INFORME SALIDA DE CAMPO Y MICROSCOPIO

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL TRABAJO ENCARGADO: Informe de salida de campo a Titire e identificación de microorganismos extremófilos en el microscopio CURSO: BIOTECNOLOGÍA INTEGRANTES: CHUNGA CORMILLUNI, DAYANA YOSSELYN ESCALANTE YUPANQUI, LIA ESTEFANY MARTINEZ JIMENEZ, OLGA RAMIRA OBANDO OVIEDO, FLAVIA LISSETH DOCENTE: Dr. SOTO GONZALES, HEBERT HERNAN CICLO: VII Ilo, 16 de Noviembre del 2022

2. 2 RESUMEN En el presente informe se realizó una visita técnica a Titire donde se hizo el reconocimiento del lugar y la toma de muestra como son de agua, sedimento, lodos, musgo. Se reconocieron las bacterias que habitan ese lugar y cómo soportan las altas temperaturas. Este análisis se realizó en el laboratorio de microbiología con ayuda del microscopio. Se reconocieron las diferentes bacterias extremófilas presentes en las diferentes muestras recolectadas.

3. 3 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 4 2. OBJETIVOS 4 3. MARCO TEÓRICO 5 4. MATERIALES Y EQUIPOS 9 4.1. MATERIALES 9 4.2. EQUIPOS 13 5. DETALLES SALIDA DE CAMPO 14 5.1. PUNTO DE ENCUENTRO Y VIAJE 14 5.2. PUNTO DE LLEGADA Y MUESTREO 17 5.3. RESULTADOS DEL MULTIPARÁMETRO PARA MUESTRAS DE AGUA 19 5.4. TRANSPORTE DE MUESTRAS A LABORATORIO 21 6. PROCEDIMIENTO LABORATORIO 22 7. RESULTADOS Y ANÁLISIS 23 8. CONCLUSIONES 26 9. RECOMENDACIONES 26 10. BIBLIOGRAFÍA 26 11. ANEXOS 27

4. 4 1. INTRODUCCIÓN Durante mucho tiempo se pensó que era imposible encontrar algún organismo que viviera en sitios con condiciones extremas, inhabitables para la gran mayoría de los organismos conocidos: temperaturas superiores a 80ºC, presiones aplastantes, oscuridad total, altas concentraciones de sales o minerales, ambientes muy ácidos, o sitios de temperaturas extremadamente bajas. No obstante, cuando las técnicas utilizadas para explorar esos nichos tan extremos se perfeccionaron, se pudo encontrar una diversidad de organismos que habitan en ellos. Se los conoce como “extremófilos”, amantes de las condiciones extremas, y pueden ser bacterias, plantas o animales. Los extremófilos se encuentran en los géiseres o chimeneas negras de los fondos de los océanos, donde se expulsa agua a más de 200ºC a una profundidad tal que soportan una presión extrema; también en las salinas o el Mar Muerto, donde la concentración de sal supera varias veces la concentración “normal” para el desarrollo de vida. Otros extremófilos son los que viven en minas o plantas de desechos industriales, y que pueden obtener energía a partir de compuestos inorgánicos con azufre o hierro. Los extremófilos que habitan en altas temperaturas son conocidos como termófilos, los que habitan a bajas temperaturas, psicrófilos, los que viven en altas concentraciones salinas son denominados halófilos, los que viven en sitios de pH ácido, acidófilos y los de pH básico, alcalófilos. Existen microorganismos conocidos como metanógenos que son capaces de generar metano (CH4), un gas combustible, en condiciones anaeróbicas (sin oxígeno). Estos organismos viven en el fondo de depósitos acuáticos y en el rumen de algunos mamíferos herbívoros (rumiantes). El rumen es el órgano digestivo donde se lleva a cabo la degradación de celulosa y otros polisacáridos mediante la actividad microbiana, ya que estos animales carecen de las enzimas necesarias para digerirlos. En este informe se realizó la recolección de muestra donde hay bacterias extremófilas, debido a su condición en donde viven. Se reconoció la presencia de estas bacterias por medio del microscopio en el laboratorio. 2. OBJETIVOS Objetivo general: Reconocer la presencia de bacterias extremófilas en el géiser de Titire.

5. 5 Objetivo específico: Reconocer el lugar de Titire para la obtención de muestra. Obtener todo tipo de muestra del lugar para el análisis en laboratorio. 3. MARCO TEÓRICO Que son bacterias extremofilas Los organismos extremófilos son aquellos que pueden soportar condiciones extremas en las que otros organismos morirían. Tales condiciones pueden ser frío con temperaturas cercanas a cero, temperaturas altas de hasta 121°C, pH muy ácido o muy alcalino, presiones barométricas de varias toneladas, carencia de oxígeno y hasta radioactividad. Los extremófilos son de tamaño pequeño y pueden ser: Hongos. Arqueas. Bacterias: la mayoría de organismos extremófilos pertenecen a este grupo. Para saber más sobre los tipos de bacterias que existen no dudes en leer este artículo. Eucarias. Levaduras. Características de los extremófilos Los extremófilos tienen cualidades muy particulares y diferentes entre ellos, a raíz de la variedad de hábitats extremos que pueden existir. Estas son algunas de las características más importantes de los extremófilos. Los extremófilos son mayoritariamente microorganismos procariontes pertenecientes a las Eubacterias y las Archaebacterias (o Arqueas). Si bien estos microorganismos comparten la característica de ser unicelulares procariotas, estudios moleculares recientes han demostrado que las Arqueas tienen un funcionamiento a nivel molecular más similar a las células eucariotas. Por tal motivo, estos dos grupos de organismos procariotas están ubicados en dominios distintos, como se indica en el siguiente esquema:

6. 6 Figura 1: Caracterización de los extremófilos Fuente: Cuaderno de biotecnología. Dónde viven los extremófilos Los extremófilos pueden vivir en lugares impensables para otros seres vivos. Algunos ejemplos de estos lugares son: ● Desiertos: donde se carece de agua. ● Fuentes hidrotermales volcánicas o submarinas: de temperaturas más altas que la de la superficie, y con altos niveles de minerales que pueden ser sulfuro, cloro, hierro, entre otros. ● En aguas o suelos con gran salinidad y fumarolas hidrotermales. ● Compuestas y escorias de minas. ● Aguas muy ácidas, o muy alcalinas. ● Suelos carbonatados. ● Océano Ártico y glaciares: también pueden vivir en lechos oceánicos muy profundos, donde hay presiones de millones de toneladas. ● Espacios exteriores o cuevas subterráneas: localizados también en rocas bajo la superficie terrestre. Alimentación de los extremófilos

7. 7 La alimentación de los extremófilos depende del grupo al que pertenezcan y, normalmente, consumen lo que el medio les proporcione. Al estar los extremófilos en sitios muy peculiares, su alimento también es variado. Las algas y algunas bacterias pueden hacer fotosíntesis para alimentarse. Si quieres saber más sobre la Fotosíntesis: qué es, fases e importancia, no dudes en leer este artículo que te recomendamos. Las bacterias asociadas a metales pueden alimentarse de estos mismos. Pueden alimentarse también de materia en descomposición de compuestos orgánicos o inorgánicos, sal, petróleo o de sustancias químicas que estén en el entorno. Otras características de los extremófilos Estos organismos tienen una capacidad enzimática muy superior y con estabilidad en condiciones extremas. A estas enzimas se les conoce como extremoenzimas y han sido ampliamente utilizadas en la biotecnología. Más adelante te explicaremos cómo pueden ser aprovechadas. Estas extremoenzimas pueden ser de distintos tipos, y cada una procesa un sustrato distinto. Por ejemplo, las proteasas procesan proteínas. ● Proteasas. ● Celulasas. ● Lipasas. ● Amilasas. ● Quitinasas. ● Deshidrogenasas. ● Glicosilhidrolasas. Termófilos: sobreviven en altísimas temperaturas, superiores a 65 °C. Se alimentan de sustancias inorgánicas y tienen enzimas para soportar las temperaturas. Psicrófilos: se manejan en ambientes acuáticos muy fríos, de 5°C hasta -24,4 °C. Han desarrollado enzimas anticongelantes para poder sobrevivir frías temperaturas. Las

8. 8 temperaturas frías son más comunes que las cálidas en nuestro planeta. En estas zonas frías suele haber también presiones altas y alta concentración salina. Alcalófilos: sobreviven en ambientes con pH superior a 9. Tienen que aislar su interior con ayuda de enzimas para que su célula funcione correctamente. Acidófilos: viven en pH cercano a 5, pues son casi nulos los organismos que pueden vivir a pH 0. Estos ambientes ácidos son normalmente resultado de actividad geoquímica, como por ejemplo volcanes. Xerófilos: viven en lugares sin agua, o resistiendo por largos periodos sin ella, y expuestos al sol constantemente. Suelen ser hongos, cactus, líquenes y algas. Metalófilos: viven donde hay grandes concentraciones de metales, incluyendo metales pesados. Algunos de los metales son zinc, plomo, cromo, níquel, cobre, entre otros. Logran sobrevivir gracias a que reducen los metales a una bioactividad más baja. Halófitos: toleran altas cantidades de salinidad. Pueden soportar cantidades bajas, hasta 20% de salinidad, y esto depende del organismo. Necesitan acumular diferentes compuestos en su citoplasma para regularse osmóticamente. Piezófilos o barófilos: necesitan altas presiones para vivir, mayores a 1 atm. Pueden encontrarse a profundidades de 5 mil metros y hasta 10 mil metros, profundidades asociadas a fondos marinos. Poliextremófilos: sobreviven una gran variedad de condiciones extremas, como el espacio exterior, temperaturas frías, secas y carencia de oxígeno.

9. 9 4. MATERIALES Y EQUIPOS 4.1. MATERIALES Bolsa Ziploc Una bolsa de cierre zip, bolsa de almacenamiento con cremallera o bolsa deslizante es una bolsa de almacenamiento rectangular, flexible, económica, generalmente transparente, hecha de polietileno o algún plástico similar, que puede ser sellada y abierta muchas veces por un deslizador. Marcador Un rotulador o marcador, fibra es un instrumento de escritura, parecido al bolígrafo, que contiene su propia tinta y cuyo uso principal es escribir sobre superficies distintas al papel. Permite rotular los envases de las muestras para su identificación en laboratorio. Cinta de embalaje Se utiliza para sellar las bolsas ziploc, como un refuerzo para evitar que las muestras se salgan de sus respectivos envases.

10. 10 Caja de cartón Las cajas de cartón son la solución más común para empaquetar, almacenar y enviar diferentes tipos de productos. Su resistencia evita las deformaciones características del apilamiento y están pensadas para soportar los cambios de temperatura sin dañar la mercancía interior. Se utiliza para transportar las muestras. Frasco de vidrio Fabricadas a partir de vidrio borosilicado resistente al calor, duradero con paredes gruesas y esquinas resistentes a la compresión. La capa gruesa, la base pesada y la llanta reforzada evitan que se rompa durante el lavado y el transporte. Se usa para la recolección de las muestras de agua y sedimentos. Portaobjetos de microscopio El portaobjetos de laboratorio es una pieza clave para observar una muestra en el microscopio. Un portaobjetos es una lámina rectangular de vidrio transparente sobre la cual se coloca la muestra que deberá ser observada con el microscopio.

11. 11 Cubre objetos Un cubreobjetos es una fina hoja de material transparente de planta cuadrada (normalmente 20 mm x 20 mm) o rectangular (de 20 mm x 40 mm habitualmente). Se coloca sobre un objeto que va a ser observado bajo microscopio, el cual se suele encontrar sobre un portaobjetos. Guantes de nitrilo La función principal que se busca en ellos es la protección contra las sustancias químicas que podrían provocar quemaduras o irritaciones en la piel al entrar en contacto directo con ella. Agua destilada El agua destilada es una forma de agua (H2O) que ha sido sometida a procedimientos de destilación para retirarle todos sus añadidos disueltos y llevarla a un estado de máxima pureza y es de uso frecuente en laboratorios y en industrias. Cooler Contar con una nevera portátil o cooler es de gran utilidad para mantener a una determinada temperatura las muestras.

12. 12 Papel Tissue Sirve para prevenir la formación de partículas de suciedad y secado de equipos altamente delicados durante su uso. Pizarra acrílica Las pizarras de plástico acrílico, también conocido como metacrilato, son muy ligeras. Por su bajo peso, este tipo de material se suele usar para las pizarras de mano. Se usa para completar información de los puntos de muestreo. Pala Herramienta para cavar y para recoger y trasladar materiales, en especial blandos o pastosos como arena o tierra, que consiste en una pieza plana de metal, madera o plástico, rectangular o trapezoidal, con los cantos más o menos redondeados, y normalmente algo cóncava, que está sujeta a un mango largo. Jarra Se utiliza para recolectar la muestra y medir los parámetros in situ, como pH, oxígeno disuelto, temperatura, conductividad.

13. 13 4.2. EQUIPOS Termómetro láser Un termómetro de infrarrojos, pirómetro de infrarrojos, termómetro sin contacto o termómetro de radiación, es un medidor de temperatura de una porción de superficie de un objeto a partir de la emisión de luz del tipo cuerpo negro que produce. Multiparámetro El medidor multiparámetro es un instrumento a prueba de agua que realiza mediciones de diversos parámetros del agua tales como el pH, la conductividad,, el oxígeno disuelto y la temperatura. Microscopio Instrumento óptico para ampliar la imagen de objetos o seres, o de detalles de estos, tan pequeños que no se pueden ver a simple vista; consta de un sistema de lentes de gran aumento.

14. 14 GPS El Sistema de Posicionamiento Global, originalmente Navstar GPS, es un sistema que permite localizar cualquier objeto sobre la Tierra con una precisión de hasta centímetros, aunque lo común son unos pocos metros. 5. DETALLES SALIDA DE CAMPO 5.1. PUNTO DE ENCUENTRO Y VIAJE El punto de encuentro considerado para la presente salida de campo fue la plaza de armas de Ilo, el día 25 de noviembre del 2022 a las 6 am. Para ello se citó a todos los estudiantes y docente del curso para que puedan llegar antes de la hora para salir rumbo a Titire en la movilidad contratada. Figura 01: Ubicación del primer punto de encuentro, Fuente: Elaboración propia

15. 15 Tabla 01: Coordenadas de ubicación del primer punto de encuentro COORDENADAS DEL PUNTO DE ENCUENTRO ESTE NORTE ZONA 251186.00 m 8047426.00 m S 19 K Fuente: Elaboración propia En vista que algunos compañeros del curso viven en la Pampa, se consideró otro punto de encuentro que es frente al terminal, de este punto se recogió aproximadamente a 5 personas. Figura 02: Ubicación del segundo punto de encuentro, Fuente: Elaboración propia Tabla 02: Coordenadas de ubicación del primer punto de encuentro COORDENADAS DEL SEGUNDO PUNTO DE ENCUENTRO ESTE NORTE ZONA 252701.00 m E 8045805.00 m S 19 K Fuente: Elaboración propia

16. 16 Luego de recoger a todos los estudiantes, se procedió a viajar a la ciudad de Moquegua para luego ir hacia Titire a realizar el muestreo de agua y sedimento. Figura 03: Ruta Ilo - Moquegua, Fuente: Elaboración propia De Ilo a Moquegua, se tiene una distancia de 93 km aproximadamente, haciendo un tiempo para llegar a este destino de 1 hora y media. Se llegó a Moquegua a las 8 am, y se procedió a partir inmediatamente hacia Titire. Figura 04: Ruta Moquegua - Titire, Fuente: Elaboración propia

17. 17 Se hizo el recorrido hasta las aguas termales de Puente Bello, lugar en el que se hizo el muestreo y análisis de parámetros en situ, como pH, conductividad, temperatura y oxígeno disuelto. Tabla 03: Tiempo de viaje ruta Ilo - Titire TIEMPO DE VIAJE Ilo - Moquegua Moquegua - Titire Total 1: 30 hrs. 3:10 hrs 4:40 hrs. Fuente: Elaboración propia 5.2. PUNTO DE LLEGADA Y MUESTREO Se llegó a las aguas termales de Puente Bello y se procedió a recoger las muestras de agua y sedimentos. Figura 05: Vista general - Titire, Fuente: Elaboración propia Para la recolección de la muestra de sedimento se utilizó una pala y un envase de vidrio de 250 ml, la pala permitió recoger el material a estudiar y el envase sirvió como almacenador del mismo, una vez que se recogió la muestra, se enroscó el envase y se rotuló para luego guardarlo en el cooler.

18. 18 Para ello también se consideró medir las coordenadas del lugar , así como anotar en la pizarra acrílica datos como, hora, fecha , punto de muestreo y resultados del multiparámetro. Figura 06: Recolección de sedimento- Titire, Fuente: Elaboración propia Figura 07: Información de los puntos analizados - Titire, Fuente: Elaboración propia

19. 19 Figura 08: Resultados del multiparámetro, Fuente: Elaboración propia 5.3. RESULTADOS DEL MULTIPARÁMETRO PARA MUESTRAS DE AGUA A continuación se muestran algunos de los resultados del multiparámetro para las muestras de agua analizadas en diferentes puntos. Figura 09: Resultados del multiparámetro punto 1 , Fuente: Elaboración propia

20. 20 Figura 10: Resultados del multiparámetro punto 2 , Fuente: Elaboración propia Como se puede observar los valores para temperatura y para pH varían según el punto a analizar. Figura 11: Resultados del multiparámetro punto 3 , Fuente: Elaboración propia

21. 21 Valores máximo y mínimos de temperatura y ph En la siguiente tabla se hace una recopilación de la información obtenida por el multiparámetro. Tabla 04: Valores máximo y mínimos de temperatura y ph VALORES MÁXIMOS Y MÍNIMOS DE TEMPERATURA Y pH pH Temperatura Mínimo Máximo Mínimo Máximo 4.47 7.25 16.1 °C 43.3 °C Fuente: Elaboración propia 5.4. TRANSPORTE DE MUESTRAS A LABORATORIO Una vez recolectadas las muestras, se procedió a llevarlas al laboratorio de biotecnología de la UNAM, para su análisis; cada muestra se llevó correctamente rotulada y bien sellada para evitar que se pierdan las muestras. Figura 12: Muestras del grupo 03, Fuente: Elaboración propia

22. 22 Figura 13: Muestras de agua, Fuente: Elaboración propia 6. PROCEDIMIENTO LABORATORIO Para la identificación de microorganismos extremófilos en las muestras recogidas del río Titire, se utilizó el microscopio y un libro del Dr. Alejandro M. Fernández “MANUAL DE LAS DIATOMEAS PERUANAS” para el reconocimiento de las mismas. Figura 14: Manual de las Diatomeas Peruanas. Fuente:Dr. Alejandro M. Fernandez

23. 23 7. RESULTADOS Y ANÁLISIS Tabla 05: Muestra de Algas en paredes Filtrantes MUESTRA DE ALGAS EN PAREDES FILTRANTES Ulothrix Algae tricratium favus. tricratium favus. Muestra de Algas en Paredes Filtrantes Fuente: Elaboración propia Tabla 06: Musgo en la Pared MUESTRA DE MUSGO EN LA PARED . Frustulia patrickii,diatomeas

24. 24 Muestra de Musgo en la Pared Tabla 06: Muestra de alrededores del Río Titire MUESTRA DE ALREDEDORES DEL RÍO TITIRE Venturia chlorospora Diatomea Bacillariophyta Pinnularia viridis Muestra de alrededor del Río Titire

25. 25 Tabla 06: Muestra de Líquido de Algas MUESTRA DE tricratium favus./ Chlorophyta Pinnularia viridis Tabla 06: Muestreo de sales - alrededores MUESTRA DE SALES - ALREDEDORES Oxalato de calcio Muestreo de sales - alrededores

26. 26 8. CONCLUSIONES ● Luego de la visita a Titire y análisis en laboratorio se puede decir que se llegó a reconocer exitosamente las bacterias extremófilas que habitan y en el geiser de Titire comprobando su existencia en este lugar. ● Por otro lado, se pudo determinar que Titire es un lugar que cuenta con un grado de dificultad para su acceso, es decir que puede afectar a algunas personas que hagan este recorrido ya que este lugar se encuentra aproximadamente a 4200 m.s.n.m, siendo una altura considerable para la afección en ciertas personas por la altura y a otras por los olores fuertes de Sulfuros de los Géiseres que existen en la zonas cercanas al río Tambo. ● Además, gracias al recorrido realizado se ha logrado comprender que Titire es un lugar importante para la formación de Ingenieros Ambientales, ya que gracias a la expedición en Titire se pudo saber de la problemática ambiental que existe en las alturas de Moquegua, siendo solo un lugar de los muchos que existen a nivel nacional y en el mundo. ● En conclusión, la estadía en Titire permitió aplicar lo aprendido a lo largo de la Carrera Profesional de Ingeniería Ambiental en la UNAM, como la toma de muestras de agua, sedimentos, especies alrededor y condiciones de vida de microorganismos, además de análisis en laboratorio y manejo de equipos, esto con el final de saber interpretar los resultados de las pruebas realizadas.

27. 27 9. RECOMENDACIONES ● Para salidas de campo a lugares que se encuentre a altura altas, se sugiere tener precaución llevando pastillas para los mareos y demás cosas necesarias para evitar malestares durante el camino y el tiempo de estar en el lugar, algunas cosas necesarias son bolsas, papel, alcohol, casaca y demás para la protección de cada individuo. ● Por otro lado, se recomienda llevar ropa adecuada para el lugar como botas de agua, gorras y lentes de sol ya que hay presencia de lodos y caminos los cuales son difíciles de pasar con zapatillas comunes o zapatos bajos por el río que atraviesa este lugar. 10. BIBLIOGRAFÍA Osorio, U. R. (2022, febrero 18). Extremófilos: qué son, características y ejemplos. ecologiaverde.com. https://www.ecologiaverde.com/extremofilos-que-son-caracteristicas-y-ejemplos- 3768.html

28. 28 11. ANEXOS Figura 15: Punto de muestreo de agua, Fuente: Elaboración propia Figura 16: Llenado de datos para el punto de muestreo, Fuente: Elaboración propia

29. 29 Figura 17: Lectura del multiparámetro punto 1 . Fuente: Elaboración propia Figura 18: Lectura del multiparámetro punto 2, Fuente: Elaboración propia

30. 30 Figura 19: Posicionamiento de los sensores del multiparámetro, Fuente: Elaboración propia Figura 20: Muestreo de agua, Fuente: Elaboración propia

31. 31 Figura 21: Muestras de sedimento, Fuente: Elaboración propia Figura 22: Recolección de sales, Fuente: Elaboración propia

32. 32 Figura 23: Muestras recolectadas, Fuente: Elaboración propia Figura 24: Manual de las Diatomeas Peruanas. Fuente:Dr. Alejandro M. Fernandez

33. 33 Figura 25:Microscopio usado para la visualización de microorganismo extremófilos, Fuente: Elaboración propia Figura 26: Muestra de agua . Fuente:Dr. Alejandro M. Fernandez

34. 34 Figura 27: Herramienta de laboratorio. Fuente:Laboratorio de Biotecnología - UNAM Figura 28: Portaobjetos para microscopio. Fuente:Laboratorio de Biotecnología - UNAM

35. 35 Figura 29: Tapa de porta objetivo para microscopios. Fuente: Laboratorio de Biotecnología - UNAM Figura 30:Portaobjetivos con muestra. Fuente: Elaboración propia

36. 36 Figura 31: Microorganismos desde un microscopio. Fuente: Elaboración propia Figura 32: Microorganismos desde un microscopio. Fuente: Elaboración propia

37. 37 Figura 24:Microorganismos desde un microscopio.. Fuente: Elaboración propia Figura 24: Microorganismos desde un microscopio.. Fuente: Elaboración propia