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Potencial Terapéutico de Micro y Macroalgas en larvas de camarón Penaeus (Litopenaeus) Vannamei infectadas con Vibrio parahaemolyticus

Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT

Title: Potencial Terapéutico de Micro y Macroalgas en larvas de camarón Penaeus (Litopenaeus) Vannamei infectadas con Vibrio parahaemolyticus Authors: Pozo Miranda, Francisco Hernán Description: La necrosis hepatopancreática aguda (AHPND) es una enfermedad bacteriana emergente del camarón de cultivo que provoca importantes pérdidas económicas. La enfermedad es causada principalmente por la bacteria Vibrio parahaemolyticus que produce las toxinas binarias PirA y PirB causantes de la muerte de los camarones afectados, principalmente en cultivos de larvas, una de las etapas productivas afectadas por AHPND, por lo que es urgente desarrollar estrategias terapéuticas de origen natural, como alternativa a los antibióticos. En este contexto, se investigó el potencial terapéutico de dos especies de macroalgas (Padina gymnospora y Sargassum natans) y dos especies de microalgas (Isochrysis galbana y Thalassiosira weissflogii) sobre postlarvas de camarón Penaeus vannamei infectadas con una cepa patógena de V. parahaemolyticus causante de AHPND. La investigación se realizó a través de dos estudios, empleando dos tipos de extractos distintos e independientes entre sí. En el primer estudio se prepararon extractos de auxinas, ricos en ácido indol-3-acético (IAA), de las dos especies de macroalgas, y se evaluaron sus efectos sobre la virulencia de V. parahaemolyticus causante de AHPND en postlarvas P. vannamei. En el segundo estudio se prepararon extractos totales (crudos) de las cuatro especies de algas, para evaluar sus efectos sobre la virulencia de V. parahaemolyticus y la expresión de los genes de la respuesta inmune de las postlarvas infectadas con la bacteria patógena tratada. Además, se identificaron los compuestos presentes en los extractos crudos mediante análisis de cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. Los resultados muestran que los extractos ricos en IAA de P. gymnospora y S. natans disminuyeron los factores de virulencia de V. parahaemolyticus (producción de exopolisacáridos, motilidad y expresión relativa de genes de virulencia). En particular, el extracto rico en IAA de P. gymnospora (20 µg/L) destacó en la prueba de desafío con la bacteria patógena tratada, mostrando una supervivencia acumulada y un tiempo promedio de supervivencia de las postlarvas significativamente superiores al control positivo. En contraste, los extractos crudos de I. galbana y T. weissflogii redujeron la virulencia de V. parahaemolyticus, disminuyendo los niveles de formación de biopelículas a la concentración más alta evaluada (14 ppm), y la motilidad de enjambre a todas las concentraciones evaluadas. xx De igual manera, en la prueba de desafío, la supervivencia acumulada y el tiempo promedio de supervivencia de las postlarvas fueron significativamente superiores al control positivo cuando recibieron el tratamiento del extracto crudo de I. galbana y T. weissflogii a la concentración más baja (0.14 ppm). En cuanto a la respuesta inmune de las postlarvas supervivientes a la infección, los cuatro extractos crudos incrementaron la expresión de los genes evaluados. Algunos compuestos presentes en los extractos crudos, especialmente aquellos obtenidos de las microalgas, podrían estar explicando la efectividad observada en el estudio. Al mismo tiempo, los extractos estudiados (ricos en IAA y crudos) no mostraron actividad antibacteriana, bactericida, o bacteriostática, ni fueron tóxicos para P. vannamei, revelando un potencial de aplicabilidad para el manejo de enfermedades bacterianas en acuicultura. Particularmente, la efectividad en la prueba de desafío de los extractos crudos de microalgas a la más baja concentración evaluada sugiere que son candidatos potenciales para su uso en terapias antivirulentas contra AHPND

Revalorización de los residuos del banano para la obtención de Nanocelulosa Bacterial: Desarrollo de empaques para usos Agroindustrial y su análisis de ciclo de vida

Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT

Title: Revalorización de los residuos del banano para la obtención de Nanocelulosa Bacterial: Desarrollo de empaques para usos Agroindustrial y su análisis de ciclo de vida Authors: Fiallos Cárdenas, Manuel Alejandro Description: El interés en la nanocelulosa bacteriana (NCB) ha crecido debido a su alta pureza, excelentes propiedades mecánicas y compatibilidad biológica. Sin embargo, la producción industrial de NCB enfrenta desafíos relacionados con el elevado costo de las fuentes de carbono y nitrógeno para la fermentación. En este contexto, las hojas y raquis de banano desechadas durante la cosecha presentan una oportunidad valiosa como fuentes de nutrientes. Este estudio se enfoca en la revalorización de los residuos lignocelulósicos del banano para la obtención de NCB y el desarrollo de empaques para uso agroindustrial, además de realizar un análisis de ciclo de vida (ACV). Para caracterizar las propiedades estructurales, térmicas y morfológicas de la NCB, se emplearon técnicas como espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (XRD) y análisis termogravimétrico (TGA). La optimización del proceso se llevó a cabo mediante el diseño Box-Benhken, obteniendo un modelo con un R² ajustado de 99,78%, y un rendimiento de 8,82 g/L de NCB en peso seco al día 14. Adicionalmente, se utilizó almidón de cáscara de banano y NCB para sustituir parcialmente el polietileno de baja densidad (PEBD), empleando el diseño Simplex-Centroide. El modelo optimizado mostró un R² ajustado de 99,89%. La caracterización de los grupos funcionales mediante FTIR indicó que la película de base biológica es comparable a la película de PEBD. En particular, se encontró que el potencial de calentamiento global del bioplástico (2,06kg CO2-eq) es inferior al del PEBD (2,67 kg CO2-eq). El análisis financiero revela que, con una inversión inicial total de 3.016.633 dólares, se proyecta generar ingresos anuales de 1.092.025,97 dólares. Esta proyección se basa en la producción y venta de biopelículas de NCB, una bebida análoga al té de kombucha y pellets de fibra. Los ingresos se estiman bajo la premisa de venta completa de los productos, con un margen bruto del 58,25% y un retorno de la inversión del 12,50%. La tasa interna de retorno (TIR) después de impuestos es del 16,93%, y el tiempo de amortización es de 4,75 años, indicando una recuperación rápida de la inversión inicial. La producción de bioplástico a partir de NCB tiene un costo de 0,97 $/kg, con un precio de venta de 1,20 $/kg, logrando una utilidad del 24%, comparable al costo del PEBD. La estrategia de utilizar una biorrefinería maximiza las ventajas ambientales y económicas del proceso biotecnológico. Este enfoque resalta el uso de residuos del banano como una solución circular para la producción de NCB y plásticos de base biológica, fomentando la sostenibilidad en el cultivo del banano y contribuyendo a los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Palabras claves: Banano, biorrefinería, sostenibilidad, análisis de ciclo de vida, nanocelulosa bacteriana, bioplástico, residuos lignocelulósicos

Evaluación de la sensibilidad y el efecto sinérgico de TRICHODERMA SPP., y Fungicidas sistemáticos y no sistemáticos para inhibir en condiciones IN VITRO el crecimiento de FUSARIUM OXYSPORUM

Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT

Title: Evaluación de la sensibilidad y el efecto sinérgico de TRICHODERMA SPP., y Fungicidas sistemáticos y no sistemáticos para inhibir en condiciones IN VITRO el crecimiento de FUSARIUM OXYSPORUM Authors: González Mite, María Fernanda Description: Trichoderma es un hongo saprófito del suelo que se encuentra distribuido mundialmente y que ha sido ampliamente estudiado por su capacidad para sintetizar metabolitos secundarios con actividad antifúngica y antimicrobiana que parasita a hongos patógenos e interactúa directamente con lasraíces de las plantas, induciendo resistencia a enfermedades y tolerancia a estreses abióticos. Una de las enfermedades que Trichoderma puede controlar es la marchitez causada por el fitopatógeno Fusarium oxysporum f. sp. cubense que también habita el suelo y que se considera una de las enfermedades más dañinas que afectan al cultivo de banano. Las tendencias actuales para controlar enfermedades en los cultivos requieren de soluciones amigables con el medio ambiente que nos permita un manejo integrado para el control de esta enfermedad, por lo cual se busca la aplicación de bajas dosis de fungicidas sintéticos y el uso de agentes de biocontrol como Trichoderma spp. Este estudio tuvo como objetivo evaluar en condiciones in vitro el efecto sinérgico del agente de control biológico Trichoderma reesei aislado C2A combinado con dosis bajas de mancozeb, clorotalonil y propiconazol para inhibir el crecimiento micelial de Fusarium oxysporum aislado F1. Para realizar los ensayos sinérgicos, se preparó una suspensión de 0.1 mg/mL de mancozeb y clorotalonil en placas con agar PDA; y, para propiconazol se trabajó con una concentración de 0.001 mg/mL. Luego se colocaron discos de T. reesei C2A en el centro de las placas Petri, lo cual se incubó durante 7 días a 28°C. Los resultados mostraron que la capacidad micoparasítica de la cepa de control biológico para inhibir el crecimiento micelial de F. oxysporum F1 evidencia el sobrecrecimiento hacia el patógeno inhibiendo alrededor de 53% (máximo) al 23% (mínimo) del crecimiento micelial de F. oxysporum en comparación con las placas de control. También evidenciamos la tolerancia de Trichoderma a los fungicidas en las concentraciones usadas. Aunque estos resultados son prometedores, se necesitan estudios futuros en condiciones de invernadero y de campo para corroborar la efectividad de este enfoque. Palabras claves: Control biológico, fungicida, Fusarium oxysporum, Trichoderma reesei, concentración mínima inhibitoria, efecto sinérgico

Estrategia de cultivo basada en Inmunomodulacion utilizando Probióticos y Biopolímeros Inmunoestimulantes en camarones Penaeus vannamei para mitigar mortalidades causadas por Vibrio parahaemolyticus

Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT

Title: Estrategia de cultivo basada en Inmunomodulacion utilizando Probióticos y Biopolímeros Inmunoestimulantes en camarones Penaeus vannamei para mitigar mortalidades causadas por Vibrio parahaemolyticus Authors: Ramírez Muñoz, Mery Rosario Description: Bacterias del género Vibrio han provocado severas enfermedades a la industria del camarón de cultivo. Vibrio parahaemolyticus causante de la necrosis hepatopancreática aguda (AHPND), ha causado grandes mortalidades y pérdidas económicas a esta industria. Este Vibrio coloniza el estómago del camarón y genera toxinas que destruyen el hepatopáncreas. La presente tesis abordó a la AHPND combinando dos enfoques, el primero la exclusión de las superficies del camarón del vibrio patógeno, mediante probióticos con altas cualidades colonizadoras y el segundo enfoque, la inmunomodulación del camarón con fibras vegetales inmunoestimulantes. La capacidad colonizadora de los probióticos estudiados (Ili, P62 y P64) se verificaron mediante observaciones en microscopía confocal y de epifluorescencia, demostrando que estas bacterias poseen abundantes flagelos (Ili), fimbrias (P62), y una combinación de fimbrias y flagelos (P64). Estos apéndices extracelulares ayudan a explicar la capacidad de adherencia de los probióticos del consorcio, así como la capacidad de formar biopelículas y la motilidad en enjambre, los cuales son procesos fundamentales para persistir y colonizar superficies externas e internas de los camarones incluyendo el estómago y la membrana peritrófica de las larvas de camarón. Entre los probióticos Ili fue el más destacado por su gran capacidad de colonización. De 18 fibras vegetales evaluadas in vitro, se seleccionaron dos, la fibra natural F4 y la fibra comercial C101 por sus cualidades inmunoestimulantes superiores a las restantes fibras y a los ?-1,3-glucanos, inmunoestimulantes usados ampliamente en acuicultura. Así en la prueba de activación de la fenol oxidasa (PO) se obtuvieron valores de 698,67 mDO ± 10,02 (fibra F4) y 586,33 mDO ± 13,32 (fibra C101). En las tasas de generación de O - los resultados fueron de 2,69 ± 0,15 (fibra F4) y 1,99 ± 0,44 (fibra C101). En los ensayos in vivo, los probióticos y las fibras vegetales seleccionadas fueron adicionados a la dieta basal, con excepción del probiótico Ili, el cual en la larvicultura se añadió en el agua. El diseño experimental comprendió 5 tratamientos. T1: Consorcio de probióticos (Ili, P62 y P64); T2: Consorcio de probióticos + fibra F4; T3: consorcio de probióticos + fibra C101; T4: fibra F4 y T5: fibra C101. Control: solo dieta basal, posteriormente a la aplicación de los tratamientos, los camarones fueron infectados con V. parahaemolyticus. En larvicultura, los tratamientos se aplicaron durante toda la cría larvaria. Probióticos y fibras vegetales afectaron la expresión de AMPs y la supervivencia. El tratamiento T3 determinó la sobreexpresión de las peneidinas semejante al tratamiento 12 T1, con la mayor supervivencia (90,44%). El tratamiento T1 (solo probióticos) reguló también la sobreexpresión de ALF y un descenso en la expresión de genes de crustinas, sin embargo, la capacidad inmunoestimulante de las fibras se reveló en el incremento de la expresión de crustinas cuando estas entraron en los dos tratamientos en combinación con los probióticos (T2 y T3). Luego de la infección con V. parahaemolyticus el análisis de supervivencia indicó diferencias en las curvas de mortalidad y valores de supervivencia más altos (p < 0,05) en larvas expuestas a los tratamientos T1 (97,8%); T2 (92,2%) y T3 (89,4%). La supervivencia del tratamiento T4 (fibra vegetal F4) fue superior al 50%, en tanto la supervivencia del control se ubicó en 23,3%. En juveniles, probióticos y fibras vegetales tuvieron un efecto positivo sobre la respuesta inmune, con incrementos en la generación del O2 - y proteínas plasmáticas. Además, los camarones tratados, exhibieron numerosos hemocitos infiltrados en los tejidos con una alta expresión de peneidinas in situ. Estos camarones mostraron altas supervivencias ante el desafío con V. parahaemolyticus. Los camarones del tratamiento T2 tuvieron la supervivencia más alta (91,1 %), seguidos por aquellos del tratamiento T1 (88,9%), y T5 (82,2%). Los camarones del tratamiento T4 presentaron una supervivencia del 73,3%. Finalmente, el tratamiento T3 terminó con el 71,4% de supervivencia. Los resultados de los ensayos in vivo realizados en larvas y juveniles indican la efectividad de combinar probióticos colonizadores con fibras vegetales inmunoestimulantes, como estrategia de protección de estos invertebrados contra Vibrio parahaemolyticus causante de AHPND.