer uso de estas enzimas en la obtención de sustratos fermentables para la producción de energía a partir de los residuos generados en grandes cantidades por la agroindustria del café.
Subject(s)
Bacillus subtilis , Coffee , Cellulases , Bacillus subtilis/isolation & purification , Bacillus subtilis/enzymology , Composting , Cellulose , Cellulases/metabolismABSTRACT
We analized acute toxicity in white shrimp (Litopenaeus vannamei) postlarvae exposed to two chlorinated pesticides, DDT and endosulfan, under laboratory conditions during 168 hours, with controlled temperature (29 ± 1°C), salinity (3 ± 1 ) and pH (8 ± 1). Median lethal concentrations (LC50 ), "incipient" LC50, median lethal time (LT50 ) the "maximum acceptable concentration of the toxic compound" (MACT) and "the safety level" (SL) were determined. The concentration of the compounds at which organism growth was reduced by 5 and 50% (EC5 and EC50 ), as well as changes in oxygen consumption patterns were determined in the surviving postlarvae.They were very sensitive to both compounds and DDT was thrice as toxic as endosulfan. Growth rate decreased 50 % and 80 % with endosulfan and DDT, respectively, at the experimental pestice concentration.The low resistance of postlarvae to DDT and endosulfan suggests that additional inflow of these pesticides into the aquatic system could affect the rate of shrimp production in the area
Con el fin de conocer la toxicidad del DDT y endosulfan sobre postlarvas de camarón blanco (Litopenaeus vannaei), se realizaron pruebas de toxicidad aguda en condiciones de laboratorio por 168 h, con temperatura de 29 ± 1 °C, salinidad de 3 ± 1 y pH en 8 ± 1.Se calculó la concentración letal media (LC50 ), la LC50 "incipiente", los tiempos medios de muerte (LT50 ), la Máxima Concentración Aceptable del Tóxico (MACT) y el "Nivel de Seguridad" (LS); así mismo, en los organismos sobrevivientes se determinó la concentración a la que el crecimiento de los organismos se reduce en un 5 y 50% (CE5 y CE50 ). Se evaluaron además las alteraciones en el consumo de oxígeno. El DDT fue 3 veces más tóxico que el endosulfan; sin embargo, los organismos resultaron ser muy sensibles a ambos compuestos. La tasa de crecimiento de las postlarvas disminuyó en un 80 y 50% para el DDT y endosulfan respectivamente. La baja resistencia de las postlarvas al DDT y endosulfan, y las concentraciones de estos compuestos en la laguna, sugieren que si se diera un ingreso adicional de estos plaguicidas al sistema, es muy probable un potencial impacto en la producción de camarón del sistema