Capacidad solubilizadora de fosfato de aluminio por hongos rizosféricos aislados de un Andisol colombiano / Solubilizing capacity of aluminum phosphate by rhizospheric fungi isolated from an Andisol Colombian / Capacidade de solubilização de fosfato de alumínio por fungos rizosféricos isolados de um Andisol colombiano

RESUMEN A partir de un Typic Melanudands cultivado con café (Coffea arabica variedad Caturra), proveniente del Departamento del Cauca (Colombia), se aislaron hongos con capacidad solubilizadora de fosfato de aluminio (Al-P), de los cuales se seleccionaron dos microorganismos que presentaron la mayor actividad, identificados como cepa UNHI (Mycelia sterilia), y UNH2 (Penicillium sp). Los hongos seleccionados fueron evaluados por quince días en medio líquido Pikovskaya (PVK) con Al-P bajo dos condiciones, con agitación (método A) y en reposo con aireación (método B). Al comparar los resultados se encontraron diferencias estadísticas significativas en el porcentaje de fósforo soluble, el método A presentó mejores resultados con un porcentaje de 73,8% frente a 62% con la cepa UNH1 y en menor proporción con la cepa UNH2 49% y 44%. El incremento de biomasa fue mayor con el método B y el pH de los medios de cultivo no mostraron diferencias significativas, con un pH promedio de 2,7.

ABSTRACT Based on Typic Melanudands grow with coffea (Coffea Arabica Caturra variety) resulting from the Cauca department, fungi with solubilization capacity of aluminum phosphate were isolated (Al-P), from which two microorganisms with greater solubilization activity were selected, identified as strain UNH!: Mycelia sterilia y UNH2: Penicillium sp. Selected fungi were evaluated through the Pikovskaya liquid (PVK) with (Al-P), under two conditions, with stirring (A method) and repose with aireation ( B method), for fifteen days. When comparing the results, significant statistical differences were found in the percentage of soluble phosphorus, method A presented better results with a percentage of 73.8% compared to 62% with the strain UNH1 and in smaller proportion with the strain UNH2 49% and 44 %. The increase in biomass was greater with method B and the pH of the culture media did not show significant differences, with an average pH of 2.7.

RESUMO De PVAc Melanudands cultivadas com café (Coffea arabica variedade caturra), a partir do Departamento (Colômbia), fungos foram isoladas com fosfato de alumínio capacidade de solubilização (Al-P), de que introduziu foram seleccionados dois microrganismos a atividade mais alta, identificada como cepa UNH1 (Mycelia sterilia) e UNH2 (Penicillium sp). fungos seleccionados foram avaliadas durante duas semanas em meio líquido Pikovskaya (PVK) com Al-P sob duas condições, com agitação (método A) e que descansa com arejamento (método B). Ao comparar os resultados estatisticamente diferenças significativas na percentagem de fósforo solúvel encontrada, método A proporcionou melhores resultados com uma percentagem de 73,8% versus 62% com a estirpe UNH1 e em menor grau com a estirpe UNH2 49% e 44 %. O aumento da biomassa foi maior com o método B e o pH do meio de cultura não mostrou diferenças significativas, com um pH médio de 2,7.

Desarrollo de un sistema de fermentación líquida y de enquistamiento para una bacteria fijadora de nitrógeno con potencial como biofertilizante / Development of a liquid fermentation system and encystment for a nitrogen-fixing bacterium strain having biofertilizer potential

El uso indiscriminado de fertilizantes químicos ha contribuido al deterioro de las propiedades biológicas, físicas y químicas del suelo, lo que derivó en la pérdida de su capacidad productiva. Por esta razón, se ha planteado como alternativa tecnológica el uso de biofertilizantes. El objetivo de esta investigación fue desarrollar un sistema de fermentación líquida y de enquistamiento adecuado para la multiplicación de Azotobacter chroococcum cepa AC1, una bacteria utilizada en la formulación de un biofertilizante actualmente producido por CORPOICA, Colombia. Se emplearon diseños estadísticos secuenciales para determinar las condiciones del sistema de fermentación. Se evaluaron la interacción entre la agitación, la aireación y el pH sobre la biomasa viable obtenida de AC1 (UFC/ml), que se tomó como variable de respuesta. Además, se evaluó la capacidad de enquistamiento de esta bacteria empleando 2 agentes de enquistamiento, AE01 y AE02. La actividad potencial promotora del crecimiento vegetal fue evaluada por medio del ensayo de ARA (fijación biológica de nitrógeno), la técnica de azul de fosfomolibdeno (solubilización de fosfato) y la reacción colorimétrica empleando el reactivo de Salkowski (producción de compuestos indólicos). Se evidenciaron efectos significativos (p <0,05) sobre la producción de biomasa de los 3 factores evaluados (pH, aireación y agitación) individualmente, de una interacción dual y en la interacción tripartita, teniendo un efecto positivo sobre la variable de respuesta la aireación y agitación. La adición de los inductores de enquistamiento AE01 y AE02 demostró la capacidad de la cepa AC1 para formar quistes en condiciones de estrés. Asimismo, las condiciones de fermentación y el enquistamiento no afectaron las actividades biológicas evaluadas.

The indiscriminate use of chemical fertilizers has contributed to the deterioration of the biological, physical and chemical properties of the soil, resulting in the loss of its productive capacity. For this reason, the use of biofertilizers has emerged as a technological alternative. The objective of this research was to develop a suitable liquid fermentation system and encystment for the multiplication of Azotobacter chroococcum AC1 strain, a bacterium employed in a biofertilizer formulation produced at present by CARPOICA, Colombia. Sequential statistical designs were used to determine the conditions in the fermentation system. The interaction between agitation, aeration and pH was evaluated on the viable biomass (CFU/ml) of AC1. In addition, the encystment ability of the strain was evaluated using two encystment agents and the potential plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) activity was assessed by different techniques, such as nitrogen fixation by ARA, phosphate solubilization by the phospho-molybdenum-blue reaction and indolic compound production by colorimetric reaction using the Salkowski reagent. Results showed significant effects (p <0.05) on the viable biomass in the three conditions (pH, aeration and agitation) tested individually, in one dual interaction and one tripartite interaction, were demonstrated to have a positive effect on the response variable aeration and agitation. The addition of the two encystment agents evaluated, AE01 and AE02, demonstrated the ability of AC1 to form cysts under stress conditions. Likewise, fermentation and encystment conditions did not affect the biological activities tested.

Alteraciones del tercio medio facial en la infancia como patogénesis del síndrome de apnea obstructiva del sueño / Midface alterations in childhood as pathogenesis of obstructive sleep apnea syndrome

Resumen: El inicio de la respiración nasal marca un impulso genéticamente determinado para airear las cavidades de la cara o senos paranasales, que a su vez inician su crecimiento y forman el espacio útil transitable desde el punto de vista respiratorio durante el desarrollo del tercio medio facial. Considerando la evidencia de que la obstrucción de la vía aérea superior tiene un rol primordial en la patogénesis de los trastornos respiratorios del sueño, cualquier patología que cause dificultad permanente al flujo aéreo nasal durante la respiración llevará a un hipodesarrollo de la amplitud requerida en esta vía, disminuyendo la estimulación del crecimiento de las cavidades sinusales y alterando el desarrollo del tercio medio facial en su conjunto.

Abstract: The onset of nasal breathing sets a genetically determined impulse to aerate the face cavities or paranasal sinuses, which in turn initiate its growth creating the useful trafficable space for air during the development of the midface. Considering the evidence that the upper airway obstruction has a primary role in the pathogenesis of respiratory sleep disorders, any condition that causes a permanent difficulty to the nasal airflow during breathing will cause hypo-development of the required amplitude in this airway, reducing the growth stimulation of the sinus cavities and altering the development of the midface as a whole.

Control de las tasas de aireación y agitación en la producción de surfactina en un cultivo alimentado (fed-batch) en espuma desbordante con fermentación industrial / Control of agitation and aeration rates in the production of surfactin in foam overflowing fed-batch culture with industrial fermentation

Bacillus amyloliquefaciens fmb50 produces a high yield of surfactin, a lipopeptide-type biosurfactant that has been widely studied and has potential applications in many fields. A foam overflowing culture has been successfully used in the combined production-enrichment fermentation of surfactin. In this study, the agitation and aeration rates were found to have relationships with foam formation and surfactin enrichment. A maximum surfactin concentration of 4.7 g/l of foam was obtained after 21 h of culture with an agitation rate of 150 rpm and an aeration rate of 1 vvm in fed-batch culture. By controlling the foam overflow rate (f out) of a fed-batch culture, surfactin concentration in the foam was continuously maintained above 4 g/l.

Bacillus amyloliquefaciens fmb50 produce gran cantidad de surfactina, un biosurfactante de tipo lipopeptídico que ha sido objeto de estudios pormenorizados y tiene aplicaciones en muchos campos. El cultivo en espuma desbordante se ha utilizado con éxito en la fermentación combinada de producción-enriquecimiento de surfactina. En este estudio, se halló que las tasas de aireación y agitación tienen relación con la formación de espuma y el enriquecimiento de la surfactina. Se obtuvo una concentración máxima de surfactina de 4,7 g/l de espuma después de 21 h de cultivo con una tasa de agitación de 150 rpm y una tasa de aireación de 1 vvm en un cultivo alimentado (fed-batch). Al controlar la tasa de espuma desbordante (f out) de un cultivo fed-batch, la concentración de surfactina en la espuma se mantuvo continua por encima de 4 g/l.

Estudio de las condiciones de mezclado en fermentador para la producción de blastosporas de Beauveria bassiana / Study of the mixing conditions in bioreactor for blastospores production of Beauveria bassiana

Se caracterizaron tres fermentadores: New Brunswick M-19 de 14 litros, Applikon Biocontroller 1035 de 7 litros y New Brunswick Bioflo III de 7 litros, determinando el coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno (KLa), la retención de gas (RG) y el tiempo de mezclado (tM). El fermentador New Brunswick Bioflo III tuvo los mejores valores con una relación de diámetro del impulsor/diámetro del tanque (DI/DT) de 0.43, KLa = 9.5-208 h-1 y tM = 1.0-3.0 s, por lo que fue seleccionado para realizar la producción de blastosporas de Beauveria bassiana, utilizando melaza como fuente de carbono. Se estudiaron las condiciones de mezclado, utilizando diferentes combinaciones de impulsores tipo Rushton, Maxflo y Lightnin, bajo un diseño experimental factorial 32. El tiempo de propagación fue de 4 días, el volumen de trabajo 4 litros, 10% de inóculo (1x106 blastosporas/ml), temperatura 30°C, agitación de 400-500 rpm, aireación de 0.5-1.0 vvm, y pH de 5.4.El hongo se desarrolló mejor utilizando la combinación de impulsores Rushton-Maxflo a 400 rpm y 1.0 vvm (F = 10.324, p ≤ 0.0123) (DMS=0.585), obteniendo una concentración de 1.2x109 blastosporas/ml, 2.2 g/l de biomasa y 2.48 g/l de consumo de sustrato (Y x/s=0.89). Las condiciones de mezclado y los parámetros obtenidos pueden ser aplicados en otros fermentadores para optimizar la producción de blastosporas de B. bassiana en la elaboración experimental de bioinsecticidas.

In this work three fermenters were characterized: New Brunswick M-19 of 14 liters, Biocontroller Applikon 1035 of 7 liters and New Brunswick Bioflo III of 7 liters, determining the volumetric coefficient oxygen transfer (KLa), gas hold up (GH) and the mixing time (tM). The fermenter New Brunswick Bioflo III had the best values with a ratio of diameter of the impeller/vessel (DI/DT) of 0.43, KLa = 9.5-208 h-1 and tM = 1.0-3.0 s, so it was selected for the production of blastospores of Beauveria bassiana, using molasses as carbon source. We studied the mixing conditions, using different combinations of impellers, type Rushton, Lightnin and Maxflo under a factorial experimental design 32. The propagation time was of 4 days, working volume 4l, 10% inoculum (1x106 blastospores/ml), temperature 30°C, agitation of 400-500 rpm, aeration 0.5-1.0 vvm, and pH of 5.4. The fungus growth better using a combination of impellers Rushton-Maxflo at 400 rpm and 1.0 vvm (F = 10.324, p ≤ 0.0123) (LSD = 0.585) obtaining a concentration of 1.2x109 blastospores/ml, 2.2 g/l biomass and 2.48 g/l of substrate consumption (Y x/s = 0.89). The mixing conditions and the parameters obtained can be applied to optimize the blastospore productions of B. bassiana to fermenter level in the experimental production of bioinsecticides.

Influence of agitation and aeration in xanthan production by Xanthomonas campestris pv pruni strain 101 / Influencia de la agitación y la aireación en la producción de xantano por Xanthomonas campestris pv. pruni cepa 101

Production, viscosity, and chemical composition of xanthan synthesized by bacterium Xanthomonas campestris pv pruni strain 101 were evaluated in bioreactor systems. During the process, the volumetric oxygen mass transfer coefficient (kLa) and the biomass were determined and the pH was monitored. The cultures were grown in a 3 l bioreactor, with aeration and agitation varying as follows: conditions (A) 300 rpm, 3 vvm and (B) 200 rpm, 2 vvm, at 28 °C. Our results showed that gum production was dependent on kLa, with a maximum yield of 8.15 g/l at 300 rpm, 3 vvm, 54 h of fermentation, kLa 21.4/h, while biomass was not affected. All aqueous solutions of 3% (w/v) xanthans synthesized showed a pseudoplastic behavior. The highest viscosity was reached under the strongest aeration/agitation conditions. All xanthan samples contained glucose, mannose, rhamnose, and glucuronic acid as their main components. The highest agitation and aeration rates used under condition A (300 rpm and 3 vvm) favorably influenced the yield and viscosity of the xanthan produced by bacterium X. campestris pv pruni 101 at different fermentation times.

Se evaluó la producción, viscosidad y composición química del xantano sintetizado por la bacteria Xanthomonas campestris pv. pruni cepa 101 en un fermentador. Durante el proceso se controló el pH y se determinaron el coeficiente de transferencia de masa de oxígeno (kLa) y la producción de masa celular seca. Los cultivos se realizaron en un fermentador de 3 l variando la aireación y la agitación, en las siguientes condiciones: (A) 300 rpm, 3 vvm y (B) 200 rpm, 2 vvm; a 28 °C. Nuestros resultados mostraron que la producción de goma fue dependiente del kLa, con un rendimiento máximo de 8,15 g/l a 300 rpm y 3 vvm a las 54 h de fermentación, kLa de 21,4/h, mientras que la producción de biomasa no se afectó. Todas las soluciones acuosas de xantano al 3% (m/v) sintetizadas presentaron comportamiento pseudoplástico. La mayor viscosidad se alcanzó en la condición de aireación/agitación más intensa. Todas las muestras de xantano contenían glucosa, manosa, ramnosa y ácido glucurónico como constituyentes principales. La mayor tasa de agitación y aireación utilizada en la condición A (300 rpm y 3 vvm) influyó favorablemente en el rendimiento y la viscosidad del xantano producido por la bacteria X. campestris pv. pruni 101 a diferentes tiempos de fermentación.