Aislamiento de Bacillus subtilis DCH4 termotolerante de la fuente termal Chancos (Carhuaz, Perú) con potencial para degradar residuos lignocelulósicos agrícolas

It was isolated bacteria strains from three different types of samples: fresh water, in situ baits and ex situ enrichment. Serial dilutions were prepared and culture was carried at 50 °C using a Basal-Saline medium. Isolated strains were screened for endoglucanase and xylanase activities with qualitative (Congo Red) and quantitative (DNS) methods. Molecular 16S rDNA sequencing analysis was performed for taxonomic identification. It was isolated 31 strains of which 14 showed hydrolytic activities and belonged to Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis species. Moreover, the strain B. subtilis DCH4 showed the highest endoglucanase activity at 45°C and pH 5, and xylanase activity at 55°C and pH 6. Then, DCH4 was cultivated by submerged fermentation with two different media supplemented with sugar cane bagasse, wheat straw, or quinoa stalk to evaluate its saccharification capability. Likewise, it was screening its xylanase and cellulase genes employing specific primers; the amplicons obtained were sequenced, and analyzed. It was found that, enzymatic extracts of DCH4 prepared with cane bagasse or quinoa stalk media achieved the highest endoglucanase and xylanase activities. According to molecular analysis of genes involved in the hydrolytic process, the endoglucanase and xylanase activities exhibited by DCH4 could be attributed to a bifunctional cellulase conformed by endo-beta-1,4-glucanase (GH5) joined to cellulose binding domain 3 (CBM3), and an endo-1,4-beta-xylanase (GH11), respectively. Further transcriptomic experiments would be considered to accomplish optimization strategies for biofuel production from lignocellulosic biomass.Se aislaron cepas de bacterias provenientes de tres tipos de muestras: agua fresca, cebos enriquecidos in situ y ex situ. Se prepararon diluciones seriadas y el cultivo fue a 50 °C usando un medio Salino-Basal. Las cepas aisladas fueron tamizadas para las actividades endoglucanasa y xilanasa con métodos cualitativos (Rojo Congo) y cuantitativos (DNS). Se usó el análisis molecular 16S rDNA para la identificación taxonómica. Se aislaron 31 cepas, de las cuales 14 mostraron actividades hidrolíticas y pertenecían a Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis. Además, B. subtilis DCH4 mostró la mayor actividad endoglucanasa a 45 °C y pH 5, y xilanasa a 55 °C y pH 6. Entonces, DCH4 se cultivó por fermentación sumergida con dos medios diferentes suplementado con bagazo de caña de azúcar, paja de trigo o tallo de quinua para evaluar su capacidad de sacarificación. También, se exploraron los genes de xilanasa y celulasa mediante cebadores específicos; los amplicones obtenidos fueron secuenciados y analizados. Se encontró que los extractos enzimáticos de DCH4 preparados con bagazo de caña o tallos de quinua mostraron las actividades endoglucanasa y xilanasa más elevadas. De acuerdo a los análisis moleculares de los genes involucrados en el proceso hidrolítico, las actividades de endoglunacasa y xilanasa exhibidas por DCH4 podrían atribuirse a una celulasa bifuncional conformada por una endo-beta-1,4-glucanasa (GH5) unida al dominio celulosa 3 (CBM3), y una endo-1,4-beta-xilanasa (GH11), respectivamente. Posteriores experimentos transcriptómicos podrían ser considerados para lograr estrategias de optimización para la producción de biocombustibles a partir de biomasa lignocelulósica

In vitro multiplication and somatic embryogenesis of Perezia pinnatifida (Asteraceae) medicinal Andean plant

Se presentan los procedimientos para la propagación in vitro de Perezia pinnatifida (Humb. & Bonpl.) Wedd., conocida como “valeriana”. Se utilizaron las metodologías de multiplicación de brotes y embriogénesis somática indirecta. El medio de cultivo basal para todas las etapas fue Murashige y Skoog a mitad de sales, suplementado con sacarosa 2.0%, phytagel 0.3% y pH 5.67; y fue usado con o sin fitohormonas en los diferentes tratamientos. Los suplementos hormonales fueron: para la multiplicación de brotes BAP 1.0 mg.L-1 + ANA 0.01 mg.L-1 ó BAP 1.0 mg.L-1; para la inducción de callos embriogénicos ANA ó 2,4-D (1.0 mg.L-1 y 2.0 mg.L-1); y para la germinación de embriones BAP (0.5 y 1.0 mg.L-1) o BAP 0.5 mg.L-1 + ANA 0.05mg.L-1. El mayor número de brotes se obtuvo el medio suplementado con BAP 1.0 mg.L-1. En la embriogénesis somática, ANA a 1.0 mg.L-1 indujo mayor área de callos embriogénicos, y BAP a 0.5 mg.L-1 permitió mayor germinación de los embriones somáticos.This work inform on in vitro propagation of the "valeriana" Perezia pinnatifida (Humb. & Bonpl.) Wedd. Shoot multiplication and indirect somatic embryogenesis methodologies were performed. The basal culture medium for all stages was Murashige and Skoog, middle of salts supplemented with 2.0% sucrose, 0.3% phytagel and pH 5.67; the treatments were prepared with or without phytohormones. The hormonal supplements for the shoot multiplication were: BAP 1.0 mg.L-1 + ANA 0.01 mg.L-1, and BAP 1.0 mg.L-1; for embryogenic callus induction were: ANA or 2,4-D (1.0 mg.L-1 and 2.0 mg.L-1); and for the embryo germination were: BAP (0.5 and 1.0 mg.L-1) or BAP 0.5mg.L-1 + ANA 0.05mg.L-1. BAP 1.0 mg.L-1 produced the higher number buds. For somatic embryogenesis, ANA 1.0 mg.L-1 induced a greater area of embryogenic callus, and BAP 0.5 mg.L-1 allowed major germination of the somatic embryos

Microorganismos tolerantes a metales pesados del pasivo minero Santa Rosa, Jangas (Perú)

In this work, we studied the degree of tolerance to heavy metals of fungi and bacteria isolated from soils with and without rhizosphere, in order to know its potential for applications in bioremediation. The samples came from Santa Rosa de Jangas mining liability. The fungi and bacterial strains were taxonomically identified by ITS region and 16S rDNA analysis, respectively. Heavy metal tolerance indices were calculate using salt medium supplemented with 1mM of lead (II), cupper (II), nickel (II) or zinc (II); and 0.1 mM of silver (I), chromium(VI) or cadmium (II). It was isolated 23 fungi and 18 bacteria strains. The fungi with better tolerance indices were Fusarium temperatum CTLM05 (Pb+2), Fusarium temperatum CTLM08 (Zn+2), Fusarium oxysporum CTLM18 (Ni+2 and Cd+2), Fusarium oxysporum CTLM12 (Ag+1), Fusarium inflexum CTLM22 (Cu+2), and Penicillium vanluykii CTLM11 (Cr+6). Likewise, the bacterial strains with better tolerance indices were Bacillus licheniformis SSR18 (Cd+2, Ni+2 and Zn+2), Bacillus subtilis SSR3 (Pb+2), Serratia sp. SSR15 (Cu+2), Serratia sp. SSR13 (Ag+1) and Bacillus cereus SSR01 (Cr+6). Too, it was found that fungi showed better tolerance indices than bacterial strains. Finally, the soil from Santa Rosa waste mine have an interesting microflora, probably with mechanisms for their adaptation, growth, and development were heavy metals are present and they could be useful to perform biotechnology and bioremediation processes.En el presente trabajo estudiamos el grado de tolerancia a metales pesados de hongos y bacterias aisladas de suelos con y sin rizósfera, con el propósito de conocer su potencial para aplicaciones en biorremediación. Las muestras procedían del pasivo minero de Santa Rosa de Jangas. Los hongos y bacterias aislados fueron identificados taxonómicamente mediante el análisis de la región ITS y 16S ADNr, respectivamente. El índice de tolerancia a metales pesados se calculó usando medio salino suplementado con 1 mM a plomo (II), cobre (II), niquel (II) o zinc (II), y 0.1 mM a plata (I), cromo (VI) o cadmio (II). En total se aislaron 23 hongos y 18 bacterias. Las cepas de hongos con mejores índices de tolerancia fueron: Fusarium temperatum CTLM05 (Pb+2), F. temperatum CTLM08 (Zn+2), F. oxysporum CTLM18 (Ni+2 y Cd+2), F. oxysporum CTLM12 (Ag+1), F. inflexumCTLM22 (Cu+2) y Penicillium vanluykii CTLM11 (Cr+6). Las cepas de bacterias con mayores índices de tolerancia fueron Bacillus licheniformis SSR18 (Cd+2, Ni+2 y Zn+2), B. subtilis SSR3 (Pb+2), Serratia sp. SSR15 (Cu+2), Serratia sp. SSR13 (Ag+1) y B. cereus SSR01 (Cr+6). También se encontró que los hongos mostraron mejores índices de tolerancia que las bacterias. Finalmente, los suelos del pasivo ambiental minero de Santa Rosa de Jangas poseen una microflora interesante, probablemente con mecanismos para su adaptación, crecimiento y desarrollo sobre metales pesados y pueden ser de utilidad para el desarrollo de procesos biotecnológicos y biorremediación

Technological potential of native lactic acid bacteria isolated from Swiss-type artisanal cheese (Ancash, Peru) for their application in food

Swiss-type artisanal cheese is highly appreciated sensorially, its flavor is often associated with the lactic acid bacteria involved in its production, which in many cases are indigenous. Three artisanal Swiss-type cheeses of greatest preference in the market of Huaraz (Ancash) were selected. The main LAB were isolated and identified and their safety properties and technological potential for their application in new cheeses were verified in vitro and evaluated by consumers. Eleven strains were confirmed as LAB by Gram-positive and catalase-negative biochemical tests; according to 16S rDNA, seven strains belonged to Lacticaseibacillus paracasei (KQ3, EQ1, CQ1, YQ1, LQ2, GQ2 and TQ1), three strains to Lentilactobacillus parabuchneri (BQ2, OQ2 and RQ3), and one to Lactiplantibacillus sp. (QQ3). In safety assays, LAB did not exhibit gelatinase or hemolytic activities. In addition, L. paracasei KQ3, GQ2 and L. parabuchneri BQ2 effectively inhibited pathogens such as S. aureus, E. coli and L. monocytogenes. Antibiotic susceptibility was variable among strains. L. paracasei CQ1, EQ1, KQ3, TQ1 and Lactiplantibacillus sp. QQ3 showed high milk acidification capacity (0.16-1.44%) and reduced pH from 6.6 to 3.5 after 72 h of incubation. L. paracasei CQ1, Lactiplantibacillus sp. QQ3 and L. paracasei KQ3 showed the highest casein degradation zones (20.8-11.5 mm). All strains showed lipolytic activity, with Lactiplantibacillus sp. QQ3, L. paracasei CQ1 and L. parabuchneri BQ2 standing out with halos of 30.8-36.3 mm. Lactiplantibacillus sp. QQ3 and L. paracasei TQ1 showed ability to produce diacetyl. The best strains were tested in cheese production where L. paracasei CQ1 showed the best sensory qualities. Finally, the native BAL strains showed a high potential for the production of natural, safe and sensorially acceptable dairy products

A natural consortium of thermophilic bacteria from Huancarhuaz hot spring (Ancash-Peru) for promising lignocellulose bioconversion

The lignocellulose bioconversion process is an eco-friendly and green-economy alternative technology that allows the reduction of pollution and global warming, so it is necessary for thermophilic and thermostable hydrolytic enzymes from natural sources. This research aimed to isolate cellulolytic and xylanolytic microbial consortia from Huancarhuaz hot spring (Peru) from sludge or in situ baiting cultured with or without sugarcane bagasse. According to the hydrolytic activities consortium T4 from in situ baiting was selected. It was cultivated in submerged fermentation at 65 °C, pH 6.5 for eight days using LB supplemented with sugar cane bagasse (SCB), pine wood sawdust (PWS), CMC, xylan of birchwood, or micro granular cellulose. Crude extract of culture supplemented with SCB (T4B) showed better endoglucanase and xylanase activities with higher activities at 75 °C and pH 6. In these conditions, cellulase activity was kept up to 57% after 1 h of incubation, while xylanase activity was up to 63% after 72 h. Furthermore, this crude extract released reduced sugars from pretreated SCB and PWS. According to metagenomic analysis of 16S rDNA, Geobacillus was the predominant genus. It was found thermostable genes: a type of endoglucanase (GH5), an endo-xylanase (GH10), and alkali xylanase (GH10) previously reported in Geobacillus sp. strains. Finally, Huancarhuaz hot spring harbors a genetic microbial diversity for lignocellulosic waste bioconversion in high temperatures, and the T4B consortium will be a promising source of novel extreme condition stable enzymes for the saccharification process

Inducción de embriogénesis somática en Perezia coerulescens Wedd, planta medicinal altoandina

Perezia coerulescens, una especie nativa peruana, es usada para los “nervios” en medicina tradicional y considerada en estado vulnerable debido a su extracción masiva para su comercialización. En este sentido, el objetivo de la investigación fue obtener embriones somáticos como alternativa de su multiplicación. Las hojas, raíces, rizomas, brotes pequeños (15 - 20 mm) y brotes grandes (25 – 30 mm) provenientes de plantas cultivadas in vitro fueron cultivadas en MS½ con sacarosa (2%) y agar-agar (0,75%), 16 horas luz a 16–20 ºC, suplementado con ANA (2 mg/L) o 2,4-D (0,2; 1 y 2 mg/L) y un control sin hormona. Se encontró que ANA (2 mg/L) y 2,4-D (2 mg/L) a los dos meses indujeron la formación de callos al 100% en los brotes pequeños y grandes, del mismo modo 2,4-D (1 mg/L) indujo callogénesis al 100% en los brotes pequeños y grandes a los cuatro meses. Sin embargo, los callos embriogénicos provenientes del tratamiento 2,4-D (2 mg/L) se fenolizaron a los cuatro meses. Considerando el tamaño de callo y número de embriones germinados el mejor tratamiento para la formación de embriones somáticos fue ANA (2 mg/L) a cuatro meses de exposición en los brotes pequeños.</p

Inducción de embriogénesis somática en Perezia coerulescens Wedd, planta medicinal altoandina

Perezia coerulescens, a native peruvian species, is used as tranquilizer in folk medicine and considered vulnerable status due extensive collection for its commercialization. Then, the aim of this research was obtain somatic embryos as alternative for its multiplication.Leaves, roots, rhyzomes, small shoot (15 – 20 mm) and big shoot (25 – 30 mm) from plants culture in vitro were grown using MS½ culture medium with sucrose (2%), agaragar (0,75%), 16 hours of light, 16 – 20 ºC, supplemented with NAA (2 mg/L), 2, 4-D (0,2; 1 and 2 mg/L) and without hormone. It was found that NAA (2 mg/L) and 2, 4-D (2 mg/L) induced callogenesis in 100% of small shoot and big shoot at two months, likewise 2, 4-D (1 mg/L) induced 100% of callogenesis of small shoot and big shoot at four months. However, embryogenic callus 2, 4-D (2 mg/L) treatment was fenolized at four month. Considering callus size and number of germinated somatic embryos, the best treatment to embryonics somatic was NAA (2mg/L) at four moth of culture and using small explantsPerezia coerulescens, una especie nativa peruana, es usada para los “nervios” en medicina tradicional y considerada en estado vulnerable debido a su extracción masiva para su comercialización. En este sentido, el objetivo de la investigación fue obtener embriones somáticos como alternativa de su multiplicación. Las hojas, raíces, rizomas, brotes pequeños (15 - 20 mm) y brotes grandes (25 – 30 mm) provenientes de plantas cultivadas in vitro fueron cultivadas en MS½ con sacarosa (2%) y agar-agar (0,75%), 16 horas luz a 16–20 ºC, suplementado con ANA (2 mg/L) o 2,4-D (0,2; 1 y 2 mg/L) y un control sin hormona. Se encontró que ANA (2 mg/L) y 2,4-D (2 mg/L) a los dos meses indujeron la formación de callos al 100% en los brotes pequeños y grandes, del mismo modo 2,4-D (1 mg/L) indujo callogénesis al 100% en los brotes pequeños y grandes a los cuatro meses. Sin embargo, los callos embriogénicos provenientes del tratamiento 2,4-D (2 mg/L) se fenolizaron a los cuatro meses. Considerando el tamaño de callo y número de embriones germinados el mejor tratamiento para la formación de embriones somáticos fue ANA (2 mg/L) a cuatro meses de exposición en los brotes pequeños

Efecto de los reguladores de crecimiento vegetal en la multiplicación y enraizamiento in vitro de senecio calvus (asteraceae), planta medicinal altoandina, endémica del Perú

ABSTRACTIn vitro propagation of Senecio calvus was carried out as an alternative for its conservation. The buds were disinfected with HgCl2 (0.01 and 0.1%) with and without periodic addition of antibiotics. Murashige and Skoog culture medium (1/2) plus 2% sucrose and 0.3% phytagel 0.3%, and pH 5.7 was supplemented with benzylaminopurine for multiplication; while for the rooting naphthaleneacetic acid or gibberellic acid were used. Treatments without growth regulator were added. For acclimation two natural substrates were evaluated. The highest percentage of disinfection was obtained with 0.1% HgCl2 for 5 minutes adding rifampicin (72 μg·mL-1) and nystatin (200 μg·mL-1) every three days per 18 days. Benzylaminopurine increased the survival of the introduced buds and the percentage of shooted plants; however the number of shoots per plant did not show significant differences. Gibberellic acidhad a positive effect on rooting while naphthaleneacetic acid induced callusing formation. The best substrate for acclimatization was soil + moss (1: 1). Key words: gibberellic acid, naphthaleneacetic acid, Asteraceae, benzylaminopurine, in vitro culture.Se realizó la propagación in vitro de Senecio calvus como una alternativa para su conservación. Las yemas se desinfectaron con HgCl2 (0.01 y 0.1%) con y sin adición periódica de antibióticos. El medio de cultivo Murashige & Skoog (1/2) más sacarosa 2%, fitagel 0.3% y pH 5.7 fue suplementado con bencilaminopurina para la multiplicación; mientras que para el enraizamiento se usó ácido naftalenacético o ácido giberélico. Se agregaron tratamientos sin regulador de crecimiento. Para la aclimatación se evaluaron dos sustratos naturales. El mayor porcentaje de desinfección se obtuvo con HgCl2 0.1% por 5 minutos con aplicación de rifampicina (72 µg·mL-1) y nistatina (200 µg·mL-1) cada tres días por 18 días. La bencilaminopurina incrementó la sobrevivencia de las yemas introducidas y el porcentaje de plantas con brotes; pero no se encontró diferencias significativas en el número de brotes por planta. El ácido giberélico tuvo efecto positivo sobre el enraizamiento mientras que el ácido naftalenacético indujo la formación de callos. El mejor sustrato para la aclimatación fue tierra + musgo (1:1)

Nuevos complejos de platino(II) con derivados del tiofeno-2-carbaldehído tiosemicarbazona y sus actividades antibacteriana y antitumoral

Se ha evidenciado que algunos derivados del tiofeno tiosemicarbazona y sus complejos metálicos inhiben el crecimiento de diversos tipos de bacterias y tumores, debido a la ruptura de la membrana celular o intercalación dentro del ADN. En la línea de trabajo desarrollada por los investigadores desde hace algunos años, este específico proyecto se propone la preparación y evaluación biológica de los complejos de platino(II) con derivados del tiofeno-2-carbaldehído tiosemicarbazona. Los compuestos serán caracterizados mediante masas, infrarrojo y resonancia magnética nuclear (1H, 13C), mientras que los ensayos biológicos se realizarán frente a diferentes tipos de bacterias y líneas de células tumorales del ser humano