Actualidades Biológicas

Taxonomic identification and distribution of Lutzomyia spp., in the Cauca River canyon, municipalities of the Hidroituango project

ABSTRACT In hydroelectric projects, few investigations have been carried out to determine the taxonomic composition of diptera of the family Psychodidae, subfamily Phlebotominae. In this work, a taxonomic inventory of phlebotomine sandflies was conducted in the area of influence of the Ituango hydroelectric power plant, in the department of Antioquia, Colombia. We highlight their medical importance as vectors of the protozoan of the genus Leishmania and update their distribution. Entomological monitoring was carried out in ten municipalities from the western subregion (Santa Fe de Antioquia, Peque, Olaya, Liborina and Sabanalarga) and the northern subregion (the municipalities of Ituango, Briceño, Valdivia, Toledo and San Andrés de Cuerquia). CDC traps and Shannon traps were used for monitoring. For taxonomic identification, the keys of Young and Duncan and Galati were used. A total of 7993 phlebotomine sandflies were collected, distributed in 39 species according to Galati, highlighting six species considered vectors of Leishmania spp. that causes cutaneous leishmaniasis, which are: Lutzomyia (Trl.) gomezi, Lu. (Hel.) hartmanni, Psychodopygus panamensis, Pintomyia (Pif.) columbiana, Nyssomyia trapidoi and Ny. yuilli yuilli. We conclude that the sampling area is endemic for leishmaniasis due to the presence of vectors transmitting this parasite. The inventory on the distribution of phlebotomine sandflies will serve as a basis for further studies that allow the implementation of surveillance and control strategies.

RESUMEN En proyectos hidroeléctricos se han realizado pocas investigaciones para determinar la composición taxonómica de dípteros de la familia Psychodidae, subfamilia Phlebotominae. En este trabajo se realizó un inventario taxonómico de flebótomos en el área de influencia de la central hidroeléctrica de Ituango, departamento de Antioquia con el fin de actualizar su distribución y resaltar su importancia médica como vectores del protozoo del género Leishmania. Para esto, se realizaron monitoreos entomológicos con trampas CDC y trampas Shannon, en diez municipios de la subregión occidente (Santa Fe de Antioquia, Peque, Olaya, Liborina y Sabanalarga) y de la subregión norte (municipios de Ituango, Briceño, Valdivia, Toledo y San Andrés de Cuerquia). Para la identificación taxonómica se utilizaron las claves de Young y Duncan y Galati. En total se recolectaron 7993 flebótomos, distribuidos en 39 especies según Galati, destacándose seis especies consideradas vectores de especies de Leishmania, que causan la leishmaniasis cutánea. Estas especies fueron Lutzomyia (Trl.) gomezi, Lu. (Hel.) hartmanni, Psychodopygus panamensis, Pintomyia (Pif.) columbiana, Nyssomyia trapidoi y Ny. yuilli yuilli. Los datos indican que la zona de muestreo es endémica para la leishmaniasis debido a la presencia de vectores transmisores de este parásito. El inventario sobre la distribución de flebótomos servirá de base para estudios posteriores que permitan la implementación de estrategias de vigilancia y control.

New records, validated name, and redefinition in Azolla (Salviniaceae, Pteridophyta) from Costa Rica

Abstract In studies of herbarium specimens and living material, we observed that several species in the genus Azolla Lam. are present in different wetlands of Costa Rica, which instigated the search for applicable names of each taxon. According to a morphological and reproductive review, in addition to the species registered and validated, three species were recognized: Azolla filiculoides Lam., A. imbricata (Roxb. ex Griff.) Nakai and A. pinnata R. Br. The first species is the only native species from America, the second is from Asia, and the third is from Africa and Australia. The use of Azolla for fertilizing rice fields and animal feed has led to the introduction of species such as A. imbricata and A. pinnata to countries such as the United States, Colombia, and Ecuador. After their introduction, it is likely that aquatic and migratory birds were responsible for the spread of these species to other countries such as Costa Rica.

RESUMEN En los estudios de especímenes de herbarios y material vivo se observó que varias especies del género Azolla Lam. están presentes en diferentes humedales de Costa Rica, lo que implicó la búsqueda de los nombres aplicables a cada taxón. De acuerdo con la revisión morfológica y reproductiva, además de las especies descritas y validadas, se reconocieron tres especies: Azolla filiculoides Lam., A. imbricata (Roxb. ex Griff.) Nakai y A. pinnata R. Br. La primera especie es la única especie nativa de América, la segunda se conoce de Asia y la tercera se conoce de África y Australia. El uso de Azolla para la fertilización de arrozales y la alimentación animal ha hecho que especies como A. imbricata y A. pinnata se hayan introducido en países como Estados Unidos, Colombia y Ecuador; después de esto, probablemente las aves acuáticas y migratorias hayan sido las responsables de la propagación a otros países como Costa Rica.

First record of an ocular anomaly in Carollia perspicillata (Chiroptera: Phyllostomidae) in the Republic of Panama

ABSTRACT Ocular anomalies caused by injury, disease or genetic mutations result in total or partial loss of vision, which affects the normal development and behavior of affected individuals in their natural environment. In bats, these cases are rarely reported. In addition, it is possible that researchers occasionally encounter these anomalies, but they are not reported due to various factors. This paper documents, for the first time, an individual of Carollia perspicillata with an ocular anomaly (ocular inflammation) in the Republic of Panama, recorded in the Bunorgandi Private Nature Reserve in the Province of Panama.

RESUMEN Las anomalías oculares causadas debido a lesiones, enfermedades o mutaciones genéticas generan la pérdida total o parcial de la visión, lo cual afecta el desarrollo y comportamiento normal de los individuos afectados en su entorno natural. En murciélagos, estos casos raramente son reportados. Además, es posible que en ocasiones los investigadores encuentren estas anomalías, pero no son reportadas debido a diversos factores. En este trabajo se documenta por primera vez a un individuo de Carollia perspicillata con anomalía ocular (inflamación ocular) en la República de Panamá, registrado en la Reserva Natural Privada Bunorgandi de la Provincia de Panamá.

Bioreduction in vitro of hexavalent chromium using a microbial consortium

ABSTRACT Constant industrial development has increased chromium use, resulting in chromium discharge into wastewater. The implementation of microbial bioremediation has been proposed as an ecological, efficient and economical alternative for the use of microorganisms to reduce chromium to a less toxic form. Our objective was to evaluate the Cr (VI) removal capacity of microbial consortia at different concentrations. Accordingly, an activation and identification of microorganisms from chromium-containing wastewater was carried out. Seven microbial consortia were established and their synergy, individual and consortium growth curves were evaluated. Subsequently, a scaled adaptation of the consortia was carried out with eight concentrations of Cr (VI). Reciprocal regression models and growth curves were used to identify the consortium with the highest removal. Synergy was found in the consortia evaluated; growth curves of consortia showed higher absorbance than individually, with higher absorption in the Candida famata-Serratia sp. consortium. However, in the scaled adaptation, greater Cr (VI) reduction capacity was demonstrated in Candida tropicalis-Serratia sp. with 79.20% at a concentration of 100 ppm with a total chromium reduction of 31.12%. At the same time, a greater adaptation of the consortia to high concentrations of Cr (VI) was identified. This is the first research to report C. tropicalis-Serratia sp. microbial consortium with a positive interaction and higher metabolic reduction capacity, which will have a positive impact on bioremediation of chromium-containing wastewater.

RESUMEN El constante desarrollo de las industrias, ha incrementado el uso del cromo ocasionando descargas en aguas residuales. Se ha planteado la implementación de biorremediación microbiana como alternativa ecológica, eficiente y económica de utilización de microorganismos para reducir el cromo a una forma menos tóxica. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de remoción de Cr (VI) de consorcios microbianos en distintas concentraciones. Para ello, se realizó una activación e identificación de microorganismos provenientes de aguas residuales con cromo, se establecieron siete consorcios microbianos evaluando su sinergia, curvas de crecimiento individuales y en consorcio. Posteriormente, se realizó una adaptación escalonada de los consorcios con ocho concentraciones de Cr (VI), efectuando modelos de regresión recíproca, curvas de crecimiento e identificando el consorcio con mayor remoción. Se encontró sinergia en los consorcios evaluados, evidenciándose curvas de crecimiento con mayor absorbancia en éstos que de forma individual, con mayor absorción en el consorcio Candida famata-Serratia sp. Sin embargo, en la adaptación escalonada, se demostró mayor capacidad de reducción de Cr (VI) en Candida tropicalis-Serratia sp. con 79,20% en la concentración de 100 ppm y una reducción del cromo total del 31,12%. A su vez, se identificó mayor adaptación de los consorcios en altas concentraciones de Cr (VI). En este estudio, se reporta por primera vez, al consorcio C. tropicalis-Serratia sp. con una interacción positiva y mayor capacidad metabólica de reducción, lo cual tendrá un impacto positivo en biorremediación de aguas residuales con cromo.

Composition and diversity of culturable cyanobacteria in sediment samples from the upper layers of two tropical reservoirs

ABSTRACT Benthic cyanobacteria research in high mountain reservoirs remains limited, mainly due to their complexity and knowledge gaps that persist in relation to their ecology in tropical regions. This study aimed to explore the composition, diversity, and toxic potential of cyanobacterial in the upper sediment of two Colombian reservoirs. Our investigation involved multiple methodologies, such as germination experiments, that allowed us to assess the presence and viability of cyanobacteria in upper sediment samples, while the competitive ELISA assay allowed for the quantification of toxins within the cultures. The molecular analysis of Operational Taxonomic Units (OTUs) from subsamples of sediment cultures focused on evaluating cyanobacterial diversity and richness among prokaryotic phyla, and the Phylogenetic analysis of culturable cyanobacteria. Chlorophyll-a measurements confirmed the presence of viable populations in sediment cultures, while microscopic identification demonstrated the growth capacity of cyanobacteria from the orders Nostocales, Chroococcales, Oscillatoriales, and Synechococcales under controlled laboratory conditions. Despite low microcystin levels in culture, the prior detection of mcy genes in direct sediment samples suggests a possible toxic potential of cyanobacterial inhabiting the upper sediments. Community analysis, based on the OTUs abundance, revealed a notably diverse microbial community in both reservoir sediments, with a higher relative abundance of cyanobacteria compared to other prokaryotic phyla. These findings support the hypothesis that surface sediments play a fundamental role as a repository for cyanobacteria that may pose inherent risks to ecosystem health. In conclusion, this research underscores the necessity of further studies to achieve a holistic comprehension of benthic cyanobacteria dynamics in high-mountain tropical reservoirs.

RESUMEN Las investigaciones sobre cianobacterias bentónicas en reservorios de alta montaña en regiones tropicales aún son limitadas, debido a su complejidad y vacíos de conocimiento en relación con su ecología. Este estudio tuvo como objetivo explorar la composición, diversidad y potencial tóxico de estas cianobacterias en sedimentos superiores de dos embalses colombianos, empleando múltiples metodologías, como experimentos de germinación para evaluar su presencia y viabilidad en sedimentos, ensayos de ELISA competitivo para cuantificar toxinas en cultivo, análisis de Unidades Taxonómicas Operativas (OTUs) a partir de submuestras de los cultivos para evaluar su diversidad y riqueza entre los diferentes phylum procarióticos, y análisis filogenético de cianobacterias cultivables. Se confirmó la presencia de poblaciones viables de cianobacterias en los sedimentos mediante mediciones de clorofila-a y la identificación microscópica demostró su capacidad de crecimiento en condiciones controladas de laboratorio. A pesar de los bajos niveles de microcistina en cultivo, la detección previa de genes mcy en muestras directas de sedimento, sugiere un potencial tóxico en las cianobacterias presentes. El análisis de la comunidad reveló una notable diversidad microbiana en los sedimentos de ambos embalses, con una mayor abundancia relativa de cianobacterias en comparación con otros phylum procarióticos. Estos hallazgos respaldan la hipótesis de que los sedimentos superficiales desempeñan un papel fundamental como depósito de cianobacterias que pueden plantear riesgos inherentes a la salud del ecosistema. En conclusión, esta investigación subraya la necesidad de realizar más estudios para lograr una comprensión holística de la dinámica de las cianobacterias bentónicas en reservorios tropicales de alta montaña.

Cyanobacteria and microalgae as potential sources of biofertilizers: a review

ABSTRACT Cyanobacteria and microalgae represent promising sources for sustainable production of biofertilizers and biostimulants, which can improve crop yield and quality and contribute to food security. However, despite their potential, their exploration remains incomplete, hindered by technical and economic challenges that arise when attempting to scale up production. The primary focus of this review is to delve into the active chemical compounds responsible for the biofertilizing and biostimulating roles of cyanobacteria and microalgae. In addition, it explores the essential unit operations involved in transforming their biomass into potential bioproducts. Moreover, this review highlights studies that have employed cyanobacteria and microalgae as sources of biofertilizer in various crops, describing their mode of action and application. By integrating cyanobacteria and microalgae processing with other advanced biotechnological, the viability of these products for sustainable agriculture can be significantly enhanced.

RESUMEN Las cianobacterias y las microalgas representan fuentes prometedoras para la producción sostenible de biofertilizantes y bioestimulantes, que pueden mejorar el rendimiento, la calidad de los cultivos y contribuir a la seguridad alimentaria. Sin embargo, a pesar de su potencial, su exploración sigue siendo incompleta, obstaculizada por los desafíos técnicos y económicos que surgen cuando se intenta escalar la producción. El objetivo principal de esta revisión es profundizar en los compuestos químicos activos responsables de las funciones de biofertilización y bioestimulación de las cianobacterias y las microalgas. También, explora las operaciones unitarias esenciales involucradas en la transformación de su biomasa en potenciales bioproductos. Además, esta revisión destaca estudios que han empleado cianobacterias y microalgas como fuentes de biofertilizante en diversos cultivos, describiendo su modo de acción y aplicación. Mediante la integración del procesamiento de cianobacterias y microalgas con otras herramientas biotecnológicas avanzadas, se puede mejorar significativamente la viabilidad de estos productos para la agricultura sostenible.