Microorganismos celuloliticos

1. “Año de la universalización de la salud” UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental MICROORGANISMOS CELULOLITICOS PARA LA DEGRADACION MICROORGANISMOS CELULOLITICOS PARA LA DEGRADACION DE RESIDUOS VEGETALES DE RESIDUOS VEGETALES ESTUDIANTE : MARIDI ESTEFANI ARISACA GOMEZ CURSO : BIOTECNOLOGIA DOCENTE : Dr. HEBERT HERNAN SOTO GONZALES CICLO : VII ILO – PERÚ 2020

2. Introducción Actualmente una gran cantidad de residuos de celulosa que puede ser medida en billones de toneladas son productos en el mundo entero como resultado de actividades en la agricultura y la industria. El cultivo de flores representa una fuente importante de dichos residuos vegetales, este sector libera altos volúmenes de vegetales que dificultan su manejo y debido a su lenta degradación se convierten en un problema de alto impacto ambiental como perdida de espacio físico, impacto paisajístico, generación de plagas, etc. La utilización de microorganismos con actividad celulolitica representa una de las opciones con mayor viabilidad en la solución de esta problemática ya que el costo de inversión es bajo y se da un uso adecuado a dichos residuos obteniendo un sustrato que puede ser aprovechado como fuente de carbono en producción industrial.

3. MICROORGANISMOS CELULOLITICOS PARA LA DEGRADACION DE RESIDUOS VEGETALES 1. Microorganismos celulíticos Los microorganismos celuloliticos son comunes en los suelos de cultivo y forestales, en abono y en tejidos vegetales en descomposición. La heterogeneidad fisiológica de la microflora responsable permite que la transformación tome lugar en hábitats con o sin O2, con pH acido o alcalino, a bajos o altos niveles de humedad y en temperaturas justo sobre el punto de congelación hasta el rango termofilicos, entre las especies que utilizan celulosa bacterias mesofilicos aeróbicas y anaeróbicas, hongos filamentos, basidiomicetos, bacterias termofilicas y actinomicetos. Aunque muchos de estos organismos han sido estudiados en cultivo puro, la acción en la naturaleza es claramente el resultado de una comunidad compleja. (Martin, 1980) Los microorganismos degradadores de celulosa incluyen hongos y bacterias, aerobios y anaerobios, mesofilicos y termofilicos que ocupan una variedad de hábitats. Entre los hongos celuloliticos se destacan: Trichoderma reesei, Phanerochaete chrysosporium, Fusarium solani, Penicillum funiculosum, Trichoderma koningii, Sporotrix sp, Alternaria sp, Geotrichum sp, Rhizoctonia sp, Trametes sp, Paecilomyces sp, Mucor sp, Cladosporium sp., Bulgaria sp., Chaetomium sp., Helotium sp., Aspergillus sp. Las bacterias celuloliticas más abundantes y conocidas son las aerobias entre las cuales se puede citar: Cellulomonas sp, Microbispora bispora, Thermomonospora sp, Cytophaga sp, Corynebacterium sp, Vibrio sp, Bacillus sp., Pseudomonas sp., Thermobifida. Además se encuentran algunos anaerobios como: Acetivibrio cellulolyticus, Butirividrio sp., Bacteroides cellulosolvens, Bacteroides succinogenes, Clostridium cellulovorans, Clostridium thermocellum, Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens. Entre los actinomicetes destacan: Streptomyces drozdowiczii, Streptomyces cellulolyticus, Thermomonospora curvata, Thermomonospora chromogena, Thermomonospora alba y Thermomobifida fusca.

4. Los hongos con más fuerza celulítica están representados por especies de los generos, Aspergillus, Chaetomium, Curvularia, Fusarium, Memnoniella, Phoma, Thielavia y Trichoderma. Se ha propuesto que los hongos son los principales causantes de la degradación de la celulosa en suelos húmedos, mientras que las bacterias tienen mayor importancia en lugares semiáridos. 2. Celulosa La celulosa es muy importante constituyente carbonato de las plantas superiores y probablemente del compuesto orgánico más abundante en la naturaleza. Debido a que gran parte de la vegetación que pasa a formar parte del suelo es celulósica, la descomposición de este carbohidrato tiene una importancia muy especial en el ciclo biológico del carbono, consecuentemente los microorganismos del suelo que catabolizan la hidrólisis del material vegetal influencian el flujo de energía desde este hasta la formación de CO2 y su liberación a la atmosfera. Como las bacterias y hongos del suelo son los microorganismos mayormente involucrados en el ciclaje del material vegetal, cambios en el número de estos pueden indicar modificar en el contenido de materia orgánica del suelo. Cuando esto se corrobora con otros indicadores ecológicos (biomasa y diversidad de especies encontradas) se obtiene información acerca del estado del suelo y su productividad. Estructuralmente, la celulosa es un carbohidrato compuesto de unidades de glucosa unidas a una larga cadena lineal por enlaces ß en los átomos de carbono 1 y 4 de la molécula de azúcar. La celulosa existe en las plantas superiores, en las plagas, en muchos tipos de hongos y en los quistes de algunos protozoarios. El polisacárido está localizado en la pared celular donde se encuentra como unidades submicroscópicas de forma alargada conocidas como micelas. A su vez, estas micelas se arreglan en las estructuras más grandes, las microfribillas, las cuales están suficientemente empaquetadas para prevenir la penetración no solo de enzimas sino de pequeñas moléculas semejantes al agua. Una importante característica de la celulosa, relativamente inusual de los polisacáridos es su estructura cristalina, sin embargo, las fibras individuales no son

5. puramente cristalinas, lo que genera regiones amorfas donde las fibras contienen torceduras y espacios en sus microfibrillas lo cual permite la formación de microporos y capilares lo suficientemente espaciosos para permitir la penetración de moléculas relativamente grandes incluyendo, en algunos casos enzimas celuloliticas. Las microfibrillas de celulosa están estabilizadas por enlaces de hidrogeno intra e intermoleculares y rodeadas por polisacáridos hemicelulosicos que se unen a la celulosa por puentes de hidrogeno y enlaces covalentes, los cuales la hacen extremadamente resistente a la hidrolisis química y biológica. Asi mismo, las regiones amorfas es crucial para la biodegradación de la celulosa. 3. Degradación de la celulosa El mecanismo ampliamente aceptado para explicar la hidrolisis enzimática de la celulosa involucra la acción enzimática de tres enzimas: la endo ß-1,4 glucanasa, la exo ß-1,4 celobiohidrolasa y la ß-1,4 glucosidasa. La endo ß-1,4 glucanasa hidroliza aleatoriamente los enlaces ß-1,4 glucosidicos intramoleculares accesibles de cadenas de celulosa para producir oligosacáridos de varias longitudes. La exo ß-1,4 celobiohidrolasa cliva los extremos no reductores del sustrato generando unidades de celobiosa o glucosa y por último la ß-1,4 glucosidasa, completa el proceso hidrolitico convirtiendo los fragmentos de celobiosa a glucosa o removiendo glucosa desde los extremos no reductores de pequeños celoligosacaridos.

6. Bibliografía cesped, H. d. (2018). Control de los residuos vegetales en el césped de jardines particulares. Obtenido de https://web.extension.illinois.edu/lawntalk_sp/weeds/managing_thatch_in_home_lawns.cf m#:~:text=Llamamos%20residuos%20vegetales%20a%20la,y%20la%20superficie%20del%20s uelo.&text=Los%20componentes%20principales%20de%20los,de%20lo%20que%20se%20de scomponen. RODRIGUEZ, M. N. (2009). EVALUACIÓN DEL PAPEL DE LOS MICROORGANISMOS. Sonia Marcela Buitrago Morales, E. M. (2014). Aislamiento de microorganismos amilolíticos, celulolíticos y lignolíticos a partir del suelode humedales de Bogotá. Obtenido de file:///C:/Users/Usuario/Links/89-Texto%20del%20art%C3%ADculo-199-1-10-20141225.pdf Vallejos1, N. G. (2013). Degradación de residuos vegetales mediante inoculación con. Obtenido de file:///C:/Users/Usuario/Links/21-Article%20Text-85-1-10-20130627.pdf