Fermentación in vitro de consorcios bacterianos celulolíticos ruminales de búfalos de agua en sustratos fibrosos

Abstract

Objetivo. Determinar las variables fermentativas in vitro de un consorcio bacteriano celulolítico (CBC) aislado de una búfala de agua en cocultivo con bacterias ruminales totales (BRT) en sustratos fibrosos. Materiales y métodos. Un CBC se aisló de fluido ruminal de una búfala de agua en medios selectivos celulolíticos. El diseño experimental fue un diseño completamente al azar con arreglo factorial 3x2, los factores fueron tratamientos [BRT, CBC y un cocultivo (BRT + CBC)] y sustratos (pasto pangola y rastrojo de maíz). La producción de gas total y metano (CH4) se midieron a diferentes intervalos de tiempo. Además, se estimó pH, nitrógeno amoniacal (N-NH3), degradación de materia seca (DMS) y de fibra detergente neutro (DFDN), y la población de bacterias totales a 72 h de incubación. Resultados. El cocultivo produjo mayor (p≤0.05) cantidad de gas a las 3, 6 y 24 h en ambos sustratos. A las 48 y 72 h, el cocultivo produjo mayor (p≤0.05) gas en pasto cobra. El cocultivo y las BRT no presentaron diferencias (p>0.05) en la producción de CH4 a 48 y 72 h, y en DMS y DFDN (p>0.05). En el pasto cobra, la concentración de N-NH3 con el cocultivo fue mayor (p≤0.05) que con BRT. Conclusión La producción de gas y degradación de materia seca de los consorcios bacterianos celulolíticos procedentes del rumen de una búfala de agua muestran que son una alternativa para mejorar la fermentación de carbohidratos estructurales del pasto cobra cuando se cocultivan con bacterias ruminales bovinas.

Uso de disacáridos y carbón activado para preservar consorcios de bacterias ruminales celulolíticas liofilizadas

“…La preservación de microorganismos sirve en muchos campos de investigación y la consistencia genética es crucial para las bacterias utilizadas (3). La producción parcial de biogás indica cómo se fermentan los carbohidratos, ya que en las primeras 24 h se fermenta el contenido celular y a partir de las 24 h se fermentan los carbohidratos estructurales (15). Resultados superiores a los observados por todos los preservadores en el presente estudio fueron publicados por Herrera-Pérez et al (15); quienes reportaron una producción acumulada de 103.4 mL g -1 MS, en pasto cobra inoculado con un consorcio de bacterias celulolíticas de búfala de agua.…”

“…La producción parcial de biogás indica cómo se fermentan los carbohidratos, ya que en las primeras 24 h se fermenta el contenido celular y a partir de las 24 h se fermentan los carbohidratos estructurales (15). Resultados superiores a los observados por todos los preservadores en el presente estudio fueron publicados por Herrera-Pérez et al (15); quienes reportaron una producción acumulada de 103.4 mL g -1 MS, en pasto cobra inoculado con un consorcio de bacterias celulolíticas de búfala de agua. Estos valores de producción de biogás se atribuyen a los nutrientes disponibles (20) en los pastos mulato y cobra, eficiencia de uso de los pastos por los microorganismos, al origen de los consorcios bacterianos celulolíticos ruminales y densidad de los microorganismos presentes (21).…”

“…Además, las diferencias en la producción de biogás parcial entre el SP y lo reportado por Herrera-Pérez et al (15; 61.7, 14.3, 6.7, 11.2 y 9.5 mL g -1 MS a las 9, 12, 24, 48 y 72 h, respectivamente) y los niveles de DMS de SP, se asume a que en este estudio son CBC reactivados después de una liofilización; ya que esta técnica puede dañar estructuras de la pared celular, la membrana celular y el ADN lo que generó una disminución de la viabilidad celular (3) cuando se reactivaron los CBC; mientras, Herrera-Pérez et al (15) usaron CBC sin liofilizar. Esto contrasta, si se comparan los datos de Herrera-Pérez et al (15) con el preservador LA, dado que la producción parcial de LA fue mayor a partir de las 24 h, porque la lactosa estabiliza las membranas celulares debido a la diferencia en la temperatura de transición vítrea (2) e inhibe cambios de fase perjudiciales a baja hidratación (6).…”

“…Sin embargo, la población microbiana se contradice con la actividad de celulasas, pues no aumentó la cantidad de celulasas conforme aumentó la población de bacterias. El crecimiento de la población bacteriana en el presente estudio también se puede asumir a los valores de pH determinados, permitiéndoles un correcto funcionamiento, dado que en pH inferiores a 6.0 se inhibe su actividad enzimática (15,10). Herrera-Pérez et al (15) publicaron valores similares en pH y conteos totales de bacterias inferiores al presente estudio, en pasto cobra y rastrojo de maíz inoculados con CBC.…”

“…Los biodigestores se mantuvieron en condiciones anaeróbicas con CO 2 , se sellaron herméticamente con un tapón de neopreno (20 mm Ø) y con un arillo de aluminio. Después, estos se esterilizaron 15 min a 121°C y 15 psi, y se incubaron 24 h a 39°C para verificar esterilidad(15). Los biodigestores se inocularon con SPConteo de bacterias totales.…”