Identificación de Bacillus toyonensis en hecesde ganado cebú en el Departamento de Sucre, Colombia / Identification of Bacillus toyonensis in faeces of zebu cattle in the Sucre Department, Colombia

RESUMEN Se evaluaron las características probióticas de cepas nativas aisladas de ganado cebú y se realizó identificación molecular de una de estas cepas, para considerar su posterior aplicación como aditivos microbianos en la alimentación bovina. Se usaron muestras de estiércol de terneros de levante, se aislaron bacterias y levaduras, determinándose la capacidad probiótica de estas cepas mediante pruebas como; resistencia a sales biliares (0.05, 0.1, 0.1 5 y 0.3 %), resistencia a pH ácido (pH 3, 4, 5.6, 7), tolerancia a NaCl (2, 4, 6, 8,10 %), actividad antagónica (Salmonella spp., y Escherichia coli), producción de gas a partir de la glucosa, y crecimiento a diferentes temperaturas (37 y 40 °C). La identificación preliminar de las cepas se realizó mediante: tinción de Gram, tinción de endosporas (método de Wirtz), prueba de la catalasa, prueba de oxidasa. Se seleccionó una de las cepas que superó las pruebas pro-bióticas para su identificación mediante métodos moleculares y se realizó el análisis filogenético de la misma utilizando la base de datos NCBI Reference Sequence (RefSeq). Los ensayos se organizaron en un diseño completamente al azar, los resultados obtenidos por triplicado se sistematizaron en el software Statgraphics Centurion XVI y el efecto de los diferentes tratamientos se analizó estadísticamente mediante análisis de varianza. Se aislaron 10 cepas nativas, identificándose molecularmente a Bacillus toyonensis. Esta investigación representa el primer reporte molecular de B. toyonensis en estiércol de terneros de levante cebú en el Departamento de Sucre, el cual ha sido ampliamente utilizado como probiótico en la nutrición animal.

ABSTRACT Probiotic characteristics of isolated native strains from zebu cattle were evaluated and molecular identification of one of these strains was performed to consider their subsequent application as microbial additives for bovine feeding. Manure samples were collected from growing zebu calves. Bacteria and yeasts were isolated and the probiotic capacity of these strains was determined by means of tests such as; resistance to bile salts (0.05, 0.1, 0.15 and 0.3 %), resistance to acid pH (pH 3, 4, 5.6, 7) tolerance to NaCl (2, 4, 6, 8, 10 %), antagonistic activity (Salmonella sp. and Escherichia coli), gas production from glucose, and growth at different temperatures (37 and 40 °C). Preliminary identification of the strains was performed by techniques such as: Gram staining, endospore staining (Wirtz method), catalase and oxidase test. One of the strains that exceeded the probiotic probes was selected for its identification employing molecular methods and the phylogenetic analysis was performed using the NCBI Reference Sequence (RefSeq) database. The trials were organized in a Completely Randomized Design, whose results obtained in triplicate were systematized in the Statgraphics Centurion XVI software and the effect of the different treatments was analyzed statistically through an analysis of variance. 10 native strains were isolated, identifying Bacillus toyonensi molecularly. This research represents the first molecular report of B. toyonensis in manure from growing zebu calves in the Sucre Department, which has been widely used as a probiotic in animal nutrition.

Efecto biofertilizante del preparado: residuos vegetales - bacteria nativa diazótrofa, sobre las variables biométricas en plántulas de Rhapanus sativus / Biofertilizer effect of the prepared from vegetales wastes - diazotroph native bacterium on biometrics variables of Rhapanus sativus seedlings

El uso de bioinoculantes a base de microorganismos con potencial biofertilizante representa una alternativa económicamente viable y de producción limpia para el sector agrícola. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto biofertilizante de un preparado elaborado con residuos sólidos vegetales (RSV) procedentes del mercado y la bacteria nativa diazótrofa Azotobacter A15M2G. Se elaboraron biopreparados utilizando diferentes concentraciones de bacteria (106, 107 y 108 UFC) en un medio de cultivo obtenido a partir del 25% p/v de cada uno de los siguientes RSV: Brassica oleracea (repollo), Lactuca sativa (lechuga) y Allium fistulosum (cebollín). Los biopreparados fueron evaluados en plantas de rábano (Rhapanus sativus) en invernadero, utilizando un diseño estadístico completamente al azar de 5 tratamientos con 3 repeticiones: T1, control; T2, semillas pregerminadas tratadas con RSV al 25% p/v; T3, semillas pregerminadas con bioinoculante de 106 UFC; T4, semillas pregerminadas con bioinoculante de 107 UFC; T5, semillas pregerminadas con bioinoculante de 108 UFC. Se evaluó: número de hojas, área foliar, longitud de la planta, longitud de la raíz y peso seco de toda la planta (ensayos por triplicado). Se observó un incremento altamente significativo en peso seco para T5 (0,88 g) y T4 (1,10 g); y diferencias significativas en el área foliar, para los mismos tratamientos, con un valor superior a 2000 cm2. El biopreparado con bacterias nativas y RSV mejoró el crecimiento y desarrollo de las plantas de rábano, pudiéndose dar un valor agregado a estos residuos y de esta manera obtener un biofertilizante potencialmente utilizable en otros cultivos.

The use of bioinoculantes from microorganisms with biofertilizer potential, represents an economically viable alternative and of clean production for the agricultural sector. The aim of this study was to evaluate the effect of biofertilizer preparation obtained from vegetable solid waste (RSV) of the market and the native bacteria Azotobacter A15M2G diazotroph.Biological cultures were prepared using different inoculum concentrations, 106, 107 y 108 UFC in a culture medium obtained from 25% w / v of each of the following substrates: Brassica oleracea (cabbage), Lactuca sativa (lettuce) and Allium fistulosum (chives). The microbial inoculants were evaluated in radish plants (Rhapanus sativus) in greenhouse using a completely randomized design of 5 treatments with 3 replicates: T1, pre-germinated seeds without any treatment; T2, pre-germinated seeds treated with the dye waste vegetables 25% w / v; T3, pre-germinated seeds treated with bacterial concentration bioinoculants to 106 UFC; T4, pre-germinated seeds treated with bacterial concentration bioinoculants to 107 UFC, and T5, pre-germinated seeds treated with bacterial concentration bioinoculants to 108 UFC. Assessed variables were: number of leaves, leaf area, plant length, root length and dry weight of the entire plant (all assays in triplicate). The results showed a highly significant increase in dry weight, for T5 (0.88 g) and T4(1.10 g); and significant differences in leaf area for the same treatments, with a value greater than 2000 cm2, compared to others. The biopreparado from native bacteria and RSV improved the growth and development of the radish plants, being able to give a added value to these residues and to obtain a potentially usable biofertilizer in other cultures.

Productividad y selectividad del medio de cultivo a partir de guayaba agria (psidium araca) en el crecimiento de levaduras nativas del género candida sp / Productivity and selectivity of culture medium from the sour guava (psidium araca) in the growth of native yeast candida sp

El presente trabajo se llevó a cabo para evaluar la eficiencia del medio de cultivo a partir de guayaba agria (Psidium araca) frente a medios comerciales en el crecimiento de tres cepas nativas: Candida guillermondii, Candida famita y Candida sp. Se evaluó el crecimiento microbiano a diferentes concentraciones de fruta, 5, 10, 25 y 50% p/v, tomando como control los medios comerciales: Malta, Sabouraud y agar papa dextrosa (PDA). La productividad y selectividad del medio de guayaba agria fue determinada mediante el método Ecométrico en un tiempo de 48 horas. Los análisis estadísticos aplicados para evaluar y comparar el crecimiento de las cepas en los medios comerciales y en el medio de guayaba agria a diferentes concentraciones demostraron lo siguiente: Candida guillermondii presentó crecimiento mayor o igual a 25 y 50% p/v comparado con los medios comerciales; Candida famata y Candida sp presentaron mejores crecimientos al 5% p/v, con respecto a los diferentes medios comerciales. Los resultados demostraron que el medio de cultivo es altamente productivo y no selectivo, lo que representa una alternativa en la conservación, el mantenimiento y el desarrollo de las levaduras estudiadas.

This work was carried out to evaluate the efficiency of the culture medium from sour guava (Psidium araca) against commercial media in the growth of three native strains: Candida guillermondii, Candida famata and Candida sp. Microbial growth was evaluated at different concentrations of fruit, 5, 10, 25, 50% w /v, using as control the commercial media: Malta, Sabouraud and PDA (Potato Dextrose Agar). The productivity and selectivity of the sour guava medium was determined by the Ecometric method in a time of 48 hours. The applied statistical analysis to evaluate and compare growth of strains in commercial culture medium and in the medium from sour guava at different concentrations showed: Candida guillermondii grew greater than or equal to 25 and 50% w / v compared with commercial medium, Candida famata and Candida sp showed better growth at 5% w / v, with respect to commercial medium. The results showed that the medium is highly productive and non-selective representing an alternative to the conservation, maintenance and development of the yeasts.

Medio de cultivo utilizando residuos-sólidos para el crecimiento de una bacteria nativa con potencial biofertilizante / Using a solid waste culture medium for growing a native strain having biofertiliser potential

En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos de la evaluación del crecimiento, desarrollo y viabilidad de una cepa bacteriana nativa Azotobacter A15M2G con potencial biofertilizante, sobre un medio de cultivo preparado con residuos sólidos vegetales procedentes del mercado: Brassica Oleracea (repollo), Lactusa sativa (lechuga) y Allium fistulosum (cebollín). El crecimiento de la bacteria en el medio de residuo vegetal a diferentes concentraciones: 25, 50 y 75% p/v fue evaluado, encontrándose un mejor crecimiento en la concentración del 25%; la caracterización química del medio de cultivo al 25% p/v, después de ser esterilizado, mostró los siguientes valores: 0,035% de carbohidratos, 0,4044% de proteína, 0,03574% de cenizas, 99,3955% de humedad, 6,93 mg/l de azufre, 0,170 mg/l de fósforo, 0,2 mg/l de manganeso, 409,2 mg/l de potasio, 1,842 mg/l de hierro, 14 mg/l de sodio y 0,1 mg/l de zinc, 28,056 mg/l de calcio y 17,017 mg/l de magnesio. En el medio de cultivo al 25% también fue evaluada la capacidad fijadora de nitrógeno y productora de ácido indol acético (AIA) de la bacteria, obteniendo una concentración de 4,8725 mg/l y 13,5837 mg/l respectivamente. Posteriormente se realizó un ensayo de viabilidad por un periodo de 2 meses. Los resultados muestran que los residuos-sólidos vegetales generados en las plazas de mercado local pueden ser utilizados como medio de cultivo ofreciendo un aporte nutricional al microorganismo de interés agrícola minimizando la contaminación ambiental generada.

The present work, shows the results obtained from the assessment of growth, development and viability of a native bacterial strain with biofertilizer potential, Azotobacter A15MG, on culture medium from solid wastes vegetables: Brassica Oleracea (cabbage,), Lactusa sativa (lettuce) and Allium fistulosum (chives). The growth of the bacteria on culture medium from solid wastes vegetables at different concentrations: 25, 50 and 75% w /v was evaluated, being a better growth in the concentration of 25%. The chemical characterization of this culture medium after being sterilized showed the following values: 0.035% carbohydrates, protein 0.4044%, 0.03574% ash, 99.3955% moisture, 6.93 mg / l of sulfur, 0.170 mg / l of phosphorus , 0.2 mg / l of manganese, 409.2 mg / l of potassium, 1842 mg / l of iron, 14 mg / l of sodium and 0.1 mg / l of zinc, 28,056 mg / l of calcium and 17,017 mg / l of magnesium. In the culture medium to 25%, also there was evaluated the fixing capacity of nitrogen and producer of acid indol acetic (AIA) of the bacterium, obtaining a concentration of 4.8725 mg/l and 13.5837 mg/l respectively. Later a test of viability was realized by a period of 2 months. The results show that the solid residues vegetables generated in the squares of local market, can be used as a culture medium that offering a nutritional contribution to the microorganism of agricultural interest minimizing the environmental generated pollution.

EVALUACIÓN DEL ANTAGONISMO Y MULTIPLICACIÓN DE Trichodermasp. EN SUSTRATO DE PLÁTANO EN MEDIO LÍQUIDO ESTáTICO / Evaluation Of Antagonism And Multiplication The Trichodermasp. In The Middle Static Liquid Banana Substrate

Se evaluó la capacidad antagónica de nueve aislados del hongo Trichoderma sp. proveniente de la colección de cepas del Laboratorio de Fitopatología de la Universidad de Córdoba, Colombia y su producción de esporas en medios de cultivo líquido estático, a través de pruebas in vitro de antagonismo, utilizando dos hongos fitopatógenos: Fusarium sp. y Rhizoctonia sp.; esta prueba permitió seleccionar el aislado con la mayor actividad antagónica, para así ajustar la producción de esporas mediante un proceso de fermentación en estado líquido en condición estática mediante procesos de buferización y sin buferización con fosfato 0,2N, utilizándose como sustrato principal harina de plátano (HP) 5%, además de complementos nutricionales que constituyeron los tratamientos: HPM (solución de melaza 5%), HPL (solución de levadura granulada al 2%), HPU (solución de urea 0,1%), y como testigo PGL (papa glucosa líquida). En los ensayos de antagonismo se seleccionó el aislado C2 de Trichoderma sp. por presentar la mayor capacidad antagónica frente al hongo Fusarium sp., con un porcentaje de inhibición del 78,30% y reportando un índice 4 de antagonismo, en los procesos de producción de esporas el tratamiento HPL (harina de plátano más levadura sin buffer) se destacó por su favorable producción de conidias, con una concentración de 1,1 x 10(9) conidias/mL. Los procesos de buferización se diferenciaron significativamente, demostrando que la variable buffer influyó en la producción de conidias, los medios que se amortiguaron mostraron una producción de 1,01 x 10(9) conidias/mL, con respecto a los que no se amortiguaron 6,3 x 10(8) conidias/mL.

The antagonistisc ability of nine isolated natives fungi Trichoderma sp from the collection of strains at Laboratory of phytopathology at University of Cordoba, Colombia was assessed so as its production of spores in crop liquid static medium, cross the in vitro proof antagonism using two phytopathogenic fungi: Fusarium sp. and Rhizoctonia sp., this proof let select the isolated with the major antagonistic activity and adjust the production of spores through fermentation process in liquid static by means of buffer and without buffer with phosphate 0,2 N, being used as principal substrate plantain flour (HP) 5%, besides of nutritional supplements that formed the trataments: HPM (molasses solution 5%), HPL (granulated yeast solution at 2%), HPU (urea solution 0.1%), and as witness PGL (potato glucose liquid). In the test of antagonism was selected the isolated C2 of Trichoderma sp. by present the major antagonistic ability in front of the fungi Fusarium sp., with a inhibition percentage at 78,30% and reporting a index 4 of antagonism, in the process of spores production, the tratament HPL (plantain flour plus yeast without buffer) stressed for the favorable production of conidias, with a concentration of 1,1 x 10(9) conidias/mL. The buffer process were significant differentiated, showing that the variable buffer influenced in the production of conidias, the mediums that shocked in the production show 1,01 x 10(9) conidias/mL, Ïwith respect at don’t shocked 6,3 x 10(8) conidias/mL.

Levaduras autóctonas con capacidad fermentativa en la producción de etanol a partir de pulpa de excedentes de plátano musa (AAB Simmonds) en el departamento de Córdoba, Colombia / Autoctonous yeasts having fermentation ability in producing ethanol from Musa (AAB Simmonds) plantain surplus pulp in the Córdoba department of Colombia

Se evaluó la capacidad fermentativa de levaduras nativas de la zona costanera del departamento de Córdoba, Colombia, para la obtención de etanol a partir de la pulpa de excedentes de plátano Musa (AAB Simmonds), con el objetivo de encontrar cepas eficientes. Los microorganismos utilizados correspondieron a las especies: Kloeckera sp, Candida guillliermondii 14AD, Candida albicans y Candida guillliermondii 13AD (nativas), y una cepa comercial de referencia, Saccharomyces cerevisiae T73. La fermentación se realizó a diferentes concentraciones de sustrato, siendo la concentración del 40% la mejor; se evaluó la producción de etanol mediante el método colorimétrico del dicromato de potasio utilizando un equipo espectrofotómetro Lambda 11. Se observó que la levadura Candida guilliermondii 14AD nativa fue la más eficiente con una producción promedio de 3,45% v/v de etanol a las 72 horas de fermentación; no se encontraron diferencias estadísticamente significativas con la producción de etanol a partir de la cepa de referencia, la cual produjo 3,59% v/v. Estos resultados sugieren la existencia de levaduras nativas con capacidad para ser utilizadas en la obtención de etanol a partir de material residuo de plátano.

Native yeasts™ (Cordoba, Colombia) fermentation ability for producing ethanol from plantain (Musa AAB Simmonds) surplus pulp was evaluated; the object was to find efficient yeasts. The microorganisms used here came from the Kloeckera sp, Candida guillliermondii (14AD), Candida albicans and Candida guilllier-mondii 13AD strains (native) and Saccharomyces cerevisiae T73 (a commercial reference yeast). Fermentation was carried out on different substrate concentrations, the 40% one giving the best result; ethanol production was evaluated by the potassium dichromate colorimetric method using a Lambda 11 spectrophotometer. It was observed that the Candida guilliermondii 14AD native yeast was the most efficient, having an average 3.45% v/v ethanol production after 72 hours’ fermentation. There were no statistically significant differences compared to reference yeast strain ethanol production (3.59% v/v). These results suggest that native yeasts can be used in obtaining ethanol from residual plantain matter.

Evaluación de sustratos y procesos de fermentación sólida para la producción de esporas de Trichoderma sp / Evaluating solid fermentation processes and substrates for producing Trichoderma sp. spores

Se evaluó un aislado nativo del hongo Trichoderma sp. en 13 sustratos y dos procesos de fermentación sólida.Se utilizaron sustratos sólidos a base de semillas de Artocarpus incisa (fruta de pan) y desechos agroindustriales como cascarilla de arroz y algodón. La mejor producción de esporas se registró en el sustrato compuesto por cascarilla de algodón (enriquecida con soluciones de melaza) y semillas de Artocarpus incisa con valores de concentración de esporas entre 2,1 x 108 conidios/g, y 8,38 x 108 conidios/g. Mientras que las más bajas concentraciones se presentaron en cascarilla de arroz. Los sustratos EA-5 (cascarilla de algodónenriquecida con solución de melaza 1 por ciento - Urea por ciento (5:1)) y E-FP-1 (cascarilla de algodón al 60 por ciento - semillas de Artocarpus incisa, al 40 por ciento) se diferenciaron significativamente del resto de los sustratos probados por presentar las más altas concentraciones. Se seleccionaron estos dos sustratos para evaluar dos procesos de producción masiva de esporas de Trichoderma sp. utilizando los procesos de fermentación sólida:artesanal y semi-industrial, este último caracterizado por suministro de aire con presión de 2L/min. Mediante conteos de conidias/g. del polvo cosechado en cámara de Neubauer, se determinó la concentración de esporas en cada uno de los sustratos, obteniéndose concentraciones para los procesos artesanal y semi-industrial de 2,53 x 109 y 2.31 x 109 conidios/g, respectivamente. Para estos procesos estadísticamenteno se encontraron diferencias significativas, indicando que la aireación aplicada para el proceso semi-industrial no tuvo incidencia relevante para mejorar la esporulación con respecto al proceso artesanal.

Bacterias fijadoras asimbióticas de nitrógeno de la zona agrícola de San Carlos. Córdoba, Colombia / Non-symbiotic bacterial diazotrophs from of agricultural crops of San Carlos. Córdoba, Colombia

Se aislaron bacterias diazotróficas de los géneros Azotobacter sp y Azospirrillum sp a partir de la rizosfera de cultivos de plátano, pastos, maíz y de rastrojos (zonas sin cultivar) en el municipio de San Carlos (Valle del Sinú medio en el departamento de Córdoba, Colombia). Las poblaciones microbianas se identificaron mediante pruebas bioquímicas y observación macroscópica y microscópica con tinción de Gram en diferentes medios de cultivo: a) Burk´s, Asbhy y Jensen´s, (género Azotobacter sp), y b) Burk´s, nfb y rojo congo (género Azospirillum sp). El objetivo del presente trabajo fue determinar la producción del ión amonio a partir de los géneros bacterianos aislados;la cuantificación del ión amonio fue llevada a cabo por el método colorimétrico de Berthelot (fenol-hipoclorito) empleando un espectrofotómetro Perkin-Elmer Lamba 11 uv-Vis; la técnica fue modificada y estandarizada de acuerdo con las condiciones del equipo. Como resultado seobtuvieron 14 aislados que produjeron concentraciones de 0,9 hasta 5,2 mg/l, siendo los más destacados para el género Azotobacter sp, A16PG y A26M1P (5,1545 y 5,1743 mg/l de amonio, respectivamente), y para el género Azospirrillum spp, A5M1G (4,6741 mg/l de amonio). La fijación biológica del nitrógeno (fbn) por bacterias diazotróficas ha contribuido a incrementar el rendimiento en las cosechas, reduciendo la necesidad de fertilizantes nitrogenados y la emisión de gases tóxicos como el N2O, obteniendo beneficios económicos y ambientales en las granjas.