Microbiología del suelo

Microorganismos. Ciclos biogeoquímicos. Hongos. Características físicas. Composición. Materrial inorgánico y orgánico. Porosidad. Tipos de suelos. Contaminantes. Flora microbiana. Bacterias

  • Enviado por: Alvaro Marcelo Gonzalez Rojas
  • Idioma: castellano
  • País: Chile Chile
  • 22 páginas
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MICROBIOLOGIA DEL SUELO

Existe una gran diversidad de microorganismos que viven en el suelo. El número y tipos de microorganismos presentes en el suelo dependen de diversos factores ambientales como son los nutrientes, humedad, aireación, temperatura, pH, prácticas agrícolas, etc. Existen del orden de varios miles de millones de bacterias por gramo de suelo. La mayor parte son heterótrofos, siendo comunes los bacilos esporulados, los actinomicetos que son los responsables del olor a tierra mojada, y en la rizosfera (región donde el suelo y las raíces de las plantas entran en contacto) especies de los géneros Rhizobium y Pseudomonas.

1. - Ciclos biogeoquímicos

El planeta Tierra actúa como un sistema cerrado en el que las cantidades de materia permanecen constantes. Sin embargo, sí existen continuos cambios en el estado químico de la materia produciéndose formas que van desde un simple compuesto químico a compuestos complejos construidos a partir de esos elementos. Algunas formas de vida, especialmente las plantas y muchos microorganismos, usan compuestos inorgánicos como nutrientes. Los animales requieren compuestos orgánicos más complejos para su nutrición. La vida sobre la Tierra depende del ciclo de los elementos químicos que va desde su estado elemental pasando a compuesto inorgánico y de ahí a compuesto orgánico para volver a su estado elemental. Los microorganismos son esenciales en estas transformaciones químicas

'Microbiología del suelo'

Cultivos duales. Interacción entre hongos del suelo.

'Microbiología del suelo'
Biocontrol de patógenos por hongos saprobios.

'Microbiología del suelo'
Raíz de trébol (Trifolium repens) colonizada por hongos micorricios arbusculares.

'Microbiología del suelo'
Efecto de hongos micorricios sobre el crecimiento de olivos propagados vegetativamente.

'Microbiología del suelo'
Aspecto de las raíces colonizadas con micorrizas arbusculares.

Ciclo del nitrógeno

La fijación biológica de nitrógeno, crucial en el ciclo biogeoquímico del nitrógeno, es considerada, después de la fotosíntesis, como el proceso bioquímico más importante para el mantenimiento de la vida sobre la Tierra.

FIJACIÓN DE N2

La llevan a cabo las bacterias diazofróficas para su propio crecimiento. Sólo cuando mueren se liberan al medio los compuestos orgánicos nitrogenados que se transforman en nitrato y amonio, que ya pueden asimilarse por las plantas o por otros microorganismos.

Azospirillum basilense

Bacteria fijadora de N2 que se encuentra con frecuencia en la rizosfera del maíz y otras gramíneas. Además produce fitohormonas que favorecen el desarrollo de las plantas

'Microbiología del suelo'

Gluconacetobacter diazotrophicus

Microorganismo diazotrófico que sé aísla de la savia de plantas como la caña de azúcar, café, batata, etc. Es capaz de fijar N2 en condiciones de elevada acidez (pH 3.5) y tensión de oxígeno.

'Microbiología del suelo'

Anabaena azollae

Cianobacteria filamentosa capaz de llevar a cabo tanto la fijación de N2 como la de CO2 (fotosíntesis)Esta capacidad la convierte en una excelente colonizadora de nuevos hábitat

'Microbiología del suelo'

FIJACIÓN DE N2 EN SIMBIOSIS

Las bacterias de la familia Rhizobiaceae, conocidas con el nombre genérico de rizobios, se caracterizan por infectar las células de las raíces de las plantas leguminosas y formar nódulos (Figura 1), estructuras características de la interacción bacteria-planta en el interior de las cuales unas células especializadas, los bacteroides (Figura 2) reducen el N2 a amonio.

La fijación simbiótica de N2 es un proceso no contaminante y respetuoso con el medio ambiente, por lo que debería emplearse para disminuir el empleo excesivo de fertilizantes nitrogenados

'Microbiología del suelo'
'Microbiología del suelo'

Fig 1 Fig 2

Características físicas del suelo

Hay diferentes tipos de suelo y sus características varían dependiendo de la localización y el clima. Los suelos difieren con profundidad, propiedades físicas, composición química y origen. Estos pueden clasificarse como suelo.

Minerales y orgánicos. Los suelos minerales contienen materia sólida mayormente inorgánica. Los suelos orgánicos contienen poca materia inorgánica.

Composición del suelo

El suelo está compuesto de diversas capas. A dichas capas se les llama horizontes y cada una se caracteriza por su composición abiótica y/o biótica.

Horizonte A

Aquí encontramos los minerales y la materia orgánica en distintos estados de descomposición. En esta capa se localiza el humus. El humus se define como el conjunto de residuos orgánicos, vegetales y animales que se incorporan al suelo y cuya degradación es difícil de realizar por microorganismos. La importancia de éste, es que mejora la textura y estructura del suelo, aumentando así su capacidad de retener agua y reduciendo los cambios en el pH. Además sirve como reserva de materiales nutritivos en el suelo.

Horizonte B

En esta capa encontramos partículas finas y minerales.

Horizonte C

Este se compone de materia mineral solamente.

Horizonte D

Esta capa posee roca sólida bajo el suelo, es importante para la formación de acuíferos. En Puerto Rico los acuíferos se localizan al norte de la isla, siendo éstos muy importantes como reserva de agua.

MATERIAL SÓLIDO DEL SUELO:

El material sólido que forma parte del suelo es muy diverso y se divide en dos clases: material orgánico y material inorgánico.

MATERIAL INORGÁNICO

1. Partículas coloidales: Provienen de la erosión de las rocas subyacentes y están constituidos por minerales arcillosos. Tienen gran capacidad de adsorción convirtiéndose en almacenes de agua y nutrientes para las plantas.

2. Minerales: Los principales son el cuarzo y diversos silicatos procedentes de la disgregación de las rocas ígneas y metamórficas.

3. Óxidos: Principalmente los óxidos de hierro de ahí la típica coloración ocre. Y en menor proporción los óxidos de magnesio, titanio, aluminio y cinc.

4. Los carbonatos: El principal es el carbonato cálcico, son una gran fuente de carbono con abundante presencia en el suelo.

MATERIAL ORGÁNICO:

Consiste en una mezcla de biomasas, plantas parcialmente degradadas, organismos vivos microscópicos y el humus.

El humus es el residuo originado por la acción de hongos y bacterias sobre las plantas y esta compuesto por una fracción soluble y una fracción insoluble: la humina. Este componente desempeña un papel importante en los procesos físicos y químicos que tienen lugar en el suelo.

PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS DE LOS SUELOS

Cada suelo se caracteriza por sus propiedades físicas y químicas. El conocimiento de las características físico-químicas de un suelo, nos permitirá prever la dinámica de las sustancias contaminantes:

1. LA POROSIDAD: Condiciona la movilidad de los compuestos solubles y de los volátiles.

2. LA TEMPERATURA: De ella dependen los procesos de alteración de los materiales originarios o la difusión de los contaminantes

3. LOS PROCESOS ÁCIDO-BASE: Influyen en el grado de descomposición de la materia orgánica y de los minerales, en la solubilidad de algunos contaminantes y en conjunto, los procesos controlados por el pH del suelo.

4. LAS REACCIONES REDOX: Originados en el metabolismo de los microorganismos del suelo, afectan a elementos naturales y contaminantes.

LAS PROPIEDADES COLOIDALES: Explican los procesos de agregación e inmovilización de partículas.

6. LAS INTERACCIONES SUPERFICIALES: Como por ejemplo la adsorción entre componentes del suelo y otros compuestos ya sean naturales o contaminantes.

7. LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO IÓNICO: Corresponde a la cantidad de iones metálicos que una determinada cantidad de suelo es capaz de intercambiar. Estos intercambios son vitales para que los iones metálicos puedan acceder a la planta.

8.La modificación o transformación por contaminación, deforestación,… de alguno de los factores que conforman un suelo implica un desequilibrio que afecta al resto de los factores y activa normalmente, procesos de regresión en ese suelo.

TIPOS DE SUELO:

Clasificaremos los suelos de una manera general eligiendo las condiciones climáticas como principal factor, porque el clima proporciona al suelo un carácter típico determinado con independencia del tipo de roca madre del que procede.

I- PODZOL:

Suelo de climas húmedos y fríos

Tiene abundante materia vegetal

Horizonte A: Arenoso y de carácter ácido.

Horizonte B: Recibe materiales coloidales que son arrastrados hasta las zonas más profundas formando en ellos una zona endurecida.

II.-CHERNOZEN:

Suelo de regiones con clima húmedo y veranos cálidos.

Horizonte A: rico en humus y en óxidos de hierro lo que le da un color pardo-amarillento.

Horizonte B: rico en carbonato cálcico lo que le da un color gris-pardo.

III.- LATERITAS:

Suelo de regiones tropicales de clima cálido y húmedo

Horizonte A: prácticamente inexistente.

Horizonte B: rico en óxidos de hierro y aluminio lo que le da un color rojizo.

IV.- SUELOS DESÉRTICOS

Suelo de regiones de clima desértico.

Horizonte A: Color gris claro.

Horizonte B: En el se forman nódulos de carbonato cálcico por las aguas de infiltración.

CONTAMINANTES DE LOS SUELOS.

SUELO CONTAMINADO

Es una porción de terreno, cuyas cualidades han sido modificadas por el hombre al incorporarse alguno de los siguientes factores:

Contaminación física:

Con variaciones en parámetros como temperatura y radiactividad.

LOS RESIDUOS COMO AGENTES CONTAMINANTES DE LOS SUELOS

residuos

Aquellos productos generados en las actividades de producción y consumo que no alcanzan en el contexto en el que son producidas, ningún valor económico pudiendo ser debido tanto a la falta de tecnología adecuada para su aprovechamiento como a la inexistencia de un mercado para los posibles productos a recuperar.

CLASIFICACIÓN DE LOS RESIDUOS.

RESIDUOS INERTES

RESIDUOS URBANOS O ASIMILABLES A URBANOS

RESIDUOS ESPECIALES

RESIDUOS TÓXICOS PELIGROSOS

RESIDUOS RADIACTIVOS

CLASIFICACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DE LOS SUELOS:

Superficial:

Deriva de una acumulación de residuos vertidos accidental o voluntariamente en el terreno.

Subterránea:

Corresponde con el caso de enterramiento de residuos

Vertido alevoso

Es a menudo coincidente con los subterráneos, derivados de la ilegalidad de dicho vertido.

Vertido no alevoso

Son aquellos en los que el origen de la contaminación es fortuita o por negligencias en la gestión de los contaminantes.

Contaminación difusa:

Es en la que no existe un foco concreto de contaminación del suelo sino que se manifiesta de forma extensiva.

Contaminación puntual:

Es una contaminación localizada con un núcleo emisor desde el que pueden movilizarse los contaminantes a otros elementos del medio ( atmósfera, aguas superficiales y subterráneas)

TRANSPORTE Y DISPERSION DE LOS CONTAMINANTES DEL SUELO.

A partir de un contaminante en el suelo se pueden desencadenar una serie de procesos de movilización del mismo

Aunque el suelo no es un vector importante de dispersión

También, hay que tener en cuenta el papel depurador de ciertos componentes del suelo, como son:

EFECTOS DE LA CONTAMINACION DE LOS SUELOS.

La presencia de contaminantes en un suelo supone la existencia de potenciales efectos nocivos para el hombre, la fauna en general y la vegetación

además

La presencia de contaminantes en el suelo se refleja de forma directa sobre la vegetación induciendo su degradación, la reducción del numero de especies presentes en ese suelo, y más frecuentemente la acumulación de contaminantes en las plantas, sin generar daños notables en estas.

Cuando estas sustancias son bioacumulables el riesgo se amplifica al incrementarse las concentraciones de contaminantes a medida que ascendemos en la cadena trófica, en cuya cima se encuentra el hombre.

Cantidad de agua y composición de gases en el suelo

En el suelo, además de residuos orgánicos, encontramos agua y gases. La cantidad de agua en el suelo depende de:

la precipitación y otras condiciones climáticas

el drenaje, éste depende del tamaño de las partículas del suelo

la población viviente del suelo

Encontramos el agua en los espacios que hay entre las partículas del suelo o adheridas a la superficie de las partículas.

La fase gaseosa del suelo consiste mayormente de CO2, O2 y N2, éstos se encuentran en los espacios entre partículas donde no hay agua. La cantidad de gases es inversamente proporcional a la cantidad de agua en el suelo.

Factores que contribuyen al número y tipo de microorganismos en el suelo:

Composición del suelo (cantidad y tipo de nutrientes.)

Características físicas del suelo (grado de aeración, humedad, temperatura y pH.)

Tipo de plantas en el suelo (el sistema de raíces influye en el número y tipo de organismos presentes.

Flora Microbiana en el Suelo:

En un suelo fértil podemos encontrar raíces de plantas superiores, diversos animales y una gran cantidad de microorganismos.

Bacterias

Estas exceden la población de todos los otros grupos de microorganismos. Encontramos todo tipo de bacterias desde autotróficas, heterotróficas, aeróbicas y anaeróbicas.

 

Hongos

Cientos de especies se encuentran en el suelo, generalmente cerca de la superficie donde prevalece una condición aeróbica. Los hongos son los descomponedores de celulosa, lignina y pectina. La importancia del hongo en el suelo es que mejora la estructura física mediante la acumulación de sus micelios en él. Además los hongos forman unos agregados que ayudan a retener agua.

Algas

Mayormente encontramos algas verdes y diatomeas en la superficie o cerca de ésta ya que necesitan luz para llevar a cabo fotosíntesis. Estas juegan un papel importante en suelos erosionados o desérticos, ya que como son fotosintéticos inician la acumulación de materia orgánica en esa área.

 

Protozoarios

Son importantes en la cadena alimentaria, ya que su modo de nutrición es la ingestión de bacterias controlando así la población bacteriana.

Virus

Este grupo incluye fagos, virus de plantas y virus de animales.

La rizósfera

Es la capa de suelo que se encuentra adyacente a las raíces. Esta región se caracteriza por una alta población microbiana. Las bacterias que crecen en la rizósfera se ven afectadas positivamente por substancias que liberan las plantas como amino ácidos, vitaminas y otros. A la vez el crecimiento de las plantas se ve afectado por substancias liberadas por la población microbiana.

Interacción entre los microorganismos del suelo

Relaciones simbióticas:

Neutralismo

Es esta relación dos especies ocupan el mismo ambiente sin que se afecte una o la otra (neutral.)

Mutualismo

Es una asociación donde cada uno de los organismos envueltos se benefician (relación positiva.

Comensalismo

Es esta relación un organismo se beneficia mientras que el otro no se afecta (relación positiva). Un ejemplo lo observamos en los hongos que degradan celulosa a glucosa y otros compuestos, las bacterias no pueden degradar celulosa, pero sí glucosa beneficiándose de esta forma.

Antagonismo

Esto se observa cuando una especie afecta adversamente el ambiente de otra especie, produciendo diferentes substancias inhibidoras o antibióticas (relación negativa. Un ejemplo lo vemos en la producción de sustancias inhibidoras como:

1. antibióticos Es usual que un organismo produzca 5 ó 6 diferentes agentes antimicrobiano. Esto es para poder inhibir o matar una gran variedad de microorganismos.

2. cianuro (producido por hongos)

3. metano

4. sulfuros

5. enzimas líticas (éstas rompen la pared celular de las bacterias)

Competencia

Es una asociación negativa que resulta de la competencia entre especies por nutrientes esenciales

.

Parasitismo

En esta relación un organismo vive dentro o encima de otro (huésped). El parásito se alimenta de las células, el tejido o el fluido de otro organismo (relación negativa.

Rol biogeoquímico de los microorganismos del suelo

Los microorganismos del suelo funcionan como agentes biogeoquímicos para la conversión de compuestos orgánicos complejos en compuestos inorgánicos simples y elementos constitutivos, esto se llama mineralización. Estos microorganismos del suelo están envueltos en los ciclos de nitrógeno, carbono, azufre y fósforo. También están envueltos en los ciclos de hierro, manganeso, mercurio, selenio, zinc y potasio.

Biorremediación

Es la utilización de organismos para degradar o remover contaminantes de un ambiente específico. Este proceso incluye la modificación de este ambiente para acelerar los procesos biológicos con o sin añadir microorganismos específicos.

EL ROL ECOLÓGICO Y  NUTRITIVO DE LOS ORGANISMOS DEL SUELO

Generadores del flujo de energía y del reciclaje de  nutrientes 

El funcionamiento del suelo depende del ciclo de nutrientes y de la disponibilidad de energía, y estos de los organismos que viven en él.

El origen de la energía viene del sol; su energía es captada por las plantas y  las algas verdes y azules, que la almacenan en forma de compuestos orgánicos ( de carbono. )

Siendo así, la fuente de energía para el suelo principalmente proviene de los residuos o rastrojos de los cultivos y en menor proporción,  de animales muertos o de sus residuos. Desde estas fuentes de energía que es descompuesta por los microorganismos edáficos, se libera la energía, necesaria para el funcionamiento del sistema suelo De esta manera la energía va siendo traspasada a través de una cadena o red, desde su captación por las plantas, pasando a los animales, luego a los organismos que les consumen o viven a sus expensas, para derivar hacia los microorganismos descomponedores del suelo, que va transapasándoles de un nivel de la Red  al otro. 

La vegetación de los sistemas naturales y los cultivos limpios 

Toman sus Nutrientes gracias a que ellos son puestos a su disposición por los microorganismos edáficos o el edafón. Las plantas viven interactuando con microorganismos y organismos, a través de asociaciones temporales o permanentes, simbióticas ( de beneficio mutuo) y que muchas veces llegan a ser sinérgicas. Por otro lado, existe  el conjunto de especies que conforman la Comunidad Recicladora del suelo, integrada por especies trituradoras, descomponedoras, parasíticas, predadoras, patogénicas, saprofititas, etc. que van desagregando el compuesto orgánico en complejos hasta un estado inorgánico. 

Nutrientes gracias a que ellos son puestos a su disposición por los microorganismos edáficos o el edafón. Las plantas viven interactuando con microorganismos y organismos, a través de asociaciones temporales o permanentes, simbióticas ( de beneficio mutuo) y que muchas veces llegan a ser sinérgicas. Por otro lado, existe  el conjunto de especies que conforman la Comunidad Recicladora del suelo, integrada por especies trituradoras, descomponedoras, parasíticas,predadoras, patogénicas, saprofititas, etc que van desagregando los compuesto orgánicos complejos hasta un estado inorgánico. 

Los nutrientes pueden estar temporalmente retenidos en el suelo en el interior de los organismos, en las partículas minerales del suelo, especialmente las arcillas, en agregados, en el coloide; Pudiendo ser obtenidos también desde el aire y  el agua. Con estos nutrientes los seres vivientes en el suelo conforman la biomasa; siendo que mientras mayor sea el número de microorganismos y mesofauna, más rápidamente se produce la descomposición y el reciclaje de nutrientes. 

En estas funciones de captación,traspaso , reciclaje y retención temporal de la energía y los nutrientes pueden concurrir, además de los microorganismos( hongos, bacterias), también las algas verde azules o cianofíceas (captadoras de nitrógeno), organismos de la mesofauna, insectos, ácaros, moluscos (consumidores, predadores y parasitoides), colémbolos, isópodos, enquítridos, miriápodos y las lombrices. 

Junto a estos organismos hay otros muy importantes, que no se alimentan de materia orgánica, sino que viven en simbiosis  con las plantas, como bacterias y hongos que obtienen el carbono desde las plantas y facilitan el transporte de nutrientes ( N, fosfatos, K) hacia las plantas 

Organismos estructuradores y aireadores del suelo

La mayor parte de los organismos arriba citados contribuyen a unir las partículas de suelo, al producir polisacáridos y otros polímeros que las cementan,  llegando a formar una masa de partículas, que van a conformar una estructura granular o de migajón. Esta granulación o migas de partículas permiten que existan espacios entre sí o poros en el suelo, los cuales favorecen la existencia de humedad y de aire. 

En efecto, se forman macro y microporos. Los macroporos son los espacios que hay entre las partículas grandes del suelo (arena, grava)

Que drenan rápidamente el agua y los nutrientes, dando lugar o espacio para la acumulación de aire. Los microporos que ocurren en los agregados del suelo o entre partículas finas retienen mucho mas agua

Así los limos conforman microporos y retienen mucho el agua, produciendo encharcamiento de ella. 

En las lombrices las partículas de suelo (arcilla) y los residuos orgánicos recorren su intestino donde se mezclan componentes edáficos que los recubren de sustancias mucilaginosas estabilizadoras y de calcio, lo que constituye un agregado muy nutritivo, balanceado y con humus  de fácil asimilación, que enriquece el suelo.

Al mismo tiempo estos organismos, junto a algunas especies de gusanos enquirtidos y otros aportan a la vital aireación de las capas de suelo, al hacer galerías que facilitan el drenaje y permiten que las raíces puedan penetrar más fácilmente. 

Para Lampkin el mensaje principal que surge de esta visión del suelo como un ente vivo, es que la fertilización y abonado - y podemos agregar, las labores y prácticas de suelos-  no deben considerarse únicamente en términos de necesidades de los cultivos, sino también en función de las necesidades de los microorganismos del suelo y su hábitat.

Los microorganismos del suelo

Trabajan duro para ayudar a las plantas para que reciban los nutrimientos que ellas necesitan para medrar

Exactamente como los fertilizantes orgánicos y el cultivo de conservación aumentan la actividad de los microorganismos.

Los fertilizantes orgánicos naturales son esos aprobados para producir las cosechas certificadas como orgánicas.

Los científicos están utilizando los fertilizantes para criar las fresas--como una planta representante--en los invernaderos. Hasta ahora, los microorganismos han soltado nutrimientos de los fertilizantes en una proporción impresionante,

También, los microorganismos parecen proveer los nutrimientos cuando las plantas de fresa desarrollándose los necesitan más. Ahora los investigadores quieren averiguar si los microorganismos en los campos orgánicos se comportan diferente de esos en los suelos que están manejados convencionalmente.

En experimentos con el algodón y el maíz, los investigadores están utilizando el cultivo de conservación. Diferente al cultivo tradicional, el cultivo de conservación requiere que el residuo de cosecha se quede en la superficie del campo después de cosechar.

Los investigadores reportan que el cultivo de conservación mejoró la utilización del fósforo, el hierro y otros nutrimientos por las plantas de maíz y de algodón. El residuo descompuesto de las cosechas probablemente alimenta a los microorganismos y aumenta su productividad.

El permitir que el residuo se descomponga encima del suelo no afecta el crecimiento de la cosecha ni los rendimientos

También reduce la erosión, y reduce la evaporación del agua necesitada de la superficie del suelo. Adicionalmente, si no aran el residuo debajo del suelo, los agricultores pueden ahorrar costos asociados con la labor, el combustible y los equipos tal como el tractor.

Recursos aprovechables

Los residuos agrícolas procedentes de cultivos bajo plástico representan una potencial fuente de recursos actualmente escasamente aprovechada. El destino más común de dichos residuos suele ser su evacuación en vertederos, o bien, de forma menos frecuente, se aprovechan para la producción de abonos orgánicos o como alimento para ganado. En este trabajo proponemos el uso de los residuos agrícolas como sustratos para la producción de polisacáridos por microorganismos cuyo hábitat se encuentre en el suelo o los residuos agrícolas. La posibilidad de disponer de nuevas fuentes de polisacáridos, así como el hecho de que los microorganismos productores sean capaces de generarlos a partir de un medio de cultivo sumamente simple y barato supone un alentador punto de partida por esta novedosa aplicación.

 

El gran productor de polisacáridos es el Suelo

Los polisacáridos extracelulares de origen microbiano están desplazando en diversos campos de aplicación en la industria a los tradicionalmente obtenidos de algas y plantas superiores(almidón, harina de garrofín, etc. Las razones de tal circunstancia derivan de la gran diversidad de estructuras de las que se puede disponer, variadas no sólo en función del microorganismo productor, sino también, dentro de un mismo grupo microbiano (Sutherland, 1994) Estos polímeros se utilizan como agentes espesantes y estabilizantes en la industria alimentaria, cosmética, farmacéutica y petrolífera, entre otras.

Entre los polisacáridos microbianos de uso actual en la industria destacan el alginato (producido por las bacterias Azotobacter y Pseudomonas) y el xantano (polisacárido de Xanthomonas campestris)Sin embargo, el número de polisacáridos microbianos que se descubre cada día va en aumento, y, con ello, la cantidad de nuevas estructuras con propiedades diversas. Por otra parte, se investiga también la utilización de fuentes carbonadas alternativas a las usuales a fin de rentabilizar el proceso de producción Una de las fuentes de microorganismos productores de polisacáridos es el suelo, en este hábitat la producción de polisacáridos por parte de los microorganismos juega un importante papel. Los microorganismos que producen polisacáridos tienen una mayor capacidad para colonizar la rizosfera y la raíz de la planta, aspecto de importancia relevante, en el caso de patógenos de plantas y de simbiosis específicas. En este trabajo se aislaron y seleccionaron diversos microorganismos del suelo y residuos vegetales capaces de producir polisacáridos a partir de hidrolizados de residuos vegetales.

 Material y Métodos:

Muestras para aislamiento: Para el aislamiento de los microorganismos se utilizaron suelos y fibras de residuos vegetales. Las muestras de suelo procedían de suelos de invernadero, de dos tipos distintos (N, tierra negra o talquín y R, tierra roja o leguel) y de suelos de terreno cultivado al aire libre (Tc, suelo de cultivo de col y Ta, suelo de cultivo de acelga)Las fibras de residuos vegetales procedían de planta de pimiento, pepino, calabacín y sandía (Fig. 1)

'Microbiología del suelo'

Microorganismos y mantenimiento: Se aislaron diversos microorganismos que se cultivaron y mantuvieron en los mismos medios en los cuales se aislaron.

Método de aislamiento y selección de microorganismos: Para el aislamiento inicial de microorganismos productores de polisacáridos se utilizó agar nutritivo (AN), agar YM (Haynes et al., 1955) y medio de Burk sin (BSN) y con nitrógeno (BCN) (Vela y Rosenthal, 1972. Tras la primera selección sobre la base del fenotipo mucoso, los microorganismos seleccionados se sembraron en placa conteniendo únicamente un hidrolizado ácido de residuo vegetal (HRV) y agar. Los microorganismos seleccionados en este medio fueron cultivados en medio líquido con HRV a fin de determinar su productividad

Se ensayaron HRV de pimiento, tomate, sandía y melón. Para su obtención se sometió el residuo (1:10, p: v) a hidrólisis ácida con H2SO4 al 1,5% durante 2 horas a ½ atmósfera. Posteriormente se filtraron y neutralizaron con Ca (OH)2.

Resultados y Discusión:

Se aislaron un total de 86 cepas que mostraron fenotipo mucoso de las cuales un 45,35% procedían de suelo de invernadero, un 27,9% de suelo de terreno cultivado al aire libre y el 26,75% restante de fibras de residuos agrícolas. Las diferencias no sólo fueron cuantitativas entre muestras, sino también cualitativas, observándose un claro predominio de bacterias Gram. positivas en muestras de invernadero mientras que en las otras muestras su número fue igual o inferior al de Gram. negativas (fig 2 )

'Microbiología del suelo'

De las 86 cepas originalmente seleccionadas, 17 fueron capaces de crecer manteniendo el fenotipo mucoso en medios sólidos con HRV como única fuente de nutrientes. Sin embargo, cuando dichas cepas seleccionadas se cultivaron en medios líquidos para determinar su productividad, el crecimiento fue diferente dependiendo del HRV. Así, mientras que en los HRV de melón y sandía crecieron 16 y 13 cepas, respectivamente; En los HRV de tomate y pimiento sólo crecieron 4 y 5 cepas, respectivamente (Fig. 3)La productividad máxima también fue distinta dependiendo del HRV, siguiendo el mismo orden que el crecimiento. Se obtuvieron las cepas que mayor cantidad de polisacárido generaba en los HRV de melón y sandía con valores que alcanzaron o superaron los 2g/l(N1ANT1 y RpimANM3.

Sobre la base de los resultados obtenidos en la fase de selección en función de la productividad se seleccionaron 8 cepas que se muestran en la Tabla 1. A dichas cepas se les realizó una identificación preliminar encontrándose especies de los géneros Pseudomonas y Bacillus.

Los elevados rendimientos obtenidos con estas cepas (ver Tabla 1), así como su capacidad para producir polisacáridos a partir de hidrolizados de residuos vegetales como única fuente de nutrientes supone un resultado alentador, tanto desde el punto de vista industrial como medio de obtención de un producto a partir de un sustrato de coste nulo, como desde el punto de vista medio ambiental, como medio para eliminar residuos agrícolas que en regiones de elevada generación como la provincia de Almería ocasiona graves problemas.

  Tabla 1. Cepas seleccionadas y productividad

  Cepa

Polisacárido g/l

 % conversión *

 

RpimANM3

N1ANT1

N1ANT2

RpimBSNS

N2BSNP1

RPBSN1

R2YM1

TAANP1a

 

2,12

2,40

1,22

1,06

1,42

1,29

0,69

1,84

 

31

53

18

23

21

16

15

40

 * Expresado como carbohidratos totales convertidos en polisacárido

Conclusión:

En este trabajo me di cuenta de la gran cantidad de bacterias, que uno sin darse cuenta viven alrededor de nosotros

La microbiología es el campo científico que se ocupa del estudio de los organismos microscópicos, comúnmente conocidos como microorganismos todas las criaturas vivientes están formadas por células. Las células son unas muy pequeñas unidades básicas de la vida. Son las estructuras más pequeñas capaces de realizar los procesos básicos de la vida, tales como absorción de nutrientes y expulsión de desechos. Las células solo se pueden observar al microscopio los microorganismos son organismos normalmente formados por una sola célula. Debido a esto, a veces se les denominan “organismos unicelulares”. Son tan pequeños que los humanos no los podemos visualizar. Solo los podemos ver a través de un microscopio, mediante el cual las células son agrandadas enormemente Al principio, los microorganismos no eran vistos como un tipo diferente de organismo. Los microorganismos que realizaban fotosíntesis ( ciclo del carbonó) eran incluidos en el reino vegetal, y los microorganismos que ingerían alimentos eran situados en el reino animal. Sin embargo, en el siglo XIX los científicos identificaron una amplia variedad de microorganismos con diversas estructuras celulares, estructuras internas muy específicas, y patrones de reproducción muy específicos que les hicieron darse cuenta de que estos organismos no pertenecían a los reinos vegetal ni animal. Los microorganismos se clasifican según sus características celulares, de la misma forma que los vegetales y los animales. Existen dos tipos de (micro)organismos. El primer tipo es el organismo eucarionte (protista. La mayoría de los organismos son eucariontes, lo que básicamente significa que las células por las que están formados contienen núcleo y otras partes internas rodeados por membrana. El segundo tipo de microorganismos son el microorganismo procarionte (monera) Las células procariotas están rodeadas de una membrana, pero no contienen núcleo ni otras partes internas (orgánulos), al contrario que las células eucariotas

.Monera y protistas Los monera son las bacterias y cianobacterias. Son organismos procariontes unicelulares, como mencionamos anteriormente. Las bacterias son muy importantes para otros organismos, porque descomponen la materia orgánica. Durante este proceso se forman nutrientes, que son reutilizados por los vegetales y animales. Algunas de las bacterias que viven en el suelo pueden causar enfermedades, pero la mayoría de ellos son bastante útiles ya que ayudan a los animales a descomponer los alimentos en su cuerpo Las bacterias difieren de otros tipos celulares en el hecho de que no tienen núcleo. En los vegetales y animales es allí donde se encuentra el ADN (información genética)En las bacterias el material genético flota dentro de la célula. Se reproducen copiando primero su ADN y luego realizando la división celular. Las bacterias tampoco tienen orgánulos rodeados de membrana, tales como las mitocondrias, las estructuras celulares implicadas en el metabolismo energético. Las células bacterianas son tan pequeñas que los científicos las miden en unidades llamadas micrómetros (µm), una millonésima de metro. Una bacteria promedio mide alrededor de un micrómetro. Las bacterias tienen diferentes tipos de apariencia, tales como bacterias esféricas (cocos) y filamentosas bacilos. Los protistas son microorganismos eucariontes unicelulares, como hemos mencionado anteriormente. Algunos ejemplos son las amebas, las diatomeas, las algas y los protozoos. Éstos pueden ser un peligro para la salud humana y animal, ya que ciertos protostas pueden ocasionar enfermedades tales como la malaria o la enfermedad del sueño. Hay una gran variedad de protistas, y habitan diferentes ambientes; agua dulce, agua salada, suelos, y el tracto intestinal de los animales, donde llevan a cabo procesos digestivos decisivos Muchas especies de protistas son capaces de producir sus propios nutrientes mediante el proceso de la fotosíntesis y muchos protistas también pueden moverse por sí mismos. Los protistas varían enormemente en forma y tamaño; el alga verde Nanochlorum mide solamente 0.001 mm de largo, pero las laminarias pueden crecer hasta los 65 m de largo o más.

Bibliografía:

Internet Google,Altavista ,Terra,(microbiología del suelo)

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