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http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/2866
Title: | Biodegradación microbiana de carbofurano en suelos de cultivos de papa criolla Solanum phureja. |
Authors: | Bautista Rico, Leidy Pola. |
Keywords: | Cinética. Degradación. Microorganismos. Pesticidas. |
Issue Date: | 2019 |
Publisher: | Universidad de Pamplona – Facultad de Ciencias Básicas. |
Citation: | Bautista Rico, L. P. (2018). Biodegradación microbiana de carbofurano en suelos de cultivos de papa criolla Solanum phureja [Trabajo de Grado Maestría, Universidad de Pamplona]. Repositorio Hulago Universidad de Pamplona. http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/2866 |
Abstract: | The overuse of agrochemicals is one of the main causes of soil contamination, which causes a socio-environmental imbalance due to the deterioration they exert on the biota. One of the biological alternatives to reduce soil contamination is the biodegradation. The development of this research allowed evaluating the degradation capacity of the microbiota present in the soil, compared to the chemical compound carbofuran, which has been used to control pests in ´´papa criolla” crops (Solanum phureja) in the village of San Agustín municipality of Mutiscua, province of Pamplona. The physicochemical and environmental conditions of the soil were evaluated initially since these parameters influence the metabolic activity of the microorganisms, later autochthonous microorganisms were isolated and identified and their ability to grow in three different concentrations of carbofuran was evaluated, the most efficient microorganisms were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and biodegradation tests were carried out with them. Through the use of biological reactors, the degradation capacity of each microorganism towards carbofuran was determined, the quantification of the compound was performed by UV/Vis spectrophotometry, bacterial growth was controlled by CFU /ml count, while in fungi it was estimated the dry weight. The biodegradation by consortiums of microorganisms was done directly in soils and it was evaluated by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). It was found that the soil with a fumigation background presents variation in the physicochemical parameters with respect to the control soil, which may affect or favor the activity of the microorganisms. In the isolation and identification process, seven bacteria and seven fungi were found. Due to its ability to tolerate carbofuran, Bacillus mycoides, Pseudomonas sp. Serratia marcescens, and the fungi Aspergillus niger, Mucor sp. and Trichoderma sp. were selected for the degradation tests. It was also found that during fifteen days the removal of carbofuran occurs in percentages of 54%, 71% and 56% in the order of the bacteria described, while the fungi degrade respectively 57%, 73% and 81.6% of the xenobiotic. Furthermore, the degradation on the part of the consortium of microorganisms indicates that in fifteen days they achieve to remove 91, 7% of the pesticide in the soil. The biological degradation of carbofuran is possibly due to the fact that microorganisms use the compound as a source of nutrients (carbon and / or nitrogen), and for this they have adapted their genetic mechanisms to enzymatic metabolic processes that synthesize, hydrolyze and hydroxylase carbofuran, reducing the toxicity of the compound through cometabolic activity or completed mineralization. |
Description: | El uso excesivo de agroquímicos es una de las principales causas de contaminación para los suelos, lo que origina un desequilibrio socioambiental debido al deterioro que estos ejercen sobre la biota. Una alternativa biológica para reducir la contaminación del suelo es la biodegradación. El desarrollo de esta investigación permitió evaluar la capacidad de degradación de la microbiota presente en el suelo, frente al compuesto químico carbofurano, el cual ha sido usado para controlar plagas en los cultivos de papa criolla Solanum phureja (Juz. et Buk) de la vereda San Agustín municipio de Mutiscua, provincia de Pamplona. Inicialmente se evaluaron las condiciones fisicoquímicas y ambientales del suelo puesto que estos parámetros influyen en la actividad metabólica de los microorganismos, posteriormente se aislaron e identificaron microorganismos autóctonos y se evaluó su capacidad de crecer en tres concentraciones diferentes de carbofurano; los microorganismos más eficientes fueron caracterizados por espectroscopía infrarroja transformada de Fourier (FT-IR) y con ellos se realizaron ensayos de biodegradación. Mediante el uso de reactores biológicos, se determinó la capacidad de degradación de cada microorganismo hacia el carbofurano, la cuantificación del compuesto se realizó por espectrofotometría UV/Vis, el crecimiento bacteriano se controló por conteo de UFC/ml, mientras que en los hongos se estimó el peso seco. La biodegración por consorcios de microorganismos se hizo directamente en suelos y se evaluó por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC/MS). Se encontró que el suelo con antecedentes de fumigación presenta variación en los parámetros fisicoquímicos respecto al suelo control, lo que pueden afectar o favorecer la actividad de los microorganismos. En el aislamiento e identificación se encontraron siete bacterias y siete hongos. Por su capacidad de tolerar el carbofurarno las bacterias Bacillus mycoide, Pseudomonas sp. Serratia marcescens, y los hongos Aspergillus niger, Mucor sp. y Trichoderma sp. fueron seleccionados para los ensayos de degradación. Se encontró que durante quince días la remoción de carbofurano ocurre en porcentajes de 54 %, 71 % y 56 % en el orden de las bacterias descritas, mientras que los hongos degradan respectivamente el 57 %, 73% y 81,6 % del xenobiótico. Por otra parte, la degradación por parte del consorcio de microorganismos, indica que en quince días logran remover el 91,7% del pesticida en el suelo. La degradación biológica del carbofurano, se debe posiblemente a que los microorganismos utilizan el compuesto como fuente de nutrientes (carbono y/o nitrógeno), y para ello han adaptado sus mecanismos genéticos a procesos metabólicos enzimáticos que por síntesis oxidan, hidrolizan e hidroxilan el carbofurano, reduciendo la toxicidad del compuesto mediante actividad cometabólica o por mineralización completa. |
URI: | http://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/2866 |
Appears in Collections: | Maestría en Biología Molecular y Biotecnología |
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