Revista Colombiana de Biotecnología

Standardising a bioassay for the preliminary evaluation of three commercial Bacillus thuringiensis formulations against Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae)

La polilla del tomate (Tuta absoluta Meyrick; Lepidoptera: Gelechiidae) es una de las plagas más devastadoras del tomate en Colombia y países suramericanos, produciendo pérdidas de hasta el 100% en cultivos sin protección. En 2009, T. absoluta se detectó en España, Portugal y países del mediterráneo, además de Inglaterra, Bulgaria y Alemania. Para su control se utilizan insecticidas químicos que generan resistencia e impacto ambiental y de salud. La alternativa de utilizar biopesticidas contra esta plaga es de importancia creciente. En este estudio se evaluaron cinco métodos de bioensayo para medir adecuadamente la toxicidad sobre larvas de T. absoluta de tres productos comerciales: Dipel®, XenTary® y Turilav®, formulaciones a base de Bacillus thuringiensis (Bt). El método de Inmersión del folíolo, con el producto Dipel®, causó el 100% de mortalidad de larvas y 96% de supervivencia del testigo; este método presentó diferencias significativas al segundo (F=0,025, p>0,05) y cuarto (F=0,0018, p>0,05) día después de la aplicación (DDA). El método de Aspersión foliar por aerógrafo produjo 100% de mortalidad de larvas con Dipel® al segundo DDA (F=7,94x10-10, p> 0,05), y produjo diferencias significativas también al cuarto DDA (F=3,45x10-6, p>0,05). Los métodos Foliolos sumergidos y Medio de cultivo provocaron una alta mortalidad en el control por lo que fueron rechazados. El uso de Dipel®, XenTari® y Turilav® en concentración de 1,25 g/L causó entre 80-100% de mortalidad entre el segundo y octavo DDA en tres métodos evaluados válidos (1, 2, 3), además corrobora la actividad biológica de B. thuringiensis sobre este insecto plaga.

The tomato moth (Tuta absoluta Meyrick; Lepidoptera: Gelechiidae) is one of the most devastating tomato pests in Colombia and South-American countries, producing losses of up to 100% in unprotected crops. T. absoluta was detected in Spain, Portugal and Mediterranean countries in 2009, as well as England, Bulgaria and Germany. Chemical insecticides are used for controlling it; however, they produce resistance and an environmental and human health impact. Finding an alternative to using biopesticides against this pest is becoming increasingly important. This study evaluated five bioassay methods measuring three commercial products toxicity on T. absoluta larvae: Dipel, XenTary and Turilav Bacillus thuringiensis (Bt) -based formulations. The leaf dipping bioassay method caused 100% larvae mortality with Dipel, the control group having 95% survival rate. The other products showed significant differences on the 2nd (F=0.025, p>0.05) and 4th (F=0.0018, p>0.05) days after application (DAA). The leaf spray airbrush method produced 100% larvae mortality with Dipel on the 2nd DAA, having significant differences from the other products tested on 2nd (DAA F=7.94 x 10-10, p>0.05 ), 4th (F=3.45x10-6, p>0.05 ) and 8th (F=1.07x10-5, p>0.05 ) DAA. Submerged leaflet and culture medium methods caused high mortality in controls and were thus rejected. A variation of the leaflet immersion method was standardised. The three commercial products produced high mortality in Lab conditions regarding T. absolute larvae control at 1.25 g/L concentration, thereby corroborating the biological activity of B. thuringiensis against this insect pest

Analysing horizontal gene transfer in bioremediation trials using recalcitrant grease

El empleo de microorganismos como herramienta para la mineralización de contaminantes orgánicos es una práctica que ha tomado mucha fuerza gracias a su eficiencia y bajo costo. La transferencia horizontal vía conjugación de genes es un requerimiento básico para optimizar procesos de biorremediación, por esta razón, además de conocer la diversidad metabólica es fundamental entender las interacciones que ocurren en una comunidad bacteriana para potenciar los procesos de biorremediación en campo. En este estudio se busca evaluar el potencial de transferencia horizontal (TH), tanto in vitro como en microcosmos de suelo, de aislamientos de bacterias obtenidas de un pasivo ambiental de grasas provenientes de la explotación carbonífera del Cerrejón. Inicialmente se agruparon los aislamientos de acuerdo con sus patrones de resistencia a antibióticos: ampicilina, cloramfenicol, gentamicina, tetraciclina y kanamicina. El potencial de TH de las cepas Vlf4, Ot3, Ot6, Pgt4, Blf11 y Vlf13 fue evaluado in vitro en medio sólido Luria-Bertani (LB) donde se obtuvieron nuevos fenotipos a partir de los cruces Vlf13xOt6 y Pgt4xOt6, el nuevo fenotipo indica resistencia a los dos marcadores (ampR, kanR) y su morfología sugiere que el receptor, en los dos casos, es la cepa Ot6. Los parentales Vlf13, Pgt4 y Ot6 fueron identificados por amplificación del gen RNAr 16S como Pseudomonas sp., Pseudomonas sp. y Chryseobacterium sp., respectivamente, y los transconjugantes como Chryseobacterium sp. Posteriormente, estos dos cruces fueron sometidos a ensayos de transferencia horizontal en microcosmos de suelos, donde se hizo evidente nuevamente la presencia de TH a una menor tasa. Los resultados obtenidos indican la posibilidad de un potencial de transferencia horizontal de genes entre los aislamientos seleccionados, dando lugar a la probabilidad de formular en futuros estudios un consorcio de bacterias que demuestran tener esta ventaja adaptativa

Using microorganisms as a tool for mineralising organic pollutants is a practice which has begun to gain strength due to its efficiency and low cost. Horizontal gene transfer (HGT) by conjugation is important for optimising bioremediation processes. The metabolic diversity of catabolic pathways must thus be studied; however, the microbial interactions occurring in bioremediation consortia must also be understood. This will lead to improving bioremediation in the field. This study was aimed at evaluating HGT potential in vitro and in soil microcosms from bacterial strains isolated from grease samples obtained from a disposal site situated in the Cerrejon coal mine. The isolates were initially grouped by selective markers: ampicillin, chloramphenicol, gentamicin, tetracycline and kanamycin. The Vlf4, Ot3, Ot6, Pgt4, Blf11 and Vlf13 strains HGT potential was evaluated in vitro on Luria-Bertani LB agar. New phenotypes were obtained from mating between Vlf13xOt6 and Pgt4xOt6. The new phenotype indicated resistance to both antibiotic markers and its morphology suggested that isolate Ogt6 was the receptor in both cases. Vlf13, Pgt4 and Ot6 parental strains were identified by RNAr 16S as being Pseudomonas sp. Pseudomonas sp. and Chryseobacterium sp., respectively; the transconjugants were identified as being Chryseobacterium sp. Soil microcosms were subsequently constructed with Vlf13xOt6 and Pgt4xOt6 and new phenotypes were detected at a lower rate but having the same possible receptor. These results suggested that the selected isolates had HGT potential which could lead to formulating a bacterial consortium having an adaptive advantage in future studies.

The effect of a Pseudomona aeruginosa-based bioproduct on a tomato crop (Solanum licopersicum Mill)

El uso de bioproductos se incrementa gradualmente en la agricultura de países que propugnan un cambio hacia un modelo en armonía con el medioambiente. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la respuesta del cultivo del tomate a la aplicación del bioproducto Gluticid®, obtenido a partir de metabolitos activos de Pseudomona aeruginosa. Los experimentos se desarrollaron en áreas experimentales del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA) de Cuba, y se estudiaron cinco tratamientos, cuatro con la aplicación de Gluticid® y un tratamiento testigo (sin aplicación del producto). Los tratamientos con Gluticid® (5 g.L-1), se realizaron imbibiendo las semillas con el producto (15 y 30 min) y a su vez se realizó una segunda aplicación foliar del bioproducto. En el cultivo se evaluaron algunas variables de crecimiento y desarrollo, y se determinó el rendimiento agrícola. Los resultados mostraron la efectividad del bioproducto, destacándose el tratamiento que recibió la aplicación de Gluticid® una sola vez con 30 min de imbibición, confirmándose la efectividad de este bioproducto en la obtención de plantas más vigorosas, así como un estímulo en el crecimiento y desarrollo de las plantas con la consiguiente obtención de rendimientos aceptables.

Bioproduct use has gradually increased in the agriculture of countries promoting change towards an insecticide model more in harmony with the environment. The present work was aimed at evaluating the response of a tomato crop to the application of Gluticid® (a bioproduct obtained from Pseudomona aeruginosa, PSS strain). The experiments were carried out in experimental areas belonging to the Cuban National Institute of Agricultural Sciences (INCA); five treatments were studied, four involving Gluticid® application and a test treatment. The Gluticid® treatments were carried out by submerging the seed with the product (15 and 30 minutes) and then a second foliate application of the bioproduct was carried out. Some growth indicators were evaluated and agricultural yield was determined. The results confirmed the bioproducts effectiveness; a single application of Gluticid® involving 15 minutes submersion stood out as being the most effective treatment. This confirmed this bioproducts effectiveness in obtaining vigorous plants and obtaining acceptable yields.

The effect of oxygen and glucose on polymeric resin methanogenesis and mineralisation

En el presente trabajo se evaluó el efecto de la concentración de oxígeno disuelto (OD) y la presencia de la glucosa en la metanogénesis y mineralización de los compuestos de resinas poliméricas, mediante cultivos en lote. El inóculo utilizado para los cultivos fueron lodos procedentes de un reactor de lecho de lodos con flujo ascendente UASB (por sus siglas en inglés), alimentado con glucosa y aguas residuales de resinas poliméricas, y 1,0 mg L-1 d-1 de oxígeno disuelto en estado estacionario. Todas las pruebas fueron realizadas con 1500 mg L-1 de demanda química de oxígeno, a 30±2° C, con 23,8 g L-1 de sólidos suspendidos volátiles como inóculo y una relación demanda química de oxígeno / sólidos suspendidos volátiles de 1. El efecto de diferentes concentraciones de oxígeno disuelto mostró que, para la glucosa, con bajas concentraciones (0,6 y 1,0 mg L-1) la eficiencia de remoción de la demanda química de oxígeno y la actividad metanogénicas permanecieron constantes, pero la eficiencia de remoción de la demanda química de oxígeno para los compuestos de resinas poliméricas aumentó 58,1±1% y el rendimiento de metano disminuyó, debido a que una mayor fracción del carbono alimentado fue mineralizada a dióxido de carbono, posiblemente por una ruta aerobia. Los resultados con diferentes proporciones de glucosa / compuestos de resinas poliméricas (CRP) en presencia de 0,6 mg L-1 de oxígeno disuelto mostraron que la presencia de glucosa no mejoró la eliminación de los compuestos de resinas poliméricas. Sin embargo, la actividad metanogénica disminuyó en un 75% cuando solamente se usó a los compuestos de resinas poliméricas como sustrato, al compararla con la actividad metanogénica con glucosa como única fuente de carbono, sugiriendo que la glucosa no favorece la eliminación de los compuestos de resinas poliméricas, pero proporciona una mejor tolerancia al oxígeno. Se concluye que la presencia de bajas concentraciones de oxígeno disuelto en los lodos metanogénicos favoreció la metanogénesis y mineralización de los compuestos de resinas poliméricas.

The effect of dissolved oxygen concentration and glucose on polymeric resin compounds methanogenesis and mineralisation was examined in batch cultures. They were inoculated with sludge from an upflow anaerobic sludge blanket reactor fed with polymeric resin compounds and 1.0 mg L-1 steady-state dissolved oxygen. All tests were carried out with 1,500 mg L-1 chemical oxygen demand (COD), at 30±2°C, with 23.8 g L-1 volatile suspended solids (VSS) as inoculum and 1:1 COD/VSS ratio. The effect of different dissolved oxygen concentrations showed that COD efficiently removed glucose whilst methanogenic activity remained constant at low concentrations (0.6 and 1.0 mg L-1), but polymeric resin compounds COD removal efficiency increased 58.1±1% whilst methane yield decreased, due to the higher aerobic mineralisation of carbon to carbon dioxide. The result of different glucose/polymeric resin compound ratios in the presence of 0.6 mg L-1 dissolved oxygen showed that glucose did not improve polymeric resin compound removal. However, methanogenic activity decreased by 75% with polymeric resin compounds as substrate compared to methanogenic activity with glucose as sole carbon source, suggesting that the presence of glucose promotes conditions for higher tolerance to oxygen. The presence of low dissolved oxygen concentrations therefore promotes polymeric resin compounds methanogenesis and mineralisation.

Field evaluation of yam plants (Dioscorea alata L.) obtained from microtubers produced in a temporary immersion system

Los microtubérculos en algunas especies de plantas constituyen una importante alternativa como material vegetal de plantación. Se definió como objetivo de trabajo evaluar en campo la respuesta morfoagronómica de las plantas obtenidas de los microtubérculos de ñame formados en Sistema de Inmersión Temporal (SIT). Como variantes experimentales se plantaron tres categorías de microtubérculos, clasificados según su masa fresca (I. de 0,5 a 0,9 g; II. de 1,0 a 2,9 g; III. igual o mayor de 3,0 g), plantas in vitro previamente aclimatadas y corona de tubérculo. Se evaluó el efecto de la masa fresca de los microtubérculos sobre su brote, supervivencia y posterior desarrollo de las plantas derivadas de ellos en campo. Con los microtubérculos de ñame, con una masa fresca igual o superior a 3,0 g, se alcanzó el más alto porcentaje de brotación (91,30%) y supervivencia de las plantas (96,50%), así como las mejores respuestas en los caracteres cuantitativos que se evaluaron en campo. Estos resultados confirmaron la importancia de la masa fresca de los microtubérculos para ser empleados como material vegetal de plantación directo en campo

Microtubers in some plant species represent an important alternative crop-planting material. The present work involved field work for evaluating the morphoagronomic response of plants obtained from yam microtubers produced in a temporary immersion system (TIS). Three categories of microtuber were planted as experimental variants; they were classified by fresh mass (1 - 0.5 to 0.9 g, 2 - from 1.0 to 2.9 g and 3 - equal toor greater than 3.0 g), previously in vitro-acclimated plants and tuber crowns. The effect of microtuber fresh weight on their sprouting, survival and later development of the plants derived from them in the field were evaluated. The highest sprouting (91.30%) and plant survival percentages (96.50%) and the best response in quantitative traits evaluated in the field were obtained with yam microtubers having a fresh mass equal to or greater than 3.0 g. These results confirmed the importance of microtubers fresh weight for using them as plant material in direct planting in the field.

The effect of different anthranilic acid concentrations on maize growth

La rizobacteria Azospirillum brasilense basa su capacidad promotora del crecimiento vegetal en la producción de auxinas y otras hormonas, entre ellas el ácido antranílico (AA). En este trabajo se determinó el efecto del AA (0, 500, 1000, 3000 y 5000 ppm) en el crecimiento y la acumulación de biomasa del híbrido de maíz 83G66 en condiciones de invernadero. El AA de 500 a 3000 ppm promovió un mayor crecimiento (área foliar y altura de planta), y el AA de 1000 y 3000 ppm incrementó significativamente la biomasa seca en maíz en comparación con el testigo. El 90% de la asimilación del AA en las plantas ocurrió durante los primeros 10 días después del tratamiento.

The plant growth-promoting ability of the Azospirillum brasilense rhizo-bacterium is based on auxin production and that of other hormones, anthranilic acid (AA) being outstanding amongst them. This work was thus aimed at determining the effects of anthranilic acid (0, 500, 1000, 3000, and 5000 ppm) on maize growth and dry biomass accumulation in greenhouse conditions using the 83G66 hybrid. Significantly increased plant growth (leaf area and plant height) was achieved with 500 to 3,000 ppm AA, whilst 1,000 to 3,000 ppm AA significantly increased dry biomass accumulation in maize compared to control (0 ppm). 90% of AA in maize plants was assimilated during the first 10 days post-treatment

Microsatellites developed in guava (Psidium guajava L.) and their usefulness in evaluating diversity in the Myrtaceae family

Optimization of feeding strategy for the ergosterol production by yeasts Saccharomyces cerevisiae

Objective of this study was to optimize ergosterol production by yeast strain Saccharomyces cerevisiae with the use of computer controlled feeding of cultivation medium. Baker´s yeasts strain of Saccharomyces cerevisiae originally modified and selected as mutant D7 was further applied in an industrial scale and also in this investigation. Composition of cultivation medium was optimized with the use of a modified Rosenbrock´s method with regard to following components: glucose, yeast extract, ammonium sulphate, potassium dihydrogen phosphate, magnesium sulphate and calcium chloride. Cultivation of yeast culture was performed in 7 L laboratory bioreactor with a working volume of 5 L equipped with a control unit and linked to a computer, with dissolved oxygen tension measurement, oxygen and carbon dioxide analyzers. BIOGENES prototype software was created from the commercial control system Genesis for Windows 3.0 (GFW), from Iconics and CLIPS 6.04 for the PC-Windows platform. From various factors affecting sterol biosynthesis a specific growth rate was chosen. Feed rate was controlled according to mathematical model. In this case it dealt with a design of optimal profile of specific growth rate with consequent calculation of carbon dioxide profile. Sterol concentration in the dry biomass increased from 1.0 % up to 3 %.

El objetivo de este estudio fue optimizar la producción de ergosterol por una cepa de levadura Saccharomyces cerevisiae, controlando la alimentación de medio de cultivo por computadora. La cepa de levadura panadera Saccharomyces cerevisiae originalmente modificada y seleccionada como mutante D7 fue posteriormente utilizada a escala industrial y también para esta investigación. La composición del medio de cultivo fue optimizada usando el método modificado de Rosenbrock respecto a los siguientes componentes: glucosa, extracto de levadura, sulfato de amonio, fosfato dihidrógeno de potasio, sulfato de magnesio y cloruro de calcio. El cultivo de las células de levadura se llevó a cabo en un biorreactor de laboratorio de 7L con un volumen de trabajo de 5L, equipado con una unidad de control conectada a una computadora, con medición de la tensión de oxígeno disuelto y analizadores de oxígeno y dióxido de carbono. Un software prototipo BIOGENES fue creado a partir del sistema de control comercial Genesis para Windows 3.0 (GFW), de Iconics y CLIPS 6.04 para la plataforma de PC-Windows. A partir de varios factores que afectan la biosíntesis de esterol se escogió una tasa específica de crecimiento. La tasa de alimentación se controló mediante un modelo matemático. En este caso, se trató con un diseño de perfil óptimo de tasa de crecimiento específico con un consecuente cálculo del perfil de dióxido de carbono. La concentración de esterol en la biomasa seca se incrementó desde 1,0% hasta 3%.

Different pesticides effect on Azotobacter chroococcum growth

Se evaluó el efecto de diferentes agroquímicos cuyos principios activos se basan en Carboxin: 5,6-dihydro- 2-methyl-N-phenyL-1,4-oxathiin-3 carboxamide; Tiram: tetramethylthioperoxydicarbonic diamide; Imidacloprid: (1-(6-cloro6-4-piridinil-metil)-N-nitroimidazolidin-2-ilideneamina); Cipermetrina: (1RS)-cis,trans-3-(2,2-diclorovinil)-2,2-dimetilciclopropano carboxilato de (RS)-ciano-3-Fenoxibencilo; Smetolachloro: (S)-2-cloro-N-(2-etil-6-metil-fenil)-N-(2-metoxi-1-metil-etil)-acetamida; Fluometuron: 1,1- dimetil-3(alfa, alfa, alfa-trifluoro-m-tolil) urea y Glifosato: (N-(fosfonometil) glicina) sobre la viabilidad del inoculante biológico Monibac® - Corpoica cuyo ingrediente activo es la bacteria diazotrófica no simbiótica Azotobacter chroococcum AC1, aplicando las técnicas de concentración mínima inhibitoria y de compatibilidad. Los resultados demostraron la susceptibilidad del microorganismo frente al insecticida cipermetrina al 50% y al ser mezclado con los demás plaguicidas en la dosis utilizada regularmente en campo. Se encontró que no hubo efectos significativos (PA. chroococcum AC1, bajo las diferentes dosis evaluadas infiriendo que esta bacteria en condiciones de laboratorio es capaz de tolerar estas sustancias químicas mediante diferentes mecanismos fisiológicos sin afectar su crecimiento

Minimum inhibitory concentration and compatibility techniques were used for evaluating the effect of agrochemicals whose active ingredients are based on carboxin (5,6-dihydro-2-methyl-N-phenyl- 1,4-oxathiin-3carboxamide), tiram (tetramethylthioperoxydicarbonic diamide), imidacloprid (1-(6-cloro6-4-pyridinyl-methyl)-N-nitroimidazolidin-2-ilideneamina), cypermethrin ((1RS)-cis, trans-3-(2.2- dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropane carboxylate (RS)-cyano-3-phenoxybenzyl), S-metolachlor ((S)-2- chloro-N-(2-ethyl-6-methyl-phenyl)-N-(2-methoxy-1-methyl-ethyl)-acetamide), fluometuron (1,1-dimethyl-3 (alpha, alpha, alpha-trifluoro-m-tolyl)) urea and glyphosate (N-(phosphonomethyl) glycine)) on the viability of Monibac (a biological inoculant/biofertiliser produced by CORPOICA, Colombia) whose active ingredient is based on Azotobacter chroococcum AC1 (a non-symbiotic diazotrophic bacteria). The results demonstrated the susceptibility of the organism to 50% cypermethryn when it was mixed with other pesticides in the ratio regularly used in the field. It was found that the pesticides (carboxin, thiram, imidacloprid, S-metolachlor, fluometuron and glyphosate) had no significant effects (P

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 gives the results obtained from assessing the growth, development and viability of a native bacterial strain (Azotobacter A15MG) having biofertiliser potential grown in culture medium obtained from vegetable solid waste (VSW): i.e. Brassica Oleracea (cabbage), Lactusa sativa (lettuce) and Allium fistulosum (chives). The bacterias growth on VSW culture medium at 25%, 50% and 75% w/v concentrations was evaluated, the 25% concentration producing the best growth. The following values were obtained for the chemical characterisation of this culture medium after it had been sterilised: 0.035% carbohydrates, 0.4044% protein, 0.03574% ash, 99.3955% moisture, 6.93 mg / l sulphur, 0.170 mg / l phosphorus, 0.2 mg / l manganese, 409.2 mg / l potassium, 1.842 mg / l iron, 14 mg / l sodium and 0.1 mg / l zinc, 28.056 mg / l calcium and 17.017 mg / l magnesium. The bacteriums nitrogen-producing and indol acetic acid (IAA)-fixing capacity were also evaluated in the 25% culture medium, 4.8725 mg/l and 13.5837 mg/l concentrations being obtained, respectively. A viability test was then carried out over a 2-month period. The results showed that VSW produced in local market squares can be used as culture medium offering a nutritional contribution to microorganisms having agricultural interest and minimising environmental-generated pollution.

Studying the diversity of guava (Psidium guajava L.) accessions using ISTR molecular markers

Los estudios de variabilidad genética resultan útiles para el manejo racional del material, tanto para su conservación como para el mejoramiento. La Repetición de Secuencias Inversas Marcadas (ISTR) es una técnica basada en la PCR que permite el estudio de la diversidad genética de individuos y poblaciones; identificación de cultivares, entre otras aplicaciones. En este sentido, el objetivo del presente trabajo fue estudiar la diversidad de accesiones de guayabo empleando este marcador molecular. Para el análisis de los datos se generó una matriz de ausencia-presencia de las bandas polimórficas, a partir de la cual se desarrolló un análisis de agrupamiento basado en el coeficiente de Jaccard y el método UPGMA para la construcción del dendrograma con el programa NTSYS-pc. La evaluación de los genotipos de guayabo con el marcador ISTR generó un total de 52 bandas polimórficas, las cuales permitieron diferenciar todos los materiales evaluados, corroborando la utilidad de esta técnica para la identificación de accesiones en la especie. El análisis de agrupamiento permitió evidenciar la formación de cuatro grupos de diversidad definidos y la presencia de cuatro accesiones externas. Las diferencias encontradas en el agrupamiento de las accesiones por ISTR respecto a las obtenidas previamente por AFLP y SSR sugieren que el elegir la técnica más apropiada para determinados estudios puede resultar un proceso difícil. Los resultados discutidos en este trabajo indican la necesidad de realizar estudios integrados en el banco de germoplasma de este cultivo para lograr un manejo más racional de la base genética del mismo.

Genetic variability studies can be useful for the rational management of material as well as its conservation and improvement. Inverse sequence-tagged repeat (ISTR) is a PCR-based technique which allows individuals and populations genetic diversity to be studied, cultivars to be identified, etc. The present work was thus aimed at using this molecular marker to study guava accession diversity. An absence-presence matrix for polymorphic bands was generated for data analysis; cluster analysis was developed from this, based on Jaccards coefficient and the UPGMA method for dendrogram construction using NTSYS-pc software. Guava genotype evaluation with the ISTR marker generated 52 polymorphic bands, allowing all the materials being evaluated to be differentiated, thereby corroborating this techniques use for identifying accessions in the specie. Cluster analysis revealed the formation of four defined diversity groups and the presence of four external accessions. The differences encountered for accession clustering with ISTR regarding those previously obtained by AFLP and SSR suggested that choosing the most appropriate technique for determinate studies can be difficult. The results indicated the need for carrying out integrated studies on this crops germplasm bank to ensure more suitable management.

Lipases: enzymes having the potential for developing immobilised biocatalysts by interfacial adsorption

Las lipasas son enzimas con propiedades funcionales muy interesantes que permiten su utilización práctica en diversos campos de las industrias agroquímica, farmacéutica, de detergentes y alimentaria, así como en química fina. Entre las aplicaciones más importantes de estas moléculas se encuentran: la resolución de mezclas racémicas, la obtención de compuestos ópticamente puros y la bioconversión de principios activos. En este trabajo se presenta una amplia revisión del tema, que abarca desde aspectos estructurales y funcionales de las lipasas, hasta la inmovilización de estas enzimas mediante adsorción interfacial y su empleo en biotecnología

Lipases are enzymes having very interesting functional properties thereby enabling their practical use in different fields related to agro-chemical, pharmaceutical and food industries, as well as in fine chemistry. The most relevant applications for these molecules would be racemic mixture resolution, obtaining optically-pure compounds and the bioconversion of active principles. This work presents a broad review of the topic, ranging from lipases structural and functional features to these enzymes immobilisation by interfacial adsorption and their use in biotechnology

Bioremediation of sludge contaminated with used lubricants

Los lodos contaminados con residuos de aceites lubricantes usados generan gran impacto ambiental negativo al no ser manejados adecuadamente. Se propuso la biorremediación para disminuir la concentración de dichos contaminantes. Los ensayos fueron realizados en las instalaciones de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) de Río Frío (Girón, Santander, Colombia), donde se evaluaron consorcios microbianos nativos, que posteriormente se adicionaron a las biopilas conformadas por lodos deshidratados provenientes del tratamiento primario de aguas residuales domésticas (usados como fuente de materia orgánica), lodos provenientes de lavaderos de carros y lodos de alcantarillado de la zona industrial de la ciudad de Bucaramanga (Colombia). Se aislaron, identificaron y conservaron cepas microbianas con capacidad degradadora de hidrocarburos totales de petróleo (TPH) como Pseudomonas spp., Acinetobacter spp, Enterobacter cloacae, Citrobacter spp., Bacillus brevis, Micrococcus spp y Nocardia spp. Se hizo una serie de pruebas piloto donde se inoculó cada montaje con un consorcio bacteriano a una concentración de 3x10(8) UFC/ml de bacterias y microorganismos fúngicos como Aspergillus spp., Fusarium spp., Trichoderma spp., a una concentración de 1x10(6) esporas/ml; se monitorearon parámetros de temperatura, pH, humedad y oxigenación. Se realizaron dos ensayos para verificar el comportamiento de dichos tratamientos; se analizó la variable continua TPH en ppm mediante el método de modelos mixtos lineares en bloques aleatorios completos, que revelaron diferencias significativas entre la biopila control y las biopilas bajo prueba; se obtuvieron porcentajes de remoción hasta de 94% de TPH en 120 días y 84% en 40 días, lo que reflejó un efecto positivo en la utilización de los consorcios de microorganismos bajo prueba en la descontaminación de lodos de alcantarillado industrial y lodos de lavaderos de carros.

Sludge contaminated with used lubricating oil waste produces a large negative environmental impact by not being handled properly. Bioremediation was thus suggested for reducing the concentration of such pollutants. The trials were conducted at the Río Frío waste water treatment plant (WWTP) in Girón, Santander, Colombia. Native microbial associations were evaluated and subsequently added to biopiles made up of dried sludge from waste water treatment (organic matter source) sludge from washing cars and sewage sludge from the industrial area of Bucaramanga in Colombia. Several pilot tests were completed and several microbial strains, such as Pseudomonas spp., Escherichia coli, Citrobacter spp., Bacillus brevis, Micrococcus spp., were identified and isolated as they retained their ability to degrade total petroleum hydrocarbons (TPH). Each pilot assembly was inoculated with a 3x10(8) UFC/ml bacterial concentration and fungal microorganisms such as Aspergillus spp., Fusarium spp. and Trichoderma spp. at 1x10(6) spore/ml concentration. Parameters such as temperature, pH, humidity and oxygenation were monitored frequently. Two trials were completed to verify treatment patterns and results; TPH concentration was analysed continuously using a linear mixed model approach in randomised complete blocks. This revealed significant differences between control biopile (without microorganism consortia) and the biopiles being tested here, 94% TPH removal being obtained in 120 days and 84% TPH in 40 days. This reflected the positive effect of using a consortium of microorganisms when testing the decontamination of domestic sewage sludge, industrial sludge and car wash sludge.

The effect of adding iron and zinc ions to ethanol production from two recombinant Saccharomyces cerevisiae strains

La producción de etanol por fermentación es influenciada por la presencia de iones metálicos como hierro y zinc dado que son cofactores de la enzima alcohol deshidrogenasa. El estudio de este efecto permitiría identificar el comportamiento de los microorganismos fermentadores en sustratos industriales que contienen altas concentraciones de este tipo de iones. Este trabajo evaluó la producción de biomasa, los azúcares residuales y la producción de etanol por fermentación de tres cepas de S. cerevisiae, CBS8066, recombinantes GG570-CIBI y GG570-CIBII, bajo el efecto de la adición de hierro a 0, 50 y 150 µM, y zinc a 0 y 50 µM. Las cepas presentaron inhibición en la producción de biomasa y etanol bajo efecto de iones de hierro y zinc, siendo dicha inhibición mayor al estar en presencia de zinc o alta concentración de hierro. GG570-CIBI mostró disminución en producción de biomasa de 4 g/L y una caída en producción de etanol de 40% en el tratamiento 150 µM hierro-50 µM zinc (con respecto al tratamiento basal). GG570-CIBII fue la menos afectada con inhibición en la producción de etanol inferior a 11% a las 20 h de fermentación. Adicionalmente, presentó la mayor producción de etanol cuando hubo adición de 150 µM Fe con o sin adición de zinc, siendo dicha producción entre un 9 y 14% superior a la de las cepas CBS8066 y GG570-CIBI respectivamente, bajo las mismas condiciones. Posteriormente, GG570-CIBII será evaluada en sustratos industriales debido a su menor inhibición en la producción de etanol, permitiendo así obtener mejores rendimientos.

Ethanol production by fermentation is influenced by the presence of metallic ions such as iron and zinc because these are alcohol dehydrogenase enzyme cofactors. Studying this effect leads to identifying the behaviour of microorganisms in industrial substrates containing high concentrations of these kinds of ions. This work therefore evaluated biomass production, residual sugars and ethanol production by fermenting three S. cerevisiae strains (CBS8066, recombinants GG570-CIBI and GG570-CIBII) under the effect of adding ferrous ion at 0, 50 and 150 µM and zinc ion at 0 and 50 µM. The strains had inhibited biomass and ethanol production when zinc and ferrous ions were added; such inhibition was greater in the presence of zinc or iron having higher concentrations. GG570-CIBI had 4 g/L reduction in biomass production and ethanol production dropped by 40% in the 150 µM iron-50 µM zinc treatment (compared to base treatment). GG570-CIBII was the less affected, having less than 11% inhibition of ethanol production at 20 h fermentation. GG570-CIBII presented the greatest ethanol production when 150 µM iron was added to the culture medium with or without adding zinc; in this case, production was 9% and 14% greater than CBS8066 and GG570-CIBI ethanol production, respectively, in the same conditions. GG570-CIBII will be evaluated later on using industrial substrates due to its lower ethanol production inhibition, thereby leading to better yields being obtained.

The influence of the substrate used for growing edible fungi on their nutraceutic characteristics

Siendo Colombia un país en el cual hay un gran desarrollo de la actividad agraria, generadora de cantidades apreciables de desechos que dan lugar a un problema ambiental, el cultivo de los hongos presenta un potencial en aplicaciones biotecnológicas que derivan de la diversidad metabólica de los mismos. Dicho potencial está tanto en la producción de los hongos como alimentos con óptimas calidades nutricionales, como en la obtención a partir de las setas de productos bioactivos que permitirían en un futuro no muy lejano contribuir a la economía del país y a la descontaminación ambiental. Dentro del reino fungi, las especies de Pleurotus pueden crecer sobre una amplia variedad de sustratos y tienen especiales propiedades para degradar los componentes lignocelulósicos presentes en mayor proporción en los residuos de la agroindustria. El objetivo del presente estudio fue el de evaluar el efecto del sustrato sobre las propiedades nutricionales o nutriceúticas de hongos del género Pleurotus. Como resultado se determinó que efectivamente la composición de los hongos en cuanto al contenido de proteínas netas, fibra, humedad, cenizas, carbohidratos y grasas totales varía con el sustrato empleado, lo que incide directamente en las propiedades antes anotadas, si se tiene en cuenta que dentro de los componentes determinados se encuentran metabolitos como polisacáridos y esteroles con bioacciones previamente reportadas. De igual manera, se encontró que estas variaciones son diferentes dependiendo de la especie

Colombia is a country which is mainly devoted to agricultural activity, thereby producing large amounts of vegetal waste leading to environmental problems; fungi-growing thus represents a potential biotechnical application resulting from the fungis own metabolic diversity. Such potential lies in producing fungi as food having optimum nutritional quality and obtaining bioactive products from fungi which would contribute to Colombias economy in the not too distant future and to reducing environmental contamination. Within the fungi kingdom, the Pleurotus species can grow on a great variety of substrates and they have special properties for degrading the large percentages of lignocelulosic components present in agroindustrial waste. The present study was aimed at evaluating the effect of the substrate used on the fungis nutritional and/or nutriceutical quality (genus Pleurotus). It was indeed determined that fungal composition, regarding net protein content, fibre, humidity, ash, carbohydrates and total fats, varied with the substrate used, thereby having a direct impact on their properties, taking into account that certain components contain metabolites such as polysaccharides and sterols which have previously reported bioaction. It was also found that such variations differed, depending on the species.

The need for a Colombian bioinformatics and computational biology centre

Los principales y más revolucionarios avances de la biología en este siglo se han derivado de la información proveniente de genomas completos de diferentes organismos. Los descubrimientos que se derivan de la genómica están generando un nuevo paradigma en la biología, sustituyendo la era de la biología centrada en los genes por aquella centrada en los genomas. Este nuevo concepto es base para desarrollos de gran potencial e impacto social en diferentes áreas como la medicina, la agricultura y la industria. El éxito en el desarrollo de métodos de última generación para la secuenciación de genomas, la proteómica y todas las omicas, ha contribuido al surgimiento de nuevas posibilidades para el análisis de la enorme cantidad de datos que se están generando mediante el uso de herramientas computacionales, dando origen a una nueva rama de estudio conocida como bioinformática o biología computacional. Este trabajo hace una revisión general del desarrollo de la bioinformática y la biología computacional en Colombia. Inicialmente, a modo de comparación, describimos el desarrollo de esta ciencia en otros países latinoamericanos que son reconocidos en el área. Finalmente, se discuten los principales aspectos que van a jugar un papel importante en el futuro de esta ciencia en nuestro país, y que además justifican la necesidad de crear un centro nacional de bioinformática y biología computacional.

The main, most revolutionary advances in biology during this century have arisen from information being provided from revealing different organisms complete genomes. The discoveries deriving from genomics are leading to a new paradigm in biology, the era of gene-centred biology being substituted for that centred on genomes. Such new concepts areas such as medicine, agriculture and industry. The successful development of latestgeneration methods for genome sequencing, proteomics and all the other -omics has contributed towards an enormous amount of genetic data being produced that needs to be analyzed using computational tools. This has led to the development of a new area called bioinformatics or computational biology. The present work gives a general overview of the development of bioinformatics and computational biology in Colombia. The justification for the establishment of a National bioinformatics and computational biology centre is discussed, as well as some aspects that will be crucial for developing this science in Colombia