Revista Colombiana de Biotecnología: Colombian Journal of Biotechnology

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Revista Colombiana de Biotecnología: Colombian Journal of Biotechnology

Revista Colombiana de Biotecnología vol. 23 num. 1 lang. en

  • Knowledge management in the framework of the social and economic crises derived from the pandemic and the Sustainable Development Goals
    el día diciembre 6, 2021 a las 8:54 pm
  • Antagonism of rhizobacteria on phytopathogenic fungi, and their microbial activity with biofertilizer, biostimulant and biocontroller potential
    el día diciembre 6, 2021 a las 8:54 pm

    RESUMEN Las rizobacterias forman parte de la gran cantidad de microorganismos que actúan como agentes de biocontrol, produciendo metabolitos que inducen resistencia sistémica en las plantas que inhiben el crecimiento de patógenos. El objetivo de esta investigación fue evaluar la capacidad de diez rizobacterias de los géneros Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium, Ochrobactrum y Pseudomonas para producir ácido cianhídrico (HCN), sideróforos y ácido indol-acético (AIA), disolver fosfato, fijar nitrógeno e inhibir el crecimiento de fitopatógenos. Se realizaron todas las pruebas fisiológicas y bioquímicas correspondientes, así como la prueba de antagonismo in vitro contra los fitopatógenos Fusarium oxysporum, Colletotrichum gloeosporioides y Rhizoctonia solani. Cinco cepas produjeron una mayor cantidad de AIA en relación a las otras en presencia de triptófano, la cepa ES1 (Ochrobactrum sp.) produjo HCN, el 50 % de las cepas evaluadas liberaron sideróforos, el 60 % disolvió fósforo, y todas resultaron positivas para la fijación de nitrógeno. Nueve cepas inhibieron el crecimiento de F. oxysporum entre 40 % y 65 %, la cepa Alf (Pseudomonas fluorescens) inhibió además el crecimiento de C. gloeosporioides en un 22 %, y ninguna inhibió el crecimiento de R. solani. Los rizobios evaluados y la cepa de Pseudomonas fluorescens podrían ejercer efectos beneficiosos sobre las plantas a través de mecanismos directos e indirectos, o una combinación de ambos, lo que las convierte en una opción sostenible para la producción de cultivos.ABSTRACT Rhizobacteria are part of the large number of microorganisms that act as biocontrol agents, producing metabolites that induce systemic resistance in plants and inhibit the growth of pathogens. The objective of this research was to evaluate the capacity of ten rhizobacteria of the genera Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium, Ochrobactrum and Pseudomonas to produce hydrogen cyanide (HCN), siderophores and indole acetic acid (IAA), dissolve phosphate, fix nitrogen and inhibit the growth of phytopathogens. All the corresponding physiological and biochemical tests were carried out, in addition to an in vitro antagonism test against the phytopathogens Fusarium oxysporum, Colletotrichum gloeosporioides and Rhizoctonia solani. Five strains produced a greater amount of IAA with respect to the others in the presence of tryptophan, the strain ES1 (Ochrobactrum sp.) produced HCN, 50% of the evaluated strains released siderophores, 60% solubilized phosphorus and all were positive for nitrogen fixation. Nine strains inhibited the growth of F. oxysporum by 40% to 65%. The Alf strain (Pseudomonas fluorescens) inhibited the growth of C. gloeosporioides by 22% while none inhibited the growth of R. solani. The rhizobia tested and the Pseudomonas fluorescens strain may have favorable effects on plants through direct and indirect mechanisms, or a combination of both, making them a sustainable option for crop production.

  • Geometric characterization of nucleated erythrocytes of red tilapia (Oreochromis spp)
    el día diciembre 6, 2021 a las 8:54 pm

    RESUMEN Introducción. En hematología, el estudio de las alteraciones de la morfología eritrocitaria contribuye con el diagnóstico de la normalidad o anormalidad de estas estructuras, sin embargo, el carácter cualitativo de los criterios diagnósticos dificulta su interpretación y alcance. Objetivo. Caracterizar los eritrocitos nucleados de tilapia roja (Oreochromis spp), en el contexto de la geometría fractal y euclidiana. Metodología. Se tomaron 50 eritrocitos nucleados de 20 extendidos de sangre de tilapia roja. Posteriormente todos los contornos del núcleo y el citoplasma de los eritrocitos fueron delineados, para superponer dos rejillas, una con el doble tamaño que la otra, para calcular mediante el método de Box Counting la dimensión fractal de cada eritrocito delineado. Adicionalmente fue calculada la superficie de estas dos partes del eritrocito. Resultados: Los resultados de este estudio revelaron que los valores de la dimensión fractal no permiten hacer comparaciones entre eritrocitos nucleados. Por su parte, la superposición de rejillas de 5x5 y 10x10 píxeles permitió observar que los valores de ocupación del citoplasma y el núcleo permiten hacer comparaciones entre los eritrocitos nucleados, junto con los valores de la superficie de estas dos partes del eritrocito nucleado. Conclusión: Los eritrocitos nucleados de tilapia roja pueden ser caracterizados mediante la medición de los valores espacios ocupados por su citoplasma y el núcleo, junto con los valores de la superficie de cada una de estas dos partes del eritrocito.ABSTRACT Introduction. In hematology, the study of erythrocyte morphology alterations contributes to the diagnosis of normality or abnormality of these structures. However, the qualitative nature of the diagnostic criteria makes their interpretation and scope difficult. Objective. Characterize the nucleated erythrocytes of red tilapia (Oreochromis spp) in the context of fractal and Euclidean geometry. Methodology. Fifty nucleated erythrocytes were taken from twenty red tilapia blood smears. Subsequently, all the contours of the nucleus and the cytoplasm of the erythrocytes were delineated to superimpose two grids, one twice the size of the other, to calculate the fractal dimension of each delineated erythrocyte using the Box Counting method. Additionally, the surface of these two parts of the erythrocyte was calculated. Results: This study revealed that the fractal dimension values do not allow comparisons between nucleated erythrocytes. The superposition of 5x5 and 10x10 pixel grids allowed us to observe that the occupancy values of the cytoplasm and the nucleus allow comparisons between the nucleated erythrocytes, together with the values of the surface of these two parts of the nucleated erythrocyte. Conclusion: Red tilapia nucleated erythrocytes can be characterized by measuring the values of the spaces occupied by their cytoplasm and nucleus, together with the values of the surface of each of these two parts of the erythrocyte.

  • Analysis of the protein profile of the venoms of snakes Bothrops asper, Bothrocophias myersi and Crotalus durissus from the Colombian Andean Region obtained by RP-HPLC
    el día diciembre 6, 2021 a las 8:54 pm

    ABSTRACT Snake venoms comprise a highly complex mixture of proteins, and there is also a high interspecific and intraspecific variability in their composition, even in the same region. Our aim was to compare the composition of the venoms of Bothrocophias myersi, Crotalus durissus, and Bothrops asper, snakes from the Colombian Andean region by Reverse-Phase High-Performance Liquid Chromatography (RP-HPLC). The venoms were given to the research group under an agreement with Fundación Zoológica de Cali. The venoms pool was obtained by manual extraction, lyophilized and frozen. The venom protein was quantified by direct measurement with Nanodrop® 280 nm. The protein composition was established by RP-HPLC, using a Lichosper 100 RP, C18 column (250X4 mm) with a pore size of 5|m, as well as by Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE). The highest quantity of protein was found in the venom of B. myersi (108.6 mg/ mL) followed by C. durissus (78.1 mg/mL) and B. asper (74.1 mg/mL). All venoms showed bands of 15 and 50 KDa by using SDS-PAGE. B. myersi venom chromatogram exhibited 16 peaks by RP-HPLC. We conclude that the composition of the three venoms is quite similar, being phospholipase A2 the common protein therein, and together with metalloproteinases they were the most abundant protein families in the venom of B. myersi. SDS-PAGE and RP-HPLC techniques allow a first approach to the profile of the venoms, which in turn could clarify the clinical syndrome produced.RESUMEN Los venenos de las serpientes comprenden una mezcla compleja de proteínas, y existe una alta variabilidad interespecífica e intra-específica en su composición, incluso en la misma región. Nuestro objetivo fue comparar la composición de los venenos de Bothrocophias myersi, Crotalus durissus y Bothrops asper de la región andina de Colombia, mediante cromatografía líquida de alta eficiencia en fase reversa (RP-HPLC). Los venenos fueron entregados al grupo de investigación mediante un convenio con la Fundación Zoológica de Cali. El pool de venenos fue obtenido por extracción manual, liofilizado y congelado. La proteína de los venenos fue cuantificada por Absorbancia 280nm por medición directa con Nanodrop®. La composición proteica se estableció por RP-HPLC, utilizando una columna Lichosper 100 RP, C18 (250X4 mm) con un tamaño de poro de 5|jm, así como por electroforesis en gel dodecil sulfato de sodio-poliacrilamida (SDS-PAGE). La mayor cantidad de proteínas se encontró en el veneno de B. myersi (108.6 mg/mL), seguido de C. durissus (78.1 mg/mL) y B. asper (74.1 mg/mL). Todos los venenos mostraron bandas de 15 y 50 KDa por SDS-PAGE. El cromatograma de B. myersi exhibió 16 picos por RP-HPLC. Concluimos que la composición de los tres venenos es bastante similar, siendo la fosfolipasa A2 la proteína común en estos y junto con las metaloproteinasas fueron las familias de proteínas más abundantes en el veneno de B. myersi. Las técnicas de SDS-PAGE y el RP-HPLC permiten un primer acercamiento al perfil de los venenos, lo que a su vez podría contribuir a esclarecer el síndrome clínico producido.

  • Hexavalent chromium-reducing bacteria on biosolids from the San Fernando Wastewater Treatment Plant in Medellín (Colombia)
    el día diciembre 6, 2021 a las 8:54 pm

    ABSTRACT During the most recent decades, advances have been made to reduce the environmental impact by anthropogenic activities that constantly release toxic components into the environment, generating instability and damage to the health of biological communities. Among the different pollutants, heavy metals are important by virtue of their properties, which hinder their degradation or transformation into other less toxic compounds. Chromium is one of the metals of greatest global interest due to its use in multiple industries. Conventional methods using chromed materials in their processes, not only throw considerable amounts of waste into the environment, but also give little account of the fraction of hexavalent chromium (Cr6+) present in certain ecosystems. Bioremediation has been proposed as an economically viable and environmentally sustainable alternative. This work aimed to evaluate the chromium reduction capacity by bacteria isolated from a biosolids matrix obtained at the San Fernando Wastewater Treatment Plant (WWTP), located in Medellín (Colombia). Biosolids samples were grown in a nutrient agar enriched with different concentrations of Cr6+. The strains presenting the greater tolerance to chromium were isolated to perform reduction tests by triplicate, monitoring the concentration of the metal over time. Seven different bacterial species were obtained, among which Staphylococcus saprophyticus, Ochrobactrum anthropic, and Bacillus cereus showed the greatest ability to reduce Cr6+ (29.0%, 61.1 and 100%, at 96 h) respectively.RESUMEN En las últimas décadas se ha trabajado activamente para reducir el impacto ambiental generado por las actividades antrópicas que constantemente liberan componentes tóxicos al ambiente generando inestabilidad y daños en la salud de las comunidades biológicas. Entre los diferentes contaminantes, los metales pesados revisten importancia en virtud de sus propiedades, que dificultan su degradación o transformación en otros compuestos menos tóxicos. El cromo es uno de los metales de mayor interés a nivel global por su uso en múltiples industrias. Los métodos convencionales que utilizan materiales cromados en sus procesos, no sólo arrojan cantidades considerables de residuos al ambiente, sino que dan poca cuenta de la fracción de Cr6+ presente en determinados ecosistemas. La biorremediación se ha propuesto como una alternativa económicamente viable y ambientalmente sostenible. El propósito del presente trabajo fue evaluar la capacidad de reducción de cromo por bacterias, aisladas de una matriz de biosólidos de la Planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) San Fernando en la ciudad de Medellín-Colombia. Muestras de biosólidos se cultivaron en Agar Nutritivo enriquecido con diferentes concentraciones de Cr6+. Las cepas que presentaron mayor tolerancia al cromo fueron aisladas para realizar ensayos de reducción por triplicado, monitoreando la concentración del metal en el tiempo. Se obtuvieron siete especies bacterianas diferentes dentro de las cuales se destacaron Staphylococcus saprophyticus, Ochrobactrum anthropi y Bacillus cereus por la capacidad de reducir Cr6+ a 96 h con eficiencias de 29.0%, 61.1% y 100%, respectivamente.

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