Revista Colombiana de Biotecnología

Genomic of phytopathogenic fungi as tool to develop of manage strategy

Germination and in vitro multiplication of Matricaria recutita L.: total phenols determine their germination

RESUMEN La manzanilla (Matricaria recutita L., Chamomilla recutita L. y Matricaria chamomilla L.), es conocida por su alto contenido de compuestos fenólicos que le confieren propiedades antiinflamatorias, antisépticas y antimutagénicas. En este estudio se evaluó el porcentaje de fenoles totales y la germinación en cinco periodos de almacenamiento de semillas de M. recutita (5, 31, 75, 96 y 128 días). Además, se evaluó el efecto de citoquininas (6-Bencil Amino Purina, BAP y Kinetina) y auxinas (α-Ácido Naftalen Acético, ANA) en la brotación in vitro de esta especie. Se evidenció que la concentración total de fenoles disminuyó de 13.8% a 1.9% en los cinco periodos de almacenamiento evaluados y que los porcentajes de germinación aumentaron de 2.2% a los cinco días a 8,9% a los 128 días de almacenamiento, mostrándose evidencia de una correlación de -0.989 entre la germinación y el contenido de fenoles totales. Los mejores resultados para inducir brotación (5 brotes/explante) fueron obtenidos en el medio de cultivo MS con citoquininas.

ABSTRACT Chamomile (Matricaria recutita L., Chamomilla recutita L., and Matricaria chamomilla L.) is known for its high content of phenolic compounds that confer anti-inflammatory, antiseptic and antimutagenic properties. This study evaluated the percentage of total phenols and germination in five storage periods of M. recutita seeds (5, 31, 75, 96 and 128 days). In addition, the effect of cytoki-nins (6-Benzyl Amino Purine, BAP and Kinetin) and auxins (α-Naphthalene Acetic Acid, ANA) on in vitro sprouting of this species was evaluated. It was evidenced that the total concentration of phenols decreased from 13.8% to 1.9% in the five storage periods evaluated and that the germination percentages increased from 2.2% at five days to 8.9% at 128 days of storage, showing evidence of a correlation of -0.989 between the germination and the content of total phenols. The best results to induce sprouting (5 shoots/ explant) were obtained in the MS culture medium with cytokinins.

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.

In vitro tissue culture, preliminar phytochemical analysis, and antibacterial activity of Psittacanthus linearis (Killip) J.K. Macbride (Loranthaceae)

ABSTRACT Hemiparasitic plants commonly known as mistletoe (muérdago in Spanish) in the families Santalaceae and Loranthaceae are common in various kinds of plants or trees, and many hemiparasitic plants are used for medicinal purposes in various parts of the world. The objective of the present work, carried out in Psittacanthus linearis (suelda con suelda), a representative species in the seasonally dry forest (SDF) from the north of Perú, was to study aspects of in vitro tissue culture, carry out preliminary phytochemical analysis, and assess antibacterial activity. Seeds of individuals of P. linearis, which used Prosopis pallida (algarrobo) as host plant, were collected and used to induce in vitro seed germination, clonal propagation, callus induction and organogenesis. Stems, leaves and fruits of individuals of P. linearis were dried, powdered, and subjected to ethanol extraction. Posteriorly the extract was first recovered with ethanol and the remnant with chloroform, which formed the ethanolic and chloroformic fraction. A preliminary phytochemical screening was performed and preliminary antibacterial studies with Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa were carried out and their results are discussed. This is the first report about in vitro tissue culture, phytochemical analysis and antibacterial activity of P. linearis. The results may have important implications for understanding physiological and biochemical interactions between host and hemiparasitic species as well as P. linearis with P. pallida and other SDF species.

RESUMEN Las plantas hemiparásitas o 'mistletoe' o 'muérdago' son comunes en varios grupos vegetales o árboles, perteneciendo a las familias Santalaceae and Loranthaceae y muchas plantas hemiparásitas son usadas como medicina en varios lugares del mundo. El objetivo del presente trabajo realizado en Psittacanthus linearis or 'suelda con suelda', especie representativa en el bosque estacionalmente seco (BES) del norte del Perú, fue estudiar algunos aspectos en el cultivo de tejidos in vitro, el análisis fitoquímico preliminar y su actividad antibacterial. Semillas de P. linearis teniendo a Prosopis pallida 'algarrobo' como hospedero, fueron colectadas y utilizadas en la germinación in vitro, propagación clonal, inducción de callos y procesos organogénicos. Tallos, hojas y frutos de plantas silvestres fueron secados, pulverizados y sometidos a extracción con etanol y el extracto fue recuperado primero con etanol y el remanente con cloroformo formando las fraciones etanólica y clorofórmica. Se realizó un estudio fitoquímico y antibacteriano preliminar utilizando Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa y los resultados son discutidos. Este trabajo es el primer estudio sobre cultivo de tejidos, análisis fitoquímico y actividad antibacteriana de P. linearis. Los resultados obtenidos tienen importantes implicancias para el conocimiento de las interacciones fisiológicas y bioquímicas entre las especies hospederas y las plantas hemiparásitas, como P. linearis con P. pallida y otras especies del BES.

Bioremediation of mercury and nickel by endophytic bacteria of aquatic macrophytes

RESUMEN La contaminación ambiental se ha categorizado como uno de los principales problemas que afecta la salud de las diferentes formas de vida. Las bacterias endófitas (BE), son capaces de mejorar el estado nutricional de las plantas y remover contaminantes del suelo. La subregión la Mojana funciona como zona de amortización de ríos. En este estudio, se colectaron muestras de macrófitas acuáticas de las ciénagas de Ayapel, San Marcos y San Benito Abad, de los cuales se aislaron bacterias endófitas. Se cuantificó las densidades poblacional de estas bacterias y su respectiva tolerancia a los metales pesados níquel y mercurio. Posteriormente, las cepas tolerantes fueron identificadas molecularmente y se les evaluó su capacidad de promover el crecimiento vegetal. Un total de 182 morfotipos de bacterias endófitas fueron aislados, los mayores promedios de densidad poblacional se obtuvieron en las macrófitas de la ciénaga de San Benito Abad ubicada en las coordenadas coordenadas 8°55'32.81" N y 75°1'13.72" O. Los mayores promedios de morfotipos tolerantes a mercurio y níquel se encontraron en la ciénaga de Ayapel en las coordenadas 8°18'51.10" N y 75°8'8.26" O. Los resultados muestran que los aislados con mayor potencial biotecnológico son BAT6, BAR2 y PAT2, donde los dos primeros tienen una homología del 100% con la especie Lysinibacillus fusifomis y el género Enterobacter, respectivamente, mientras que el tercer aislamiento tuvo una homología del 96% con la especie Burkholderia cepacia. El presente estudio reporta por primera vez la presencia de Lysinibacillus fusifomis y Burkholderia cepacia asociadas a macrófitas en cuerpos cenagosos de Sucre y Córdoba.

ABSTRACT Environmental pollution has been categorized as one of the main problems that affects the health of different life forms. Endophytic bacteria (BE) are able to improve the nutritional status of plants and remove soil contaminants. The Mojana subregion works as a river depreciation zone. In this study, samples of aquatic macrophytes were collected from the marshes of Ayapel, San Marcos and San Benito Abad, from which endophytic bacteria were isolated. The population densities of these bacteria and their respective tolerance to nickel and mercury heavy metals were quantified. Subsequently, the tolerant strains were molecularly identified and their ability to promote plant growth was evaluated, from which the population densities of endophytic bacteria and tolerance to heavy metals were isolated and determined. , to the tolerant isolates and capable of growing in nickel and mercury, plant growth promotion was evaluated, finally they were identified at the molecular level. A total of 182 morphotypes of endophytic bacteria were isolated, the highest population density averages were obtained in the macrophytes of the swamp of San Benito Abad located at the coordinates coordinates 8 ° 55'32.81'' N and 75 ° 1 '13.72 "W , lo. The highest averages of mercury and nickel tolerant morphotypes were found in the Ayapel swamp at coordinates 8 ° 18'51.10'' N and 75 ° 8'8.26 "O. L The results show that the isolates with the greatest biotechnological potential are BAT6, BAR2 and PAT2, where the first two have a 100% homology with the species Lysinibacillus fusifomis and the genus Enterobacter, respectively, while the third isolation had a homology of 96% with the species Burkholderia cepacia show that the isolated BAT6, presented 100% homology with the species of bacteria Lysinibacillus fusifomis; BAR2 100% homology with the bacterial species belonging to the genus Enterobacter and PAT2 96% homology with the species Burkholderia cepacia. The present study reports for the first time the presence of Lysinibacillus fusifomis and Burkholderia cepacia associated with macrophytes in swampy bodies of Sucre and Córdoba.

Preliminary exploration of the potential for adoption of a biotechnology package for the control of T. solanivora by potato producers in the Cundiboyacense region of Colombia

RESUMEN La papa es afectada por el ataque de Tecia solanivora que causa pérdidas hasta del 80%. Variedades genéticamente modificadas y biocontroladores, pueden ser usados para su manejo. Este estudio pretendió determinó el potencial socioeconómico de pequeños productores de papa de la región Cundiboyacense para la adopción de estas estrategias biotecnológicas, mediante encuestas cara a cara y el uso de metodologías como presupuestos parciales y modelo de regresión logística. Los resultados revelan que el tipo de semilla define la adopción, existiendo un interés por tecnologías que permitan el control de la plaga, por lo cual estarían dispuestos a pagar hasta un 30% más del valor actual por esta. La metodología de presupuestos parciales evidenció un efecto económico positivo en los diferentes escenarios planteados. Se concluyó que los pequeños productores de papa de los municipios analizados cuentan con un alto potencial socioeconómico para la adopción del paquete biotecnológico.

ABSTRACT The potato is affected by the attack of Tecia solanivora that causes losses of up to 80%. Genetically modified varieties and biocontrol agents, can be used for its control. This study aimed to determine the socioeconomic potential of small potato producers in the Cundiboyacense region for the adoption of these biotechnological strategies, through face-to-face surveys and the use of methodologies such as partial budgets and logistic regression model. The results reveal that the type of seed defines adoption, there being an interest in technologies that allow pest control, so they would be willing to pay up to 30% more of the current value for this. The methodology of partial budgets showed a positive economic effect in the different scenarios proposed. It was concluded that small potato producers in the municipalities analyzed have a high socioeconomic potential for the adoption of the biotechnology package.

Evaluation of three cryoprotectants to preserve striped catfish (Pseudoplatystoma magdaleniatum) semen

RESUMEN El objetivo fue criopreservar semen de bagre rayado Pseudoplatystoma magdaleniatum con tres crioprotectores internos diferentes: dimetilsulfóxido (DMSO), dimetilacetamida (DMA) y etilenglicol (ETG) a dos porcentajes de inclusiones (5 y 10%), combinados con glucosa 6%, leche en polvo descremada 3% y vitamina E (0,4%). Cinco machos en fase de espermiación fueron inducidos con 0,4 ml de Ovaprim®/Kg. El semen fue diluido en la solución crioprotectora (1:3) en tubos de 2,5 ml, congelado en vapores de nitrógeno y descongelado a 35°C durante 90 segundos. El análisis estadístico incluyó un diseño factorial 3x2 y semen fresco (SF) como tratamiento testigo. En semen fresco, precongelado y descongelado se evaluó la movilidad total (Mt), tipos de movilidad, progresividad total y velocidades espermáticas con la ayuda de Sperm Class Analyzer SCA®. El SF registró volumen de 6,1±4,3 ml, Mt de 72,6±17,1%, activación de 31,2±2,1 segundos y concentración espermática de 54,7±22,9 millones/μl. En semen precongelado, el crioprotector (p<0,05) y porcentaje de inclusión (p<0,01), pero no su interacción, tuvieron un efecto significativo en la Mt, velocidad curvilínea (VCL) y velocidad lineal (VSL); mientras que en semen descongelado sólo la interacción de los factores (p<0,05) fue significativa en Mt, porcentajes de espermatozoide estáticos y VCL. La Mt cayó entre 36-67% en semen precongelado y entre 7486% en semen descongelado con relación a SF. Los resultados sugieren que DMSO, DMA y ETG incluidos a 5 o 10%, combinados con leche en polvo 3%, glucosa 6% y vitamina E 0,4% son alternativas viables de criopreservación del semen de bagre rayado.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate three internal cryoprotectants to preserve semen of striped catfish (Pseudoplatystoma magdaleniatum). The cryoprotectants tested were: dimethylsulfoxide (DMSO), dimethylacetamide (DMA) and ethylene glycol (ETG) at two inclusion percentages (5 and 10%), mixed with 6% glucose, 3% skim milk powder, and 0.4% vitamin E. Five males in the spermiation phase were induced with Ovaprim® (0.4 ml/kg). The semen was diluted in the cryoprotective solution (1: 3) in 2.5 ml tubes, frozen in nitrogen vapors and thawed at 35°C for 90 seconds. A 3x2 factorial design was used, and the control treatment was fresh semen (SF). Total motility (Mt), type of motility total progressivity, and spermatic velocities were evaluated in fresh, pre-frozen and post-thawed semen using the Sperm Class Analyzer (SCA®) software. The SF volume was 6.1 ± 4.3 ml, with Mt of 72.6 ± 17.1%, activation of 31.2 ± 2.1 seconds and sperm concentration of 54.7 ± 22.9 million/μl. In the pre-frozen semen, the cryoprotectant (p <0.05) and the percentage of inclusion (p <0.01) -but not their interaction- had a significant negative effect on Mt, curvilinear velocity (VCL), and linear velocity (VSL); whereas in thawed semen only the interaction of the factors (p <0.05) was significant for Mt, static sperm percentages and VCL. The Mt decreased between 36-67% in pre-frozen semen and between 74-86% in thawed semen compared to SF. These results suggest that 5 or 10% inclusion levels of DMSO, DMA, and ETG, in combination with 3% powdered milk, 6% glucose, and 0.4% vitamin E are viable alternatives to cryopreserve semen of striped catfish.

Review of Lactobacillus in the food industry and their culture media

ABSTRACT Lactic acid bacteria (LAB) are currently of great importance given their increasing use in the improvement of human and anima health and nutrition. They exhibit complex nutritional requirements, which is the reason why their production costs are high. Research efforts are being made aimed at evaluating different substrates for their production as well as the production of valuable metabolites from them. The purpose of this paper is to expose the main research and development trends for LAB production for industrial purposes with emphasis on the culture media required for their growth. The web of Science databases as well as the Google Patent Search tool were used in order to gather and analyze the scientific and technical information published in the last twelve years relating to LAB and their culture media. The use of milk, industrial cheese whey, cane molasses, hydrolyzed starches, lignocellulosic materials, organic food waste and bovine blood plasma, among others, have been proposed for Lactobacillus cultivation with the purpose of reducing costs and increasing performance in their production. Research groups and centers have the responsibility of intensifying their efforts to offer highly efficient technological alternatives to the industry that allow the production and application of LAB as a growth factor for the food sector. Also, research in prebiotic ingredients or additives derived from LAB that allow the enhancement of the benefits to the consumer must be continued. In this regard, it is necessary to increase the international visibility of Colombian scientific production in this area.

RESUMEN Las bacterias del ácido láctico (LAB) son actualmente de gran importancia dado su uso creciente en la mejora de la salud y nutrición humana y animal. Presentan requerimientos nutricionales complejos, por lo que sus costos de producción son altos. Se están realizando esfuerzos de investigación para evaluar diferentes sustratos para su producción, así como la producción de metabolitos valiosos a partir de ellos. El propósito de este documento es exponer las principales tendencias de investigación y desarrollo para la producción de LAB con fines industriales, con énfasis en los medios de cultivo necesarios para su crecimiento. Las bases de datos de Web of Science y la herramienta de búsqueda de patentes de Google se utilizaron para recopilar y analizar la información científica y técnica publicada en los últimos doce años relacionada con LAB y sus medios de cultivo. Se ha propuesto el uso de leche, suero de queso industrial, melaza de caña, almidones hidrolizados, materiales lignocelulósicos, desechos de alimentos orgánicos y plasma sanguíneo bovino, entre otros, para el cultivo de Lactobacillus con el fin de reducir costos y aumentar el rendimiento de su producción. Los grupos y centros de investigación tienen la responsabilidad de intensificar sus esfuerzos para ofrecer alternativas tecnológicas altamente eficientes a la industria que permitan la producción y aplicación de LAB como factor de crecimiento para el sector alimentario. Además, la investigación en ingredientes prebióticos o aditivos derivados de LAB que permite la mejora de los beneficios para el consumidor debe continuar. En este sentido, es necesario aumentar la visibilidad internacional de la producción científica colombiana en esta área.

Metagenomic approaches for characterization of poultry microbiome. A review

RESUMEN El pollo y el huevo son una fuente importante de proteína para el ser humano a nivel mundial. La producción de estos alimentos se ha intensificado durante los últimos años y se prevé que se produzca alrededor de 1 50 millones de toneladas de carne de pollo en 2020 (OCDE / FAO, 2018). Sin embargo, uno de los mayores problemas ligados a los procesos de producción avícola lo constituyen las enfermedades infecciosas ocasionadas por microorganismos patógenos. Entre los más relevantes se encuentran microorganismos como Salmonella ssp, Campylobacter spp, y Escherichia coli. Por lo tanto, es importante comprender los mecanismos implicados en la colonización de microorganismos patógenos que afectan a las aves de corral y sus interacciones con la microbiota gastrointestinal las cuales son clave en la mejora de la absorción de nutrientes y el fortalecimiento del sistema inmune, que influye en el crecimiento, el bienestar y la salud de las aves de corral. Sin embargo, hay poca información relacionada con la microbiota gastrointestinal de pollos parrilleros y gallinas productoras de huevo. Hasta hace poco, la caracterización se limitaba a los microorganismos que podían recuperarse a través de cultivos tradicionales. Por lo anterior, en el último tiempo se ha intensificado el uso de técnicas moleculares, entre las que se destaca la metagenómica, la cual ofrece una alternativa para una mejor comprensión de las interacciones bacterianas, la identificación de genes de resistencia a los antibióticos, identificación de elementos genéticos móviles, y el diseño de estrategias para intervenciones más efectivas con el objetivo de romper la cadena de transmisión de microorganismos patógenos durante el ciclo de producción avícola. En esta revisión, se describen los principales enfoques metagenómicos para el estudio de microbiomas de aves de corral, las técnicas de secuenciación y herramientas bioinformáticas usadas para su caracterización.

ABSTRACT Chicken and eggs are an important source of protein for humans worldwide. Production of these foods has been intensified in recent years and around 150 million tonnes of chicken meat is expected to be produced by 2020 (OECD / FAO, 2018). However, one of the biggest problems linked to poultry production processes are the infectious diseases caused by pathogenic microorganisms. Among the most relevant are found microorganisms such as Salmonella ssp, Campylobacter spp, and Escherichia coli. Therefore, it is important to understand the mechanisms involved in the colonization of pathogenic microorganisms that can affect poultry and their interactions with the gastrointestinal microbiota, which are key in improving nutrient absorption and strengthening the immune system, which it influences the growth, welfare and health of the chicken. However, there is little information related to the gastrointestinal microbiota of chicken. Until recently, the characterization was limited to microorganisms that could be recovered through culture traditional. Therefore, in the last time, it has been intensified use of molecular techniques, among those is remarked metagenomics, which offers an alternative for a better understanding of bacterial interactions, the identification of antibiotic resistance genes, identification of mobile genetic elements, and the design of strategies for more effective interventions with the aim of breaking the chain of transmission of pathogenic microorganisms during the poultry production cycle. In this review, the main metagenomics approaches are describe aimed to study microbiomes from poultry, sequencing techniques and bioinformatics tools used for its characterization.

Lipases in polymer synthesis: advantages and its contribution to green polymer chemistry

RESUMEN Las lipasas han sido usadas en las últimas décadas como catalizadores eficientes en la síntesis enzimática de polímeros y gracias a características como alta selectividad, reciclabilidad, inocuidad y fácil separación/purificación se han convertido en una herramienta importante en el campo de los polímeros. En este trabajo se recopilan los desarrollos más importantes en el área y a su vez se muestra la tendencia actual de este campo de investigación.

ABSTRACT Lipases have been used in last decades as efficient catalysts in enzimatic polymer chemistry, thanks to its high selectivity, recyclabil-ity, safety and easy recovery/ separation, lipases have become in an important tool in polymer field. In this paper we compile the most important achievements in the enzimatic polymer chemistry and, at the same, time we show the current trend in this field of research.

Optimization of the extraction process of phenolic compounds from the marine angiosperm Thalassia testudinum

RESUMEN Thalassia testudinum es la planta marina de mayor abundancia en el litoral de La Habana y del Caribe en general, conocida comúnmente como praderas submarinas o hierba de tortuga. Entre los compuestos de interés que se pueden encontrar en esta especie sobresalen los polifenoles, los cuales son componentes estructurales de su pared celular y poseen propiedades funcionales y bioactivas como antioxidante, anti-inflamatorio, neuroprotector y hepatoprotector. Investigaciones previas evaluaron diversos métodos de extracción de compuestos bioactivos para esta especie, por lo que este trabajo tuvo como objetivo optimizar las condiciones de extracción del contenido de polifenoles totales. Para ello se utilizó el método de Box y Hunter y se evaluó el efecto de tres factores influyentes en la extracción de compuestos fenólicos (velocidad de agitación, relación material vegetal/% alcohol y concentración de etanol). Como variable respuesta se empleó el contenido de polifenoles totales determinada por el método de Folin-Ciocalteu. Los resultados del diseño proporcionaron como condiciones óptimas en las variables estudiadas las siguientes: 1/11.5 p:v, 60% de EtOH y 800 r.p.m., alcanzando rendimiento de polifenoles totales, igual a 25.60 mg/g de extracto seco; superior a las restantes condiciones de extracción para un extracto bioactivo con potencialidades de uso en la industria farmacéutica o nutracéutica.

ABSTRACT Thalassia testudinum is the marine plant of greatest abundance along the coast of Havana and the Caribbean in general, commonly known as seagrass meadows or turtle grass. Among the compounds of interest that can be found in this species there are polyphenols, which are structural components of its cell wall and have functional and bioactive properties such as antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective and hepatoprotective. Previous research evaluated different methods of extracting bioactive compounds from this species, and this work aimed to optimize the extraction conditions of the total polyphenol content. For this, the Box and Hunter method was used and the effect of three influential factors in the extraction of phenolic compounds (agitation speed, vegetal material / solvent ratio and ethanol concentration) was evaluated. The total polyphenol content determined by the Folin-Ciocalteu method was used as a response variable. The design results provided as optimal conditions in the studied variables the following: 1/11.5 w: v, 60% EtOH and 800 r.p.m., reaching a total polyphenol yield of 25.60 mg/g of dry extract; which contributes to the obtaining of a better content of total phenols in a bioactive extract with potentialities of use in the pharmaceutical or nutraceutical industries.

Biogas production evaluation and reduction of vinasse organic load by anaerobic digestion

RESUMEN La vinaza es un residuo derivado de la producción de alcohol carburante, que posee elevada carga orgánica disuelta (46%), bajo pH que oscila entre 3-5 y alta demanda química de oxigeno (DQO) de 200-300 mgDQO/L, dichas características hacen de la vinaza un potencial contaminante. Hoy en día, se han buscado métodos que contribuyan a un adecuado manejo de este residuo, como su aprovechamiento para generar energía. En esta investigación se determinó el efecto de la concentración de vinaza y el tipo de lodo inoculante sobre la tasa global de producción de biogás, actividad metanogénica y reducción de carga orgánica durante el proceso de digestión anaerobia. Se utilizaron lodos como fuente de inóculo, provenientes de una PTAR, de una laguna de vinaza, y de laguna de oxidación y enfriamiento; la producción de biogás se cuantificó con la técnica de desplazamiento de líquido, se determinó la actividad metanogénica específica (AME), se determinó la tasa de remoción de DQO y sólidos totales y se aislaron microorganismos metanogénicos. Se encontró que la concentración de 90% de vinaza con lodos de la laguna de oxidación obtuvo los mejores rendimientos, se cuantificó 674.5 mL de biogás durante 1 8 días en un volumen de trabajo de 400 mL y se calculó la AME de 0.2 gDQOCH4/gSSV.d. Se demostró que a partir de la digestión anaerobia reduce un 25.2% de la DQO y 22.4% de sólidos; los resultados del análisis microbiológico permitieron evidenciar la presencia de microorganismos metanogénicos en el biorreactor anaerobio.

ABSTRACT Sugarcane vinasse is a residue derived from the production of fuel alcohol, that has a high dissolved organic load (46%), pH ranging from 3 to 5, and chemical oxygen demand (COD) from 200 to 300 mg/l. These characteristics make of the vinasse a potential contaminant. Therefore, methods have been sought that contribute to an adequate management of this waste, such as its use to generate energy. In this research, the process of anaerobic digestion of sugarcane vinasse and sludge as inoculant was evaluated based on the global rate of biogas production, methanogenic activity and reduction of organic load. Different concentrations of vinasse and different sources of sludge were tested; WWTP biosolids, vinasse sludge, and sludge from oxidation and cooling lagoon. Biogas production was quantified by technique liquid displacement, was determined the specific methanogenic activity (SMA), removal of COD and total solids were also determined, and isolation of methanogenic microorganisms. It was determined that the concentration of 90% of vinasse with sludge from the oxidation and cooling lagoon produced the highest yield; 674.5 mL of biogas was quantified during 18 days in a work volume of 400 mL and the SMA of 0.2 g DQOCH4 / gSSV.d was calculated. It was demonstrated that the anaerobic digestion it reduces 25.2% of COD and 22.4% of solids, the results of the microbiological analysis allowed to demonstrate the presence of methanogenic microorganisms in the anaerobic biorreactor.