ABSTRACT
RESUMEN Gluconacetobacter diazotrophicus es una bacteria endófita promotora del crecimiento vegetal utilizada como inoculante microbiano en diferentes cultivos agrícolas. El objetivo del presente trabajo fue aplicar diferentes modelos matemáticos para representar su crecimiento en un cultivo sumergido por lotes empleando un biorreactor de 3 L y usando melazas de caña y sacarosa como fuente de energía. Se obtuvo el perfil temporal de pH, biomasa celular y azúcares totales. Se compararon los modelos estudiados por calidad de ajuste y complejidad y se realizó un análisis de sensibilidad paramétrica. Se consideraron modelos de cuatro y cinco parámetros con expresiones que incluyen efectos de inhibición por sustrato y por biomasa. El modelo con mayor calidad de ajuste fue el de Herbert-Pirt-Contois con coeficientes de determinación para biomasa y sustrato de 0,888 y 0,425 respectivamente. Estos valores indican una mayor correspondencia de los datos experimentales de biomasa con los datos calculados por el modelo, en comparación con los resultados obtenidos para azúcares totales para los que esta correspondencia fue menor. Este modelo generó la mejor combinación de calidad de ajuste y complejidad según el criterio de información de Akaike. El estudio cinético desarrollado permitió observar un comportamiento bifásico en la etapa de crecimiento de la bacteria cuando se cultiva en melaza y un efecto de limitación de su crecimiento por la biomasa. Los resultados obtenidos proporcionan una descripción matemática útil para el diseño, escalamiento y operación de un futuro proceso de producción de un inoculante microbiano a base de la bacteria G. diazotrophicus.
ABSTRACT Gluconacetobacter diazotrophicus is a plant-growth promoting endophytic bacterium used as a microbial inoculant for different crops. The objective of this work was to apply different mathematical models to represent its growth in a batch submerged culture employing a 3-L bioreactor and using sugarcane molasses and sucrose as energy sources. The time profile of pH, cell biomass, and total sugars was obtained. Models studied were compared considering their fit quality and complexity, and a parametric sensitivity analysis was performed. Four- and five-parameter models with expressions involving substrate and biomass inhibition effects were considered. The Herbert-Pirt-Contois model achieved the highest fit quality with determination coefficients of 0.888 and 0.425 for biomass and substrate, respectively. These values indicate a higher correspondence between the experimental data of biomass concentration and the data calculated by the model, compared to results obtained for total sugars for which this correspondence was lower. This model reached the best combination considering the fit quality and complexity according to the Akaike's information criterion. The kinetic study performed enabled to observe a bi-phasic behavior in the growth stage of the bacterium when grown on molasses, and a growth limitation effect due to biomass concentration. The outcomes obtained provide a mathematical description useful for design, scale-up, and operation of a future process for the production of a microbial inoculant based on G. diazotrophicus.
ABSTRACT
La participación comunitaria es un aspecto relevante en la toma de decisiones para la implementación de acciones relacionadas con la protección del patrimonio natural. Objetivo: En el presente trabajo el principal objetivo es la construcción participativa de los lineamientos de uso y conservación de humedales en el sector El Ocho y Páramo de Letras. Método: La metodología comprende los siguientes pasos: 1) revisión de información secundaria; 2) una zonificación ambiental participativa de los sistemas productivos mediante la técnica de mapas parlantes, con la ayuda de la herramienta de AutoCAD; y 3) análisis del potencial turístico y florístico con base en los saberes tradicionales, y utilizando entrevistas con la comunidad, potenciales turistas y charlas informales. Resultado principal: La comunidad tiene conocimiento tradicional de los beneficios que ofrecen los recursos del ecosistema, pero no tiene las herramientas para lograr un sistema productivo sostenible; la zona de estudio tiene un gran potencial turístico, debido a las ventajas de paisaje e infraestructura; el uso actual del suelo es inadecuado con respecto a la normatividad ambiental. Conclusión principal: Es necesario formular e implementar estrategias de uso y conservación de humedales altoandinos que sean adecuados a las particularidades del ecosistema bajo estudio, puesto que las estrategias existentes a nivel nacional e internacional son muy generales.
Community participation is a relevant aspect in decisions making concerning the implementation of actions related to protection of natural heritage. In the present work, the main purpose is the participative construction of the guidelines for the use and conservation of wetlands in El Ocho and Páramo de Letras. The methodology includes the following steps: 1) review of secondary information; 2) a participatory environmental zoning of the productive systems using the talking maps technique and the AutoCAD tool; and 3) floral and touristic potential analysis, on the basis of traditional knowledge, by means of interviews to the community, potential tourists and informal talks. The main result of this research indicates that the community has traditional knowledge of the benefits offered by the ecosystem resources, but they do not have the necessary tools to achieve a sustainable productive system. The study area has a great touristic potential, due to its advantages of landscape and infrastructure but the current use of the land is inadequate according to the environmental law. The main conclusion of the work is that it is necessary to formulate and implement strategies for use and conservation of High Andean Wetlands which are adequate for the ecosystem under study, as the current national and international strategies are too general.