Tipificación molecular y susceptibilidad in vitro frente a fluconazol de aislamientos clínicos costarricenses del complejo Cryptococcus neoformans/Cryptococcus gattii

Introducción: La criptococosis es una infección micótica oportunista causada por el complejo Cryptococcus neoformans/Cryptococcus gattii. El objetivo del trabajo fue determinar los patrones moleculares del complejo C. neoformans/C. gattii de aislamientos clínicos y su susceptibilidad in vitro al fluconazol (FL). Métodos: Se analizaron los expedientes clínicos de 74 pacientes diagnosticados con criptococosis, entre el 2011 y el 2014. Los aislamientos obtenidos fueron caracterizados: (i) fenotípicamente mediante el sistema automatizado Vitek® (BioMérieux, Francia), la prueba de la ureasa, la prueba de la fenil oxidasa y la inoculación en medio canavanina-glicina y azul de bromotimol (ii) genéticamente mediante la restricción enzimática del gen URA5 con las enzimas Sau96I y HhaI y (iii) de acuerdo a su patrón de susceptibilidad in vitro al FL mediante la técnica de microdilución en medio líquido. Resultados: Se encontró que la mayoría de los pacientes eran de sexo masculino (86.5 %), con una edad promedio de 43.5 años, VIH positivos (75.7 %) y que ingresaron al centro médico con un cuadro de meningitis criptococóccica. Con respecto a la caracterización fenotípica y genotípica se encontró que el 93.2 % de los aislamientos pertenecían al genotipo VNI, el 5.4 % al VNII y el 1.4 % a la especie Cryptococcus laurentii. Además, todas las levaduras analizadas fueron sensibles al FL. Conclusiones: Se demostró por primera vez en Costa Rica el predominio de C. neoformans var. grubii VNI, en aislamientos clínicos, y que la resistencia no constituye un problema entre los aislamientos estudiados

Susceptibilidad de los estadios L2 y L3 de Phyllophaga elenans a una cepa nativa de Heterorhabditis sp. en condiciones de invernadero

Se evaluó el efecto de 6 cepas nativas de nematodos entomopatógenos (NEP) sobre las larvas L2 de Phyllophaga elenans. La cepa que presentó los mejores resultados, Heterorhabditis sp. CIA-NE-07 fue evaluada a 125, 225, 375, 500 y 625 nematodos.larva-1 para determinar su patogenicidad sobre larvas L2 y L3 de P. elenans. En el estadio L2 se observó que a los 7 días, todas las concentraciones, con excepción de la dosis 125 nematodos.larva-1, causaron una mortalidad significativamente mayor que el testigo, en el cual no se presentaron muertes. A los días 14, 21 y 28 todos los tratamientos inoculados se diferenciaron significativamente del tratamiento control, observándose al día 30 una mortalidad del 68% con la dosis mayor utilizada. Se determinó que la dosis letal media correspondió a 475 nematodos. larva-1. El tiempo letal medio fue de 7,5, 8,5 y 17,5 días para las concentraciones de 625, 500 y 225 nematodos.larva-1, respectivamente. La inoculación con NEP no causó, en el estadio L3, diferencias significativas entre tratamientos al día 7, mientras que a los días 14, 21 y 28 las dosis de 500 y 625 nematodos.larva-1 presentaron una mortalidad significativamente mayor que el control. La mortalidad mayor (24%), se obtuvo al día 30 con la dosis de 625 nematodos.larva-1. La diferencia observada en los porcentajes de infección entre larvas L2 y L3 puede deberse a mecanismos de defensa o escape que podrían actuar en el estadio larval L3 de P. elenans

Bacterias cultivables resistentes a oxitetraciclina durante el proceso de vermicompostaje de excretas bovinas

Introducción: A nivel mundial se han detectado bacterias con genes de resistencia al antibiótico oxitetraciclina en estiércol de vacas lecheras, sin embargo, es una práctica común utilizar este estiércol como fertilizante. El vermicompostaje puede reducir el problema, pero este tema no ha sido evaluado en Costa Rica. Objetivo: Analizar la presencia de bacterias resistentes a la oxitetraciclina durante el vermicompostaje en una finca lechera costarricense. Métodos: A partir de estiércol fresco, precompostado, lombricomposta, y tés de composta con y sin melaza y tés de composta con y sin melaza, inoculamos caldos suplementados con oxitetraciclina. Extrajimos el ADN de estos cultivos líquidos y secuenciamos en masa el amplicón ribosómico 16S. Resultados: Clasificamos 105 292 secuencias en 58 variantes de secuencia de amplicón de caldos suplementados con oxitetraciclina, la mayoría identificadas como Proteobacteria, Bacteroidetes y Firmicutes. El estiércol fresco tuvo más bacterias resistentes (32), seguido de los “tés” sin y con melaza. El precompostaje y el vermicompostaje disminuyeron la cantidad y variedad de bacterias resistentes. Sin embargo, la preparación de los tés provocó la multiplicación de géneros bacterianos reconocidos por su capacidad de acumular determinantes de resistencia. Conclusión: El precompostaje y el vermicompostaje disminuyeron el número y tipo de bacterias resistentes.

Does a polyphagous caterpillar have the same gut microbiota when feeding on different species of food plants?

artículo -- Universidad de Costa Rica. Centro de Investigación en Biología Molecular, 2002We used classical culture techniques to explore gut bacteria and changes associated with dietary change in the highly polyphagous, tropical caterpillar Automeris zugana(Saturniidae). Fifty-five third instar wild-caught sibs feeding on Annona purpurea(Annonaceae) in the Área de Conservación Guanacaste (ACG) in northwestern Costa Rica were divided into eight groups. Each of seven groups was reared to the ultimate instar on another species of food plant normally used by A. zugana. Some pupae were also analyzed for the presence of bacteria. Aerobic bacterial cultures were obtained from all 33 caterpillar guts and the eight pupae inventoried. There was no clear pattern in species composition of cultivated bacteria among the eight diets, and each caterpillar on a given food plant carried only a small fraction of the total set of species isolated from the set of caterpillars feeding on that food plant. Taken as a whole, the larvae and pupae contained 22 species of cultivable bacteria in 12 genera. Enterobacter, present in 81.8% of the samples, was the genus most frequently isolated from the caterpillars, followed by Micrococcusand Bacillus. Bacillus thuringiensiswas isolated from 30.3% of the dissected caterpillars, but found in caterpillars feeding on only half of the species of food plants.Usamos técnicas de cultivo clásicas para explorar las bacterias del intestino y los cambios asociados con el cambio dietético en la, altamente polífaga, oruga tropical Automeris zugana (Saturniidae). Se capturaron 55 individuos hermanos, silvestres, de tercer estadio, alimentándose de Annona purpurea(Annonaceae) en el Área de Conservación Guanacaste (ACG) en el noroeste de Costa Rica y se dividieron en ocho grupos. Siete grupos fueron criados hasta el último estadio en otra especie de planta a la normalmente usada por A. zugana. Algunas pupas también fueron analizadas para ver la presencia de bacterias. Se obtuvieron cultivos de bacterias aeróbicas de los 33 intestinos de las orugas y de las ocho pupas muestreadas. No hubo un patrón claro en la composición de especies de las bacterias cultivadas entre las ocho dietas y cada oruga en una planta dada representó solo una pequeña fracción del conjunto total de especies aisladas de orugas alimentándose de esa planta. Tomándolas como un solo grupo, las larvas y pupas tuvieron 22 especies de bacterias cultivables en 12 géneros. Enterobacter, presente en 81.8% de las muestras, fue el género aislado de las orugas con más frecuencia, seguido por Micrococcusy Bacillus. Bacillus thuringiensisfue aislado de 30.3% de las orugas disectadas, pero encontrado en orugas alimentándose de solo la mitad de las especies de plantas.CONICIT, San José, Costa Rica, grant Ref 3-208-99Universidad de Costa Rica, Vicerrectoría de Investigación, grant VI 801-99-506NSF DEB 9400829, DEB 9705072 to D.H. JanzenUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Biología Celular y Molecular (CIBCM

Responses of anaerobic microorganisms to different culture conditions and corresponding effects on biogas production and solid digestate quality

Microbial communities of anaerobic digestion have been intensively investigated in the past decades. Majority of these studies focused on correlating microbial diversity with biogas production. The relationship between microbial communities and compositional changes of the solid digestate (AD fiber) has not been comprehensively studied to date. Therefore, the objective of this study was to understand the responses of microbial communities to different operational conditions of anaerobic co-digestion and their influences on biogas production and solid digestate quality. Two temperatures and three manure-to-food waste ratios were investigated by a completely randomized design. Molecular analyses demonstrate that both temperature and manure-to-food waste ratio greatly influenced the bacterial communities, while archaeal communities were mainly influenced by temperature. The digestion performance showed that biogas productivity increased with the increase of supplemental food wastes, and there were no significant differences on carbohydrate contents among different digestions. The statistical analyses conclude that microbes changed their community configuration under different conditions to enhance digestion performance for biogas and homogenized solid digestate production.U.S. Department of State West Hemisphere Affairs/[S-LMAQM-11-GR-075]//Estados UnidosUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Agroalimentarias::Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno (EEAFBM

First insights into the prokaryotic community structure of Lake Cote, Costa Rica: influence on nutrient cycling

This article is part of the Research Topic: Rising Stars in Aquatic Microbiology: 2022Prokaryotic diversity in lakes has been studied for many years mainly focusing on community structure and how the bacterial assemblages are driven by physicochemical conditions such as temperature, oxygen, and nutrients. However, little is known about how the composition and function of the prokaryotic community changes upon lake stratification. To elucidate this, we studied Lake Cote in Costa Rica determining prokaryotic diversity and community structure in conjunction with physicochemistry along vertical gradients during stratification and mixing periods. Of the parameters measured, ammonium, oxygen, and temperature, in that order, were the main determinants driving the variability in the prokaryotic community structure of the lake. Distinct stratification of Lake Cote occurred (March 2018) and the community diversity was compared to a period of complete mixing (March 2019). The microbial community analysis indicated that stratification significantly altered the bacterial composition in the epi-meta- and hypolimnion. During stratification, the Deltaproteobacteria, Chloroflexi, Bacteroidetes, Nitrospirae, and Euryarchaeota were dominant in the hypolimnion yet largely absent in surface layers. Among these taxa, strict or facultative anaerobic bacteria were likely contributing to the lake nitrogen biogeochemical cycling, consistent with measurements of inorganic nitrogen measurements and microbial functional abundance predictions. In general, during both sampling events, a higher abundance of Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Actinobacteria, and Cyanobacteria was found in the oxygenated layers. Lake Cote had a unique bacterial diversity, with 80% of Amplicon Sequence Variant (ASV) recovered similar to unclassified/uncultured strains and exhibits archetypal shallow lake physicochemical but not microbial fluctuations worthy of further investigation. This study provides an example of lake hydrodynamics impacts to microbial community and their function in Central American lakes with implications for other shallow, upland, and oligotrophic lake systems

Production of renewable fuel and value-added bioproducts using pineapple leaves in Costa Rica

Pineapple, Ananas comosus, is one of the most important cash crops in Costa Rica with more than 44,500 ha of plantation. The pineapple industry contributes approximately 1.7% of the gross domestic product (GDP) of Costa Rica. Pineapple cultivation generates a large amount of plant residues (250 metric tons per hectare of wet plant residues mainly leaves). Current practices of the field residue handing include direct burning, in situ decomposition and removal of residue before planting, which are neither economically sound nor environmentally friendly. New approaches are urgently needed to utilize the residues and improve sustainability of pineapple production in Costa Rica. This study developed a simple, efficient process to convert the pineapple plant leaves into bioethanol, spent yeast proteins, and fibrous material (pulp). The residue was first treated by a mechanical extruder to generate juice and fibrous material. The juice was fermented by a yeast, Kluyveromyces marxianus, to produce ethanol and spent yeast proteins. Under the selected process conditions, the plant leaves (125 tons fresh weight per year) from 1 ha can generate 2.1 tons of bio-ethanol, 1.55 tons of spent yeast biomass, and 11.65 tons of dry fibrous material. The mass and energy balance analysis concluded that using the studied process, the pineapple plant leaves from 44,500 ha of pineapple plantation in Costa Rica can produce 93,043, 68,975, and 518,425 tons of bioethanol, spent yeast, and fibrous material per year, respectively. The amount of bioethanol is able to replace approximately 8.51% of transportation fossil fuel consumption in Costa Rica.Michigan State University/[]/MSU/Estados UnidosNational Natural Science Foundation of China/[31701533]/NSFC/ChinaProgram of Study Abroad for Young Scholars/[gxgwfx 2018036]//Estados UnidosUCR::Vicerrectoría de Docencia::Ingeniería::Facultad de Ingeniería::Escuela de Ingeniería de Biosistema

Tipificación molecular y susceptibilidad in vitro frente a fluconazol de aislamientos clínicos costarricenses del complejo Cryptococcus neoformans/Cryptococcus gattii

Introducción: La criptococosis es una infección micótica oportunista causada por el complejo Cryptococcus neoformans/Cryptococcus gattii. El objetivo del trabajo fue determinar los patrones moleculares del complejo C. neoformans/C. gattii de aislamientos clínicos y su susceptibilidad in vitro al fluconazol (FL). Métodos: Se analizaron los expedientes clínicos de 74 pacientes diagnosticados con criptococosis, entre el 2011 y el 2014. Los aislamientos obtenidos fueron caracterizados: (i) fenotípicamente mediante el sistema automatizado Vitek® (BioMérieux, Francia), la prueba de la ureasa, la prueba de la fenil oxidasa y la inoculación en medio canavanina-glicina y azul de bromotimol (ii) genéticamente mediante la restricción enzimática del gen URA5 con las enzimas Sau96I y HhaI y (iii) de acuerdo a su patrón de susceptibilidad in vitro al FL mediante la técnica de microdilución en medio líquido. Resultados: Se encontró que la mayoría de los pacientes eran de sexo masculino (86.5 %), con una edad promedio de 43.5 años, VIH positivos (75.7 %) y que ingresaron al centro médico con un cuadro de meningitis criptococóccica. Con respecto a la caracterización fenotípica y genotípica se encontró que el 93.2 % de los aislamientos pertenecían al genotipo VNI, el 5.4 % al VNII y el 1.4 % a la especie Cryptococcus laurentii. Además, todas las levaduras analizadas fueron sensibles al FL. Conclusiones: Se demostró por primera vez en Costa Rica el predominio de C. neoformans var. grubii VNI, en aislamientos clínicos, y que la resistencia no constituye un problema entre los aislamientos estudiados

Erwinia billingiae causes bacterial Canker of Mango (Mangifera indica) in Costa Rica

Introduction. In Costa Rica, bacterial canker of mango has caused economic losses in most of the productive areas since the mid-1980s. The causal agents have been identified only by phenotypic methods such as Erwinia mangifera and E. herbicola. Objective. To confirm, using a molecular and phenotypic approach, the species of the Enterobacteriaceae the cause bacterial canker of mango in Costa Rica. Material and methods. Fruits, branches, and trunks with symptoms were collected in different orchards in the Alajuela province. Bacterial isolation was performed, and pathogenicity was evaluated by inoculating fruits and trunks of the Tommy Atkins variety. The positive isolates for the pathogenic test were re-inoculated, isolated, and identified in order to fulfill Koch’s postulates. The CIBCMMg-115 positive isolate that caused symptoms was analyzed by complete biochemical characterization and molecular identification by phylogenetic analyses of 16S rRNA and the atpD, gyrB, infB, and rpoB housekeeping genes. Results. According to the data obtained from the biochemical and molecular analysis, the CIBCM-Mg-115 strain was identified as Erwinia billingiae. Conclusion. E. billingiae corresponds to one of the causal agents of bacterial canker on mango (M. indica) trees in Costa Rica.Introducción. El cáncer del mango ha ocasionado pérdidas económicas en áreas productivas en Costa Rica desde mediados de los 80. Los agentes causales han sido caracterizados solamente por métodos fenotípicos como Erwinia mangifera y E. herbicola. Objetivo. Confirmar, utilizando un enfoque molecular y fenotípico las especies de enterobacterias causantes del cáncer bacterial del mango en Costa Rica. Materiales y métodos. Se tomaron frutas, ramas y troncos con síntomas en diferentes huertos de la provincia de Alajuela. Se realizó un aislamiento bacteriano y se evaluó la patogenicidad mediante la inoculación de frutos y troncos de la variedad Tommy Atkins Los aislamientos positivos para la prueba de patogenicidad fueron re-inoculados, aislados e identificados para cumplir con los postulados de Koch. El aislado positivo CIBCM-Mg-115 que causó los síntomas fue analizado mediante la caracterización bioquímica completa y la identificación molecular mediante análisis filogenéticos del ARNr 16S y los genes de mantenimiento atpD, gyrB, infB y rpoB. Resultados. De acuerdo con los datos obtenidos a partir de los análisis bioquímicos y moleculares se identificó a la cepa CIBCM-Mg-115 como Erwinia billingiae. Conclusión. E. billingiae corresponde a uno de los agentes causales del cáncer bacteriano del mango (M. indica) en Costa Rica

Effect of four growth-promoting rhizobacteria on crown blight caused by Phytophthora capsici in sweet pepper (Capsicum annuum).

La pudrición basal causada por Phytophthora capsici es la enfermedad más importante del chile (Capsicum annuum) ya que en el mundo, y en Costa Rica causa grandes pérdidas económicas; son necesarias alternativas al control químico para evitar daños a la salud humana y al ambiente. Se evaluó el antagonismo de rizobacterias promotoras de crecimiento (RPC) sobre P. capsici y su capacidad de reducción del marchitamiento en plantas de chile. Las RPC, previamente aisladas de caña y arroz, fueron identificadas con el marcador ARNr 16S como Pseudomonas fluorescens PC4, Stenotrophomonas rhizophila PC9, Pseudomonas fragi PC11 y Azospirillum lipoferum PCJ2. Se evaluó la inhibición del crecimiento de P. capcisi in vitro en presencia de las RPC. A nivel de invernadero se determinó el efecto de las 4 bacterias sobre plantas de chile inoculadas con P. capsici (100 zoosporas. planta-1). Las cepas P. fluorescens PC4, S. rhizophila PC9 y A. lipoferum PCJ2, inhibieron in vitro el crecimiento del oomycete en un 54%, 30% y 50%, respectivamente, mientras que en invernadero la inoculación con S. rhizophila aumentó en un 14% el peso fresco foliar de las plantas de chile. Además, A. lipoferum y S. rhizophila redujeron la severidad de la enfermedad en la parte aérea y radical; las plantas inoculadas con A. lipoferum no mostraron síntomas de pudrición basal ya que indicaron que PC9 y PCJ2 son bacterias promisorias para el control de la enfermedad.Crown blight, caused by Phytophthora capsici, is the most important disease of pepper (Capsicum annuum) in the world and causes great economic losses in Costa Rica. Alternatives to chemical control against this disease are crucial to prevent damage to human health and the environment. The antagonism of Plant-Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) on P. capsici, and its ability to reduce wilt in pepper plants were evaluated. PGPR strains previously isolated from sugarcane and rice were identified, using 16S RNA gene sequence, as Pseudomonas fluorescens PC4, Stenotrophomonas rhizophila PC9, Pseudomonas fragi PC11 and Azospirillum lipoferum PCJ2. The inhibition of P. capcisi growth was evaluated in vitro, in the presence of the PGPR. The effect of the four bacterial strains on pepper plants inoculated with P. capsici (100 zoospores.plant-1) was evaluated in the greenhouse. P. fluorescens PC4, S. rhizophila PC9 and A. lipoferum PCJ2, inhibited in vitro growth of the oomycete by 54%, 30% and 50 % respectively, while S. rhizophila PC9 increased by 14% shoot fresh weight of pepper plants at the greenhouse. Furthermore, PCJ2 and PC9 strains reduced the shoot and root severity of the disease, and PCJ2-inoculated plants showed no symptoms at all, indicating that PC9 and PCJ2 are promising rizobacteria for the control of crown blight in pepper.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Agroalimentarias::Centro de Investigaciones Agronómicas (CIA)UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Biología Celular y Molecular (CIBCM)UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Agroalimentarias::Centro de Investigación en Protección de Cultivos (CIPROC