Bacillus mycoides y ácidos húmicos como bioestimulantes de fríjol caupí bajo estrés por salinidad

Los bioestimulantes tienen gran potencial en la agricultura, no solo por aumentar el crecimiento de las plantas, sino porque también promueven la tolerancia frente a diferentes tipos de estrés. En este estudio, se evaluó el efecto de dos bioestimulantes Bacillus mycoides, inmovilizado en perlas de alginato y ácidos húmicos (AH), en plantas de fríjol caupí, cultivadas en un suelo salino, bajo los siguientes tratamientos: 1) solución de AH, mediante aspersión foliar, 2) suspensión de B. mycoides, inmovilizado en perlas aplicado en la rizósfera y 3) solución de AH + suspensión de B. mycoides inmovilizado; el tratamiento control fueron plantas sin aplicación de bioestimulantes. Se determinó el contenido hídrico relativo, el índice de contenido de clorofila, además del contenido de prolina y polifenoles, como indicadores de tolerancia al estrés. El tratamiento 3 generó un aumento de 11,27 % en el contenido hídrico relativo, mientras que con el tratamiento 2, se observó un incremento significativo del 48,33 %, en el índice de contenido de clorofila y del 49,07 %, en el contenido de prolina, lo cual, se sugiere la estimulación de mecanismos de tolerancia frente al estrés salino. La activación de estos mecanismos, observada con tratamientos que incluyen la inmovilización de B. mycoides, sugiere que esta forma de aplicación de la bacteria puede contribuir a mejorar las condiciones de crecimiento de plantas de fríjol caupí sometidas a estrés salino y puede ser probada en otras plantas de interés agrícola, en regiones afectadas por la salinidad.

Biostimulants have great potential in agriculture enhancing plant growth as well as stimulating tolerance to different types of stress. In this study, the effect of two biostimulants, Bacillus mycoides immobilized in alginate beads and humic acids (HA), was evaluated in cowpea plants grown in saline soil, following treatments were evaluated: 1) HA solution applied through foliar spray, 2) suspension of immobilized B. mycoides in beads applied around in the rhizosphere and 3) HA solution + immobilized B. mycoides suspension. Plants without biostimulant application were considered as control treatment. Relative water content (RWC), chlorophyll content index (CCI), proline, and polyphenol content were determined as indicators of stress tolerance mechanisms expression. Treatment 3 generated an increase of 11.27 % in RWC, while with treatment 2 a significant increase of 48.33 % in CCI and 49.07 % in proline content was observed; these results suggest the stimulation of tolerance mechanisms against salt stress. Effects exhibited after the treatments with immobilized B. mycoides suggest that this way of application of the bacteria can contribute to improving the growth and adaption of cowpea plants subjected to salt stress and can be tested in other plants of agricultural interest over saline stress affection.

Efecto de ácidos húmicos sobre el crecimiento y la composición bioquímica de Arthrospira platensis / Effect of humic acids on the growth and the biochemical composition of Arthrospira platensis

RESUMEN Con el propósito de evaluar el efecto de tres concentraciones de ácidos húmicos (AH) 1, 10, 100 mg/L contra una concentración de ácido indol acético (AIA), sobre la producción de biomasa, pigmentos, proteínas, carbohidratos y lípidos de A. platensis; se realizaron cultivos en discontinuo en medio Zarrouk 25% suplementados con AH y AIA, bajo condiciones de aireación constante y fotoperiodos de 12:12 horas, durante 30 días. Se encontró que la producción máxima de biomasa fue mayor en el cultivo suplementado con 10 mg/L de AH, comparado con el control y los cultivos suplementados con AIA. De la misma manera fue observado en este tratamiento la producción más alta de pigmentos, proteínas y carbohidratos. Por tanto, se logró incrementar el crecimiento y la producción de metabolitos de A. platensis, lo cual permite observar el uso potencial de estas sustancias como estimulantes biológicos orgánicos.

ABSTRACT The purpose of this research was to evaluate the effect of three concentrations of humic acids (HA) 1, 10, 100 mg/L against a concentration of indole acetic acid (IAA) on production of biomass, pigments, proteins, carbohydrates and lipids of A. platensis. Cultures discontinuous in Zarrouk 25% medium supplemented with HA and IAA under conditions of aeration constant and photoperiod from 12:12 hours, during 30 days were made. It was found that the maximum biomass production was higher in the culture supplemented with 10 mg / L of AH, compared to the control and cultures supplemented with AIA. In the same way the highest production of pigments, proteins and carbohydrates were observed in this treatment. Therefore, the growth and production of metabolites of A. platensis was increased, which makes it possible to observe the potential use of these substances as organic biological stimulants.

Efecto de carbón tipo lignito sobre el crecimiento y producción de pigmentos de Arthrospira platensis / Effect of coal type lignite on growth and production of pigments of Arthrospira platensis

La producción de biomasa y pigmentos a partir de Arthrospira platensis ha cobrado gran importancia, debido a que estos tienen aplicaciones en producción de alimentos, metabolitos de interés biotecnológico e industrial. No obstante, para la producción de biomasa y pigmentos se han utilizado diversos sustratos que generan altos costos. Se estudió el crecimiento y producción de pigmentos de A. platensis bajo la influencia de seis concentraciones de carbón de bajo rango (CBR) tipo lignito (10, 20, 30, 40, 50, 60 mg/L) frente a una concentración de AIA (80 mg/L), se realizaron cultivos en batch en medio Zarrouk suplementados con CBR tipo lignito y AIA, bajo condiciones de aireación constante y fotoperiodos de 12:12 horas, durante 33 días. Los valores promedios más altos que se obtuvieron en cuanto a producción de biomasa y pigmentos se lograron en los cultivos suplementados con 50 y 60 mg/L de CBR tipo lignito con respecto a los controles. Los resultados obtenidos dan constancia al uso potencial del CBR como materia orgánica humificada, rica en nutrientes para el cultivo A. platensis que podrían ser aprovechado en medios acuíferos que son expuestos a la explotación carbonífera, contribuyendo a procesos de depuración y biorremediación de aguas contaminadas con materiales carboníferos.

The Biomass production and pigments from Arthrospira platensis has become very important, because these have applications in food production, metabolites of biotechnological and industrial products. However, for the production of biomass and pigments they have been used various substrates that generate high costs. Growth and pigment production A. platensis under the influence of six concentrations of low rank coal (LRC) type lignite (10, 20, 30, 40, 50, 60 mg / L) was tested against a concentration of AIA (80 mg / L), in batch cultures, performed in Zarrouk medium supplemented with LRC type lignite and AIA, under constant aeration and photoperiod of 12:12 hours, for 33 days. The highest average values obtained in terms of biomass production and pigments were achieved in the cultures supplemented with 50 and 60 mg/L of LRC type lignite with respect to the controls. The results provide evidence of the potential use of CBR as humified organic matter, rich in nutrients for growing A. platensis that could be tapped into aquifers means they are exposed to coal mining, contributing to processes of purification and bioremediation of contaminated waters carboniferous materials.

Bacterias halotolerantes/alcalofilas productoras de ácido indol acetico (AIA) asociadas a Arthrospira platensis (Cyanophyceae) / Halotolerant alkalophilic and indolacetic acid producing bacteria associated with Arthrospira platensis (Cyanophyceae)

Este trabajo tuvo como propósito contribuir al conocimiento de la interacción entre la cianobacteria alcalófila Arthrospira platensis y las bacterias que crecen asociadas a su mucilago. Se desarrolló un medio de cultivo heterotrófico en el cual se aislaron cinco cepas bacterianas asociadas a un monocultivo de A. platensis. Se determinó la capacidad de estas cinco cepas para producir ácido 3- indol acético (AIA). La tipificación molecular de los aislamientos bacterianos permitió identificarlos como Exiguobacterium aurantiacum str. DSM 20416, Xanthomonas sp. ML-122, Halomonas sp. Ap-5, Bacillus okhensis str. Kh10-101, Indibacter alkaliphilus, type str. LW1T; todas las cepas bacterianas obtenidas son halotolerantes, alcalófilas y productoras de AIA. Los resultados aportan evidencia para sugerir una interacción benéfica entre A. platensis y sus bacterias asociadas, quizá como estrategia evolutiva de cooperación para desarrollarse en un ambiente hipersalino.

The aim of this study was contribute to knowledge over alkalophilic cianobacteryum Arthrospira platensis and their interaction with some associated bacteria growing in their mucilage. Heterotrophic culture medium was designed, in this medium were isolated five bacterial strains associated to single culture of A. platensis. It was measured the 3-indol acetic acid (IAA) production by these bacterial strains. Molecular typing allowed identify these bacterial strains like Exiguobacterium aurantiacum str. DSM 20416, Xanthomonas sp. ML-122, Halomonas sp. Ap-5, Bacillus okhensis str. Kh10-101, Indibacter alkaliphilus, type str. LW1T; all these bacteria are halotolerant, alkalophilic and IAA producer. The findings allow suggest a beneficial interaction between A. platensis and their associated bacteria, maybe as evolutionary strategy of cooperation to grow and develop in hypersaline environments.

Identificación de cianobacterias potencialmente productoras de cianotoxinas en la curva de salguero del río cesar / Identificationoff cyanobacteria, potential cyaotoxins producers, in the cesarr river salguero's cuvee

En el río Cesar, que se usa como receptor de aguas residuales tratadas de las lagunas de estabilización Estación Salguero, se llevó a cabo un plan de muestreo de 6 meses durante los cuales se identificaron cianobacterias potencialmente productoras de cianotoxinas, además se estimó cualitativamente su abundancia y variación en la distribución de éstas a lo largo del área de muestreo; se evaluaron las fluctuaciones de las características físicas y químicas del área de estudio. Se establecieron tres estaciones de muestreo: río arriba, zona de vertimiento de las aguas residuales y río abajo; se usaron métodos para la identificación y recuento del material ficológico estandarizados y para medir los parámetros físico-químicos. La mayor abundancia de algunas cianobacterias estuvo estrechamente relacionada con las zonas del río donde existe mayor contaminación orgánica. Las cianobacterias productoras de toxinas que predominaron fueron Phormidium sp., Oscillatoria sp. y Pseudanabaena sp. Los resultados fisicoquímicos indican que la calidad del agua del río Cesar es alterada en los puntos donde el río recibe las descargas de aguas residuales y a lo largo de éste.

A 6 month sampling plan was carried out in the Cesar River, which is used as the receiver of treated waste water from the stabilized ponds in Salguero Station. During this time cyanobacteria, potential producer of cyanotoxins, were identified, and also their abundance and variation in the distribution through the sampled area were estimated; fluctuations of physical and chemical characteristics of the area in study were evaluated. Three sample stations were established: upstream, the waste water flowing zone, and downstream. Standardized methods for the identification and recount of phycological material and to measure the physical-chemical parameters were used. The greater abundance of some cyanobacteria was closely related to the areas of the river where there is greater organic contamination. Cyanobacteria producers of toxins which were more predominant were Phormidium sp., Oscillatoria sp. and Pseudanabaena sp. The physical-chemical results indicate that the quality of the water in Cesar river is altered in the areas where the river receives the flow of waste warter and all along its steam.