Informe práctica 7 PDF

Preview

Summary

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALEscuela Nacional de Ciencias BiológicasLaboratorio de Microbiología AmbientalProfesor:Dr. José Ángel Santiago CruzEquipo 6:• Cervantes Archundia Pamela Lizzete• Martínez Lima Brenda• Meneses Pérez ErnestoInforme practica 7: Cuantificación demicroorganismos en suelo.Obje...

Description

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Escuela Nacional de Ciencias Biológicas Laboratorio de Microbiología Ambiental Profesor: Dr. José Ángel Santiago Cruz Equipo 6: • Cervantes • Martínez • Meneses

Lizzete Brenda Ernesto

Informe practica 7: Cuantificación de microorganismos en suelo.

Objetivo. 1. Cuantificar microorganismo viables y cultivables en una muestra de suelo. 2. Verificar si los factores abióticos influyeron en la cantidad de microorganismos estudiados. Resultados Tabla 1. Valores de temperatura y pH en las distintas estaciones de muestreo. Estación 1 2 3 4 5

Temperatura ºC 16 17 15 16 18

pH 5.8 6.7 6.6 6.9 6.1

Ejemplo de cálculo de humedad para la estación 1

%Humedad = [

𝑃𝑖 − 𝑃𝑓 ] 𝑥 100 10

Donde: Pi = Peso de la caja con muestra de suelo húmedo = 10 (en estación 1) Pf = Peso de la caja con muestra de suelo seco = 9.17 (en estación 1)

%Humedad = [

10 − 9.17 ] 𝑥 100 = 8.3% 10

Tabla 2. Porcentaje de humedad en las muestras de suelo. Estación 1 2 3 4 5

Peso inicial 10 10 10 10 10

Peso final 9.17 9.37 8.12 9.43 5.47

Humedad (%) 8.3 6.3 18.8 5.7 45.3

Ejemplo de cálculo UFC/g en base húmeda para la estación 1 (Cuantificación de Bacterias Mesofílicas Aerobias)

1 1 )( UFC/g = (𝑁𝑜. 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑙𝑜𝑛𝑖𝑎𝑠)( ) 𝑑𝑖𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝐴𝑙í𝑐𝑢𝑜𝑡𝑎 No. de colonias (promedio) = 27 Dilución = 0.1 Alícuota = 10-4

1 1 𝑈𝐹𝐶/𝑔 = (27) ( ) ( −4 ) = 2.7𝑥106 0.1 10

Ejemplo de cálculo UFC/g en base seca para la estación 1 (Cuantificación de Bacterias Mesofílicas Aerobias)

UFC/g =

(𝑈𝐹𝐶/𝑔)𝐵𝐻 1 − 𝐻(𝑑𝑒𝑐𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒𝑠)

(𝑈𝐹𝐶/𝑔)𝐵𝐻 = 2.7𝑥106 Humedad = 0.083 2.7𝑥106

UFC/g = 1−0.083 = 2.94𝑥106

Tabla 3. Cuantificación de Bacterias Mesofílicas Aerobias Estación

No. de colonias Placa 1 29 163 284 276 25

1 2 3 4 5

Placa 2 25 172 261 264 26

Dilución

Alícuota

UFC/ g (BH)

UFC/g (BS)

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

10-4 10-5 10-6 10-5 10-4

2.7x106 1.67x108 2.73x109 2.7x108 2.55x106

2.94x106 1.79x108 3.36x109 2.86x108 4.66x106

x 27 167.5 272.5 270 25.5

Cuantificación de Bacterias Mesofílicas Aerobias 12

LOG (UFC/G)

10 8 6 4 2 0

1

2

3

4

5

ESTACIÓN

Figura 1. Cuantificación de Bacterias Mesofílicas Aerobias en las distintas estaciones. La estación número 3 presenta mayor número de Bacterias Mesofílicas Aerobias.

Tabla 4. Cuantificación de Actinomicetos Estación

No. de colonias Placa 1 27 35 67 28 4

1 2 3 4 5

Placa 2 31 42 54 31 6

Dilución

Alícuota

UFC/ g (BH)

UFC/g (BS)

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

10-1 10-2 10-3 10-2 10-1

2.9x103 3.85x104 6.05x105 2.95x104 5x102

3.16x103 4.11x104 7.45x105 3.13x104 9.14x102

x 29 38.5 60.5 29.5 5

Cuantificación de Actinomicetos 12

LOG (UFC/G)

10

8 6 4 2 0 1

2

3

4

5

ESTACIÓN

Figura 2. Cuantificación de Actinomicetos en las distintas estaciones. La estación número 3 tiene más UFC/g en BH de Actinomicetos que el resto de las estaciones.

Tabla 5. Cuantificación de Hongos Filamentosos Estación

1 2 3 4 5

No. de colonias Placa 1 15 21 11 27 7

Placa 2 11 18 9 23 8

Dilución

Alícuota

UFC/ g (BH)

UFC/g (BS)

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

10-3 10-4 10-5 10-5 10-4

1.30x105 1.95x106 1x107 2.5x107 7.5x105

1.42x105 2.08x106 1.23x107 2.65x107 1.37x106

x 13 19.5 10 25 7.5

Cuantificación de Hongos Filamentosos 12

LOG (UFC/G)

10 8 6 4 2 0 1

2

3

4

5

ESTACIÓN

Figura 3. Cuantificación de Hongos Filamentosos en las distintas estaciones. Se observa que la estación 3 presenta una mayor cantidad de Hongos Filamentosos que las distintas estaciones.

Discusión. Los factores de temperatura y pH tienen influencia en el crecimiento de los microoorganimos en el suelo, de acuerdo con los valores obtenidos en la determinación de los factores (Tabla 1) se observa que no existe una gran variación de estos entre las distintas estaciones. “Las bacterias mesofílicas aerobias se desarrollan a temperatura mínima de 15 ºC, y máxima de 47 ºC, teniendo un crecimiento óptimo entre 30-40 ºC”, en la figura 1, se muestra que el mayor crecimiento de bacterias mesofílicas aerobias es en la estación 3, misma que presenta la menor temperatura (15 ºC). “Dentro de la gran variedad de microorganismos habitantes del suelo se encuentran los actinomicetos, poco tolerantes a la acidez, por lo que crecen de forma óptima en un pH cercano a la neutralidad” (El-Tarabily & Sivasithamparam, 2006; Otiniano et al., 2006), como se observa en la figura 2, las estaciones 1 y 5, son las que tienen un pH más bajo, mismas que tienen un menor crecimiento de actinomicetos, lo que coincide con los autores mencionados, entre más ácido sea el suelo, habrá menor cantidad de actinomicetos. “Temperaturas bajas producen un crecimiento escaso en la población de actinomicetos, que prefieren suelos cálidos a los fríos”, sin embargo, se observa que el mayor crecimiento de actinomicetos es en la estación 3, misma que tiene la temperatura más baja, esto debido a que no solo se considera la temperatura como factor de crecimiento de microorganismos. “Fisiológicamente los hongos filamentosos soportan un intervalo de pH entre 2-9 siendo el pH óptimo de 4-6” (Arias Cifuentes 2008), todas las estaciones tienen pH dentro del intervalo que soportan los hongos filamentosos, en la figura 3 se observa que el mayor crecimiento de hongos filamentosos es en la estación 3 que tiene un pH de 6.6, las estaciones 1 y 2 se encuentran en un intervalo de pH óptimo para el crecimiento, aunque presentaron un menor número de Hongos Filamentosos. “La mayoría de los hongos tienen una temperatura óptima entre 15 y 40°C” (Kendrick 2000), todas las estaciones se encuentran dentro de este intervalo de temperaturas por lo que un cambio en el número de hongos debido a gradientes de temperatura no es a considerarse en el sitio donde se tomó la muestra. “El contenido de humedad del suelo es uno de los factores que tiene influencia en el crecimiento de microorganismos” (Harrison, 1983; West et al., 1988 a,b), los valores de humedad que se muestran en la tabla 2, indican que la estación con mayor contenido de humedad es la 5 con

45.3%, seguido de la estación 3 con 18.8%, el resto de las estaciones presenta un bajo contenido de humedad en el suelo. “Los actinomicetos han sido descritos como microorganismos que habitan en el suelo. En el suelo, el tamaño y número de la comunidad de actinomicetos depende de diversos factores, principalmente de las características físicas y químicas como pueden ser la textura, humedad, pH y contenido de materia orgánica. Cuando se aíslan actinomicetos del suelo mediante medios de cultivo sólidos, el género predominante suele ser Streptomyces, con el 70 al 90% de las colonias, seguido por Nocardia con 10 a 30%, y el tercero puede ser Micromonospora que constituye del 1 al 15% de actinomicetos. Estos microorganismos son generalmente saprófitos y participan activamente en la mineralización de la materia orgánica”. “Suelos con una alta humedad entre el 85-100% de capacidad de campo, en comparación con suelos que presentan condiciones semiáridas, con una humedad baja, como los suelos francoarenosos, son ideales para el desarrollo de actinomicetos debido a la aireación y poca capacidad para retener agua” (El-Tarabily & Sivasithamparam, 2006), aunque las estaciones no presentan un número alto de humedad, las UFC/g en base seca de actinomicetos fueron menores a las de bacterias mesofílicas aerobias y de hongos filamentosos en todas las estaciones, y las estaciones 1, 2 y 4 presentan menor contenido de humedad que la estación 3, en donde hubo mayor número de actinomicetos, por lo que se podría decir que la humedad no es un factor determinante en el crecimiento de actinomicetos en el sitio de muestreo. “Para minimizar la cantidad de hongos presentes es necesario tener una humedad menor a 40%” (Servicio de Inocuidad e Inspección de los Alimentos Departamento de Agricultura de los Estados Unidos), de acuerdo con la figura 3, el mayor crecimiento de hongos filamentosos se presentó en la estación con humedad del 18.8%, mientras que la estación con mayor contenido de humedad tiene un crecimiento menor. Los resultados obtenidos en la cuantificación de microorganismos en el suelo que se observan en las figuras 1, 2 y 3, muestran que la estación número 3 tiene mayor crecimiento, y mientras entre más alejado, el crecimiento disminuye. “La abundancia de bacterias en la rizosfera en comparación con otros microorganismos se puede deber a su rápido crecimiento y la habilidad que presentan de utilizar un amplio rango de sustratos como fuentes de carbono o nitrógeno” (Glick, 1995). “La concentración de bacterias por gramo de suelo que se halla alrededor de las raíces de las plantas en la llamada rizosfera es mucho mayor que en el resto del suelo (Lynch, 1990), por lo que se podría decir que cerca de la zona en la que se encuentra en la estación 3 existe una mayor cantidad de raíces y cuanto más nos alejamos de la zona las raíces disminuyen “esto se puede deber a los altos niveles de nutrientes que se hallan en la zona que rodea a las raíces y que permiten el desarrollo de poblaciones microbianas ” (Glick, 1995). En la tabla 4, se puede observar que la estación 3 es donde existe mayor abundancia de actinomicetos. Estos organismos “se encuentran asociados a los sedimentos, sobre todo en el material orgánico que está en proceso de descomposición” (Quiñones-Aguilar, 2016), por lo que se puede decir que en la zona donde fue realizada el muestreo, pudo haber existido una gran acumulación de compuestos orgánicos, en mayor cantidad en la estación 3.

Conclusión. Se cuantificaron los microorganismos viables dentro de una muestra de suelo en donde los factores abióticos (pH, temperatura y humedad) no tuvieron gran influencia en la cantidad de microorganimos desarrollados. Las bacterias mesofílicas aerobias tienen un mayor grado de adaptación a la variación factores abióticos que los hongos filamentosos y actinomicetos. Las zonas más cercanas a la estación 3 tienen una cantidad alta de nutrientes para permitir el mayor desarrollo de bacterias mesofílicas aerobias, hongos filamentosos y actinomicetos, mientras que las zonas alejadas a la estación contenían una menor cantidad de nutrientes, disminuyendo así el crecimiento de microorganismos.

1.

Explique cómo se distinguen tanto macro como microscópicamente a los hongos filamentosos de los actinomicetos. Utilice una tabla comparativa.

Tabla 6. Características distintivas de Actinomicetos y Hongos filamentosos. Actinomicetos Microscópicamente

Macroscópicamente

Hongos filamentosos Microscópicamente

Macroscópicamente

Procariontes o Degradadores o Eucariotas. o Pueden crecen en Bacterias gram de polímeros o Organismos medios artificiales. positivas. (en especial la pluricelulares. o Requerimientos quitina) y de o Pared celular nutritivos simples. o Organismos hidrocarburos. definida con o Aspecto unicelulares. o Se hunden en el quitina o o Los filamentos algodonoso. agar. celulosa. tienen un o El ancho de las diámetro menor a o Secas. 1micrometro. o Duras. hinfas puede ser de 10 a 15 o La pared celular μm. contiene ácido o Las conidias murámico y diaminopimélico. pueden medir de 5 a 15 μm. o La membrana citoplasmátca no o En una tinción contiene de Gram se esteroles por lo observan de que es insensible color rosado. a polienos. (fármacos activos frente a hongos). o Las formas móviles poseen flagelos de tipo bacteriano. Nota: Las características microscópicas de los hongos filamentosos o mohos, se estudian observando los tipos de hifas, morfología de los elementos de fructificación sexual o asexual, preferentemente los asociados con la reproducción asexual. o o

2.

Explique cómo influye el pH del suelo sobre la población de los hongos filamentosos

El pH es fundamental debido a que en un alto pH la solubilidad de los metales se ve afectada y a pH bajo se afectan los sistemas enzimáticos, el ingreso de vitaminas esenciales y ácidos orgánicos y la toma de minerales. 3.

Diga en qué tipo de suelos predominan los hongos y porque

En suelos arenosos el hongo se encuentra más acti vo debido a que entra más fácilmente en simbiosis con raíces de plantas (micorriza) haciendo que alcance más zonas del suelo, gracias a las hifas del hongo, lo que les permite captar con más facilidad nutrientes y agua. 4.

Mencione dos géneros de hongos benéficos en el suelo y dos de hongos que causen algún daño.

Tabla 7. Géneros de hongos benéficos y dañinos en el suelo. Hongos benéficos para el suelo Trichoderma Se considera que existen más de 30 especies de este hongo, todas las cuales son beneficiosas en agricultura y botánica. La especie de este hongo más usada en el sector agrícola es el T. Harzianum.

Hongos dañinos para el suelo Mildiu Afecta a un amplio grupo de plantas, en especial la vid y las solanáceas. Produce en los bordes de las hojas o en los frutos manchas con aspecto grasiento de diferentes

tonalidades, que luego se vuelven marrones y se marchitan.

Pleurotus ostreatus Es también muy efectiva en la descontaminación de suelos de pesticidas con base de cloro.

Botrytis o podredumbre gris Afecta principalmente a la fresa, tomate, lechuga, vid, pepino y berenjena. Este hongo causa podredumbres grises y el tejido de la planta aparece como si estuviera podrido.

Bibliografía •

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Calvo-Pamela, E. et. al. (2008). Zstudio de las poblaciones microbianas de la rizosfera del cultivo de papa (solanum tuberosum) en zonas Altoandinas. Recuperado el 24 de noviembre de 2020, de Sitio Web: http://www.scielo.org.pe/pdf/ecol/v7n1-2/a17v7n12.pdf Camacho, A. et al. (2009). Método para la cuenta de mohos y levaduras en alimentos. Recuperado el 24 de noviembre del 2020, de Facultad de química UNAM Sitio web: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/TecnicBasicas-Cuenta-mohoslevaduras_6530.pdf Cano, A.. (2011). Interacción de microorganismos benéficos en plantas: Micorrizas, Trichoderma spp. y Pseudomonas spp. UNA REVISIÓN. Recuperado el 23 de noviembre del 2020, de scientific electronic library online Sitio web: http://www.scielo.org.co/pdf/rudca/v14n2/v14n2a03.pdf Castillo, L. (s.f). Bacterias Mesófilas Aerobias. Recuperado el 23 de noviembre del 2002, de Academia Sitio web: https://www.academia.edu/14963319/Bacterias_Mesófilas_Aerobias González, Y. (2010). Los actinomicetos: una visión como promotores de crecimiento vegetal. Recuperado el 23 de noviembre del 2020, de PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA Sitio web: https://repository.javeriana.edu.co/bitstream/handle/10554/8665/tesis618.pdf;sequence =1 González, D. (2013). Manual electrónico de actinomicetos (Tesis). Recuperado el 23 de noviembre del 2020, de FES Zaragoza - UNAM Sitio web: https://www.zaragoza.unam.mx/wpcontent/Portal2015/Licenciaturas/qfb/tesis/tesis_gonzalez_camacho.pdf Otero, P. (2017). ¿Qué hongos afectan a las plantas?: Los hongos más dañinos. Recuperado el 23 de noviembre del 2020, de AgroHuerto Sitio web: https://www.agrohuerto.com/los-hongos-mas-daninos/ Pacasa-Quisbert, F. et al.. (2017). Comunidad de hongos filamentosos en suelos del Agroecosistema de Kiphakiphani, Comunidad Choquenaira-Viacha. Recuperado el 24 de noviembre del 2020, de scientific electronic library online Sitio web: http://www.scielo.org.bo/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2072-92942017000100002 Quiñones-Aguilar, E. et al.. (2016). Los actinomicetos y su aplicación biotecnológica. Recuperado el 23 de noviembre del 2020, de Research Gate Sitio web: https://www.researchgate.net/publication/297758305_Los_actinomicetos_y_su_aplicaci on_biotecnologica Salgado, V. (2002). Análisis de mesófilos aerobios, mohos y levaduras, coliformes totales y Salmonella spp. en cuatro ingredientes utilizados en la planta de lácteos de Zamorano, Honduras. Recuperado el 24 de noviembre del 2020, de Biblioteca Digital Wilson Popenoe Sitio web: https://bdigital.zamorano.edu/bitstream/11036/1553/1/AGI2002-T036.pdf

•

•

•

S.a. (2016). Aprovechamiento de hongos bondadosos en agricultura: Trichoderma. Recuperado el 23 de noviembre del 2020, de Agroware Sitio web: http://sistemaagricola.com.mx/blog/hongos-en-agricultura-trichoderma/ S.a. (2007). Micología. Recuperado el 23 de noviembre del 2020, de Microbiología Ambiental Sitio web: http://www.fcn.unp.edu.ar/sitio/microambiental/wpcontent/uploads/2016/08/TP-8-Micolog%C3%ADa.pdf USDA. (2010). Hongos en los Alimentos: ¿Son Peligrosos? Recuperado el 23 de noviembre del 2020, de Servicio de Inocuidad e Inspección de los Alimentos Departamento de Agricultura de los Estados Unidos Sitio web: https://www.fsis.usda.gov/wps/wcm/connect/03e22c03-8062-4ca1-a8c2fe94bafc0222/Molds_Are_They_Dangerous_SP.pdf?MOD=AJPERES...