AISLAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE MICROORGANISMOS EFICIENTES AISLADOS DE CELULASAS Y AMILASAS

Julia Salvi - Matthieu Fourny - Sebastián Álvarez Gonzalez - Jose Luis Osorio M

¿Qué es API?

Los sistemas miniaturizados API® son métodos rápidos que permiten la identificación de microorganismos a través de la realización de diferentes pruebas bioquímicas. Estos sistemas consisten en un dispositivo de plástico con varios microtubos que contienen diferentes medios de cultivo deshidratados o diferentes sustratos de enzimas de acuerdo al tipo de prueba que se requiere montar.

Microorganismos aislados

Lactobacillus delbrueckii ssp delbrueckii

Es una bacteria Gram positiva, con forma de bacilo alargado y de extremos redondeados. Es catalasa negativa, homofermentativa, y no presenta flagelo.

Está dividida en seis subespecies. Algunas de estas subespecies las consideran probióticos y las emplean en la industria alimenticia. Su principal uso es para la fermentación de productos lácteos y para la producción de quesos y yogur.

Son muy tolerantes a pH ácido, los probióticos, tales como L. delbrueckii son liofilizados, quedan mucho más estable y ayudan a restaurar el equilibrio de la microflora en el cuerpo.

Foto propia                    

Bacillus megaterium

Es una bacteria formadora de esporas, gram positivas , principalmente aerobias, que se encuentra en hábitats muy diversos. B. megaterium crece a temperaturas de 3 ° C a 45 ° C, con un nivel óptimo de alrededor de 30 ° C.

Produce penicilina amidasa utilizada para producir penicilina sintética. Además, se utiliza para la producción de piruvato, vitamina B12, medicamentos con propiedades fungicidas y antivirales.

                                

Bacillus circulans

La bacteria es una célula grampositiva, produce endosporas, se encuentra en el suelo, las aguas residuales, los alimentos y la bilis infantil.

Bacillus circulans es un anaerobio facultativo, esto significa que puede producir ATP por respiración aeróbica si hay oxígeno presente, pero puede cambiar a respiración anaeróbica si no hay oxígeno. Las esporas permiten que la bacteria permanezca latente durante largos períodos de tiempo cuando las condiciones de vida son desfavorables, pero cuando las condiciones vuelven a ser favorables, la endospora puede reactivarse en su etapa vegetativa.

                                 

Paenibacillus polymyxa

Es un bacteria Gram-positivas capaz de fijar el nitrógeno. Se encuentra en el suelo, raíces de plantas y sedimentos marinos. Se utiliza como inoculante de suelos en agricultura y horticultura. Se ha demostrado que las biopelículas de P. polymyxa que crecen en las raíces de las plantas producen exopolisacáridos que protegen a las plantas de los patógenos.

Como anaerobio facultativo, puede realizar respiración aeróbica en presencia de oxígeno o cambiar a fermentación cuando los niveles de oxígeno son bajos.

                             

Paenibacillus amylolyticus

Es una bacteria grampositiva, facultativamente anaeróbica y formadora de endosporas, originalmente incluida en el género Bacillus y luego reclasificada como un género separado en 1993. P. amylolyticus produce una enzima extracelular, pectinasa, que se ha encontrado en hongos pero raramente en bacterias. 

Esta enzima tiene potencial para su uso en estudios de maceración de tejidos de plantas, desengrase de fibra natural.

                                       

Lactococcus lactis ssp lactis

Es una bacteria grampositiva de forma esférica utilizada ampliamente para la producción industrial de productos lácteos fermentados como la leche, el queso y el yogur L. lactis es una bacteria con un metabolismo homofermentativo, y produce ácido láctico como subproducto metabólico a partir de diversos azúcares como la lactosa o la glucosa. 

Se usa también en la elaboración de encurtidos, cerveza, vino, algunos tipos de pan y otros alimentos fermentados, como el kéfir de soja.

                                                                      Foto propia 

Lactobacillus plantarum

Es una bacteria gram positivas, heterofermentativas, que es naturalmente encontrada en productos lácteos, carne, vegetales, además de residir en el tracto gastrointestinal de los seres humanos y animal.

Puede sobrevivir al pH bajo del estómago y del duodeno, resistiendo a los efectos de los ácidos biliares en intestino delgado superior cuando es ingerido y coloniza temporalmente el tracto gastrointestinal a través de su ligación a la mucosa intestinal y del colon.

Lactobacillus brevis

Es una bacteria grampositiva, que no forman esporas, cuya principal vía metabólica consiste en fermentar azúcares de hexosa para producir ácido láctico, además es heterofermentiva, creando CO2 y ácido láctico durante la fermentación. L. brevis es una de las principales especies de Lactobacillus que se utiliza para hacer kéfir, y se ha identificado como la especie responsable de la producción del polisacárido (dextrano) que forma los granos del kéfir. Los metabolitos principales de L. brevis incluyen ácido láctico y etanol.

Foto propia; Es un tipo de Lactobacillus sp, es decir que puede codificar para cualquier Lactobacillus.

                                   

Aislamiento y Caracterización de microorganismos eficientes

AISLAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE MICROORGANISMOS EFICIENTES

Simón Oliveros V, Luis Sebastián Carmona G, Camilo Gómez M y Manuela Carvajal R.

Para aislar y caracterizar microorganismos eficientes debemos partir del entierro de unas fuentes energéticas contenidas tanto en la pared celular de cáscaras de fruta, como en la parte interna de hortalizas.

Fueron enterradas cáscaras de banano y mandarina como fuente de celulosa y también trozos de papa como fuente de almidón, esto con el objetivo de capturar los microorganismos eficientes. 

Luego de hacer las respectivas diluciones para cada uno de los entierros, los microorganismos se aislaron en un medio selectivo, las levaduras en Sabourand, los Bacillus sp. en Plate Count, los hongos en OGY y Sabourand, las bacterias lácticas en MRS y M17 y los Actynomicetes en Zapeck. Estos medios de cultivo estos pasaron a incubación y posteriormente se caracterizaron a partir de una prueba API. Estos microorganismos fueron conservados por medio de ultracongelación a -80°C para usar como iniciador en diferentes procesos que se llevaron a cabo durante el semestre.

Para los microorganismos celulolíticos se utilizó un API 50 CHL y para los amilolíticos un API 20 C aux.

A continuación se presentan los resultados obtenidos de la lectura del API.

AISLAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE MICROORGANISMOS EFICIENTES

Realizado Por:

Mariana Betancur Vélez 

David Arias Suarez

Laura Carmona Serna

Camilo Mesa Estrada 

Andrés Vélez Vélez 

AISLAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE MICROORGANISMOS EFICIENTES

Como producto final que se obtuvo del entierro de material orgánico de celulosa (polisacárido estructural en las plantas, ya que forma parte de los tejidos de sostén) y almidón (macromolécula compuesta de dos polisacáridos) es el aislamiento de microorganismos eficientes.

Se comparó la viabilidad de los microorganismos conservados por dos métodos de conservación diferente. Cada aislado purificado se activó en el medio selectivo propio para cada uno de ellos. Luego se realizó el diagnostico por coloración de Gram y Esporo, y en hongos observación de estructuras fúngicas. 

Luego de esto se evaluó la sobrevivencia de los microorganismos por medio de UFC.

Todo depende de la calidad del suelo para que haya productividad y sanidad en la planta. Dentro de los microorganismos benéficos del suelo están los que fijan nitrógeno atmosférico, descomponen desechos y residuos orgánicos, desintoxican el suelo de pesticidas, suprimen enfermedades y patógenos del suelo, producen hormonas, vitaminas y enzimas que estimulan el crecimiento de la planta.

Medio de cultivo y observaciones

SABOURAND: para levaduras (y hongos dermatofitos), este medio contiene peptonas siendo fuente de nitrógeno, es parcialmente selectivo debido al bajo pH y alta concentración de glucosa, la glucosa es fuente de energía para el crecimiento de hongos, en este caso Saccharomyces cerevisiae.

                                                             MEDIO DE CULTIVO

                                                                   MICROSCOPIO

MRS: medio en el cual se pueden apreciar el crecimiento de lactobacilos y otras bacterias acido lácticas. En este medio la peptona y la glucosa constituyen la fuente de nitrógeno, carbono y otros elementos necesarios para el crecimiento bacteriano. Las bacterias acido lácticas producen ácido láctico de azúcares y otros carbohidratos. El ácido láctico producido por estas bacterias, es un compuesto bactericida que suprime microorganismos patógenos y facilita la remoción de la materia orgánica no descompuesta.

                                                              MEDIO DE CULTIVO

                                                                  MICROSCOPIO

Celulosa: La hidrólisis de la celulosa se realiza mediante un complejo enzimático llamado celulasas, constituido por tres enzimas: endoglucanasa, exoglucanasa y β-glucosidasas, las cuales son producidas por algunos hongos y bacterias en condiciones normales; generando glucosa, principal producto que puede ser utilizado como fuente de carbono y energía por otros microorganismos fermentadores (Ponce y Pérez 2002).  

Con respecto a los bacillus esporulados amiloliticos (hidrólisis de almidón para la producción de exoensima alfa amilasa) que crece en agar almidón y los bacillus esporulados proteolicos (degradan proteína y producen proteasa) que crece en proteína, no se obtiene cultivo, por lo cual no son tomados en cuenta.

                                                           MEDIO DE CULTIVO

                                                                   MICROSCOPIO

AISLAMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE MICROORGANISMOS

INTRODUCCIÓN:  Uno de las técnicas mas importantes para favorecer la interacción suelo planta  es el uso de inoculantes microbianos,  tienen funciones como la capacidad de fijar nitrógeno, corregir la salinidad del suelo, facilitan la descomposición de desechos orgánicos y aporte de nutrientes. 

para obtener una mejor eficiencia de estos microorganismos se deben de tener unas condiciones optimas que permitan metabolizar los sustratos, como disponibilidad de agua, pH, temperaturaoxigeno y fuentes energeticas.

OBJETIVO: Aislar e identificar microorganismos eficientes de diferentes sustratos orgánicos. 

METODOLOGÍA:

- Se inicio con el entierro del material orgánico compuesto por celulosa y almidón en un baso plastico tapado con gaza durante 1 semana.

- De los tarros enterrados se realizaran los aislamientos de diferentes géneros de microorganismos en medios selectivos, se realizara por el método de diluciones. 

-se realizo diluciones sucesivas de la muestra hasta 10^-5 teniendo en cuenta que la primera dilucion se realizara pesando 10 gramos de la muestra original.

una vez se tengan 5 diluciones se procederá a inocular los medios de cultivo para los aislamientos de microorganismos eficientes. los medios de cultivo se inocularan por el método de siembra en superficie tomando 0.2 ml de cada una de las diluciones.

luego de la siembre en los medios de culltivo estos pasan a incubación. los medios de almidon y proteina se incuban durante 24 h a 37 °C  y los agares saboraud y MRS se incuban en una camara de anaerobiosis  durante 72 h esta camara  es un ambiente rico en CO2. 

Medio de cultivo	Microorganismo
	levaduras: degradan proteínas complejas y CHOS, produciendo sustancias bioactivas como vitaminas, hormonas, enzimas entre otros metabolitos  que pueden estimular el crecimiento.
	BAL: las bacterias acido lacticas son anaerobias fermentativas pueden ser heterofermentadoras producen ácido láctico y ácido acético y homofermentadoras que producen solo ácido láctico de azucares y otros carbohidratos
	bacillus esporulados amiloliticos: hidrólisis de almidón, producción de la exoenzima alfa amilasa
	bacillus esporulados proteoliticos: degradan proteína, producen proteasa