Presentación de PowerPoint - Comisión Colombiana del Océano · cultivables implicados en el ciclo del nitrógeno y análisis fisicoquímicos. Isla Media Luna, Antártida. Verano

GRUPO DE FISIOLOGÍA DEL ESTRÉS

Y BIODIVERSIDAD EN PLANTAS Y

MICROORGANISMOS

Caracterización de grupos funcionales de microorganismos psicrófilos y psicrotolerantes presentes

en sedimentos congelados de la Península Antártica (Isla Media Luna)

Luz Marina Melgarejo Muñoz Jimena Sánchez Nieves

Byron Alexis Infante Oscar Fernando Barriga

Elkin Marcelo Ruiz Jimmy Antonio Corzo

Pregunta de investigación

En los sedimentos de la Isla Media Luna-Antártida ¿Se encuentran microorganismos psicrófilos

cultivables con actividad funcional relacionada con el ciclo del fósforo, nitrógeno y carbono?

Ecología Microbiana

Astrobiología Análogos

Ambientes Extremos

Psicrófilos 15-20 °C (Bowman et al. 1997) 20-27°C (Kalyonova et al. 2015)

Fósforo

Nitrógeno

Carbono

Clima

Paisaje

Grupos funcionales

Solubilizadores de Fosfato

Fijadores de N

Amonificantes

Nitrificantes

Denitrificantes

Proteolíticos

Celulolíticos

Amiloliticos

Marco teórico

C

P

N

Metodología

Muestreo Drake- Bransfield

An

ális

is f

isic

oq

uím

ico

pH

Fósforo

Nitrógeno

Carbono Orgánico

Calcio

Azufre

Magnesio

Potasio

Análisis bioquímico

Actividad Fosfatasa Alcalina

Actividad Fosfatasa Ácida

Actividad Proteasa

Avellaneda, 2008.

pH 6,5 y 11 P-nitrofenol y tirosina

(Harrigan & McCance, 1966). (Madigan & Martino, 2006) 4 y15 °C

Series de dilución para conteo en placa de UFC

SRS Sundara Rao and Sinha (IGAC, 2006)

Fosfato de calcio y púrpura de bromocresol (pH) 24-48 h

Ciclo del Fósforo

NFB (Argüello, Madiedo, & Moreno, 2016)

7 días

Ciclo del Nitrógeno

Amonificantes (IGAC, 2006)

Peptona 72 h

Nessler


Nitrificantes (IGAC, 2006)

72 h Reactivo Griess

Traza Zn


Denitrificantes Difco ® (Mac Faddin, 1980)

72 h Reactivo Griess

Traza Zn


Agar Leche-Caseina(Beltrán , Rocha, Bernal, & Pita, 2017) 48 h

Ciclo del Carbono y Nitrógeno

Agar almidón (Beltrán , Rocha, Bernal, & Pita, 2017) 72 h

Lugol 0,05%

Ciclo del Carbono

Agar CMC (Samira, Mohammad, & Gholamreza, 2011) 7 días

Rojo congo 1% NaCl 1M

Ciclo del Carbono

Metodología

Análisis Estadístico

Medias Análisis

Componentes Principales

Análisis fisicoquímico

Análisis bioquímico

Series de dilución para conteo en placa de UFC y

grupos funcionales

Resultados y discusión

Punto de

Muestreo pH

Fósforo en suelo

mg/kg

Carbono

Orgánico (%)

Nitrógeno en suelo

kg/ha

GF1 6,78 245,00 0,49% 8,30

GF2 6,9 2100,00 0,78% 13,14

GF3 6,42 497,00 0,64% 11,00

GF4 6,77 701,00 0,49% 8,41

GF5 5,76 284,00 0,39% 6,70

GFC 4,16 3156,00 0,76% 13,06

Resultados análisis fisicoquímicos de sedimentos recolectados en la Isla Media Luna, Antártida, verano austral 2015-2016.



Punto de

Muestreo pH

Fósforo en suelo

mg/kg

Carbono

Orgánico (%)

Nitrógeno en suelo

kg/ha

GF1 6,78 245,00 0,49% 8,30

GF2 6,9 2100,00 0,78% 13,14

GF3 6,42 497,00 0,64% 11,00

GF4 6,77 701,00 0,49% 8,41

GF5 5,76 284,00 0,39% 6,70

GFC 4,16 3156,00 0,76% 13,06



Aves y Roca(Bate, Barret, Poage, & Virginia, 2008)


Punto de

Muestreo pH

Fósforo en suelo

mg/kg

Carbono

Orgánico (%)

Nitrógeno en suelo

kg/ha

GF1 6,78 245,00 0,49% 8,30

GF2 6,9 2100,00 0,78% 13,14

GF3 6,42 497,00 0,64% 11,00

GF4 6,77 701,00 0,49% 8,41

GF5 5,76 284,00 0,39% 6,70

GFC 4,16 3156,00 0,76% 13,06




Punto de

Muestreo pH

Fósforo en suelo

mg/kg

Carbono

Orgánico (%)

Nitrógeno en suelo

kg/ha

GF1 6,78 245,00 0,49% 8,30

GF2 6,9 2100,00 0,78% 13,14

GF3 6,42 497,00 0,64% 11,00

GF4 6,77 701,00 0,49% 8,41

GF5 5,76 284,00 0,39% 6,70

GFC 4,16 3156,00 0,76% 13,06




Punto de

Muestreo pH

Fósforo en suelo

mg/kg

Carbono

Orgánico (%)

Nitrógeno en suelo

kg/ha

GF1 6,78 245,00 0,49% 8,30

GF2 6,9 2100,00 0,78% 13,14

GF3 6,42 497,00 0,64% 11,00

GF4 6,77 701,00 0,49% 8,41

GF5 5,76 284,00 0,39% 6,70

GFC 4,16 3156,00 0,76% 13,06



Excreción aves (Myrcha, Pietr, & Tatur, 1985) Arrastre excreción krill y otros(Atkinson & Whitehouse, 2000) Océano rico, continente pobre(Holm-Hansen, 1985) . 147 kg/ha andisoles 0,01% p/p (Fritsen, Grue, & Priscu, 2000).


Punto de

Muestreo pH

Fósforo en suelo

mg/kg

Carbono

Orgánico (%)

Nitrógeno en suelo

kg/ha

GF1 6,78 245,00 0,49% 8,30

GF2 6,9 2100,00 0,78% 13,14

GF3 6,42 497,00 0,64% 11,00

GF4 6,77 701,00 0,49% 8,41

GF5 5,76 284,00 0,39% 6,70

GFC 4,16 3156,00 0,76% 13,06


Carbono bajo (Yergeau, 2014)

30

13 15

11

21 20

GF1 GF2 GF3 GF4 GF5 GFC

Nú

mer

o d

e ai

slam

ient

o

Punto muestreo

Microorganismos Cultivables

15°C (Buford & Sowers, 2004) 6 meses

1x105 cel x mL GF5 1x10³ cel x mL

Bacilos Gram Positivos

53%

Bacilos Gram Positivos

endosporados 4%

Cocos Gram Positivos

42%

Bacilos Gram Negativos

1%

(Lund, 2000).

73,33%

92,31%

66,67%

90,91%

14,29%

50,00%


Po

rce

nta

je d

e a

isla

mie

nto

s co

n

acti

vid

ad s

olu

bili

zad

ora

de

fo

sfat

o

Punto muestreo

Ciclo del Fósforo

Punto de

Muestreo

Fosfatasa Ácida (μg PNP/g

sedimento seco*hora)

Fosfatasa alcalina (μg PNP/g

sedimento seco*hora)

GF1 0,30 2,30

GF2 0,30 2,27

GF3 1,87 0,41

GF4 6,90 3,92

GF5 6,57 1,99

GFC 9,20 5,40

Actividad de la fosfatasa por punto de muestreo. Isla Media Luna, Antártida. Verano austral 2015-2016.

n=15

Soya 105µg / 15,5µg T 37 °C (Blanco, 1992) Tasa crecimiento (Buford & Sowers, 2004)

Análisis de componentes principales evaluación de actividad de solubilizadores de fosfato, fosfatasas y análisis fisicoquímicos. Isla Media

Luna, Antártida. Verano austral 2015-2016.

(Bate, Barret, Poage, & Virginia, 2008) P-Ca Producción ácidos, quelar iones metalicos Corrales, Arévalo, & Moreno, 2014) Fosfat. Ac. Relacion negativa oxidación periplásmica glucosa -solubilizar –G. negativas. No Cultivables


86,67%

100,00%

93,33%

100,00%

85,71%

90,00%

GF1 GF2 GF3 GF4 GF5 GFCPo

rcen

taje

de

aisl

amie

nto

s co

n a

ctiv

idad

fija

do

ra d

e N

Puntos de muestreo

6,67%

69,23%

13,33%

72,73%

23,81%

35,00%


Po

rcen

taje

de

aisl

amie

nto

s co

n a

ctiv

idad

am

on

ific

ante

s

Puntos de muestreo

13,33% 7,69%

13,33% 9,09%

33,33%

45,00%


rcen

taje

de

aisl

amie

nto

s co

n a

ctiv

idad

nit

rifi

can

te

Puntos de muestreo

76,67% 84,62%

60,00%

81,82% 76,19%

35,00%


rcen

taje

de

aisl

amie

nto

s co

n a

ctiv

idad

d

enit

rifi

can

tes

Puntos de muestreo

Análisis de componentes principales evaluación de potencial actividad de bacterias cultivables implicados en el ciclo del nitrógeno y análisis fisicoquímicos. Isla Media

Luna, Antártida. Verano austral 2015-2016.

Amonificantes-Fijadores ion amonioamoniaco Fijadores C-N(Eckford, Cook, Saul, Aislabie, & Foght, 2002) Nitrificantes y denitrficantes relación negativa Nitrificantes pH 8-9(Morales, Sanhueza, & Vidal, 2015)

Ciclo del Nitrógeno - Carbono

6,67%

92,31%

60,00%

45,45%

19,05%

45,00%


Po

rcen

taje

de

aisl

amie

nto

s co

n a

ctiv

idad

p

rote

olít

ica

Puntos de muestreo Proteínas animales Desechos GF2(Atkinson & Whitehouse, 2000)

Punto de Muestreo Proteasa (μg tyr/g suelo seco*hora)

GF1 0,01177054

GF2 0,21579332

GF3 0,19617575

GF4 0,03923515

GF5 1,569406

GFC 5,9637428

Actividad de la proteasa por punto de muestreo. Isla Media Luna, Antártida. Verano austral 2015-2016.

n=15

Actividad pingüinos influiría

Análisis de componentes principales proteolíticos, proteasa y análisis fisicoquímicos. Isla Media Luna, Antártida. Verano austral 2015-2016.

Proteolíticos relación C-N Proteolíticos no relacionados con proteasa No cultivables pH Hongos. Bacteriana alcalina (Kumar, Ahmad, Deb, Abu, & Mohsina, 2013) pH y Fe Contenido intestinal peces (Klomklao, Kishimura, & Benjakul, 2008)

Ciclo del Carbono Análisis de componentes principales evaluación de actividad de amilolíticos y análisis

fisicoquímicos. Isla Media Luna, Antártida. Verano austral 2015-2016.

Carbohidratos y S (Pereira, 1970).

1. Relacionados con la vegetación (calidad y cantidad de materia orgánica, contenido de humedad del suelo) 2. Relacionados con la latitud (temperatura, ciclos de congelación-descongelación) (Yergeau, 2014)

• Se evidenciaron actividades de grupos funcionales relacionadas con el ciclo del P, N y C

• Grupos funcionales de bacterias y actividad enzimática permiten dilucidar una parte del

proceso del ciclaje de nutrientes.

• Los resultados permiten inferir comportamientos similares a los reportados en otros sectores de la

Antártida.

Conclusiones

• Realizar estudios de diversidad total, a través de técnicas no cultivables.

• Profundizar en estudios enzimológicos, para la obtención de actividades relacionadas con

otros ciclos u otras enzimas de un determinado ciclo.

• Realizar estudios mineralógicos para relacionar los microorganismos con la geología del lugar y

sus implicaciones.

Perspectivas

Otros Análisis

Análisis petrográficos de rocas y su relación con microorganismos endolíticos.

Análisis de espectrorradiometría muestras de suelo

Análisis de distribución de fotobiontes Isla Media Luna.

GRACIAS

Documents

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