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AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN DE MICROORGANISMOS PROMISORIOS PARA FORMULACIÓN DE BIOINSUMOS DE USO AGRÍCOLA NICHOLL VALERIA RODRIGUEZ ORJUELA Cód. 20142085048 Informe final de trabajo de grado en la modalidad de pasantía en la empresa MAQUISAPA S.A.S para optar el título de Tecnóloga en Saneamiento Ambiental Director Externo: Ingeniera Ambiental Yoldi Dalila Ortiz Muñoz Director Interno: Ángela María Wilches Flórez UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES TECNOLOGÍA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL BOGOTÁ D.C 2017

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AISLAMIENTO E IDENTIFICACIÓN DE MICROORGANISMOS PROMISORIOS PARA FORMULACIÓN DE BIOINSUMOS DE USO AGRÍCOLA

NICHOLL VALERIA RODRIGUEZ ORJUELA Cód. 20142085048

Informe final de trabajo de grado en la modalidad de pasantía en la empresa MAQUISAPA S.A.S para optar el título de Tecnóloga en Saneamiento Ambiental

Director Externo: Ingeniera Ambiental Yoldi Dalila Ortiz Muñoz Director Interno: Ángela María Wilches Flórez

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES TECNOLOGÍA EN SANEAMIENTO AMBIENTAL

BOGOTÁ D.C 2017

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“Las ideas emitidas por los autores son de su exclusiva responsabilidad y no expresan necesariamente opiniones de la Universidad" (Artículo 117, Acuerdo 029 de 1998)

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CONTENIDO

Pág.

1. OBJETIVOS ............................................................................................................... 5

OBJETIVO GENERAL ....................................................................................................... 5

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................................. 5

2. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................ 6

3. METODOLOGÍA ........................................................................................................ 8

3.1.FASE 1. AISLAR E IDENTIFICAR MICROORGANISMOS A PARTIR DE MUESTRAS DE SUELOS Y TEJIDOS VEGETALES, EMPLEANDO MEDIOS DE CULTIVO Y OTRAS HERRAMIENTAS DE LA MICROBIOLOGÍA. .................................................................................................................. 8

3.2.FASE 2. IDENTIFICAR EL POTENCIAL DE LOS MICROORGANISMOS AISLADOS EN LA FASE ANTERIOR, PARA LA FORMULACIÓN DE BIOINSUMOS DE USO AGRÍCOLA. ................................... 8

4. RESULTADOS ALCANZADOS .................................................................................. 9

4.1. FASE 1. AISLAR E IDENTIFICAR MICROORGANISMOS A PARTIR DE MUESTRAS DE SUELOS Y TEJIDOS VEGETALES, EMPLEANDO MEDIOS DE CULTIVO Y OTRAS HERRAMIENTAS DE LA MICROBIOLOGÍA. .................................................................................................................. 9

4.1.1. Siembra por aislamiento, siembra en placa superficial y cámara húmeda………..9 4.1.2. Selección y preparación de medios de cultivo selectivos para la recuperación y el aislamiento de diferentes microorganismos……………………………………………………10 4.1.3. Selección, purificación y repique de las UFC aisladas ……………………….………10 4.1.4. Lectura de las siembras………………………………………………………….……….10

4.2. FASE 2. IDENTIFICAR EL POTENCIAL DE LOS MICROORGANISMOS AISLADOS EN LA FASE ANTERIOR, PARA LA FORMULACIÓN DE BIOINSUMOS DE USO AGRÍCOLA. ................................. 12

4.2.1. Selección de las pruebas para identificar potenciales microorganismos……………12 4.2.2. Pruebas de antagonismo…………………………………………………………………12 4.2.3. Seguimiento, lectura e interpretación de resultados…………………..………………12 4.2.4. Selección de posible controlador Fito-patógeno………………………………………13 4.2.5. Pruebas de invernadero……………………………………………………………….....13 4.2.6. Seguimiento de las pruebas de invernadero………………………………………...…13

5. ANÁLISIS DE RESULTADOS. ................................................................................. 14

6. PRODUCTOS, ALCANCES E IMPACTOS DEL TRABAJO DE GRADO, DE ACUERDO CON EL PLAN DE TRABAJO ....................................................................... 16

6.1. PRODUCTOS ............................................................................................................... 16

6.2.ALCANCES E IMPACTOS DEL TRABAJO DE GRADO, DE ACUERDO CON EL PLAN DE TRABAJO ........................................................................................................................................ 16

7. EVALUACIÓN Y CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS DE LA PASANTÍA .......... 17

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8. CONCLUSIONES. ................................................................................................... 18

9. RECOMENDACIONES ............................................................................................ 18

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 19

ANEXOS .......................................................................................................................... 21

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INTRODUCCIÓN

El actual documento presenta el trabajo de grado realizado en la modalidad pasantía en la empresa MAQUISAPA S.A.S, en donde se realizaron actividades de aislamiento e identificación de microorganismos promisorios para la formulación de bioinsumos de uso agrícola.

Las actividades se ejecutaron en dos fases, una primera de aislamiento e identificación, la cual consistió en la selección y preparación de medios de cultivo selectivos para la recuperación de microorganismos, siembra por aislamiento y en placa superficial, selección, purificación, repique y lectura de las siembras. La segunda fase consistió en la identificación del potencial de los microorganismos, aislados en la fase uno, para la formulación de bioinsumos de uso agrícola, a partir de pruebas bioquímicas, de antagonismo y de invernadero.

Las actividades en el aislamiento e identificación de microorganismos promisorios para formulación de bioinsumos de uso agrícola, se realizaron con base en la normatividad vigente para Colombia: Resolución 0698 de 2011, del Instituto Colombiano Agropecuario ICA, Normas técnicas Colombianas NTC 6100, 4422-1, 4422-1, 4612 y el Plan de Desarrollo para Bogotá 2016-2020 (literal 5: Dimensiones del plan Distrital de desarrollo, por el fin del hambre, lograr la seguridad alimentaria, la mejora de la nutrición y promover la agricultura sostenible).

El trabajo se desarrolló en la empresa MAQUISAPA S.A.S, dedicada a la investigación y el desarrollo experimental en el campo de las ciencias naturales y la ingeniería, la fabricación de plaguicidas y otros productos de uso agropecuario, actividades de saneamiento ambiental, paisajismo y servicio de mantenimiento conexos.

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1. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Apoyar actividades para el aislamiento e identificación de microorganismos que sean promisorios en la formulación de bioinsumos de uso agrícola.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Aislar e identificar microorganismos a partir de muestras de suelos y tejidos vegetales, empleando medios de cultivo y otras herramientas de la microbiología.

2. Identificar el potencial de los microorganismos aislados en la fase anterior, para la formulación de bioinsumos de uso agrícola, implementando pruebas de eficacia.

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2. JUSTIFICACIÓN

En Colombia uno de los problemas relacionados con la agricultura convencional, es el ocasionado por el uso de agroquímicos, sustancias empleadas para mejorar el desarrollo de cultivos e incrementar su producción (Guzmán, Guevara, Olguín & Mancilla. 2016). La contaminación ambiental se genera por las aplicaciones directas de estas sustancias en los cultivos agrícolas, lavado inadecuado de tanques contenedores, filtraciones en los depósitos de almacenamiento y residuos descargados y dispuestos en el suelo, así como derrames accidentales (Puerto, Suarez & Palacio. 2014). Los plaguicidas entran en contacto con el hombre a través de todas las vías de exposición posibles: respiratoria, digestiva y dérmica, puesto que pueden encontrarse en el aire inhalado, el agua y los alimentos (Puerto et al., 2014).

El empleo de este tipo de sustancias químicas sintéticas como fertilizantes y plaguicidas es la razón del deterioro en el ambiente, suelo y agua, además de presentar riesgo para la salud humana. Adicionalmente pueden constituir problemas económicos para los agricultores al generar degradación de los suelos y contaminación a cuerpos de agua, derivando en pérdidas de bienes y servicios ecosistémicos. (FAO, 2014)

Una alternativa para minimizar los impactos negativos generados por la labranza convencional es la agricultura alternativa, definida como cultivos en un ambiente balanceado, fertilidad del suelo y control natural de plagas, mediante el diseño de agroecosistemas diversificados, así como el empleo de tecnologías auto-sostenidas (Altieri & Nicholls, 2000).

Autores como Puerto et al., 2014, proponen la recuperación de productos y sistemas naturales, utilizados antes de la llegada de los productos químicos, y afirman que en la actualidad es tendencia retornar a las fórmulas orgánicas y naturales, y conseguir a partir de extractos vegetales insecticidas ecológicos con fórmulas que controlen y eliminen de manera eficaz determinadas plagas. De igual manera, se pueden desarrollar bioinsumos a partir de microorganismos, con el fin de estimular e incrementar el crecimiento, la productividad vegetal y controlar plagas. El uso de este tipo de microorganismos en la agricultura colombiana, tiene el potencial para generar transformaciones importantes en los sistemas productivos. (Zambrano, Ramon, Vanstrahlen & Bonilla. 2015).

Para la formulación de bioinsumos, se parte del aislamiento y la identificación de microorganismos que presenten propiedades en el control de plagas, fertilización (fijación – movilización de nutrientes) u otras características condicionadas y asociadas al tipo de suelo y a los cultivos en los que se emplearán (ICA, 2017). Para ello, se requiere la ejecución de actividades en el laboratorio como siembras en medios de cultivo, identificación de los microorganismos y pruebas específicas para la determinación de su posible empleo como insumo biológico.

Teniendo en cuenta lo anterior, en Colombia se ha promovido el desarrollo de investigaciones para el uso de la biodiversidad microbiana en el control de patógenos o

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como fijadores – movilizadores de nutrientes; aunque los procesos de registro de patentes, alrededor de los procesos de producción de bioinsumos son incipientes. (Zambrano et al., 2015).

En el marco de la búsqueda de nuevos bioinsumos agrícolas eficientes, MAQUISAPA SAS, incluyó un pasante de TSA para la ejecución y el apoyo en actividades de aislamiento e identificación de microorganismos promisorios.

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3. METODOLOGÍA

Se requirió la inclusión de un TSA para el apoyo en la ejecución de las actividades pertinentes al proceso de elaboración de bioinsumos. El presente proyecto se llevó a cabo en dos fases correspondientes a los objetivos específicos propuestos, compuestas por las actividades a continuación presentadas

3.1. FASE 1. Aislar e identificar microorganismos a partir de muestras de suelos y tejidos vegetales, empleando medios de cultivo y otras herramientas de la microbiología.

3.1.1. Selección y preparación de medios de cultivo selectivos para la recuperación y el aislamiento de diferentes microorganismos 3.1.2. Siembra por aislamiento, siembra en placa superficial y cámara húmeda.

3.1.3. Selección, purificación y repique de las UFC aisladas.

3.1.4. Lectura de las siembras • Macroscópica de UFC (bacterias) y hongos. • Microscópica de bacterias para identificación de Gram positivos y Gram negativos.

3.2. FASE 2. Identificar el potencial de los microorganismos aislados en la fase anterior, para la formulación de bioinsumos de uso agrícola.

3.2.1. Selección de las pruebas para identificar potenciales microorganismos. (Actividad realizada por el equipo técnico de la empresa).

3.2.2. Pruebas de antagonismo.

3.2.3. Seguimiento, lectura e interpretación de pruebas de antagonismo

3.2.4. Selección de posible controlador Fito-patógeno (Actividad realizada por el equipo técnico de la empresa).

3.2.5. Pruebas de invernadero. (Actividad realizada por el equipo técnico de la empresa).

3.2.6. Seguimiento de las pruebas de invernadero.

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4. RESULTADOS ALCANZADOS

4.1. FASE 1. Aislar e identificar microorganismos a partir de muestras de suelos y tejidos vegetales, empleando medios de cultivo y otras herramientas de la microbiología.

En la actividad de muestreo de suelos y tejido vegetal realizado por el equipo técnico de la empresa se obtuvieron ocho muestras de suelos provenientes de cultivos de papa, y cinco tubérculos que presentaron características de la fitopatología de interés.

4.1.1. Selección y preparación de medios de cultivo selectivos para la recuperación y el aislamiento de diferentes microorganismos:

• Agar nutritivo (AN): Medio no selectivo, en el cual la pluripeptona y el extracto de carne constituyen la fuente de carbono, nitrógeno y aportan nutrientes para el desarrollo bacteriano. El agregado de cloruro de sodio mantiene el balance osmótico. (Laboratorios Britania S.A., 2010)

• Papa dextrosa agar (PDA): Es un medio de propósito general para levaduras y mohos que puede ser suplementado con ácidos o antibióticos para inhibir el crecimiento bacteriano, la base (infusión de papa) nutricionalmente rica, estimula la esporulación de los mohos y la producción de pigmentos en algunos dermatofitos. (Acumedia, 2006)

• Agar dextrosa caseína peptona (ADCP): Facilita el crecimiento de Bacillus sp., el púrpura de bromocresol indica cambios de pH en el medio, como se puede observar en la Imagen 1.

Imagen 1: Bacteria ID CH1. Positivo para ADCP.

Cambio de coloración del medio de púrpura a amarillo por el cambio en el pH del medio.

Indicador del género Bacillus sp.

• Agar King A o Pseudomonas Agar: Medio de cultivo utilizado para el aislamiento, la detección y la diferenciación de especies de Pseudomonas con base en la producción de piocianina. la peptona de gelatina aporta los nutrientes necesarios para el desarrollo bacteriano, la glicerina favorece la producción de pigmentos, las sales de magnesio y potasio estimulan la producción de piocianina y piorrubina e inhiben la producción de fluoresceína. (Laboratorios Britania S.A., 2010)

• Agar Rosa bengala: Medio ideal para la máxima recuperación de hongos (levaduras y mohos). Las bacterias acompañantes son inhibidas por el cloranfenicol, antibacteriano de amplio espectro. Gracias al pH neutro, las células y esporas dañadas crecen sin

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problemas, de ahí su magnífica recuperación (Laboratorios microkit, 2013).

4.1.2. Siembra por aislamiento, siembra en placa superficial y cámara húmeda.

Se realizó una composición a partir de las muestras de suelo y se sembró por aislamiento y en placa superficial, encontrando una levadura, un hongo y 15 unidades formadoras de colonias (UFC) desagrupadas. Inicialmente se empleó el medio de cultivo AN (Imagen 2).

Imagen 2: Bacteria FB1, Unidades formadoras de colonias (UFC)

Formación aislada de UFC en Agar nutritivo

Por otro lado, los tejidos de las papas infectadas se depositaron en frascos de vidrio estériles con tapones de gasa, permitiendo la aireación - respiración, impidiendo la contaminación del material vegetal. (Bergamin, Kimati & Amorin, 1997). Esto generó condiciones favorables de humedad para el desarrollo rápido del hongo de interés. Posterior a la aparición del micelio del hongo, se procedió a cortar una sección del mismo y sembrar directamente sobre PDA + Cloranfenicol. De esta manera se recuperaron tres hongos diferentes que presentaron características morfológicas (macro y micro) similares a las de los fitopatógenos de interés.

4.1.3. Selección, purificación y repique de las UFC aisladas.

De las 15 UFC obtenidas anteriormente se purificaron 12 cepas. Dado que de las muestras de suelo solo se recuperó un hongo y una levadura, no fue necesario purificar ninguno de ellos.

4.1.4. Lectura de las siembras:

Tabla 2. Lectura macroscópica y microscópica de los microorganismos aislados y purificados Cepas aisladas y purificadas

(ID) Macroscópica Microscópica

FB G+1 Colonias desagrupadas ovaladas, blancas

Gram positivos, con forma de bacilos

FB G+ 2 Colonias desagrupadas ovaladas, blancas

Gram positivos, con forma de bacilos

FB G- 3

Colonias desagrupadas, ovaladas, alargadas y delgadas.

Gram negativos con forma de bacilos sueltos largos

FB G- 4

Colonias ovaladas cortas y con halos alrededor.

Gram negativos con forma de bacilos largos

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(Cepa FB4 G- Microfotografía)

FB Hongo

En los hongos se vieron los halos de micelios y coloración más oscura en el centro.

Se realiza la tinción de azul de lactofenol visualizándose las estructuras de un hongo, se utilizó la cámara de Neubauer para el recuento de esporas.

CH G+ 1

Colonias ovaladas, con borde regular.

Gram positivos con forma de bacilos

(Cepa CH G + Microfotografía)

CH G+ 2 Colonias blancas, grandes y uniformes

Gram positivos con forma de bacilos

CH G+3 Colonias blancas, grandes y uniformes

Gram positivos con forma de bacilos

CH G+ 4 Colonias blancas, grandes y uniformes

Gram positivos con forma de bacilos

CH G+ 5 Colonias blancas, grandes y uniformes

Gram positivos con forma de bacilos

CH G- 6 Colonias redondas uniformes, sin halos.

Gram negativos con forma de coco bacilos

CH G- 7 Colonias redondas uniformes, sin halos.

Gram negativos con forma de cocos

CH G- 8 Pequeñas colonias redondas solitarias

Gram negativos, bacilos cortos solitários

CH Levadura Colonias pastosas, en su mayoría células aisladas de forma esférica.

Cepas redondas, uniformes, transparentes. Alto crecimiento.

Total 14

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4.2. FASE 2. Identificar el potencial de los microorganismos aislados en la fase anterior, para la formulación de bioinsumos de uso agrícola.

4.2.1. Selección de las pruebas para identificar potenciales microorganismos.

Se realizaron pruebas bioquímicas con los sistemas de identificación BBL Crystal ID, usado para el diagnóstico in vitro, además de emplear otras pruebas para identificar a los microorganismos en términos de género y especie.

A partir de los resultados de las pruebas bioquímicas (imagen 3) se realizó una clasificación sistemática empleando el manual Bergey (2011), con el fin de determinar cuál o cuáles microorganismos pueden ser empleados como biocontroladores (principalmente no patógenos).

Imagen 3. Pruebas bioquímicas.

Resultados cualitativos de pruebas bioquímicas para la identificación de microorganismos.

4.2.2. Pruebas de antagonismo.

Se realizaron pruebas de antagonismo, para determinar sí los microorganismos seleccionados en las pruebas bioquímicas responden de forma positiva minimizando o cohibiendo el hongo fitopatógeno de interés -Ph (Phytophthora sp) y mh (Fusarium sp)-

Se sometieron las 16 cepas de microorganismos purificados a pruebas de antagonismo. Se sembraron los hongos fitopatógenos (recuperados en la fase 3.1.2.) en el centro del agar, y a su alrededor el posible controlador. De esta forma se visualizó el grado de crecimiento de ambos microorganismos, identificando sí un agente inhibe la actividad del otro. (Silva, García, Desongles y Ponce. 2006)

4.2.3. Seguimiento pruebas de antagonismo.

Siete días después de iniciar las pruebas de antagonismo, solo seis cepas mostraron resultados favorables al inhibir el crecimiento del fitopatógeno (Imagen 4). El seguimiento de las pruebas se resume en la tabla 3.

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Tabla 3 Resultados seguimiento pruebas de antagonismo Resultado 1 semana 2 semana 3 semana + Controla -No controla

+CH1 +CH2 +CH3 +CH4 +CH5 +CH7 +CH10 +CH11 +FB3 +FB4

-FB1 -FB2 -CH6 -CH8 -CH9 -CH12

+/-CH1 +/-CH2 +CH3 +CH4 +/-CH5 +CH7 +CH10 +CH11 +FB4 +/-FB3

-FB1 -FB2 -CH6 -CH8 -CH9 -CH12

+CH3 +CH4 +CH7 +CH10 +CH11 +FB4

-FB3 -FB1 -FB2 -CH1 -CH2 -CH5 -CH6 -CH8 -CH9 -CH12

Imagen 4 Prueba positiva para antagonismo

Posible controlador fitopatógeno a los siete días de incubación.

4.2.4. Selección de posible controlador Fitopatógeno

Según los resultados del seguimiento que se presentan en la tabla 4, se seleccionaron los microrganismos CH4, CH10, CH11 y FB4 que presentaron mayor probabilidad como inhibidores en condiciones reales.

Tabla 4. Resultados pruebas de control para los fitopatógenos ph y moho

ID CH1

CH2

CH3

CH4

CH5

CH6

CH7

CH8

CH9

CH10

CH11

FB1

FB2

FB3

FB4

Ph + - - + - - + + - + + - - + + Mh n/A + + + + n/A n/A n/A n/A + + n/A n/A n/A +

+ Afirmativo; - negativo; N/A no aplica

4.2.5. Pruebas de invernadero.

Los microorganismos seleccionados que presentan algún papel inhibidor, se retiraron de los medios controlados ubicándolos en medios de cultivo que simulan condiciones reales (suelo).

4.2.6. Seguimiento de las pruebas de invernadero.

Las pruebas de invernadero se llevaron a cabo en los medios creados simulando las características propias del sitio de estudio y del suelo, se realizó el seguimiento de los microorganismos seleccionados en el punto 3.2.4. (Selección de posible controlador fitopatógeno) al finalizar se obtuvo que los cuatro tenían una probabilidad alta de inhibición en condiciones reales siendo más confiables los resultados de FB4, dado que no disminuyo su papel inhibidor a lo largo del tiempo.

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5. ANÁLISIS DE RESULTADOS.

Los resultados parciales alcanzados en la fase 1 del proyecto se obtuvieron progresivamente iniciando con la muestra de suelo y tejido vegetal que proporcionó el equipo técnico de la empresa y siguiendo con las actividades propuestas.

Los medios de cultivos empleados, tuvieron un papel decisivo en el desarrollo de la práctica, ya que cada microorganismo responde a unas condiciones de nutrientes, pH y demás sustancias en el medio de cultivo que lo hacen selectivo y/o diferencial para dichos microorganismos. Con la siembra de las muestras en AN se recuperaron 17 microrganismos, pero no todos tuvieron un crecimiento favorable, por lo tanto, se utilizaron medios de cultivo selectivos para iniciar con la clasificación de las cepas.

Dado que también se recuperaron hongos y levaduras, estos fueron repicados en Rosa Bengala y PDA, medios de cultivo que inhiben el crecimiento de bacterias por el compuesto sulfato de estreptomicina. Así mismo, el medio de cultivo Rosa Bengala minimiza el desarrollo de hongos de crecimiento rápido, facilitando la cuantificación y aislamiento de colonias de hongos y levaduras. (Mier, 2002)

Luego que se obtuvieran 14 microorganismos aislados y purificados (12 bacterias, un hongo, una levadura), se realizó la tinción de Gram para la identificación de las mismas, en donde, se observó una predominancia en cepas Gram positivas (siete cepas), lo cual llevó a sembrar en ADCP para confirmar que las bacterias pertenezcan al género Bacillus sp., caracterizado por formación de cadenas, presencia de endosporas, tamaño aproximado a 4 – 10um (Cuervo, 2010).

Las cinco cepas Gram negativas fueron sembradas en Pseudomonas agar o medio King A, ya que existía posibilidad de la presencia de Pseudomonas spp, dada la lectura microscópica en donde se obtuvieron bacterias en forma de bacilos cortos solitarios, de color rojo, características que se presentan en este género.

La finalidad de las pruebas bioquímicas fue identificar a los microorganismos con nombres y especies, y así no incurrir en el empleo de una especie patógena que presente peligro tanto para el medio ambiente como para el ser humano y/o animales, para esta identificación se utiliza otra base de la literatura como lo es el manual Bergey. El cual contiene la agrupación de todas las bacterias, divididas en secciones, estas ayudaron a la identificación de los microorganismos.

Posterior a la identificación, de las 14 cepas sometidas a pruebas de antagonismo solo un 35% dieron resultados positivos a la tercera semana de seguimiento, esto quiere decir que el fitopatógeno se vuelve resistente a algunas cepas luego de un periodo de tiempo determinado, por tanto, se decidió someter a estos posibles controladores a pruebas de antagonismo (fitopatógenos denominados Ph y Mh versus las bacterias seleccionadas). Estas pruebas inicialmente se desarrollaron en medios controlados.

Como se puede observar en la tabla 4, se obtuvieron cuatro cepas posibles controladoras del fitopatógeno (Ph y Mh) por tanto se procedió a realizar pruebas de invernadero. Las pruebas de

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invernadero fueron un reto, dada la fragilidad del medio y el nivel de nutrientes que este aporta a los diferentes microrganismos presentes en el suelo, mediante la implementación de nutrientes y agua estéril en el laboratorio se trató de simular las condiciones en el suelo.

Las cepas posibles controladoras y los fitopatógenos sometidas a estas pruebas tuvieron que demostrar crecimiento en el medio así como su capacidad inhibidora en condiciones casi reales y en un medio no controlado.

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6. PRODUCTOS, ALCANCES E IMPACTOS DEL TRABAJO DE GRADO, DE ACUERDO CON EL PLAN DE TRABAJO

6.1. Productos

• Informe de avance de pasantía • Informe final de trabajo de grado en la modalidad de pasantía

6.2. Alcances e impactos del trabajo de grado, de acuerdo con el plan de trabajo

Las actividades propuestas en el cronograma del anteproyecto se ejecutaron en su totalidad, alcanzándose así las metas e indicadores allí propuestos. Esto se evidencia en los resultados expuestos en el presente documento.

Básicamente el principal impacto de la pasantía, fue poner en práctica los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos por el estudiante directamente en una empresa, dando inicio así a la vida laboral; en este caso los conocimientos adquiridos en las áreas de microbiología y manejo e higiene de alimentos, fueron clave. También se consiguieron aptitudes necesarias para la realización y cumplimiento del plan de trabajo.

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7. EVALUACIÓN Y CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS DE LA PASANTÍA

Se da cumplimiento al primer objetivo utilizando herramientas de la microbiología como lo son la realización de medios de cultivos selectivos, siembras por aislamiento y en placa superficial, lecturas macroscópicas y microscópicas. Con estas herramientas se aislaron e identificaron 14 cepas de microorganismos posibles controladores de fitopatógenos.

Secuencialmente, posterior al logro del objetivo específico uno, con la ejecución del segundo objetivo específico, se identificaron cuatro microorganismos con potencial en el control de fitopatógenos, que podrían ser utilizados en la formulación de bioinsumos de uso agrícola.

De esta forma, se cumplió con el objetivo general planteado en la pasantía: Apoyar actividades para el aislamiento e identificación de microorganismos que sean promisorios en la formulación de bioinsumos de uso agrícola.

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8. CONCLUSIONES.

• Se aislaron e identificaron cuatro microorganismos potencialmente controladores de fitopatógenos ID: CH4, CH10, CH11 y FB4. En donde FB4 con base en las fases evaluadas puede ser considerado de mayor importancia en pro de la generación de bioinsumos de uso agrícola.

• Los grupos de microorganismos con potencial inhibidor de fitopatógenos en cultivos de papa son muy sensibles a los cambios en las propiedades físicas del suelo (humedad, pH, temperatura, nutrientes); por tanto es de gran importancia el empleo de medios controlados y reales, que finalmente permiten reconocer su viabilidad en el control de plagas generadas por hongos en los cultivos.

• Las relaciones entre los microorganismos patógenos y los controladores es estrecha, dada su interacción ecológica de carácter bioquímico y biológico, por esto se recalca la importancia de aislar e identificar el fitopatógeno y el antagonista, para no incurrir en el error de realizar un producto generalizado que puede dañar el suelo y representar un riesgo a la salud.

9. RECOMENDACIONES

• A la empresa se le recomienda socializar la información obtenida en laboratorio y mantener una mayor comunicación con el pasante.

• Se recomienda a la empresa, seguir con pasantes dado que es una experiencia laboral valiosa para futuros tecnólogos en Saneamiento Ambiental.

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BIBLIOGRAFÍA

Altieri, M., & Nicholls, C. I. (2000). Agroecología Teoría y práctica para una agricultura sustentable (1 ed.). México D.F: Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. 250p.

Bergamin, A.; Kimati, H; Amorin, L. (1997) Manual de Fitopatologia (2ed.). Agronómica Ceres Ltda., Sao Paulo. 919p.

Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology (s.f) recuperado en: https://www.researchgate.net/file.PostFileLoader.html?id=55bacd0d6225ff447b8b457d&assetKey=AS%3A273822517792771%401442295783229

Cuervo, J., (2010). Aislamiento Y Caracterizacion De Bacillus Spp Como Fijadores Biologicos De Nitrogeno Y Solubilizadores De Fosfatos En Dos Muestras De Biofertilizantes Comerciales. Bogota D.C: Pontificia Universidad Javeriana. Obtenido de http://www.javeriana.edu.co/biblos/tesis/ciencias/tesis404.pdf

Del Puerto, R., Suárez, T., & Palacio, E. (2014). Efectos de los plaguicidas sobre el ambiente y la salud. Revista Cubana de Higiene y Epidemiología. 52(3): 372-387.

Depa.fquim.unam.mx. (2017). Bacterias. [Online] Available at: http://depa.fquim.unam.mx/bioseguridad/agentes/bacterias/bac_pseudo.html [Accessed 27 Jul. 2017].

French, E & Hébert, T., (1982). Métodos de investigación fitopatológica (2 ed.). San José Costa Rica. Instituto interamericano de cooperación para la agricultura. 290p.

Guzmán, P., Guevara, G., Olguín., L & Mancilla, V. (2016). Perspectiva campesina, intoxicaciones por plaguicidas y uso de agroquímicos. Idesia (Arica), 34(3), 67-78.

Instituto Colombiano Agropecuario, ICA (2017). Obtenido de http://www.ica.gov.co/: http://www.ica.gov.co/getdoc/a5c149c5-8ec8-4fed-9c22-62f31a68ae49/Fertilizantes-y-Bioinsumos-Agricolas.aspx

Laboratorios Britania S.A. (2010). Obtenido de britanialab.com: http://www.britanialab.com/productos.php

Laboratorios microkit (2013). Rosa Bengala Cloranfenicol Agar. Obtenido de www.microkit.es: https://www.microkit.es/distribuidores-microkit/pdf/microkit39_es.pdf

Martín, G & Ferrán, J. (2011) Manual de Bergey. Fundamentos y técnicas de análisis microbiológicos: Laboratorio de Diagnóstico Clínico. 2º curso. 6p. Disponible en: https://microbiologiabasica.files.wordpress.com/2011/03/ut120.pdf

Mier, T., Toriello, C., Ulloa, M. (2002) Hongos Microscópicos Saprobios y Parásitos: Métodos de Laboratorio. (1 ed.) Editorial Casa abierta al tiempo, México D.F.:77-78

Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, FAO, (2014) Conservación de suelos y aguas en América Latina y el Caribe.http://www.fao.org/home/es/ Recuperado de: http://www.fao.org/americas/perspectivas/suelo-agua/es/

Silva, C., García, J., Desongles, J., Ponce, E. (2006) Técnico Especialista en Laboratorio Del Servicio Gallego de Salud. (1 ed.). Sevilla. Editorial Mad, S.L. 502p.

Winkler Ltda. (s.f) Sistemas de Identificación BBL Crystal ID. Equipo para la identificación de bacterias grampositivas. 6p

Page 21: Informe Final 28-11-17repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/7546/1/RodriguezOrjuela... · 4.1.2. Siembra por aislamiento, siembra en placa superficial y cámara húmeda. Se

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Zambrano, M., Ramon, R., Vanstrahlen, P., & Bonilla, B., (2015). Industria de bioinsumos de uso agrícola en Colombia. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. [Online]. 18(1): 59-67.

Page 22: Informe Final 28-11-17repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/7546/1/RodriguezOrjuela... · 4.1.2. Siembra por aislamiento, siembra en placa superficial y cámara húmeda. Se

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ANEXOS

Anexo 1. Concepto entregado por la Ingeniera Ambiental Yoldi Dalila Ortiz Muñoz