Petroleum Degradation: Promising Biotechnological Tools for Bioremediation

One of the most common chemicals involved in the soil contamination or soil pollution is petroleum hydrocarbons (PHs). As we know that PH-contaminated soil affects human health directly, such as (i) contact with soil, (ii) via inhalation of vaporized contaminants, and (iii) infiltration of soil contamination into groundwater aquifers used for human consumption. Microbiological processes play an important role in the removal of PHs and take advantage of the catabolic versatility of these organisms to degrade such compounds either partially or completely (mineralization). Thus, the present chapter moves around the relationship of microorganisms with PHs. Based on this concept, this chapter has been designed to address the following relevant issues: How to isolate PH-degrading microorganisms by co-enrichment and optimized enrichment methods? How to study the microbial community structure by high-throughput sequencing method? What are the metabolic versatilities of microorganisms for degrading PHs? How to treat the environmental problems through biological means? What are the available ecotoxicity studies for the analysis of residual PHs after the microbiological treatment at the PHs-contaminated sites? Thus, the aim of this chapter is to explain the importance of microorganisms in cleaning the oil-contaminated environments

Influence of interspecies interactions on biomass and extracellular polymeric substances of bacterial biofilms

Background Studies with emphasis on pure and mixed-species biofilms are of significant importance in understanding biofilm formation mechanisms during microbial infections. This research aims to evaluate pure- and dual-species biofilms of Escherichia coli (code A), Staphylococcus aureus (code B), Klebsiella pneumoniae (code C) and Pseudomonas aeruginosa (code D) pathogenic bacterial species and their production of biofilm exopolysaccharides at laboratory scale. Methods Biofilm biomass (A595) of pure- and dual-species cultures was determined by means of a microtiter plate assay in triplicate using a microplate photometer (Fisher Scientific, type-357). Extracellular polymeric substances (EPS) and soluble microbial products (SMP) were extracted from the biofilm cells (pure- and dual-species cultures) using the alkaline-heat extraction method. Dry weights (g/L) of EPS and SMP were determined by drying the samples at 105 °C for 8 hours. Results Klebsiella pneumoniae biofilm biomass accounted for a 28-72% greater biofilm biomass than the other bacteria. Experimental values of dual-species biofilm biomasses were in the range of 6% to 30% over theoretical values. The experimental value of one dual-species (bacteria B + D) biofilm biomass was 30% higher than its expected value. Decrease or increase in the dual-species biofilm biomass of either bacteria A+C or bacteria B+C combinations was totally dependent on the cell density of bacteria C. Conclusions Biofilm biomass of pure-species cultures was totally species-dependent, and the biofilm biomass of four species was in the following order: bacteria C > D > A > B. Relation between biofilm biomasses and SMP or EPS was inconsistent

Contenido de cadmio y caracterización fisicoquímica de almendras y pasta de cacao (Theobroma cacao)

Introduction: heavy metals such as cadmium (Cd) are a worldwide concern; recent research has concluded that they are related to health risks caused by the ingestion of contaminated food. Objective: the objective of this research was to evaluate the cadmium content and physicochemical characteristics in almonds and cocoa paste. Materials and Methods: a Completely Randomized Design (CRD) with three replications was used to determine the significant difference between the mean of the treatments using the Duncan post hoc statistical test (p<0.05). Results: for the cadmium content in cocoa beans, values between 0.80±0.0 and 1.08±0.01 mg kg-1 of Cd+2 were determined (B200088 and B200090 consecutively); while the Cd+2 content in cocoa paste did not change significantly during processing, with values similar to those obtained in the raw material. On the other hand, in the physicochemical parameters of the almonds and cocoa paste, the following values were obtained: moisture (7.03 ± 0.02 - 7.45±0.01) and (1.25±0.01 - 1.70±0.04); ash (3.67±0.02 - 4.62±0.03) and (3.13±0.02 - 3.68±0.02); titratable acidity (0.97±0.02 - 1.29±0.02) and (0.91±0.01 - 1.23±0.02); protein content in almonds (11.21±0.02 - 14.19±0.02) and a percentage of fat in cocoa paste (46.19±0.02 - 54.16±0.04). Conclusion: the samples evaluated comply with the requirements established by national and international standards.  Introducción: los metales pesados ​​como el cadmio (Cd) son una preocupación mundial; investigaciones recientes han concluido que están relacionados con riesgos para la salud causados ​​por la ingesta de alimentos contaminados. Objetivo: la presente investigación tuvo como objetivo evaluar el contenido de cadmio, características físicoquímicas en almendras y pasta de cacao. Materiales y Métodos: para el cual se utilizó un Diseño Completamente al Azar (DCA) con tres repeticiones, para determinar diferencia significativa entre la media de los tratamientos se empleó la prueba estadística de post hoc Duncan (p<0,05). Resultados: para el contenido de cadmio en almendras de cacao se determinó valores entre 0,80±0,0 y 1,08±0,01 mg kg-1 de Cd+2 (B200088 y B200090 consecutivamente); mientras que, el contenido de Cd+2 en pasta de cacao no cambio significativamente durante su procesamiento, situando valores similares a los obtenidos en la materia prima. Por otro lado, en los parámetros fisicoquímicos de las almendras y pasta de cacao se obtuvo: humedad (7,03 ± 0,02 - 7,45±0,01) y (1,25±0,01 - 1,70±0,04); ceniza (3,67±0,02 - 4,62±0,03) y (3,13±0,02 - 3,68±0,02); acidez titulable (0,97±0,02 - 1,29±0,02) y (0,91±0,01 - 1,23±0,02); contenido de proteína en las almendras (11,21±0,02 - 14,19±0,02) y un porcentaje de grasa en pasta de cacao (46,19±0,02 - 54,16±0,04). Conclusión: las muestras evaluadas cumplen con los requisitos establecidos por las normativas nacionales e internacionales

Calidad física de la almendra en trece clones élites de cacao (Theobroma cacao L.)

Ecuadorian cocoa beans have sensory attributes, which have allowed them to be recognized as fine aroma cocoa, it is for this reason that the study aimed to establish phenotypic measurements of the pod, perform post-harvest handling to develop quality parameters. required and evaluate the physical quality of almonds. For this purpose, research instruments were implemented; the first, the morphological characterization of the fruit where parameters such as weight, length, width and thickness of the cob were measured; weight and number of fresh almonds per fruit, in the second the physical quality of almonds, which contains the index of seeds and ears, weight of 100 almonds, testa percentage, length, width of almonds and finally the cutting test that consisted of determining the commercial category. Regarding the morphological characteristics of the fruits, the clones T2 UICYT-034, T3 UICYT-035, T5 UICYT-049, T6 UICYT-060, T10 UICYT-186, T11 UICYT-217, T12 IMC-067 (control) and T13 UICYT-068 (control) presented the most outstanding physical attributes of the fruit. Regarding the physical quality of the almonds, it is noted that the clones T2 UICYT-034, T5 UICYT-049 and T13 UICYT-068 (control) registered the best desired physical qualities. For the cut test, when using the INEN-176 commercial qualification standard for cocoa, T1 UICYT-007 (86,67) and T12 IMC-067 (control) (86,33) are those that entered the A.S.S.P.S. category. (Above Superior Summer Select plantation), T9 UICYT-119 did not enter any commercial category since it registered 52% total fermentation which is below the required standards.Las almendras de cacao ecuatorianas poseen atributos sensoriales, las cuales le han permitido ser reconocido como cacao fino de aroma, es por esta razón que el estudio tuvo como objetivo establecer mediciones fenotípicas de la mazorca, realizar el manejo pos-cosecha para  desarrollar parámetros de calidad requeridos y evaluar la calidad física de almendras. Para el efecto se implementaron instrumentos de investigación; el primero la caracterización morfológica del fruto donde se midieron parámetros como el peso, largo, ancho y el grosor de la mazorca; peso y número de almendras frescas por fruto, en el segundo la calidad física de almendras, que contiene el índice de semillas y de mazorcas, peso de 100 almendras, porcentaje de testa, largo, ancho de almendras y por último la prueba de corte que consistió en determinar la categoría comercial. Con respecto a las características morfológicas de los  frutos, los clones T2 UICYT-034, T3 UICYT-035, T5 UICYT-049, T6 UICYT-060, T10 UICYT-186, T11 UICYT-217, T12 IMC-067 (testigo) y T13 UICYT-068 (testigo) presentaron los más destacados atributos físicos del fruto. En la calidad física de las almendras, se señala que los clones T2 UICYT-034, T5 UICYT-049 y T13 UICYT-068 (testigo) registraron las mejores cualidades físicas deseadas. Para la prueba de corte, al emplear la norma INEN-176 de calificación comercial de cacao, el T1 UICYT-007 (86,67) y T12 IMC-067 (testigo) (86,33) son los que ingresaron a la categoría A.S.S.P.S. (Arriba Superior Summer Plantación selecta), el T9 UICYT-119 no ingreso en ninguna categoría comercial ya que registro un 52% de fermentación total el cual está por debajo de los estándares requeridos. &nbsp

Alimentación de pavos americanos BIG-6 con una dieta balanceada más la suplementación de nabo (Brassica rapa L.) en la fase de engorde

The present research was carried out on the premises of the Experimental Farm "La María", belonging to the State Technical University of Quevedo, located at km 7 1/2 Vía Quevedo- El Empalme, Canton Mocache. An experimental trial was conducted to determine the productive behavior of American turkeys BIG-6 (feed consumption: CA; weight gain: GP; feed conversion: CAL and yield to the carcass: CR), fed with a balanced diet and supplemented with turnip (Brassica rapa L.), in addition to organoleptic characteristics and profitability. The treatments evaluated were: T1 (control). T2 (balanced + 10.0% turnip) and T3 (balanced + 15.0% turnip). A completely randomized design (DCA) with five replications was applied. The experimental unit consisted of four turkeys. To determine the differences between means, the Tukey test (P≤0.05) was applied and for the economic analysis the Benefit-Cost Ratio. For data analysis, the statistical package S.A.S. was used. The highest (P<0.05) CA, GP, CAL and the highest profitability was recorded by the T3 treatment (160.75 g animal-1 day-1; 78.51 g animal-1 day-1, 2.0 and 87.87%, respectively). It also demonstrated the best organoleptic characteristics (texture, taste, color, smell and juiciness).La presente investigación se llevó a cabo en los predios de la Finca Experimental “La María”, perteneciente a la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, ubicada en el km 7 ½ Vía Quevedo- El Empalme, Cantón Mocache. Se realizó un ensayo de tipo experimental para conocer el comportamiento productivo de pavos americanos BIG-6 (consumo de alimento: CA; ganancia de peso: GP; conversión alimenticia: CAL y el rendimiento a la canal: RC), alimentados con una dieta balanceada y suplementados con nabo (Brassica rapa L.), además las características organolépticas y la rentabilidad. Los tratamientos evaluados fueron: T1 (testigo). T2 (balanceado + 10.0% de nabo) y T3 (balanceado + 15.0% de nabo). Se aplicó un diseño completamente al azar (DCA) con cinco repeticiones. La unidad experimental estuvo conformada por cuatro pavos. Para determinar las diferencias entre medias se aplicó la prueba de Tukey (P≤0.05) y para el análisis económico la Relación Beneficio Costo. Para el análisis de los datos se empleó el paquete estadístico S.A.S. El mayor (P<0.05) CA, GP, CAL y la mayor rentabilidad lo registró el tratamiento T3 (160.75 g animal-1 día-1; 78.51 g animal-1 día-1, 2.0 y 87.87%, respectivamente). Además demostró las mejores características organolépticas (textura, sabor, color olor y jugosidad)

Efectos de dos métodos fermentativos en cacao (Theobroma cacao L.) trinitario, inducido con Rhizobium japonicum para disminuir cadmio

7.5 million tons of chocolate are produced worldwide, and 64 % is consumed as filled chocolate. In 2012, the European Union indicated cadmium levels should not exceed 0,8 mg kg-1 in products with a cocoa paste base of 70 %. The goal in this research was to evaluate the effectiveness of Rhizobium japonicum in decreasing cadmium present in cocoa beans. Therefore, three concentrations of Rhizobium japonicum 0 ml, 300 ml and 600 ml were applied for every two kilos of fresh mass of Trinitario cocoa, for fermentation two methods were applied by Rohan and coolers in two farms (Los Ríos and Guayas).  She used a completely random Trifactorial design (12 treatments and 2 repetitions), evaluating 24 seeds in total, the quality variables in the seed evaluated were: pH, temperature, percentage of fermentation, seed index, test of testa and cotyledon. The sensory analysis was determined by a panel of semi-trained tasters, for the analysis of cadmium was performed with perchloric nitro acid digestion by spectrometry of ICP OES. During fermentation there was an increasing increase in pH (3,6 – 4,2), temperature (27 – 40,2 °C), the seed index showed the highest average in T5 (1,65 g), cadmium content decreased by 79 %, by the method of fermentation in rows in the province of Los Ríos and 78 %, by the method of fermentation in Rohan boxes in the province of Guayas. Rhizobium japonicum can be considered a potential species to decrease cadmium in cocoa almond grown above permissible levels.En el mundo se producen 7,5 millones de toneladas de chocolate, y el 64 % se consume como chocolate relleno. En el año 2012, la Unión Europea indico los niveles de cadmio no debían superar los 0,8 mg kg-1 en productos con una base de   pasta de cacao del 70 %. El propósito de esta investigación fue evaluar la efectividad de Rhizobium japonicum en la disminución de cadmio presente en semillas de cacao. Por lo cual, se aplicó tres concentraciones de Rhizobium japonicum 0 ml, 300 ml y 600 ml por cada dos kilos de masa fresca de cacao variedad Trinitario, para la fermentación se aplicó dos métodos por Rohan y hieleras en dos fincas (Los Ríos y Guayas). Se utilizó un diseño completamente al Azar Trifactorial (12 tratamientos y 2 repeticiones), evaluándose 24 semillas en total, las variables de calidad en la semilla evaluadas fueron: pH, temperatura, porcentaje de fermentación, índice de semilla, prueba de testa y cotiledón. El análisis sensorial se determinó mediante un panel de catadores semientrenados, para el análisis de cadmio se realizó con digestión ácido nitro perclórica por espectrometría de ICP OES. Durante la fermentación existió un aumento creciente del pH (3,6 - 4,2), temperatura (27 - 40,2 °C), el índice de semilla presentó el mayor promedio en el T5 (1,65 g), el contenido de cadmio disminuyó en un 79 %, por el método de fermentación en hieleras en la provincia de Los Ríos y un 78 %, por el método de fermentación en cajas Rohan en la provincia del Guayas

Efecto del tratamiento (ácidos orgánicos) en agua de bebida durante la fase de engorde en pollos broiler

The research aimed to evaluate the effect of treatment with organic acids in drinking water during the fattening phase in broilers. It was carried out in the last stage of broiler production (week 5, 6 and 7) with the application of the following treatments: T0 Control; T1 solution at pH 3,5; T2 Solution at pH 3.8 and T3 Solution at pH 4.0 at Completely Random Design were used with four replications, water consumption, weight gain, feed consumption, feed conversion, mortality rate and economic analysis of treatments. The inclusion of organic acids obtained a good acceptance by the birds since it improved (P≤0.05) the consumption of drinking water. In general, the solution with pH lower (3.5) of T1 showed better acceptance. The acidification of drinking water with the T1 treatment (Solution at pH 3.5) improved (P≤0.05) weight gain and feed conversion, however, the increase in pH showed an improvement in the parameters. The T1 treatment showed the best cost-benefit ratio (1.26) and cost-effectiveness (26.31%) compared to the other doses with organic acids and the control treatment.La investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto del tratamiento con ácidos orgánicos en el agua de bebida durante la fase de engorde en pollos broiler. Se realizó en la última etapa de producción de pollos broiler (semana 5, 6 y 7) con la aplicación de los siguientes tratamientos: T0 Control; T1 Solución a pH 3,5; T2 Solución a pH 3,8 y T3 Solución a pH 4,0, se empleó un Diseño Completamente al Azar con cuatro repeticiones, se evaluó el consumo de agua, ganancia de peso, consumo de alimento, conversión alimenticia, índice de mortalidad y análisis económico de los tratamientos. La inclusión de ácidos orgánicos obtuvo una buena aceptación por parte de las aves ya que mejoró (P≤0,05) el consumo de agua de bebida. De manera general la solución con menor pH (3,5) del T1 presentó una mejor aceptación. La acidificación del agua de bebida con el tratamiento T1 (Solución a pH 3,5) mejoró (P≤0,05) la ganancia de peso y conversión alimenticia, no obstante, el incremento del pH mostró mejoría en los parámetros. El tratamiento T1 mostró la mejor relación beneficio costo (1,26) y rentabilidad (26,31%) en comparación a las otras dosificaciones con ácidos orgánicos y el tratamiento control