Mecanismos de acción de enzimas fibrolíticas en la alimentación de rumiantes

Background: Ruminants consume pasture and forages, but occasionally they do not have the necessary capacity for this, affecting digestibility. One of the strategies to improve quality is the utilization of exogenous enzymes that break down the structure of the cell wall, and permit better nutrient intake. To conduct a comprehensive study on the action mechanisms of exogenous fibrolytic enzymes in ruminant nutrition. Development: Plant cell wall is made of cellulose, hemicellulose, and lignin. The cellulases, hemicellulases, and lignocellulolytic enzymes are engaged in their degradation, being used satisfactorily in the diet to enhance digestibility with positive effects on other species’ production. Conclusions: This practice favors greater nutrient availability for digestion and absorption, and it contributes to the improvement of physiological processes, and on many occasions, it is evidenced through livestock yield increases. Key words: animal feed, cellulases, mannases, xylanases (Source: AGROVOC)    Antecedentes: Los rumiantes utilizan pastos y forrajes para su alimentación, pero en ocasiones no tienen la calidad requerida por lo que se afecta su digestibilidad. Una de las estrategias para mejorar la calidad es el tratamiento con enzimas exógenas que descomponen las estructuras de la pared celular y permiten un mejor aprovechamiento de los nutrientes. Profundizar en los mecanismos de acción de la aplicación de enzimas fibrolíticas exógenas en la alimentación de los rumiantes. Desarrollo: La pared celular vegetal está compuesta por: celulosa, hemicelulosa y lignina. Las celulasas, hemicelulasas y enzimas lignocelulolíticas participan en su degradación y se utilizan satisfactoriamente a las dietas para mejorar su digestibilidad con efectos positivos en la producción de estas especies. Conclusiones: Esta práctica favorece una mayor disponibilidad de los nutrientes para su digestión, absorción y contribuye a mejorar los procesos fisiológicos, y en muchas ocasiones, se evidencia a través de incrementos de la productividad ganadera. Palabras clave: alimento animal, celulasas, mananasas, xilanasas (Fuente: AGROVOC

Efecto de un incendio forestal sobre la microbiota de un suelo de bosque seco tropical, en el departamento del Tolima

62 p. Recurso Electr?nicoEn Colombia los incendios forestales contribuyen a la degradaci?n de los bosques, uno de los m?s afectados es el bosque seco tropical (BST). Dado que los microorganismos son componentes fundamentales del suelo, son empleados como bio-indicadores pues reflejan los cambios en ?ste. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de un incendio forestal sobre la microbiota de un suelo de BST en la reserva Santaf? de los Guaduales. Se evaluaron dos ?reas, una quemada (Q) y una control (C). Se estim? la actividad (biomasa-C, respiraci?n y actividad enzim?tica), la abundancia (total y de los grupos funcionales mediante medios selectivos, la abundancia de bacterias tambi?n se evalu? por qPCR) y la estructura de la comunidad microbiana (bacterias y oxidantes de amonio con la t?cnica de DGGE); adem?s, se determinaron los par?metros fisicoqu?micos de: pH, humedad ed?fica, carbono org?nico, nitr?geno total, f?sforo disponible y amonio La mayor?a de los valores en los par?metros analizados disminuyeron en el ?rea afectada por el incendio; siendo el nitr?geno (-56%) y el carbono org?nico (-43%) los que m?s se vieron afectados de los par?metros fisicoqu?micos, y de los par?metros microbiol?gicos, la estructura de la comunidad bacteriana y la densidad de los grupos funcionales fueron los m?s sensibles ante la quema. Se concluye que el incendio afect? de forma negativa el ambiente ed?fico del BST estudiado, adem?s, teniendo en cuenta la relaci?n observada entre algunos par?metros se sugiere que la comunidad microbiana tambi?n responde de forma sensible a la cantidad y calidad del sustrato disponible. Palabras clave: bioindicadores, par?metros microbiol?gicos, comunidad microbiana, quema, amonificantes.Forest fires contributed to the degradation of woodlands in Colombia, one of the most affected is the dry tropical forest. Since microorganisms are fundamental components of the soil, they are used as biological indicators because they reflect alterations in the soils. The main goal of this study was to evaluate the effect of a forest fire in the microbiota on dry tropical forest soils in the Santaf? de los Guaduales reserve. Two areas were evaluated, one of them was burned (Q) and the other one was used as a control (C). The activity (biomass-C, respiratory and enzymatic activity), the abundance (total and functional groups by selective mediums, abundance of bacteria was also assessed by qPCR) and the microbial community structure (bacteria and ammonium oxidizing bacteria with the DGGE technique) were determined; besides physicochemical parameters, pH, soil moisture, organic carbon, total nitrogen, available phosphorus and ammonium were determined too. Most of the values in the analyzed parameters decreased in the area affected by fire; being the nitrogen (-56%) and organic carbon (-43%) the most affected of the physicochemical parameters and of the microbiological parameters, the bacterial community structure and the functional groups density were the ones that showed greater sensitivity by burning. We concluded that fires affects in negative way the edaphic environment of the dry tropical forest studied, moreover, considering the relation found between some parameters, we suggest that microbial community responds too in a sensitive way to the quantity and quality of the available substratum. Keywords: bioindicators, microbiological parameters, microbial communities, burning, ammonifiers

Evaluación preliminar de la abundancia de hongos lignolíticos cultivables y su actividad peroxidasa, obtenidos a partir de suelos con diferentes usos agrícolas en zona rural de Villavicencio

La degradación de la lignina es un proceso limitante para la incorporación de nutrientes a partir de desechos agrícolas. La distribución de los microorganismos que participan en el ciclo del carbono depende del uso del suelo, las prácticas agrícolas como la quema, el arado y la eliminación de la cobertura del suelo disminuyen drásticamente su diversidad. Con el objetivo de identificar las variaciones en la abundancia de los géneros de hongos lignolíticos cultivables y su actividad peroxidasa, debidas al efecto de diferentes usos del suelo, se aislaron cepas a partir de muestras obtenidas de parcelas de cacao, cítricos, plátano, papaya, yuca, sabana de pastoreo, pino y piña. Se obtuvieron 25 cepas pertenecientes a los géneros Aspergillus, Verticillium, Fusarium, Mortierella, Penicillium, Cladosporium, Memnoniella, Humicola y Trichoderma. Siendo el uso del suelo con mayor número de géneros el cultivo de cítricos. Los géneros lignolíticos más frecuentes en los cultivos fueron Verticillium, Aspergillus y Fusarium. Los géneros Mortierella, Cladosporium y Memnoniella fueron exclusivos para el cultivo de cítricos, al igual que Humicola y Trichoderma lo fueron para el cultivo de papaya y pino, respectivamente. Con respecto a la actividad peroxidasa se encontró que los aislamientos pertenecientes a los géneros Fusarium y Mortierella tuvieron la mayor actividad enzimática con 1,4±0,1 x 10-4ng/ltmin y 2,5 veces menos actividad que el control Pleurotus pulmonarius, siendo los aislamientos más activos los obtenidos del cultivo de naranja. Estos resultados indican que existe una relación entre el uso del suelo, sus características fisicoquímicas y los hongos que participan en el ciclo del carbono. De tal manera que el diagnóstico de la comunidad de hongos degradadores de lignina cultivables podría constituir una herramienta valiosa para evaluar la actividad microbiana en los agroecosistemas

Efecto de la fertilización orgánica e inorgánica, en el rendimiento de un clon de cacao (Theobroma cacao, L) y en la fertilidad del suelo

Trabajo Final de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Agronomía).Institutto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Agronomía. 2016Applications of ammonium nitrate (33.5% N), as a source of nitrogen, phosphate rock (30% P2O5, 40% CaO, 10% SiO) as a source of phosphorus, potassium chloride (60% K2O, 45% Cl) as a source of potassium, Bokashi as a source of solid organic fertilizer and liquid Biofer húmico® as an organic fertilizer on the cacao clone (Theobroma cacao L.) CATIE-R6 in the seventh year of production located in the northern region of Costa Rica, locally known as the “Huetar” region, between March 2015 and August 2016. Nine treatments at random with three replicationseach were implemented. Each experimental unit had four trees planted at a distance of three by three meters, for a density of 1111 trees per hectare. Chemical soil and foliar analyzes were performed to determine the effects of fertilization on the soil including the nutritional status of the plant and production components, such as the number of fruits per tree annually, fruit weight in grams, wet grain weight in grams per fruit, number of grains per fruit, grain index, dry grain kilograms per hectare annually, and stem circumference in centimeters. After one year from the initial evaluation in the variables of exchangeable acidity (cmol (+) / L) the null hypothesis was rejected with a p-value of 5% for the treatments with phosphate rock and for the treatments with the combination of nitrogen, phosphate rock and potassium. Meanwhile, the potassium concentration (cmol (+) / L) for the treatments with potassium, nitrogen and phosphate rock the null hypothesis is true. No significant change between treatments was found in the foliage analysis and production components. After analyzing the soil variables, it was determined that the pH of rocks with the combination treatment of nitrogen-potassium-phosphate was lower (5,12) than the pH of rocks with the potassium treatment (5,70); treatments with organic sources, have lower levels of acidity saturation percentage than the control group; also individual applications of the three inorganic sources (N, RF, K) have lower saturation percentages, exchangeable acidity and sourness than the combination of the three sources. Concentration levels of potassium in the soil increased when this element had the least amount of combinations with other sources, both organic and vii inorganic. Fresh fruit weight was higher when only potassium was applied, compared to the application of the three elements together (N-RF-K) and the amount of seeds per fruit was higher when nitrogen is applied withoutpotassium

Mecanismos de tolerancia relacionados con la bioacumulación de plomo por Dodonaea viscosa

The soil pollution by potentially toxic elements (PTE) is a serious environmental and human health threat because they are non-degradable and are easily incorporated into the food chain. Lead (Pb) is one of the most abundant PTE, is highly toxic and it can be found as a pollutant in vast areas of soils. Phytoremediation, which involves the use of plants tolerant to bioaccumulate and/or stabilize PTE, is a feasible option to remediate these sites. Pb accumulation by plants can alter important metabolic processes and produce oxidative stress. However, many plant species can resist and accumulate this element through exclusion and/or tolerance mechanisms. The aim of this research was to assess the resistance to Pb by Dodonaea viscosa (L.) Jacq. through the study of both its avoidance (exclusion) ability and the activation of tolerance mechanisms associated to glutathione (GSH) and the activity of antioxidant (catalase [CAT] and peroxidase [G-POX]) and conjugation (glutathione S-transferase [GST]) enzymes. For that purpose, trials with perlite under different Pb treatments were carried out. When D. viscosa was exposed to different Pb concentrations, a half-inhibitory concentration (IC50) of 2228 mg kg-1 of dry perlite (DP) was found. This indicates a high resistance mainly attributed to its exclusion since, independently of the treatment, ~90% of the total bioaccumulated Pb was retained in the roots without any phytotoxicity sign. In plants exposed to a sub-IC50 concentration of Pb to study the effect of time on tolerance and bioaccumulation, we found that from the total Pb bioaccumulated in 105 days, ~90% was retained in roots and 40% was bioaccumulated during the first 10 days at a rate of 0.476 µg plant day-1. The stress caused by the high initial rate of bioaccumulation was associated with an increased GSH production (~1.3-fold) and GST activity (≤3.5-fold). This led to a negative correlation between both variables and the bioaccumulated Pb, indicating their coordinated participation in the detoxification. G-POX and CAT activities increased (≤1.3 and ≤3.3-fold, respectively) by effect of Pb and were positively correlated with the bioaccumulation, suggesting that the antioxidant system in D. viscosa contributes significantly to tolerance. Thus, D. viscosa is a species that withstands the exposure to high Pb concentrations due to the activation of both exclusion (root retention) and tolerance mechanisms.La contaminación de suelos por elementos potencialmente tóxicos (EPT) es una importante amenaza ambiental y de salud debido a que éstos no se degradan y entran fácilmente en la cadena trófica. El plomo (Pb) es uno de los EPT más abundantes, es altamente tóxico y se encuentra como contaminante en bastas áreas de suelos. La fitorremediación, que implica el uso de plantas tolerantes para acumular y/o estabilizar EPT, es una alternativa factible para remediar estos sitios. La acumulación de Pb por las plantas puede alterar procesos metabólicos importantes y generar estrés oxidante. Sin embargo, muchas plantas pueden resistir este elemento, a través de la activación de mecanismos de exclusión y/o tolerancia. El objetivo de este trabajo fue determinar la resistencia de Dodonaea viscosa (L.) Jacq. al Pb, a través del estudio de su capacidad de exclusión y de la activación de mecanismos de tolerancia relacionados con el glutatión (GSH) y la actividad de enzimas antioxidantes (catalasa [CAT] y peroxidasa [G-POX]) y de conjugación (glutatión S-transferasa [GST]). Para lo anterior, se realizaron ensayos con agrolita bajo diferentes tratamientos con Pb. Cuando D. viscosa se expuso a diferentes concentraciones de Pb por 45 días, se encontró una concentración inhibitoria media (CI50) de 2228 mg kg-1 de agrolita seca (AS). Lo anterior indica una alta resistencia, principalmente debida a la exclusión de este elemento ya que, independientemente del tratamiento, ~90% del Pb total bioacumulado fue retenido en las raíces sin observar signos de fitotoxicidad. En plantas expuestas a una concentración subCI50 de Pb (2000 mg kg-1 AS) para estudiar el efecto del tiempo sobre la tolerancia y bioacumulación, se encontró que del Pb total bioacumulado en 105 días, ~90% fue retenido en raíces y el 40% se bioacumuló durante los primeros 10 días a una tasa de 0.476 µg planta día-1. El estrés causado por la alta tasa inicial de bioacumulación se relacionó con un aumento en la producción de GSH (~1.3 veces) y en la actividad GST (≤3.5 veces). Lo anterior condujo a una correlación negativa entre ambas variables y el Pb bioacumulado, indicando su participación conjunta en la detoxificación. Las actividades G-POX y CAT se incrementaron (≤1.3 y ≤3.3 veces, respectivamente) por efecto del Pb y se correlacionaron positivamente con el metal bioacumulado, sugiriendo que el sistema antioxidante de D. viscosa contribuye de forma importante a la tolerancia. D. viscosa es una especie que resiste la exposición a altas concentraciones de Pb debido a la activación de mecanismos tanto de exclusión (retención en raíz) como de tolerancia