Síntesis de celulas microbianas hasta los niveles de DNA

1. Aislamiento de bacterias y hongos del suelo Blgo-Mblgo. Juan Damian Icanaqué Ordinola [email_address] Laboratorio de Biotecnología y Bioprocesos avanzados ( UNT ), Trujillo , La Libertad . Homo sapiens Tetraodon nigroviridis

2. Bacterias de ambientes naturales

6. Métodos de muestreo y colección de Hongos Los hongos ubicuos, son organismos heterotroficos que ocupan rápidamente cada imaginable nicho. Antes de iniciar el aislamiento de hongos es importante definir algunos objetivos (producto de interés) y para comprender la estructura de el ecosistema que esta siendo muestreado. Esto determinará el tipo de ambiente a muestrear. La muestras deberían ser colectadas usando guantes estériles, pinzas, escalpelos, o cucharas, llevadas en envases tapa rosca o botellas (almacenarlo toda la noche a 5º C). Cuando se colecta muestras de suelo, todos los horizontes de un suelo en particular, pequeñas hojas o ditritus, rhizosfera, arena, grava y roca deben ser incluidos.

7. Tipos de hongos

8. Métodos Cualquier parte de la planta puede ser util para el aislamiento de hongos ( hoja, tallo, raíz, flores). La forma, tamaño, y estado fisiológico (viva, muerta, saludable, enferma) de las partes de la planta, condiciones de superficie (rugoso, pubescente, glandular), y la posición o exposición de la muestra tanto sobre la planta indiviual y su exposición con el ecosistema, como un todo (p. e. Exterior e interios de la arboleda), que pardialmente determinará las epecies de hongos aislados. La muestras de agua pueden ser colectadas a partir de esturarios, cloacas, lagos, ambientes marinos, arroyos, etc. Al menos 50 mL de agua deberían ser colectados, usando botellas estériles.

9. Los hongos son ubícuos Ambiente Natural

10. Medio de aislamiento para hongos menores Sales, antibióticos (clorotetraciclina en aguas de desecho), cebos (p .e. semillas) Medio rosa de bengala. Agar PCNB, agar agua de caño. Agua envasada. Aguas: fresca, marina, desecho. Sales, quitina, pectina, celulosa o mat. veg. estériles (p.e. discos de zanah), inhibidores. Agar infusión hierba, Agar extracto de sabia de hojas, agar agua de caño. Material vegetal: fresco o dañado, materia vegetal, detritos. Sales, tetraciclina, estreptomicina. antifúngicos, etc. Agar Infusión suelo. medio rosa de bengala, agar infusión hierba, agar PCNB, agar agua de caño. Suelos: arena, limo, arcilla, roca, humus, etc. Aditivos Medio sugerido Tipo de muestra

11. Parámetros ecológicos y medios Newhousae y Hunter, demostratron que cambiando unos constituyentes de un medio pueden favorecer el aislamiento de algunos hongos sobre otros. De otro lado, no existe un medio todo propósito para el aislamiento de hongos. Parámetros físicos ( pH, salinidad, fuentes de nutrientes, Tº) del ecosistema que esta siendo muestreado, tanto como el tipo de hongo (lignocelulósico, halofílico, etc.) aislado, deben ser considerdos en el desarrollo de agares de aislamiento. Usando medios con bajas proporciones de C/N rinde más colonias discretas contables, resultando en aislamientos e identificaciones más efectivas. Medios de inhibición y selectivos pueden ser usados simult Tº de incubación: 5 – 15º C (Psicrófilos); 20 – 35º C (Mesófilos); y 45 – 50º C (Termófilos). La luz y tensión de CO 2 pueden ser necesario para la fructificación.

12. Graficos de especies Aspergillus sp. Botritis sp Rhizopus sp Penicillium sp Saccharomyces cerevisiae Hifas

13. Enriquecimiento selectivo Diseñado para lograr aislamientos de unas especies sobre otras, p. e. Aislar especies de Fusarium de otras, basado en los requerimientos nutricionales. Otro ejemplo, aislamiento de org. Celulolíticos. Incorporación de substratos estériles (infusiones extracto de suelo, vegetal, etc) a partir del ambiente muestreado dentro del medio de aislamiento es una simple pero efectiva vía para enriquecimiento de hongos, así aislamiento de Nº y tipo de levaduras a partir de hojas de uvas, en medios con algunos azúcares encontrado en la savia de la parra. p. e. Jugo de uva/ext. de lev. y Jugo de uva/ext. de higado. Levaduras osmóticamente sensibles fueron aislados por incorporación de partes de vegetales estériles en agar agua. El aislamiento de hongos alcalófilos con elevada tolerancia a las sales de mar, se lograron con la incorporación de varios niveles de sales de mar en el medio y ajustando el pH en alcalinidad.

14. Inhibición de bacterias Por incorporaciópn de antibióticos como cloramfenicol, kanamicina, penicilina, estreptomicina, y tetraciclina en los medios, los cuales inhibiran el desarrollo de las colonias de bacterias. Otros métodos de eliminación de bacterias es el secado de las placas con medio (3 a 4 días) antes de su uso. El pH bajo es muy efectivo en el aislamiento de hongos. El agregado de rosa de bengala (1:30,000) inhibe el desarrollo bacteriano. Inhibición de hongos El agregado de agentes antifúngicos puede inhibir el desrrollo de hongos ideseables. Antibióticos antifúngicos: nistatina, pimaricina, cicloheximida). Otros agentes inhibitorios, p. e. El CO 2 , sales de propionato de calcio, Oxgall, y cristal violeta. Fungicidas comerciales: Botran (2,6- dicloro – 4 – nitroanilina), Benlate, Pentaclorofenol, Nitrobenceno y Captan. No todos los hongos son inhibidos por estos agentes.

15. Colonias Penicillium sp Paecilomyces sp Fusarium sp Escopulariopsis Colonia de moho

16. Obs. microscopica Paecilomyces lilacinus Penicillium sp

17. Métodos de aislamiento de hongos a partir del suelo Método del Implante Método de la dilución en placa Por medio de una espátula o pico, poner una pequeña partícula de suelo cerca de la orilla de agar. Presione suavemente en línea la muestra e introduzca en el agar e incube. Haga tubos diluciones en serie conteniendo 9 mL de agua destilada estéril u otro diluyente. Ponga 1 g de suelo en un tubo de dilución y agite por 15 min. Corra las diluciones y siembre las tres últimas diluciones a razón de 0.1 mL/placa con medio de cultivo, luego extienda con varilla de vidrio aplanada (la diluc. debe resultar entre 40 – 60 colonias /placa)

22. Separación de productos insolubles.

26. Esquema de un experimento de Clonaje de DNA Recombinante

30. Algunas Enzimas de Restricción

33. DNA LIGASA

34. DNA LIGASA

35. FERMENTACIÓN ACETICA

36. Historia La producción de ácido acético ha sido conocida hace 10,000 años (tanto como la producción de vino). Los Romanos y los Griegos utilizaban vinagre diluido como bebida refrescante y producían vinagre dejando el contendor de vino abierto. Se producían en vasijas planas abiertas, hasta que en el s XIX, se modernizaron los procesos, se creo el proceso GENERADOR DE GOTEO (utilizado hasta ahora). Los procesos sumergidos se desarrollaron desde 1949, ambos procesos se utilizan en todo el mundo. La producción de vinagre (10% de acético), en 1980, ascendió a 356 x 10 6 L en la CEE, 469 x 10 6 L en EU y 1600 x 10 6 L en todo el mundo (excluyendo a China y URSS). Las bacterias del ác. Acético se usan para procesos comerciales: Los Gluconobacter y los Acetobacter . El primer grupo oxida el etanol hasta ác. Acético y el segundo grupo (los super oxidantes) capaces de oxidar etanol, primero hasta ác. Acético y luego hasta CO 2 y agua.

37. Biosíntesis Es una oxidación incompleta, se produce 1 mol de ác. Acético por mol de etanol. A partir de 1 L de etanol (12%), se produce 1 L de ác. Acético (12,4%). SE requiere suficiente oxígeno. A una concentración de 5% de ác. Acético y etanol, mueren el 34% de las bacterias, después de una interrupción de aireación de 2 minutos.

39. Fermentador por goteo. Biorreactor de madera de 60 m 3 , esta lleno de virutas de haya. El material se rocía en la superficie y gotea a través de las virutas que contienen bacterias hasta el fondo del recipiente. Del alcohol que se añade, el 88 – 90% se convierte en ác. Acético. Tº en la superficie es de 29ºC y en la parte inferior es de 35ºC. El tiempo neceario para producer vinagre (12%) es de unos tres días.

40. Fermentador sumergido. Construidos de acero inoxidable y están agitados desde el fondo. El aparato de aireación consiste en un rotor de succión que introduce el aire desde la parte superior del fermentador a través de una tubería. Normalmente deben ser instalados intercambiadores de calor para el control de la Tº y eliminadores de espuma. El vinagre casero (13%) se produce en forma discontinua, con aireación y agitación constante, 7 – 10 g de ácido acético/100 mL y 5% de etanol, cuando la concentración de eanol cae a 0,05 – 3% (35 h), se saca el 50% de la solución y se reemplaza con una nueva mezcla que contiene 0 – 2 g de ác. Acético/100 mL y 10 – 15% de etanol. Se han descrito procesos continuos con rendimientos del 98% a 40ºC. Con el proceso sumergido la velocidad de producción por m3 es 10 veces mas alta que la fermentación en superficie y aproximadamente 5% mas alta que el fermentador por goteo.

42. MICROORGANISMOS EFICACES “EM”

43. EM Dr. Teruo Higa, Profesor de Horticultura, la Universidad del Ryukyus, Okinawa, Japón ha dirigido el trabajo pionero, adelantando el concepto de "Microorganismos Eficaces" (EM). Él ha desarrollado inóculos microbianos que se han demostrado mejorar la calidad de los suelos, crecimiento rendimiento de las cosechas y ha ganado la atención mundial.

44. Nosotros vemos la tecnología de EM como una potencialmente valiosa herramienta que puede ayudar al granjero a desarrollar sistemas de cultivo que son económicamente, medioambientalmente, y socialmente sustentables. Dr. James F. Parr

45. Effective Microorgsanims (EM) Rhodopseudomonas sp, Lactobacillus sp, S. cerevisiae , Azotobacter chroococcum Pseudomonas fluorescenses, P. cepacia, P. Putida, Providencia stuartii, Actinomuyces, Mohos, Levaduras,

46. los EM, como inoculos microbiano, para cambiar el equilibrio microbiológico del suelo de manera que puedan mejorar la calidad del suelo, reforzar la producción y protección de las cosechas y protecciones, conservar los recursos naturales, y finalmente también crear una agricultura más sustentable y ambiental EM contiene especies seleccionadas de microorganismos que incluyen poblaciones predominantes de bacterias ácidas lácticas y levaduras y números más pequeños de las bacterias fotosisnteticas, actinomicetos y otros tipos de organismos. Todos éstos son entre si mutuamente compatibles y pueden coexistir en el cultivo líquido

47. Éstos incluyen hongos del genero Penicillium, Trichoderma, y Aspergillus, y actinomycetes del género Streptomyces . Los antibióticos que ellos producen pueden tener efectos biostaticos y biocidas en patógenos de la planta que están en el suelo, incluso Fusarium Tales microorganismos incluyen bacterias fotosintéticas que realizan la fotosíntesis anaerobicamente incompleta, cierto Phycomycetes (hongos que se parecen las algas), y algas verdes y algas azul verdes que funcionan aerobicamente

48. Las funciones de los Microorganismos Beneficiosos La fijación de nitrógeno atmosférico . La descomposición de desechos y residuos orgánicos . La supresión de patógenos contenidos en el suelo . Reciclando e incrementado la disponibilidad de nutrientes para la planta . La degradación de tóxicos incluso los pesticidas . La producción de antibióticos y otros compuestos bioactivos . La producción de moléculas orgánicas simples para la captación de la planta . Complexación de metales pesados para limitar la captación de la planta . Solubilización de fuentes nutrientes insolubles . La producción de polisacáridos para mejorar la agregación de la tierra .

49. Las funciones de los Microorganismos Dañinos La inducción de enfermedades de la planta El estímulo de patógenos contenidos en el suelo La inmovilización de nutrientes de la planta La inhibición de germinación de la semilla La inhibición de crecimiento de la planta y desarrollo La producción de substancias fitotoxicas

50. Enzimas inmovilizadas Reciclabes. Robustas. Bajos costos de operación. Fácil recuperación. Bajos costos down. Bajos costos up. Bajos costos Main. Nuevas propiedades.

51. Hubo microporos de 10 micrometros con agregados de microcolonias unidas a la biomasa filamentosa y macroporos de 20 a 200 micrometros en la matriz de la biomasa. El área microporosa fue del 30% en la base y del 90 % en la superficie Una biopelícula de 640 micrometros de EM Okabe, Kuroda y Watanabe 1998

52. Biodegradación de tetracloruro de carbono en u n biorreactor de biopelícula fija y su estudio cinético Jin & Englande 1998 Biorreactor de flujo continuo de biopelícula fija con potencial redox controlado incialmente La columna fue sembrada con un cultivo mixto de microroganismos indigenas de Pseudomonas cepacia y y providencia stuartii. El biorreactor mostro un 98 y 99.9% de degradación del TCC de una concentración incial de 200 ug/L con una retención de 1 a 4 días respectivamente. Los modelos bifásicos y de Eckenfelder proveyeron excelentes correlaciones y fueron fáciles de aplicar.