La microscopía y la resonancia magnética nuclear en la lucha contra los Biofilms bacterianos

Ponente perteneciente al grupo de divulgación científica The Big Van Theory

Viruses in the marine environment: community dynamics, phage-host interactions and genomic structure

[EN] There are an estimated 1030 viruses in the world oceans, the majority of which are phages (viruses that infect bacteria). Extensive research has demonstrated the significant influence of marine phages on microbial abundance, community structure, genetic exchange and global biogeochemical cycles. In this thesis, we contribute to increase the knowledge about the ecological role of viruses in marine systems, but also we aimed to provide a better understanding about the interactions between phages and their hosts and the genetic pool and biogeography of some the isolated phages genomes.

Ecofisiología planctónica

[ES] El grupo de investigación en Ecofisiología Planctónica (GEP), de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, tiene como objetivos los estudios de crecimiento y del metabolismo respiratorio y excretor en zooplancton, fitoplancton, bacterias y macroalgas. A partir de estas medidas primarias, el GEP puede calcular los flujos de carbono y nitrógeno oceánicos así como la eficiencia en la retención de nutrientes y el metabolismo del oceáno profundo. Estas medidas constituyen parámetros de gran importancia para el desarrollo de modelos precisos de predicción de los posibles cambios futuros en el planeta debidos al Cambio Climático. La principal premisa en la que se apoyan las investigaciones del grupo es que la bioquímica enzimática controla la fisiología de los organísmos, lo que produce un fuerte impacto en la ecología y la química oceánica. El GEP, trata también de describir los procesos fisiológicos del océano a través del uso de modelos matemáticos, para ello es necesario realizar experimentos de laboratorio así como muestreos de campo para determinar los parámetros cinéticos que controlan las reacciones que regulan la fisiología de los organísmos marinos. Asociado con GEP la empresa de base Técnológica BioceanSolutions, dedica también gran parte de sus esfuerzos en mejorar la metodología existente así como en desarrollar nuevos métodos enzimáticos, que nos permitan conocer y controlar el estado de salud de las comunidades marinas.

Vida y muerte tras la erupción submarina del volcán de El Hierro

[ES]La erupción submarina del volcán al sur de la Isla de El Hierro, en Octubre de 2011, ofreció una oportunidad excepcional para estudiar las consecuencias ambientales sobre comunidades marinas ante cambios climáticos drásticos. La erupción dio origen a gradientes bruscos en temperatura, acidificación del agua, concentración de azufre y hierro y oxígeno disuelto, que afectó de forma desigual a los organismos marinos. Mientras que muchos peces y crustáceos sufrieron las consecuencias letales de la ausencia de oxígeno en el agua, las bacterias crecieron de forma espectacular en el foco de la erupción. Las condiciones ambientales se asemejaron a las de las fuentes hidrotermales del fondo del océano, donde se piensa que tuvo lugar el origen de la vida.

Effects of solar radiation on marine bacterial and phytoplankton heterotrophic activities

Programa de doctorado: Oceanografía (Bienio 2006-2008). Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Departamento de Biología y Institut de Ciéncies del Mar.

[First detection of "Candidatus Mycoplasma haemolamae" in South American Camelids of Switzerland and evaluation of prevalence]

Haemotrophic mycoplasmas (also known as haemoplasmas), small bacterias which parasite the surface of erythrocytes, have been described in several species. Recently, molecular methods were developed for the diagnosis of haemoplasma infection. The presented study describes the first detection and the investigation of prevalence of "Candidatus Mycoplasma haemolamae" in South American Camelids in Switzerland. A random sample of the latter population was tested for haemoplasma infections using real-time PCR. The infection was detected in 18.6% of the animals and was found both in indigenous and in imported camelids. Of the tested herds 39,1% harboured at least one animal positive for haemoplasmas in PCR. There was no difference in prevalence between male and female animals and llamas and alpacas, respectively. Furthermore, the prevalence of infection was not significantly different in diseased animals compared to healthy camelids. From the latter observation and the fact that the high prevalence was accompanied by an undetectable incidence, we concluded that the pathogenicity of "Candidatus Mycoplasma haemolamae" may be low.

Calidad del agua en el área regadía del Río Mendoza (Argentina)

El río Mendoza conforma el oasis norte que es el más importante de la provincia. El crecimiento urbano ha avanzado sobre áreas originalmente agrícolas, rodeando la red de canales y desagües, que también recibe los desagües pluviales urbanos, producto de tormentas convectivas. La actividad antropogénica utiliza el recurso para bebida, saneamiento, riego, recreación, etc., y vuelca sus excedentes a la red, contaminándola. Para conocer la calidad del agua de esta cuenca se seleccionaron, estratégicamente, 15 sitios de muestreo: 3 a lo largo del río y a partir del dique derivador Cipolletti (R_I a R_III), 5 en la red de canales (C_I a C_V) y 7 ubicados en los colectores de drenaje (D_I a D_VII). Se realizaron los siguientes análisis físico-químicos y microbiológicos; en el río y en la red de canales: conductividad eléctrica, temperatura, pH, aniones y cationes (cálculo de RAS), oxígeno disuelto (OD), sólidos sedimentables, demanda química de oxígeno (DQO), bacterias aerobias mesófilas (BAM), coliformes totales y fecales y metales pesados. En la red de drenaje sólo se realizaron los cuatro primeros. Los resultados de los análisis, se incorporaron a una base de datos y se sometieron a un análisis estadístico descriptivo e inferencial. Este último consistió en la aplicación de diversas pruebas en busca de posibles diferencias entre los sitios de muestreo, para cada variable respuesta, a un α = 0.05. Se realizó el análisis de la varianza de efectos fijos y de efectos aleatorios y se probaron los supuestos de homocedasticidad y de normalidad de los errores. En el caso de violación de los supuestos, se utilizó la prueba de Kruskal- Wallis. Se compararon los siguientes sitios de muestreo entre sí: ríos, R_I-canales y drenajes. Se concluyó que hay un aumento significativo de la salinidad y la sodicidad en R_II, que los cambios de calidad ocurridos entre R_II y R_III podrían deberse al aporte de otras aguas. Con respecto a la comparación de los parámetros entre la cabeza del sistema (R_I) y la red de canales se puede decir que los aportes realizados por los escurrimientos urbanos ubicados hacia el oeste del canal Cacique Guaymallén, sumados a los vuelcos de Campo Espejo (detectados en C_II), incrementan significativamente la salinidad (+55 %) y sodicidad del agua (+95 %) respecto del punto R_I, aunque el valor de sodicidad sigue siendo bajo. También se han encontrado incrementos de salinidad (+80 %), de DQO (+1159 %) y BAM (+2873 %) con lógica disminución de OD (-58 %) en el punto C_V (canal Auxiliar Tulumaya) respecto del punto R_I, ocasionados por aportes urbanos (Gran Mendoza) sumados a la carga contaminante del canal Pescara. Los metales pesados no presentan grandes diferencias entre sitios de muestreo.

Aceite esencial de tomillo como antioxidante y conservador de hamburguesas funcionales

Para determinar el poder antioxidante y conservante del aceite esencial de tomillo mendocino (Acantholippia seriphioides) en hamburguesas funcionales, conservadas a 4 ± 0.5 °C, se elaboraron medallones utilizando: 83 % carne vacuna 5 % grasa vacuna 5 % salvado de avena 5 % texturizado de soja 2 % sustituto graso 0.08 g NaCl/kg aceite esencial de tomillo (AET) 106 ufc/g Se estudió: • tipo de envasado: bolsas de poliamidapolietileno; atmósfera modificada: 70 % N 2 y 30 % CO2, y vacío; • tiempo de almacenamiento: 0, 1, 2, 3 y 4 semanas; • dosis de tomillo: 0 y 150 mg AET/kg Los datos se analizaron de acuerdo con un arreglo factorial 2 (tipo de envasado) x 5 (tiempos de almacenamiento) x 2 (dosis de AET) en un diseño de parcelas subdivididas, con 4 repeticiones. Se evaluaron TBA, pH, NBV, color, olor y carga microbiana. Las tres primeras variables se estudiaron mediante el ANOVA. Para color y olor se recurrió a un análisis sensorial descriptivo. La carga microbiana se representó gráficamente. El AET disminuyó el TBA, independientemente del tipo de envasado utilizado. El pH disminuyó en el tiempo siguiendo un modelo polinomial de 2° grado. El NBV resultó significativo para: envasamiento al vacío y 0 mg/kg AET. El AET mantiene los atributos sensoriales durante las dos primeras semanas pero no disminuye la carga microbiana. Conclusión: el AET tiene efecto antioxidante pero no conservante en hamburguesas funcionales de carne vacuna bajo las condiciones del ensayo.

Comparación de diferentes parámetros de evaluación en sujetos con asma moderada estable sin exacerbación microbiana, tratados con Salmeterol-Fluticasona vs Ciclesonida y Salbutamol a demanda

El asma es una entidad clínica caracterizada por la combinación de tres factores: obstrucción de la vía aérea con reversibilidad espontánea y/o farmacológica, hiperrreactividad bronquial e inflamación local. Existen numerosas alternativas farmacológicas para el tratamiento de esta enfermedad. En el presente trabajo se compararon parámetros de evaluación del estado asmático moderado, los episodios de exacerbación de etiología bacteriana y la colonización bucal por hongos en dos grupos de pacientes; 15 tratados con ciclesonida en dosis alta y salbutamol a demanda y 13 con salmeterol fluticasona en dosis fija durante 300 días de tratamiento. Hasta el momento se observó que ambas alternativas terapéuticas son válidas para el control de la enfermedad, ya que a pesar de la presencia en esputo, de bacterias potencialmente capaces de producir exacerbaciones, estas no ocurrieron durante el tiempo del estudio. La colonización por hongos de la cavidad oral se presentó en ambos grupos. Los parámetros de función pulmonar fueron comparables.

Aceite esencial de orégano : un potencial aditivo alimentario

Se trabajó con aceite esencial obtenido por arrastre por vapor de Origanum x applii (criollo) y Origanum x majoricum (mendocino), cultivados en La Consulta, Mendoza, Argentina. Para evaluar su poder antioxidante y conservante en alimentos se determinó: rendimiento, polifenoles totales, cuantificación de timol y carvacrol mediante cromatografía en capa fina de alta resolución (HPTLC) y capacidad de secuestro de radicales libres (DPPH). La actividad conservante se evaluó in vitro, por el método de difusión en agar, frente a cultivos puros de cinco bacterias patógenas y seis cepas de bacterias lácticas que alteran alimentos. El rendimiento en aceite esencial de estos oréganos oscila entre los valores informados por distintos autores para variedades cultivadas en otras regiones. Se destaca el contenido de polifenoles de ambos en relación con los valores mencionados en la bibliografía para otros Origanum, prevaleciendo el timol sobre el carvacrol. Esto se condice con un superior nivel de secuestro de radicales libres de ambos respecto de los citados en la literatura. Los oréganos de La Consulta inhibieron todas las cepas ensayadas y fueron más efectivos contra Staphylococcus aureus. Lo expuesto corrobora el poder antioxidante y conservante del Origanum x applii y del Origanum x majoricum.

Incidencia del agua consumida en la zona de influencia del centro de salud nº 127 El Cortaderal, como determinante de prevalencia de hipertensión arterial en sus habitantes, Malargüe, 2011

La EPA (Environmental Protection Agency) ha establecido estándares de seguridad para más de 80 contaminantes que pueden encontrarse en el agua potable y presentan un riesgo a la salud humana. Los efectos agudos ocurren dentro de unas horas o días posteriores al momento en que la persona consume un contaminante. Casi todos los contaminantes pueden tener un efecto agudo si se consume en niveles extraordinariamente altos en el agua potable, en esos casos los contaminantes más probables que causen efectos agudos son las bacterias y virus. Los contaminantes en el agua potable que pueden causar efectos crónicos son los químicos (tales como solventes y plaguicidas), radionucléidos (tal como el radio) y minerales (tal como el arsénico y algunas sales). Entre los ejemplos de efectos crónicos de los contaminantes del agua potable, están el cáncer, problemas del hígado o riñones o dificultades en la reproducción. Este estudio persigue los siguientes objetivos: -Determinar si las características del agua de consumo de El Manzano son determinante de la alta prevalencia de HTA entre sus habitantes -Conocer las características físicas de la composición del agua de consumo del Paraje El Cortaderal. -Comparar la calidad del agua de consumo de las localidades de El Cortaderal y El Manzano. -Comparar si los hábitos alimenticios de los parajes estudiados presentan diferencias significativas que pudieran incidir en la aparición de las Patologías como la HTA y la Fluorosis

Metodología para la detección de Agrobacterium vitis a partir de material vegetal de Vitis vinífera

En nuestro país no está desarrollada una técnica sensible y precisa que permita confirmar la presencia de la bacteria Agrobacterium vitis; por lo tanto es muy importante contar con herramientas analíticas que permitan identificar la bacteria en vides y/o suelos para controlar la diseminación y propagación de la misma, permitiendo así a las empresas, mejorar la competitividad de sus productos en el mercado y garantizar la seguridad y calidad de la materia prima principal de la industria vitivinícola. El objetivo de este estudio es poner a punto una metodología de detección de Agrobacterium vitis sensible y de bajo costo basada en la técnica de PCR (Reacción en cadena de la polimerasa). El desarrollo de esta metodología pretende ser una herramienta importante para la industria vitivinícola al permitir detectar la presencia o ausencia de la bacteria en programas de monitoreo, tomar decisiones a tiempo y así proteger la calidad y sanidad de las vides. En el presente trabajo se empleó la metodología propuesta por Eastwell y colaboradores en 1995. La misma consistió en el aislamiento de la bacteria en medio selectivo RS, en la extracción/purificación de ADN bacteriano, amplificación por PCR, separación del producto amplificado por electroforesis y revelado por tinción, pudiéndose observar que el 100% del material con sintomatología que se utilizó presentó desarrollo de colonias características de Agrobacterium vitis. Al hacer la amplificación de los ADN y posterior revelado se observó, en primera instancia, que la amplificación no fue óptima, pero cuando se realizaron las distintas adaptaciones de la técnica se vieron diferentes resultados encontrándose que podría tratarse de: A. vitis virulento, no virulento o A. tumefaciens. Para ello fue necesario adecuar la técnica y estudiar algunos aspectos tales como las temperaturas de incubación de los medios de cultivos, evaluación de la concentración de ADN para determinar si existía una concentración mínima del mismo para su posterior amplificación. También se trabajó con diferentes concentraciones del gel de agarosa y se modificaron los volúmenes de siembra y los tiempos de corrida del gel en la cuba de electroforesis. Fue posible adaptar la metodología para la identificación de cepas de Agrobacterium vitis. Los mejores resultados se evidenciaron trabajando con una temperatura de incubación de las colonias de 28 °C, con una concentración del gel de agarosa del 2 % tal como lo indicaba la técnica original, volúmenes de siembra de electroforesis de 10 μl de PCR producto y un tiempo de corrida del gel en la cuba de electroforesis de 70 min a 90 Voltios. Además observamos que concentraciones de ADN superiores a 49 ng/μl registraron bandas visibles siendo las de 116 ng/μl o superiores las concentraciones más adecuadas y optimas para la obtención de bandas bien definidas y nítidas.

Una Técnica para diagnóstico de la sanidad de suelos y sustratos agrícolas; Fitopatometría

En un artículo anterior, publicado por Terralia, se puso de manifiesto la complejidad y dificultades de las técnicas clásicas de análisis de suelos para conocer su estado sanitario. En dicho trabajo se presentaba la complejidad que entraña analizar todos los posibles microorganismos fitopatógenos que viven en el suelo: hongos, bacterias, virus, etc. Este trabajo pretende dar a conocer una técnica que simplifica, considerablemente, los trabajos de diagnóstico, integrando, dentro de lo posible, todos los factores que intervienen en la expresión de una enfermedad de origen edáfico (figura 1). Por ejemplo en el potencial infeccioso de un suelo aparecen como factores determinantes los siguientes: densidad de inóculo patógeno en el suelo, capacidad infecciosa del inóculo patógeno y ambiente suelo.

Mejora del valor proteico para rumiantes de la harina de girasol mediante tratamientos combinados con ácidos (málico y fosfórico) y calor = Improvement of the protein value for ruminants of sunflower meal by combined treatments with acids (malic and orthophosphoric) and heat

El objetivo principal de esta tesis fue incrementar el valor proteico para rumiantes de la harina de girasol mediante tratamientos combinados con ácidos y calor para proteger sus proteínas frente a la degradación ruminal. Estos estudios comprenden dos experimentos realizados sobre ovinos mediante tecnologías in vitro (experimento 1) o in situ e in vivo (experimento 2), empleando siempre dos ácidos: málico u ortofosfórico. Aprovechando este último experimento, también se consideraron otros objetivos de carácter metodológico con el fin de mejorar la precisión de las estimas de i) la degradabilidad ruminal y la digestibilidad intestinal de la proteína y los aminoácidos (AAs) de los alimentos y ii) la síntesis microbiana ruminal y su contribución al flujo post-ruminal de nutrientes al animal. En el experimento 1 (capítulo 2) se efectuaron cuatro ensayos in vitro para estudiar la influencia de distintos factores que puedan afectar la eficacia de estos tratamientos. En cada ensayo se utilizó una réplica por tratamiento (dos para el tratamiento control) y dos bolsas vacías (empleadas para corregir la contaminación microbiana) en cada una de las cuatro botellas del incubador (ANKOM Daisy II). Cada botella contenía 2 l de medio de incubación, saturado con CO2 para asegurar la anaerobiosis. Este medio consistió en una mezcla de solución McDougall y liquido ruminal filtrado en relación 4:1. El liquido ruminal fue obtenido de 2 corderos canulados en rumen, utilizándose bien solo o mezclado con el del otro cordero en una relación 3:1. Así, cada botella de incubación contenía un inoculo ruminal diferente. Las incubaciones se realizaron a 39 ºC durante 20 h, siendo las bolsas lavadas con agua corriente y almacenadas a -20 ºC. Tras ser descongeladas, se lavaron 3 veces durante 5 min en una mini-lavadora de turbina, se desecaron a 80 ºC durante 48 h y se destinaron íntegras al análisis de N-Kjeldahl. En el ensayo 1 se estudió el efecto del volumen de disolución de dos dosis de ácido ortofosfórico (0,4 y 1,2 equivalentes gramo (eq)/kg de harina de girasol), testando cinco volúmenes de disolución (80, 160, 240, 320 and 400 ml/kg de harina) para cada dosis, desecándose las harinas a 60 ºC hasta sequedad al tacto. La proteína bruta (PB) indegradada se incremento con la dosis de ácido empleada y también (como tendencia, P < 0,1) con el volumen de dilución. En base a ello en los siguientes ensayos se utilizo el volumen de dilución mayor (400 ml/kg). En el ensayo 2 se estudió el efecto de la dosis y del tipo de ácido a cuatro dosis (1,2; 2,4; 3,6 y 4,8 eq/kg), secándose igualmente las muestras tratadas a 60 ºC. La PB indegradada aumentó con la dosis de ácido, siendo también mayor para el ácido málico, tanto en este ensayo como en los posteriores. En el ensayo 3 se estudiaron los efectos de los dos ácidos, cuatro concentraciones (0,6; 1,2; 1,8 y 2,4 eq/kg) y tres tratamientos térmicos para el secado de las muestras (100, 150 and 200 ºC durante 60, 30 y 20 minutos, respectivamente). Con los tratamientos térmicos a 100 y 150 ºC no hubo un incremento de protección para concentraciones superiores a 0,8 eq/kg para ambos ácidos. Para incrementar la protección fue necesario aumentar la temperatura a 200 ºC y la dosis a 1,2 eq/kg, no observándose un aumento de protección a dosis mayores. En el ensayo 4 se estudiaron los efectos sobre la lisina disponible, la solubilidad de la PB en saliva artificial de McDougall y la PB indegradada in vitro de tratar la harina solo con agua o con disoluciones de ambos ácidos a dosis de 0,8 eq/kg y temperaturas de secado de 100 ó 150 ºC en las mismas condiciones que en el ensayo 3. No se apreciaron efectos sobre la lisina disponible para ninguno de los tratamientos. El efecto específico de los ácidos quedo demostrado tanto por la fuerte reducción de la solubilidad de la PB como por el aumento de la PB indegradada frente al tratamiento con agua. En conjunto, los resultados de este experimento mostraron que la eficacia de estos tratamientos depende del tipo y dosis de ácido y de su dilución, así como de las condiciones de secado. Como tratamiento de mayor interés a aplicar posteriormente en el experimento 2 se consideró una dosis de 0,8 eq/kg de harina, aplicada en un volumen de 400 ml/kg (correspondiente a soluciones 1 M y 0,67 M para los ácidos málico y ortofosfórico, respectivamente) y desecación a 150 ºC. El experimento 2 (capítulos 3 a 7) se realizó con un diseño en cuadrado latino 3x3, empleando tres corderos canulados en rumen y duodeno y tres dietas isoproteicas: U, M y P, que incluían harinas de girasol sin tratar (control) y tratadas con acido málico u ortofosfórico, respectivamente. La harina de girasol se trató en las condiciones ya indicadas siendo necesarias 6 horas para su secado en estufa. Las dietas incluían 40% de heno de raigrás italiano y 60% de concentrado a base de harina de girasol (tratada y/o sin tratar), trigo y corrector vitamínico-mineral, siendo suministradas a 75 g/kg P0.75 (equivalente a 2,3 × mantenimiento). La relación harina de girasol sin tratar y tratada fue de 100:0 en la dieta U y entorno a 40:60 en las dietas M y P. Tras 10 días de adaptación a la dieta, se estudiaron sucesivamente: i) el tránsito hasta el duodeno de las partículas del heno (solo en la dieta control) y de la harina de girasol marcadas previamente con europio e iterbio, respectivamente; ii) la fermentación ruminal durante el periodo postprandial, iii) la degradación ruminal in situ de la harina de girasol específica de cada dieta (y del trigo y el heno en la dieta control) y iv) la magnitud y composición del contenido ruminal mediante el vaciado manual del rumen-retículo. Durante todo el periodo experimental se infundio de forma continua una solución de sulfato amónico enriquecido en 15N (98 átomos %) para corregir la contaminación microbiana ruminal en los estudios in situ y para establecer las diferencias de composición química entre las bacterias libres (BAL) y adherentes (BAS) del rumen. Esta solución incluyó en los dos últimos días Li-Cr- EDTA para determinar la tasa de dilución ruminal. Posteriormente, y tras un periodo de al menos 10 días para eliminar el enriquecimiento en 15N de la digesta, se estudió la digestibilidad intestinal de los distintos alimentos mediante la técnica de bolsas móviles. La determinación del bypass (BP) o de la degradabilidad efectiva (DE) de la materia seca (MS) y de la PB se realizó por el método tradicional de integración matemática; estos valores se obtuvieron también para la PB y los AAs generando una muestra representativa del flujo post-ruminal del alimento en estudio en cada animal. Ello se realizó mediante la mezcla de los distintos residuos de incubación en base a la función que describe el flujo de alimento indegradado que abandona el rumen. Todos estos trabajos se realizaron considerando la tasa de salida de partículas del rumen (kp) y, según casos, considerando también la tasa de conminución y mezcla de las partículas en este compartimento (kc). Para este último caso se ha desarrollado también el modelo matemático que describe este flujo y permite este cálculo. Los valores no corregidos por la contaminación microbiana del BP (o de DE) de la PB resultantes de ambos métodos se han comparado tanto en las harinas de girasol como en los restantes alimentos de la dieta, obteniéndose valores similares, sin apreciarse desviaciones sistemáticas. Sobre las muestras compuestas representativas de la composición química del BP se determino la digestibilidad intestinal efectiva (DIE) de la MS, PB y AAs. Todos los valores resultantes de esta técnica fueron corregidos para la contaminación microbiana de las partículas que tiene lugar en el rumen. Los estudios de transito digestivo se realizaron tras suministrar en el comedero a los corderos una dosis simple de los alimentos marcados, seguida de la toma de muestras de la digesta duodenal durante 82 h. En la dieta testigo se suministraron simultáneamente el heno de raigrás y la harina de girasol, mientras que en las otras dietas solo se suministró esta última. La harina de girasol mostro un mayor valor para kc frente al heno (0,5766 v. 0,0892, /h), mientras que no hubo diferencias entre los dos alimentos para kp (0,0623 v. 0,0609, /h). Para la harina de girasol no se apreciaron diferencias entre dietas para kc, pero si se redujo de manera moderada la tasa kp con los tratamientos, siendo ésta también menor al utilizar ácido ortofosfórico frente al uso de ácido malico (0,0577 v. 0,0600, /h). El empleo de las harinas tratadas no modifico los parámetros de fermentación ruminal, la composición de los contenidos ruminales o la tasa de dilución del rumen. Los valores efectivos del BP y de DIE de la MS, PB y AAs de las harinas de girasol se obtuvieron considerando kc y kp, conjuntamente. Los tratamientos de protección incrementaron el BP de MS y PB en 48,5 y 268% de media, respectivamente. Estos incrementos se debieron principalmente al descenso de la fracción soluble y de la velocidad de degradación, pero también al aumento de la fracción indegradable, especialmente usando ácido ortofosfórico. Con los tratamientos se incrementó también la DIE de la MS (108% de media) y de la PB con gran diferencia entre los ácidos málico y ortofosfórico (20,7 v. 11,8%). Como consecuencia de estos cambios la protección aumentó la fracción realmente digerida en el intestino en 211% (MS) y 325% (PB), sin efectos entre ambos ácidos. Considerando la reducción del suministro de energía fermentable para los microorganismos ruminales asociada a la protección y los parámetros indicados por el sistema PDI francés para la síntesis de proteína microbiana digestible, la eficacia de conversión de PB en proteína metabolizable aumentó de 0,244 a 0,559 y 0,515 con el tratamiento con acido málico y ortofosfórico, respectivamente. El contenido en aminoácidos (AAs) fue similar en todas las harinas salvo por una disminución de lisina en las harinas tratadas. De forma análoga a la PB, los tratamientos de protección incrementaron el BP y la DIE de la mayoría de AAs. El aporte de AAs metabolizabes de la harina se multiplico en 3,87 para los AAs azufrados y en menor medida (2,5 veces) para la lisina, como consecuencia de las pérdidas sufridas a consecuencia del tratamiento térmico. Estos tratamientos se muestran, por tanto, útiles para incrementar el valor proteico de la harina de girasol, si bien su empleo junto con concentrados proteicos ricos en lisina bypass digestible mejoraría el perfil de la proteína metabolizable. La corrección de la contaminación microbiana de las partículas que tiene lugar en el rumen se asoció en todos los alimentos testados y, de forma general, con reducciones del BP y de su DIE en todas las fracciones estudiadas. Estas reducciones fueron pequeñas en todos los concentrados, de forma acorde con los muy pequeños niveles de contaminación registrados tanto en las harinas de girasol como en el grano de trigo. Por el contrario, esta contaminación, al igual que los efectos de su corrección, fueron muy importantes en el heno de raigrás. Esta contaminación aumentó al tener en cuenta kc. Así, para la proporción de PB de origen microbiano existente en las muestras compuestas representativas del BP, este aumento fue significativo para el heno de raigrás (0,463 v. 0,706) y solo numérico para la harina de girasol (0,0170 v. 0,0208). La reducción de las estimas de DIE al corregir esta contaminación fue consecuencia de la eliminación de forma casi completa de los microorganismos adherentes en todos los residuos testados. Así, esta biomasa se redujo en 96,1% como media de 7x3 observaciones. Como resultado de las diferencias acumulativas a nivel del rumen e intestino, la no corrección de la contaminación microbiana junto con la no consideración de kc condujo a fuertes sobrestimaciones de la PB digerida en el intestino. Ésta fue de 39% en la harina de girasol (0,146 v. 0,105) y de 761% en el heno de raigrás (0,373 v. 0,0433). Estos resultados muestran que es necesario considerar tanto kc como corregir la contaminación microbiana para obtener estimas in situ precisas en forrajes, mientras que en concentrados, siempre que la contaminación microbiana sea pequeña, es más importante considerar kc. La elevada contaminación microbiana observada en el heno de raigrás se asoció también con importantes errores a nivel del N asociado a la fibra neutro (FND) y ácido (FAD) detergente (NDIN y ADIN, respectivamente) e incluso de estas fracciones de fibra, evidenciándose que estos métodos no eliminan completamente la contaminación microbiana que sufren los alimentos en su paso por el retículorumen. Así, en la muestra compuesta representativa de la composición química del flujo postruminal antes descrita, la sobrevaloración por no corregir la contaminación microbiana fue de 99,8; 24,2; 3,34 y 0,48% para NDIN, ADIN, FND y FAD, respectivamente. Las subvaloraciones asociadas para su DE fueron 34,1; 8,79; 4,41 y 0,51%, respectivamente. La DE corregida del NDIN y ADIN (0,743 y 0,728, respectivamente) mostró un aprovechamiento ruminal elevado de estos compuestos, si bien menor al de la PB total (0,85). El estudio de este aprovechamiento sobre los residuos de incubación ruminal a 6 y 72 h demostró, además, una más rápida degradación del ADIN frente al NDIN, así como un mayor potencial de degradación de este último en este alimento. Para comprobar si la digestión en el abomaso eliminaba la contaminación microbiana en la FND y FAD se estudio esta contaminación y sus posibles errores en muestras liofilizadas de contenidos ruminales y duodenales correspondientes a una dieta mixta de similar composición a la utilizada en el experimento 2, comparándose, además, las diferencias entre la extracción secuencial o directa de la FAD. Utilizando como referencia las BAS se apreciaron elevadas contaminaciones en la FND y FAD y su N asociado tanto en las muestras ruminales como en las duodenales. Sin embargo, los resultados de enriquecimiento en 15N de las partículas fueron intermedios entre los correspondientes a BAS y BAL lo que evidencia una elevada contaminación con BAL en estas muestras probablemente durante el proceso de liofilización. Ello conlleva una sobrevaloración de esta estimación. El método de extracción directa de FAD se mostró, por otra parte, marcadamente menos eficaz en la eliminación de la contaminación microbiana. Los resultados muestran la necesidad de corregir la contaminación microbiana para obtener estimaciones precisas de la degradabilidad de las proteínas de las paredes celulares vegetales. Estos errores deberían ser también considerados para FND y FAD en estudios in situ e in vivo. La elevada tasa fraccional de degradación del grano de trigo (60,9 y 42,0%/h para MS y PB, respectivamente) implico que su flujo de material indegradado (calculado solo en base a la kp obtenida para la harina de girasol) se redujera muy rápidamente, de forma que es casi nulo a 8 h tras la ingestión. Los valores corregidos de PB digerida en el intestino (0,15) representan solo el 18,7% de la proteína metabolizable, lo que muestra que el valor proteico del grano de trigo está estrechamente ligado a la síntesis de proteína microbiana derivada de su fermentación. En el experimento 2 se observaron menores concentraciones para materia orgánica, lípidos y PB, así como en la proporción N-AAs/N total en BAL que en BAS, siendo, por el contrario, mayor su enriquecimiento en 15N. Estos últimos resultados se utilizaron (junto con los de otros trabajos previos de este equipo) para validar una predicción preexistente del enriquecimiento en 15N de las BAS a partir de este valor en las BAL. Esta ecuación, de muy alta precisión (R2 = 0.995), permite calcular la subvaloración que se comete en los aportes de nutrientes correspondientes a las BAS al usar las BAL como muestra de referencia. Esta subvaloración representa aproximadamente 21, 32,5 y 60% para PB, proteína verdadera y lípidos.

Aplicación de un tratamiento biológico a las aguas residuales provenientes de una destilería de alcohol de caña, utilizando un reactor UASB

En este trabajo se llevó a cabo el tratamiento de vinazas mediante dos tecnologías anaerobias. Se dividió en cuatro estudios técnicos. El primero fue el arranque y estabilización del reactor UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), en dónde se evaluó la estabilización mediante la eficiencia de remoción de DQO y la granulación del lodo. El segundo estudio evaluó el rendimiento del reactor UASB frente a diferentes Cva. El tercer estudio evaluó el efecto del TRH sobre la eficiencia del reactor UASB, y el cuarto de ellos fue evaluar el rendimiento del RABF (Reactor Anaerobio de Biomasa Fija). El reactor UASB de 2,6 L de capacidad, fue arrancado por lotes, con seis ensayos utilizando vinaza como sustrato. Se obtuvieron eficiencias de remoción en DQO en un rango de 79-91%, en los seis lotes. Se obtuvo formación de gránulos con diámetro (Ø) de 0,85-1,15 mm y un coeficiente de esfericidad (Є) de 0,7-0,77. Se logró la granulación de lodos tras 2 meses de operación. Alcanzada la estabilización del reactor UASB, se siguió una operación en flujo continuo. Las Cva probadas de 1, 2, 4 y 6 gDQO/L.d para el reactor UASB dan una respuesta bastante favorable con respecto al rendimiento del reactor, ya que presento eficiencias de remoción de DQOs del 51 hasta el 76%, eficiencias similares a los reportados por la literatura. En el estudio de TRH se operó con Cva de 6 gDQO/L.d y los TRH fueron de 24, 12 ,5 ,3 y 1 día. El % de eliminación de DQO fue de 51, 60, 57, 60 y 63 % remoción en DQOsoluble, respectivamente. Se alcanzó una producción de biogás máximo de 5.283 ml/d, pero al reducir el TRH se observó una reducción proporcional del volumen total de biogás. El %CH4 contenido en el biogás aumento al disminuir el TRH, reflejando valores de 80 al 92 % de CH4. El RABF con un volumen de 8,2 L, utilizo tubos de plástico corrugado como medio de soporte para las bacterias. Se aplicaron las siguientes Cva; 0,5, 1, 3 y 6 gDQO/L.d. El reactor RABF presento una excelente remoción de la materia orgánica (80% DQOs), una producción de biogás estable, y un contenido en CH4 del biogás muy interesante. Sin embargo, para una Cva superior a 3 gDQO/L.d empezó un comportamiento inesperado de reducción de capacidad. Las condiciones hidrodinámicas del reactor UASB son decisivas para la formación de los gránulos, condición previa para iniciar el flujo continuo. Al operar el reactor UASB en modo continuo, se pudo evaluar las mejores condiciones de operación para este tipo de residuo (vinaza). La Cva de 6 gDQO/L.d para el reactor UASB alimentado con vinaza bruta representa el límite de su capacidad. Sin embargo, al aumentar la Cva se genera una mayor producción de biogás y metano. La eficiencia de remoción de la DQO soluble es independiente del TRH, para una Cva de 6 g DQO/L•d y las condiciones de TRH probadas (24, 12, 5, 3 y 1 días). Los valores de remoción de DQO alcanzados son un poco superior a los valores de biodegradabilidad anaerobia de la vinaza observados de 50 %. De manera general, la reducción del TRH o bien la dilución de la vinaza no presenta un efecto significativo sobre la remoción de la materia orgánica soluble, pero si lo presenta en la remoción de sulfatos reduciendo indirectamente su toxicidad. El soporte termoplástico inoculado en el RABF y alimentado con vinaza bruta, actuó como un filtro, además de obtener buenos resultados en eliminación de DQO, pero dada las dimensiones y la altura del relleno se frena la evacuación del metano. This work was carried out by treatment vinasses with two anaerobic technologies. It was divided into four technical studies. The first was the start up and stabilization Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) reactor, where the stability was evaluated by the removal efficiency of COD and sludge granulation. The second study evaluated the performance of the UASB reactor against different OLR. The third study evaluated the effect of HRT on the efficiency of the UASB reactor, and the fourth of which was evaluate the performance Fixed Biomass Anaerobic (FBA) reactor. The UASB reactor of 2,6 L capacity, was started in batch, with six assays using vinasse as substrate. Were obtained removal efficiencies of COD in the range of 79- 91% in the six batches. Forming granules were obtained with a diameter (Ø) of 0,85- 1,15 mm and sphericity coefficient (Є) of 0,7 to 0,77. Sludge granulation was achieved after 2 months of operation. Once stabilization is achieved of the UASB reactor, it was followed by a continuous flow operation. The OLR tested 1, 2, 4 and 6 gCOD/L.d for UASB reactor gives a very favorable response regarding the performance of the reactor, as presented COD5 removal efficiencies of 51 to 76%, similar efficiencies those reported in the literature The HRT study was operated with an OLR of 6 gCOD/L.d and HRT were 24, 12, 5, 3 and 1 day. The removal efficiency was 51, 60, 57, 60 and 63% in soluble COD, respectively. It reached a maximum biogas production of 5.283 ml / d, but by reducing the HRT showed a proportional reduction in the total volume of biogas. The %CH4 content in the biogas increased with decreasing TRH, reflecting values of 80 to 92% of CH4. The FBA reactor with a volume of 8,2 L, used corrugated plastic tubes as carrier for bacteria transportation. The following OLR was applied, 0,5, 1, 3 and 6 gCOD/L.d. The FBA reactor showed an excellent removal of organic matter (80% CODS), a stable biogas production, and CH4 content very interesting. However, for more than 3 gCOD/L.d OLR began with unexpected behavior of capacity reduction. The UASB reactor hydrodynamic conditions are decisive for the formation of the granules, precondition to start the continuous flow. By operating the UASB reactor in continuous mode, it was possible to evaluate the best operating conditions for this type of waste (vinasse). The OLR of 6 gCOD/L.d for the UASB reactor fed with raw vinasse represents the limit of its capacity. However, with increasing OLR creates increased biogas production and methane. The removal efficiency of soluble COD is independent of HRT for OLR of 6 gCOD/L.d and HRT conditions tested (24, 12, 5, 3 and 1 day). COD Removal values achieved are slightly higher than the values of the vinasse anaerobic biodegradability of observed at 50%. Generally, reduction of HRT or vinasse dilution does not present a significant effect on the removal of the soluble organic matter; however if it occurs in the removal of sulfate reducing indirectly its toxicity. The thermoplastic support inoculated in FBA reactor and fed with raw vinasse, acted as a filter, in addition to obtaining good results in COD removal, but given the size and height of the filling slows evacuation of methane.