Actividades Enzimaticas

Actividades enzimáticas en consorcios bacterianos de Suelos bajo cultivo de papa con manejo convencional y bajo pastizal.

Se ha establecido que los microorganismos y específicamente las bacterias del suelo no actúan de manera aislada, sino que se dinamizan mediante múltiples interacciones que incluyen reacciones de sinergismo y antagonismo, las cuales contribuyen al buen funcionamiento y equilibrio ecológico del sistema edáfico.

Los suelos contienen diversas poblaciones de microorganismos cuya actividad es fundamental para el mantenimiento de los ciclos biogeoquímicos. Es difícil establecer indicadores de calidad del suelo que permitan estimar y cuantificar el nivel de calidad de éste, especialmente porque muchos cambios ocurren paulatinamente y por lo tanto las variaciones en la calidad del suelo se perciben cuando todos los efectos se combinan al cabo de determinado tiempo.

Los microorganismos son una de las principales fuentes de enzimas del suelo, en el cual las actividades enzimáticas desempeñan un papel importante por su relación con la evolución y procesos degradativos de la materia orgánica con los ciclos de elementos como N, P, C y Azufre, así como con el metabolismo intracelular, pudiendo ser considerados como catalizadores que generan información importante para el entendimiento del suelo como ecosistema. Entre los factores que pueden afectar las actividades enzimáticas del suelo tienen notable importancia la especie vegetal cultivada, el manejo agrícola y el uso de enmiendas. Se h visto que los productos químicos utilizados en agricultura (fertilizantes, plaguicidas y herbicidas entre otros) influyen sobre las enzimas del suelo.

En este estudio se evaluó la actividad de enzimas relacionadas con el ciclo del nitrógeno (ureasa, proteasa), fosforo (fosfatasas acida y alcalina, fosfodiesterasa) carbono y azufre, a partir de consorcios bacterianos aislados de suelo bajo cultivo de papa con manejo convencional de aplicación de agroquímicos (PCA) y en suelos bajo pastizal sin aplicación de agroquímicos (PSA).

Materiales y Métodos.

Se muestrearon suelos provenientes de tres fincas del departamento de Cundinamarca-Colombia en los municipios de Tausa, Zipaquira y Villapinzon. Se seleccionaron dos tipos de muestra: 1. Suelos en monocultivo de papa en estado poscosecha que presentaban al menos diez años de uso agrícola en un esquema de manejo convencional de aplicación de agroquímicos (PCA) y fertilizantes de síntesis química de tipo N:P:K.

Estos suelos fueron denominados TP, ZP Y VP, respectivamente: y 2 suelos bajo pastizal, los cuales no habían presentado nivel de agroquímicos (plaguicidas y fertilizantes) en al menos 10 años. Estos suelos fueron denominados T,Z y V respectivamente.

Casa submuestra fue tomada en la porción correspondiente a los primeros 20 cm de suelo, cada una con 50 gr. Finalmente las bolsas se depositaron en bolsas plásticas estériles y se transportaron al lab. para su análisis.

Ensayos in vitro de consorcios bacterianos de los suelos.

Se obtuvieron consorcios de morfotipos bacterianos mediante la integración y modificación de diferentes métodos. Se procedió a obtener preinoculos para cada suelo evaluado. Posteriormente se obtuvieron los inocuos para cada uno de los suelos evaluados.

Se obtuvieron curvas de biomasa bacteriana, posteriormente se incubo a 37°, en agitación constante determinando cada hora la Densidad Óptica. Una vez alcanzada la fase estacionaria se tomaron alícuotas y se realizo siembra en placa en superficie en cajas de Petri con agar nutritivo. Los procedimientos de realizaron por triplicado.

Para la caracterización de los morfotipos bacterianos se efectuó la descripción macroscópica y microscópica de las colonias obtenidas, así como uso del sistema comercial de identificación bacteriana BBL CRYSTAL. Adicionalmente se aplicaron diferentes pruebas bioquímicas para evaluar la utilización bacteriana se sustratos tales como, rojo de metilo, oxidasa, catalasa y fermentación de carbohidratos.

Determinación de las actividades enzimáticas en los consorcios de bacterias cultivables a partir de las muestras de suelo.

Previo a la determinación enzimática se efectuó la preparación de las muestras de consorcios bacterianos, Para la cual se tomaron alícuotas de 10 ml de las células en suspensión obtenidas en la fase estacionaria de la curva de biomasa. Se permitió la decantación de partículas del suelo dispersas aun en el medio. Se tomo el sobrenadante y se centrifugo. Posteriormente se tomo el pellet y se lavo dos veces con el buffer empleado para la determinación de la respectiva actividad enzimática, se centrifugo, una vez centrifugado el pellet se resuspendio del respectivo buffer y se aplico sonificacion por 10 min. Finalmente se determino la actividad enzimática de acuerdo a los siguientes métodos modificados: ureasa, (kandeler y gerber), proteasa, fosfatasa acida y alcalina entre otros.

Las actividades enzimáticas se expresaron en función del volumen de suspensión celular tomada. Este procedimiento se realizo por triplicado.

Análisis estadístico.

Se analizaron los supuestos de homogeneidad de varianzas y de normalidad mediante la prueba de Bartlett y Shapiro-Wilk. Se aplico análisis de varianza con arreglo factorial, se aplicaron pruebas de comparaciones múltiples de Duncan.

Resultados y Discusión.

De acuerdo con la figura 1 las fases de latencia para las muestras provenientes de los tres municipios iniciaron con un DO alrededor de 0,5 sin presentarse efecto en cuanto al uso y a la localidad de donde provinieron las muestras del suelo. La fase exponencial para los tres casos inicio alrededor de las tres hrs y la fase estacionaria hacia la hora siete. En el caso de los consorcios provenientes del municipio de Vilapinzon se observo que las muestras de suelo de PSA, la DO fue estadísticamente mayor. Debe notarse que el DO permite estimar el crecimiento de biomasa para cada uno de los consorcios. Sin embargo no representa el número de células visibles.

En los consorcios de Tausa y Villapinzon se caracterizaron dos morfotipos bacterianos presentes en ambos suelos: Bacillus subtillis (99,96 % de confiabilidad) Brevundimonas diminuta (96 71% de confiabilidad). Para el caso de Zipaquira de encontraron Bacillus subtillis (99,96 % de confiabilidad) y Flavimonas oryzihabitans (90 25% de identidad).

Debe notarse que en el consorcio de Tausa se obtuvo un mayor recuento para para B. subtillis con respecto a B. diminuta mientras que en los consorcios

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