LEYES DE LA ECOLOGÍA. LEYES DE LIEBIG Y DE SHELFORD

LEYES DE LIEBIG Y DE SHELFORD [pic 1][pic 2]

Charris Silvia; Parada Viviana; Rivera Karen

Universidad de Santander – UDES -

Abril 03 de 2014

Resumen

Las relaciones entre los factores limitantes y poblaciones biológicas son descritas por dos Leyes. La Ley de Liebig  (Ley del Mínimo) dice que, en condiciones de equilibrio estacionario, las sustancias esenciales se convierten en factores limitantes si su cantidad está cercana al mínimo; La Ley de Shelford (Ley de Tolerancia), los microorganismos no sólo necesitan un mínimo, sino también un máximo ecológico, definiendo así un intervalo que representa el límite de tolerancia1. El objetivo principal de ésta práctica fue demostrar a través de dos experimentos el cumplimiento de las Leyes del mínimo y la Tolerancia. De acuerdo a esto se realizó una comparación de la Leyes, valorando La Ley de Liebig utilizando diferentes concentraciones de Dextrosa [0,25 – 5 – 10] y Ley de Shelford utilizando pH (4,6 – 8) en medio BAF y la, en tres microorganismos diferentes: Fusarium sp., Beauveria sp., y Aspergillus niger.  Para nuestro primer MO y Beauveria sp., el mejor pH fue de 8; y Aspergillus niger, demostró que los dos pH utilizados presentan una actividad similar. En cuanto a las concentración de Dextrosa, la actividad de los microorganismo fue diferentes, para Fusarium sp., el mayor crecimiento fue a una concentración de [10]; en Beauveria sp., fue a una concentración de [5] donde presentó mayor crecimiento y para Aspergillus niger fue a una concentración de [10].

OBJETIVOS

Verificar por medio de experimentos el cumplimiento de las Leyes de Liebig y Shelford, comparando los resultados en tres microorganismos diferentes.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

LEY DE LIEBIG, DEXTROSA EN TRES CONCENTRACIONES: [0,25], [5] y [10].

En la Figura 1 se midió el crecimiento y/o rendimiento sobre concentraciones de dextrosa 0,25% 5 % y 10 %, midiendo el radio de cada una de las cepas: Fusarium sp., Beauveria sp., y Aspergillus niger; a través de promedios del radio en cm2 obtenidos del área total de cada una de las cepas valoradas tres veces en el transcurso de los siete días de crecimiento a 25º C.

Fusarium sp:

En concentración 0,25% presentó un crecimiento promedio del área total de 32,8 cm2, a una concentración 5% presentó un crecimiento promedio del área total de 45,7cm2 y en concentración de 10% de dextrosa se obtuvo un crecimiento promedio del área total de 46,0cm2.

El crecimiento de Fusarium sp., presentó muy poca diferencia entre el crecimiento o rendimiento con Dextrosa al 5% y al 10%.  Con una diferencia de 0,3 cm2. Esto quiere decir  que según la ley de Liebig “el aumento de la concentración de un nutriente limitante permite el crecimiento o reproducción hasta que queda limitado por la escasez”; en este caso el limitante la dextrosa (medio mineral) gracias a este nutriente se va a dar o no el crecimiento  de las cepas.

Según lo anterior a mayor concentración de dextrosa Fusarium sp., necesitará  grandes cantidades de ese nutriente para su óptimo crecimiento.

Beauveria sp:

En concentración 0,25% presentó un crecimiento promedio del área total de 24,6 cm2, A concentraciones de 5% presento un crecimiento promedio del área total de 63cm2 y en concentración de 10% de dextrosa se obtuvo un crecimiento promedio del área total de 34,9cm2.

El crecimiento o rendimiento de esta cepa de Beauveria sp., en concentraciones de dextrosa de 5%  resulta un poco más eficiente con respecto a las otras concentraciones ya que el promedio de rendimiento arrojo un área total de 63cm2. Esto quiere decir que esta cepa requiere dextrosa como fuente de carbono en cantidades no muy mayores pero tampoco de pocas cantidades para que su reproducción sea mayor. El nutriente limitante (Dextrosa) se requiere en aumento pero no en cantidades exageradas para Beauveria sp.

Aspergillus niger:

En concentración 0,25% presento un crecimiento promedio del área total de 17,9 cm2, A concentraciones de 5% presento un crecimiento promedio del área total de 45,7 y en concentración de 10% de dextrosa se obtuvo un crecimiento promedio del área total de 63,6cm2.

El rendimiento de Aspergillus niger como se observa en la Figura 1, presenta más crecimiento a mayor concentración de dextrosa en este caso 10%, ya que, a esta concentración se obtuvo 63,6cm2, por tanto esta cepa requiere de mayor proporción del factor limitante que como ya se mencionó anteriormente es la dextrosa, ya que es el único nutriente que determina si se va a dar o no crecimiento de este hongo en el medio.Mayor concentración de dextrosa favorece el rendimiento de Aspergillus niger para su óptimo crecimiento.

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LEY DE LA TOLERANCIA, MEDIO BAF MODIFICADO CON pH DIFERENTES: 4, 6 y 8.

El medio BAF es un medio que contiene biotina,  Aneurina y ácido fólico; utilizado para verificar la velocidad de crecimiento radial de un microorganismo, en este caso Fusarium sp, Beauveria sp., y Aspergillus niger. Sin embargo el medio suministrado presentaba algunas modificaciones, como la falta de Inositol en forma de ácido fólico y biotina, reemplazando este último  por Vitamina B12.  La vitamina B12, se encuentra entre los factores de crecimiento, a los que se le denomina también como micronutrientes o elementos traza.

La Ley de la Tolerancia o más conocida como Ley de Shelford, señala que la existencia y prosperidad de un organismo o una especie en particular dependen del carácter completo de un conjunto de condiciones7.

En la gráfica de la Figura No. 2, se observa el promedio de crecimiento radial (cm2) de tres microorganismos, a partir de dos pH diferentes. La observación se realizó durante tres semanas. Es importante establecer el pH óptimo para el crecimiento de los tres microorganismos.

Fusarium sp.

Para Fusarium sp., se estima que el rango para un óptimo crecimiento se encuentra entre 4, 5 – 5,5; soportando pH ácidos hasta de 3,4 y alcalinos de 6,84. En los resultados obtenidos encontramos que para un pH de 4,6 el promedio radial fue de 33,8cm2; y para un pH alcalino de 8, el promedio radial fue de 45,3cm2. Es decir, siendo Fusarium una especie ácida tiene la capacidad de tolerar pH alcalinos, y el crecimiento del halo se observa con mayor rapidez. Así que el contenido del medio BAF, la vitamina B12, promueve el crecimiento de Fusarium a pH alcalinos.

Beauveria sp.

En un estudio realizado en Chile, evaluaron el pH óptimo de Beauveria sp., demostrando que el crecimiento se produce desde un pH de 4 hasta 9, sin embargo la mayor tasa de crecimiento se dió en un rango de pH de 6,1 a 8,56. Según los resultados obtenidos en nuestro experimento, a un pH ácido de 4,6 se obtuvo un crecimiento radial de 21cm2, pero mayor crecimiento a un pH de 8, 35,9 cm2, a lo largo de las 3 semanas de incubación. Teniendo en cuenta lo anterior y comprando con el estudio realizado en Chile, se puede decir que el Beauveria sp., en medio BAF, tomó como nutriente la vitamina B12, para lograr su desarrollo y de este modo llegar a tolerar pH alcalinos, en donde se observó el mayor crecimiento; sin embargo el crecimiento en pH ácidos no fue tan bajo, pues el pH de 4,6, se encuentra rango de tolerancia de acidez.

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