Publicado

2016-10-01

Capacidad y diversidad de bacterias celulolíticas aisladas de tres hábitats tropicales en Boyacá, Colombia

Capability and diversity of Cellulolytic bacteria isolated from three tropical habitats in Boyaca, Colombia

DOI:

https://doi.org/10.15446/acag.v65n4.50181

Palabras clave:

Celulosa, densidad de población, muestras de compost, potencial industrial, residuos sólidos orgánicos (es)
Cellulose, compost samples, population density, industry potential, solid organic waste (en)

Descargas

Autores/as

  • Paola Andrea Viteri Florez Universidad pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja, Boyacá, Colombia
  • David Arturo Castillo Guerra Universidad pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja, Boyacá, Colombia
  • Silvio Edgar Viteri Rosero Universidad pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja, Boyacá, Colombia
En la mayoría de países en vía de desarrollo, la investigación con microorganismos celulolíticos, se ha orientado escasamente a la transformación de residuos sólidos orgánicos en compost, ignorando su enorme potencial industrial. El principal objetivo de esta investigación fue generar información sobre la capacidad y diversidad de bacterias celulolíticas aisladas de tres hábitats diferentes. El estudio incluyó muestras de suelo de bosques nativos y fincas productoras de cereales y de composteras. De cada muestra, se prepararon diluciones hasta 10-4 y de cada dilución, se inocularon tubos que contenían medio líquido mineral y una tira de papel filtro, como fuente de celulosa. A las tres semanas de incubación se estimó la densidad de población de microorganismos celulolíticos y de las tiras de papel, se realizaron cultivos en medio agar nutritivo y luego en medio sólido mineral, suplementado con celulosa. Los crecimientos bacterianos se sometieron a la prueba del Rojo Congo y los de mayor potencial fueron identificados. En comparación con los suelos, las composteras albergan mayor población de microorganismos celulolíticos. Respecto a las bacterias celulolíticas, en total se obtuvieron 20 aislamientos, 19 de los bosques nativos y 1 aislamiento de una compostera. Los  aislamientos 1, 2, 6, 7 y 14 mostraron mayor capacidad celulolítica al producir halos de hidrólisis con una amplitud entre 0.65 y 0.30 cm. El aislamiento 1 fue identificado como Bacillus sp, el aislamiento 7 como Pseudomonas sp y el aislamiento 6 como Erwinia sp. Esta información es útil para explorar con seguridad el potencial de las bacterias celulolíticas en la industria.
In the majority of developing countries the research on the cellulolytic microorganisms has been scarcely oriented to the transformation of organic solid waste into compost, ignoring their enormous industrial potential. The main objective of the present investigation was to generate information on the capacity and diversity of the cellulolytic bacteria isolated from three different habitats. The study included soil samples from native forests and cereal producing farms as well as from compost piles. From each sample, a serial dilution until 10-4 was prepared and from each dilution test tubes containing liquid mineral medium and a strip of filter paper as a source of cellulose were inoculated. After three weeks of incubation, the population density of the cellulolytic microorganisms was estimated and from the filter paper strips streaks were made on nutrient agar medium and then on solid mineral medium, supplemented with cellulose. The bacterial growths were submitted to the Congo Red test and the ones with the greater potential were identified. In comparison to the soils the compost piles harbor a higher population density of cellulolytic microorganisms. In respect to the cellulolytic bacteria, in total were obtained 20 isolates, 19 from the native forests and 1 from a compost pile. Isolates 1, 2, 6, 7 and 14 showed a higher cellulolytic capacity with halos of hydrolysis between 0.65 and 0.30 cm. Isolate 1 was identified as Bacillus sp, isolate 7 as Pseudomonas sp, and isolate 6 as Erwinia sp. This information is useful to explore with confidence the potential of the cellulolytic bacteria in the industry.

Referencias

Avendaño. C. & Arbeláez. G. (2006). Control biológico del marchitamiento vascular causado por Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli en fríjol, mediante acción combinada de Entromosphora colombiana, Trichoderma sp., y Pseudomonas fluorescens. Agron Col, 24(1), 62-67.

Cariello. M. Castañeda. L. I. Riobo. I. & González. J. (2007). Inoculante de microorganismos endógenos para acelerar el proceso de compostaje de residuos sólidos urbanos. R C Suelo Nutr Veg, 7 (3), 26 – 37.

Fan. F. Li. Z. Wakelin. S.A. Yu. W. & Liang Y. (2012). Mineral fertilizer alters cellulolytic community structure and suppresses soil cellobiohydrolase activity in a long-term fertilization experiment. Soil Biol Biochem, 55, 70-77. doi:10.1016/j.soilbio.2012.06.008.

Faraco. V. (2013). Cellulolytic Bacillus strains from natural habitats. A review. Chemistry Today, 31(2), 49-52.

González. Y. González. O. & Nungaray. J. (2005). Potencial del bagazo de agave tequilero para la producción de biopolímeros y carbohidrasas por bacterias celulolíticas para la obtención de compuestos fenólicos. e-Gnosis, 3 (14), 1-18.

Gupta. P. Samant. K. & Sahu. A. (2012). Isolation of cellulose-degrading bacteria and determination of their cellulolytic potential. Int J Microbiol, 2012(6), 1-5. doi: 10.1155/2012/578925.

Guzmán. A. Zambrano. D. Rivera. R. Rondón. A. Laurencio. M. & Pérez. M. (2015). Aislamiento y selección de bacterias autóctonas de manabí-ecuador con actividad celulolítica. Cultrop, 36(1), 7 – 16.

Hatami. S. Alikhani. H.A. Besharati. H. Salehrastin. N. Afrousheh. M. & Jahromi. Z. Y. (2008). Investigation on aerobic cellulolytic bacteria in some of north forest and farming soils. Am-Euras J Agric & Environ Sci, 3 (5), 713-716.

IGAC (Instituto Geográfico Agustín Codazzi). (2006). Métodos analíticos de laboratorio de suelos. Sexta edición. Imprenta Nacional de Colombia. Bogotá. 648 p.

Kim. Y. Lee. S. Cho. Y. Oh. H. & Ko. Y. (2012). Isolation of cellulolytic Bacillus subtilis strains from agricultural environments. ISRN Microbiology, 2012 (2012), 1-9. doi:10.5402/2012/650563.

Khookhar. I. Haider. M.S. Mushtaq. S. & Mukhtar. I. (2012). Isolation and screening of highly cellulolytic filamentous fungi. J Appl Sci Environ Manage, 16 (3), 223-226.

Luque. A. G. Pioli. R. Bonel. B. & Álvarez. D.P. (2005). Cellulolytic fungi populations in stubble and soil as affected by agricultural management practices. Biol Agric Hortic, 23 (2), 121-142. doi:10.1080/01448765.2005.9755316.

Macffadin. J. (2003). Pruebas bioquímicas para la identificación de bacterias de importancia clínica. Tercera edición. Argentina. Médica Panamericana. 856p.

Martínez. C. Balcázar. E. Dantán. & Folch. J. (2008). Celulasas fúngicas: aspectos biológicos y aplicaciones en la industria energética. Rev Latinoam Microbiol, 50(3-4), 119-131.

Melnick. R.L. Zidack. N.K. Bailey. B.A. Maximota. S.N. Guiltinan. M. & Backman. P.A. (2008). Bacterial endophytes: Bacillus spp., from annual crops as potential biological control agents of black pod rot of cacao. Biol Control, 46 (1), 46-56. doi:10.1016/j.biocontrol.2008.01.022.

Mikan. J. & Castellanos. D. (2004). Screening para el aislamiento y caracterización de microorganismos y enzimas potencialmente útiles para la degradación de celulosas y hemicelulosas. Rev Col Biotec, 6(1), 58-7.

Rocha. R. Lozano. P. & Martínez. Y. (2006). Mecanismos de patogenicidad e interacción parásito-hospedero II. Primera edición. Puebla. Universidad Autónoma de Puebla. México. 87p.

Rodriguez. J.E. Velandia. J. & Viteri. S.E. (2010). Evaluación de microorganismos aislados de gallinaza por su potencial para el biocontrol de Fusarium (F. oxysporum) en plántulas de uchuva. Rev Fac Nal Agr Medellín, 3(2), 5499-5509.

Sylvia. D.P. Hartel. J. Fuhrmann. & Zuberer. D. (2005). Principles and applications of soil microbiology. Segunda Edición. New Jersey. Prentice Hall-Inc. 640p.

Trujillo. Y. Ponce. A. Vásquez. M. Rivera. F. Wang. (2013). Diverse cellulolytic bacteria isolated from the high humus, alkaline-saline chinampa soils. Ann Microbiol, 63(2), 779-792. doi: 10.1007/s13213-012-0533-5.

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

1544

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Cómo citar

Viteri Florez, P. A., Castillo Guerra, D. A., & Viteri Rosero, S. E. (2016). Capacidad y diversidad de bacterias celulolíticas aisladas de tres hábitats tropicales en Boyacá, Colombia. Acta Agronómica, 65(4), 362-367. https://doi.org/10.15446/acag.v65n4.50181