RESUMO
La antracnosis en ñame, causada por el hongo Colletotrichum gloeosporioides, es una enfermedad relevante que posee el potencial de destruir el 100% de la cosecha, convirtiéndose en la principal limitante fitosanitaria para el rendimiento del cultivo en el país. Esta es una situación preocupante considerando que aproximadamente 35.000 familias de pequeños y medianos agricultores de la Costa Atlántica Colombiana subsisten de este cultivo; es por esto que el objetivo de este trabajo fue caracterizar molecularmente 42 aislamientos del hongo procedentes de plantas de ñame con síntomas de la enfermedad, utilizando la técnica molecular "DNA Amplification Fingerprinting (DAF)", caracterizada por su resolución en la determinación de la variabilidad genética de diferentes organismos. Para la determinación de polimorfismos, se amplificaron 16 marcadores DAF implementando iniciadores tipo decámero, los cuales fueron visualizados por electroforesis en microchip con el equipo MCE-202 MultiNA. Se evaluó la reproducibilidad de la técnica DAF. La amplificación arrojó 391 bandas inequívocamente polimórficas en todas las muestras, el coeficiente de Dice identificó cinco grupos con 0.30% de similaridad y el índice de diversidad genética fue de 0.28; datos que reflejan un alto grado de variabilidad en la colección estudiada de C. gloeosporioides. Ésta puede deberse, al intercambio de germoplasma, a su condición heterotálica, a las mutaciones y al alto potencial de dispersión de las conidias que le permiten mantener la viabilidad bajo condiciones adversas. Por último, se encontró que DAF es una técnica reproducible, confirmando que es una metodología fiable para la caracterización molecular de hongos.
Yam anthracnose, caused by the fungus Colletotrichum gloeosporioides, is a significant disease that has the potential to destroy harvests in 100%, causing the decrease in crop yields nationally. Consequently, its situation affects approximately 35.000 families of small farmers the Atlantic Coast for whom it is the livelihoods. Due to above, the objective of this work was to perform the molecular characterize of 42 C. gloeosporioides isolates from yam plants with symptoms of the disease, using the molecular technique "DNA Amplification Fingerprinting (DAF)" useful for its resolution in determining the genetic variability of different organisms. For polymorphisms determination, were amplified 16 DAF markers by using primers decamers type, the banding patron was visualized by electrophoresis in microchip 202 MCE-MultiNA equipment also, we assessed of DAF technique reproducibility. The amplification process yielded 391 unequivocally polymorphic bands in all samples, Through Dice coefficient we identified five groups with 0.30% of similarity and a genetic diversity index of 0.28. Our data show a high degree of variability in the collection of C. gloeosporioides studied. The high variability could be due to several reasons like germplasm exchanges, the heterothallic condition of fungal isolates, a presence of mutations and the high potential for conidia dispersal that allow it to maintain its viability under adverse conditions. Finally, we found that DAF technique is reproducible, confirming that it is a reliable methodology for the fungi molecular characterization.
RESUMO
Tubérculos del género Dioscorea comercializados con fines medicinales, fueron recolectados con el propósito de lograr su establecimiento a condiciones in vitro. Previamente se lograron identificar taxonómicamente las especies y por medio de análisis fitoquímicos demostrar su potencial farmacéutico. El material recolectado fue identificado como Dioscorea coriacea, D. lehmannii, D. meridensis, D. polygonoides y una especie comestible D. trifida. Tubérculos recolectados de centros de acopio y traídos de campo fueron lavados, desinfectados, asperjados con Ácido Giberélico (AG3) y sembrados en sustrato BM-2®, en invernadero a 18°C día y 10°C noche. Los tubérculos completos o por secciones fueron almacenados en bolsas herméticas a temperatura ambiente. Posteriormente se desinfectó material vegetal de las especies D. coriacea, D. lehmannii, D. meridensis y D polygonoides, seleccionando explantes de brotes sanos (D. coriacea / laboratorio) para su establecimiento. Se evaluaron tres medios de cultivo para establecimiento, el que presentó los mejores resultados fue Medio Murashige & Skoog (1962) suplementado con BAP 1 mL/L, AG3 1 mL/L y Putrescina 2 mL/L. Para la extracción y análisis de metabolitos secundarios se utilizaron tubérculos de D. coriacea, D. lehmannii y D. polygonoides, empleando como solvente de extracción metanol. Se encontró mayor concentración de extracto vegetal en D. coriacea (54%), y mediante cromatografía en capa delgada (CCD), se confirmó la presencia de saponinas, que resultó mayor en comparación con D. polygonoides especie reconocida por su alto contenido de saponinas. Estos resultados permitirán realizar análisis más avanzados de los compuestos presentes y plantear su propagación masiva en condiciones in vitro.
Wild tubers of the genus Dioscorea sold for medicinal use were collected for the purpose of achieving its establishment under in vitro conditions. First we taxonomically identified the species and through phytochemical analysis demonstrated pharmaceutical potential. The material collected was identified as Dioscorea coriacea, D. lehmannii, D. meridensis, D. polygonoides and the edible species D. trifida. Tubers collected from wholesale distributors and from the field were washed, disinfected, sprayed with Gibberellic Acid (GA3) and planted in substrate BM-2®, in a greenhouse at 18 ° C during the day and 10 ° C overnight. Whole tubers or sections thereof were stored in sealed bags at room temperature. Subsequently plant material of the species D. coriacea, D. lehmannii, D. meridensis and D. polygonoides was disinfected and healthy buds (D. coriacea / laboratory) were selected for in vitro establishment. Three different culture media were evaluated for establishment; that which presented the best results was the Murashige & Skoog (1962) medium, supplemented with BAP 1 mL / L, GA3 1 mL / L and Putrescin 2 mL / L. For the collection and analysis of secondary metabolites, tubers of D. coriacea, D. lehmannii and D. polygonoides were used, using methanol as the extraction solvent. The highest concentration of plant extract, 54%, was found in D. coriacea, a higher value than that of D. polygonoides, which had been reported previously; the presence of saponins was confirmed by thin layer chromatography (TLC). These results will enable more advanced analysis of the present compounds and enhance their mass propagation under in vitro conditions.
RESUMO
En fermentaciones aerobias el oxígeno, como aceptor terminal de electrones en el proceso de respiración, comúnmente se constituye en limitante debido entre otros factores al diseño del biorreactor (factores geométricos), a las condiciones de operación de los fermentadores (condiciones ambientales requeridas en el cultivo, potencia transferida al cultivo por el sistema de agitación, propiedades del medio líquido), demanda de oxígeno por parte del microorganismo, sistema de aireación (concentración de oxígeno en el gas, solubilidad del oxígeno). La limitación de oxígeno se refleja en la fermentación con Lactococcus lactis cepa IBUN 34.1, en que presenta una baja disponibilidad de oxígeno desde muy temprano en la fase exponencial del cultivo. Para superar estas limitaciones se diseñó y desarrolló un sistema de suministro de oxígeno de alta tasa de transferencia, consistente en un sistema de fermentación con aireación externa (SFAE), el cual es comparado en este trabajo con el sistema tradicional de fermentador agitado dotado con dos turbinas tipo Rushton y aireación por difusor interno. En este trabajo se evalúa la operación del SFAE, se seleccionan y estudian algunas variables operacionales y su efecto sobre la transferencia de oxígeno gas-líquido. Los resultados indican que las variables que tienen efecto significativo sobre el coeficiente volumétrico global de transferencia de masa kLa son la agitación y el flujo de medio de cultivo que circula por el aireador externo denominado flujo de recirculación. Los valores de kLa obtenidos indican que con el fermentador convencional con aireación interna el mayor valor de kLa alcanzado fue de 40,68 (h-1), en tanto que con el SFAE se alcanzaron valores de 63,18 (h-1).
In aerobic fermentations, oxygen as terminal electron acceptor in respiration process, is commonly a limiting due to factors like its low solubility in aqueous solutions, bioreactors geometric factors and operating characteristics, liquid media properties, oxygen concentration in gas supply, microorganisms characteristics, environmental culture conditions, power supply by agitation system, etc. Oxygen limitation is present in cultures using the IBUN 34.1 Lactococcus lactis strain where oxygen availability is low some minutes after the exponential phase starts. A high transfer rate oxygen supply system was thus designed to overcome such limitations; it consisted of an external aeration fermentation system (EAFS) which was compared in this work with a conventional agitated tank fermenter equipped with two Rushton turbines and internal diffuser aeration flute mechanism.This paper evaluates the EAFS; some operational variables were selected and studied as well as their effect on oxygen transfer. Our results showed that agitation and culture medium flow through the aerator (called external recirculation flow) were the variables having the main effect on overall volumetric mass transfer coefficient (kLa). The highest kLa value in the conventional bioreactor having internal aeration was 40.68 kLa (h-1), while the EAFS reached 90 (h-1).