Estudio de una estrategia alternativa de ingeniería genética para incrementar la fijación biológica de nitrógeno atmosférico

Para satisfacer los altos rendimientos que impulsan la agricultura moderna la aplicación de fertilizantes nitrogenados ha sido fundamental. Dado que la base de la producción industrial de los fertilizantes químicos esta basado en el uso de combustibles fósiles, estos, actualmente, incrementan el costo económico debido a la disminución constante de las reservas de petróleo. Además, dada la baja eficiencia en el uso del fertilizante aplicado por parte de las plantas y el alto impacto ambiental debido a la emisión de óxido nitroso, resulta necesario emprender la búsqueda de nuevas estrategias para aumentar la concentración del nitrógeno fijado. Una de las propuestas para disminuir la aplicación de fertilizantes es el uso de microorganismos fijadores de nitrógeno; que ya son ampliamente utilizados en leguminosas por su capacidad de establecer asociaciones simbióticas; las cuales, lamentablemente, aún no han sido encontradas entre los principales cultivos de cereales. El objetivo del presente trabajo es la producción de una técnica de ingeniería genética que permita obtener bacterias fijadoras de nitrógeno recombinantes capaces de asociarse a distintos cultivos vegetales incrementando la productividad de los mismos. Para ello, los genes que sintetizan la nitrogenasa (nif), que están co-localizados en una isla genómica, en Pseudomonas stutzeri A1501 se transfirieron, vía el cósmido recombinante X940, a un promotor del crecimiento vegetal, Pseudomonas protegens Pf-5. La bacteria recombinante obtenida, P. protegens Pf-5 X940, fue capaz de crecer en medios de cultivo deficientes en nitrógeno o con el agregado de amonio; mostró una alta actividad nitrogenasa, liberando al medio de cultivo cantidades significativas de amonio y presentó expresión de los genes nif, sugiriendo que el proceso de fijación, en esta bacteria, es constitutivo. Las inoculaciones de especies vegetales (arabidopsis, alfalfa, festuca alta y maíz) con Pf-5 X940 aumentaron la concentración de amonio en el suelo y la productividad de las plantas en condiciones deficientes de nitrógeno. Estos resultados inician un nuevo camino hacia la producción efectiva de inoculantes recombinantes para la fijación de nitrógeno en un amplio rango de cultivos

Digestibilidad proteica de dietas para Randiá (Rhamdia quelen) utilizando fuentes alternativas de proteína en reemplazo de la harina de pescado

A fin de evaluar la posibilidad de reducir costos de alimentación en cultivo de Ramdia quelen, se realizaron dos ensayos experimentales. Uno orientado al cálculo de la digestibilidad in vivo de diferentes dietas con el fin de analizar como afecta el remplazo de la harina de pescado en su digestibilidad proteica. Por otro lado, un ensayo de crecimiento en jaulas para calcular su desempeño productivo. Ambas experiencias fueron realizadas en el Centro Nacional de Desarrollo Acuícola (provincia de Corrientes, 27°32´S,58°30´W) utilizando dos dietas experimentales (15 y 11 por ciento de harina de pescado) junto a un Control (20 por ciento). Para los estudios de digestibilidad se utilizó Cr2O3 como marcador inerte, recolectando las heces en tanques cilindro-cónicos de 150 L conectados a una columna de decantación. Sólo fueron observadas diferencias significativas utilizando p=0,1 (P = 0,0764) en los valores de CDA de la proteína obtenidos entre el Control y la D2, sin observarse diferencias entre estas y la D1. La experiencia en campo se desarrolló en jaulas de 1 m3, con peces de un Peso Inicial promedio aproximado de 28 g, a una densidad de 300 individuos/jaula,durante 197 días de cultivo. Los Pesos Finales promediaron 302,81; 287,07 y 273,39 g para las dietas Control, D1 y D2, respectivamente, observando diferencias significativas (P menor a 0.05) en el IPD, la TEP obtenida con la dieta Control superó a la de la D2 (P menor a 0.05) y no observándose diferencias significativas (P mayor a 0.05) en el FCR alcanzado con las diferentes dietas. Al analizarse los rendimientos obtenidos y los costos de las raciones suministradas, puede evidenciarse que si bien a medida que se reemplaza la proteína de origen animal, el precio por tonelada de dieta elaborada se reduce levemente,este se incrementa al analizar el costo del alimento por tonelada de pescado producido debido a un menor desempeño productivo de los peces.

Estudio de una estrategia alternativa de ingeniería genética para incrementar la fijación biológica de nitrógeno atmosférico

Para satisfacer los altos rendimientos que impulsan la agricultura moderna la aplicación de fertilizantes nitrogenados ha sido fundamental. Dado que la base de la producción industrial de los fertilizantes químicos esta basado en el uso de combustibles fósiles, estos, actualmente, incrementan el costo económico debido a la disminución constante de las reservas de petróleo. Además, dada la baja eficiencia en el uso del fertilizante aplicado por parte de las plantas y el alto impacto ambiental debido a la emisión de óxido nitroso, resulta necesario emprender la búsqueda de nuevas estrategias para aumentar la concentración del nitrógeno fijado. Una de las propuestas para disminuir la aplicación de fertilizantes es el uso de microorganismos fijadores de nitrógeno; que ya son ampliamente utilizados en leguminosas por su capacidad de establecer asociaciones simbióticas; las cuales, lamentablemente, aún no han sido encontradas entre los principales cultivos de cereales. El objetivo del presente trabajo es la producción de una técnica de ingeniería genética que permita obtener bacterias fijadoras de nitrógeno recombinantes capaces de asociarse a distintos cultivos vegetales incrementando la productividad de los mismos. Para ello, los genes que sintetizan la nitrogenasa (nif), que están co-localizados en una isla genómica, en Pseudomonas stutzeri A1501 se transfirieron, vía el cósmido recombinante X940, a un promotor del crecimiento vegetal, Pseudomonas protegens Pf-5. La bacteria recombinante obtenida, P. protegens Pf-5 X940, fue capaz de crecer en medios de cultivo deficientes en nitrógeno o con el agregado de amonio; mostró una alta actividad nitrogenasa, liberando al medio de cultivo cantidades significativas de amonio y presentó expresión de los genes nif, sugiriendo que el proceso de fijación, en esta bacteria, es constitutivo. Las inoculaciones de especies vegetales (arabidopsis, alfalfa, festuca alta y maíz)con Pf-5 X940 aumentaron la concentración de amonio en el suelo y la productividad de las plantas en condiciones deficientes de nitrógeno. Estos resultados inician un nuevo camino hacia la producción efectiva de inoculantes recombinantes para la fijación de nitrógeno en un amplio rango de cultivos