Aislamiento Del Rumen Vacuno

grupo 13 de INGENIERIA SANITARIA SANITARIA APAZA CONDORI, Angela Marietta

CARRILLO DAZA, Greia

GOMEZ AL!AREZ, "i#$erl%n &o'ana

()ANCA LLAC(O, A$el

M)RGA LLAMOCCA, &o*eline

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

AISLAMIENTO DE BACTERIAS ANAEROBIAS DEL RUMEN VACUNO GRUPO: 13 INTEGRANTES:

APAZA CONDORI, Angela Marietta CARRILLO DAZA, Grecia GOMEZ ALVAREZ, Kimberln !"#ana $%ANCA LLAC$O, Abel M%RGA LLAMOCCA, !"&eline T%RNO: Vierne& 'e (:)*+:-*

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grupo 13 de INGENIERIA INGENIERIA SANITARIA APAZA CONDORI, Angela Marietta



()ANCA LLAC(O, A$el


AISLAMIENTO AISLAMIENTO DE BACTERIAS ANAEROBIAS DEL RUMEN VACUNO OBJETIVOS 1.

Aisl Aislar ar las las bacte bacteria riass anaer anaerobi obias as del rumen rumen de bovin bovinos, os, utili utiliza zando ndo medi medios os de cultivos selectivos( agar sangre).

MARCO TEORICO

LOS RUMIANTES

Los rumiantes son animales herbívoros cuyo principal alimento son las plantas que contienen contienen carbohidratos carbohidratos fibrosos, su principal característica característica y lo que lo diferencia de las especies de estómago simple o no rumiantes, es la posibilidad de degradar el alimento ingerido compuesto principalmente de celulosa, hemicelulosa y pectina.

Los rumiantes poseen la capacidad de digerir los alimentos en dos etapas, primero los ingiere y luego realiza la rumia, que es un proceso que consiste en regurgitar el material semidigerido y volverlo a masticar para deshacerlo, agregarle saliva y una nueva deglución. Los rumiantes tienen un aparato digestivo digestivo compleo compleo de importancia fundamental en los procesos de digestión y absorción.

Los rumiantes, por tener una dieta de vegetales ricos en celulosa, dependen de las poblaciones microbianas que se encuentran en su aparato digestivo, para la degradación de la celulosa, los mismos que producen una hidrólisis preliminar de la celulosa antes de que alcance el intestino.

Taxonomía de los Rumiantes

!or las características características zoológicas zoológicas los rumiantes son parte del suborden Ruminantia suborden Ruminantia del "rden Artiodactyla "rden Artiodactyla..

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()ANCA LLAC(O, A$el


Tabla ! #lasificación y características del orden Artiodactyla orden Artiodactyla..

Subo"den

Suiformes

#amilia

Re$"esentantes

Suidae

!orcino, abalí

Tayassuidae

!ecaríes

Hippopotamidae

Anatomía% Est&ma'o ( Rumia

$stómago verdadero

con % o & divertículos. Ausencia de

'ipopótamo

verdadero retículo, rumen u omaso. o rumia. #amel amello lo,, lla llama ma,, alp alpac aca, a,

Tylopoda

Camelidae

Ruminantia

Tragulidae Tragulidae

#iervo*ratón

Cervidae

#iervos, caribes

Giraffidae

-irafa, oapi

Antilocapridae

Antílope

Ruminantia

Bovidae

3

vicua, guanaco

/ovino, ovino, caprino, bfalo

$stóm stómag ago o tri trica came mera rall correspondiente a

rumen, retículo y abomaso. +umia.* +umia.*

$stómago tetracameral. +umia

grupo 13 de INGENIERIA SANITARIA SANITARIA APAZA CONDORI, Angela Marietta GOMEZ AL!AREZ, "i#$erl%n &o'ana


()ANCA LLAC(O, A$el


$n los subórdenes Suiformes, Typoda y Ruminantia, las Ruminantia, las especies poseen estómagos estómagos con varios compartimentos, compartimentos, pero los Ruminantia los Ruminantia de de la familia Cervidae, Giraffidae, Antilocapridae y Bovid Bovidae, ae, poseen estómagos de mayor compleidad por ser estómagos ser estómagos de cuatro compartimentos.

A$a"ato Di'esti)o de los Rumiantes

$l aparato digestivo de los rumiantes, rumiantes, es utilizado utilizado para que los alimentos ingeridos sean fragmentados mec0nica y químicamente, en sus mol1culas cons consti titu tuti tiva vass para para que que pued puedan an ser ser abso absorb rbid idos os y util utiliz izad ados os en la producción de energía, en el crecimiento y en la renovación celular y tisular.

$l aparato digestivo incluye la boca, esófago, un estómago de cuatro compartimientos compartimientos (tres preestómagos y un estómago verdadero), verdadero), intestino delgado e intestino grueso. Est&ma'o de los Rumiantes

$l estómago de los rumiantes es muy importante, debido a que permite aprovechar los alimentos ingeridos. $l estómago de los rumiantes pertenece al tipo de varias cavidades y est0 compuesto por cuatro compartimentos.

+umen o panza +etículo o redecilla o bonete "maso o libro Abomaso o estómago glandular.

Las tres primeras partes se las conocen como preestómagos o proventrículo y no poseen membrana membrana glandular glandular que cubra el epitelio escamoso estratificado. $n los compartimentos compartimentos del preestomago se da la degradación enzim0tica enzim0tica y la

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subdivisión de los alimentos, principalmente la celulosa, por medio de la flora microbiana y de la síntesis de 0cidos grasos de cadena corta.

$l estómago de los rumiantes ocupa la totalidad de la mitad izquierda de la cavidad abdominal y una parte de la mitad derecha.

Ilust"a*i&n +! $stomago de los rumiantes.

Rumen

$l rumen es el primer preestómago preestómago y el m0s grande. $l rumen o panza es un saco aplanado, lateralmente lateralmente dilatado y de gran capacidad. "cupa la totalidad totalidad de la cavidad abdominal izquierda y con su porción caudoventral atraviesa parcialmente la línea media y llega a la mitad derecha del abdomen. $ste compartimento, constituye m0s del 234 del volumen total del estómago y puede contener hasta %%3 litros de material con el %54 al &54 de materia seca. ('utens, &556)

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$l rumen y el retículo se forman, a partir de la región craneal del estómago embri embriona onari rio, o, crane cranealm alment entee lleg llegaa hasta hasta el diafr diafragm agmaa y caudal caudalme mente nte se e7tiende hasta la entrada de la pelvis.

$n el rumen, se distinguen dos superficies, una dirigida hacia las vísceras o cara visceral, que es algo irregular y est0 relacionada fundamentalment fundamentalmentee con el omas omaso, o, el aboma abomaso, so, el intes intesti tino, no, hígado hígado,, p0ncre p0ncreas, as, rión rión izqui izquierd erdo, o, gl0ndula adrenal homolateral, la aorta y la vena cava caudal. (8etty, 9isson, : 8rossman, &553) ; la otra superficie, dirigida dirigida hacia la pared del abdomen o cara parietal, que es conve7a, y est0 relacionada con el diafragma, la pared izquierda del abdomen y el bazo.

Adem Adem0s 0s pose poseee dos dos bord bordes es<< el bord bordee dors dorsal al,, que que se rela relaci cion onaa con con la musculatura sublumbar y el diafragma, y el borde ventral que se relaciona con la pared abdominal ventral y el abomaso. (8loobe, %=>=).

Las paredes del retículo ? rumen son musculares, poseen un e7enso sitema nervioso intrínseco y son capaces de desarrollar y coordinar patrones de movimiento movimiento muy compleos, compleos, que permiten permiten la retención selectiva en el rumen del material fermentable y la liberación de los residuos no fermentables.

$l rume rumen n prop propor orci cion onaa un ambi ambien ente te apro apropi piad ado, o, con con un sumi sumini nist stro ro de alimentos, para el crecimiento y reproducción de microorganismos, por ello la digestión en esta zona es nicamente por acción de microorganismos. $n la obra @Los 0cidos grasos vol0tiles, fuente de energía en los +umiantes de Bava Bavale leta ta,, se menc mencio iona na que que en el inte interi rior or del del rume rumen, n, las las pobl poblac acio ione ness micr microbi obiana anass a trav1 trav1ss de enzim enzimas as intra intra y e7tra e7tracel celul ulare ares, s, convi conviert erten en los los materiales materiales vegetales en 0cidos grasos vol0tiles de bao peso molecular comoC el 0cido fórmico, el ac1tico, el propiónico, el butírico, el isobutírico, el &* metil butírico, el val1rico, el isoval1rico, el caproico y el caprílico, que son absorbidos por las paredes del rumen y satisfacen las necesidades nutritivas

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del animal, adem0s se produce dió7ido de carbono y metano, los cuales se eliminan como productos residuales. Retí*ulo

$l retículo toma su nombre, de la disposición en forma de red de los pliegues de su mucosa, y est0 situado entre el diafragma y el rumen< en la región intra intrator tor07i 07ica ca de la cavid cavidad ad abdom abdomin inal, al, entre entre el se7to se7to y octavo octavo espac espacio io intercostal intercostal hacia la línea mediana. $sta cavidad se comunica con el rumen, a trav1s del pliegue retículo*ruminal que los convierte en una sola unidad funcional. Los 0cidos grasos producidos por la fermentación microbial son absorbidos en el rumen y el retículo.

Omaso

9e encuentra en su mayor parte en el lado derecho de la región intrator07ica de la cavidad abdominal, entre la s1ptima y onceava costilla, posee forma esf1rica y presenta dos partes claramente diferenciadas, el cuerpo y el canal omasal.

Abomaso

$l abomaso es el estómago verdadero de los rumiantes, tiene forma de una pera prolongada y est0 situado sobre la pared pa red ventral del abdomen.

Mi*"oo"'anismos del Rumen

$l rumen constituye un medio favorable, para el desarrollo de determinados micr microor oorgan ganism ismos< os< entre entre los los que predo predomi minan nan bacte bacteri rias as anaer anaeróbi óbicas cas y protozoos ciliados, c iliados, sin embargo, tambi1n se s e encuentran protozoos flagelados, flag elados, bacteriófagos y hongos h ongos en menor cantidad.

Tabla ,! Dicroorganismos del rumen.

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-"u$o

Biomasa M'!.//ml

/acterias pequeas

%255

Selenomonas

655

Oscillospira flagellates

&3

total

25*=5

%5*E5

Protozoos Protozoos ciliados ntodinia

655

!as"ytric"a # !iplodinia

655

$sotric"a#pidinia

%%55

'ongos

0 Biomasa

3*%5

#uenteC Adaptado de Andrea Dontalbetti, Dicrobiología del +umen, &55=.

$l nmero de microorganismos en el rumen, depende de la composición y estructura de la dieta, así como de las mltiples interacciones entre ellos. Las poblaciones microbianas interactan en el ecosistema ruminal, para ma7imizar ma7imizar la eficiencia eficiencia de fermentación fermentación del alimento. alimento. La ausencia de aire en el rumen, favorece el crecimiento de especies e7clusivas de bacterias, como las las que que pueden pueden digeri digerirr las parede paredess de celul celulosa osa de plant plantas as para para produc producir ir azucares sencillos.

1on'os

Los hongos constituyen hasta el >4 de la biomasa ruminal, ruminal, contribuyen a la digest digestió ión n de alim aliment entos os fibros fibrosos os durant durantee las las prim primer eras as horas horas despu1 despu1ss de consumidos. Fienen la capacidad de penetrar en los residuos celulósicos y e7cretan las celulasas en sitios internos de las partículas celulósicas. celulósicas. Los hongos no predominan en el rumen debido a su baa tasa de multiplicación en comparación con las bacterias.

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Ba*te"ias

Las

bac bacteria rias,

repr eprese esenta ntan

la

fracc acción

de

la

pobl oblació ción

rum ruminal

imprescindibles para la vida del rumiante. $n % ml de líquido de la panza hay hasta %5

%%

c1lulas c1lulas bacteria bacterianas nas y constit constituye uye de un 3 a %54 (peso (peso seco) seco) del

contenido de la panza. (9chlegel, %==G)

Adem Adem0s 0s las las bacte bacteria riass contri contribuy buyen en de dos form formas as a la nutri nutrici ción ón de los rumi rumian ante tes< s< la prim primer eraa por por medi medio o de los los 0cid 0cidos os form formad ados os dura durant ntee la degradación de los polisac0ridos, ya que las bacterias tienen la habilidad bioquímica de producir celulasas, que son las enzimas que intervienen en el proceso de hidrólisis de la celulosa, y la segunda por efecto de la sustancia celul celular ar de las bacte bacteri rias, as, que es degrad degradada ada en el inte intesti stino no y tamb tambi1 i1n n es reabsorbida.

Las bacterias del rumen, son predominantemente anaerobias estrictas, pero tambi1n coe7isten con anaerobias facultativas, adheridas a las paredes del rumen, 1stas usan el "& que proviene del torrente circulatorio y son muy importantes en las funciones del rumen. 2"oto3oos

$n el rumen solo se encuentran encuentran protozoos ciliados, que forman entre un &5 a E54 de la biomasa en el rumen. 9u contribución al metabolismo de los rumiant rumiantes es es pequea, pequea, en compara comparación ción a las bacterias. bacterias. A pesar de estar estar normalmente presentes no son imprescindibles para la función ruminal ni para la supervivencia supervivenc ia del animal.

Mi*"oo"'anismos Celulolíti*os

$n los animales superiores, que presentan la capacidad para alimentarse con celulosa, la acción de degradación d egradación no es directa< sino que, en el

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estómago presentan microorganismos, como bacterias y hongos aerobios y anaerobios, que tienen la capacidad bioquímica para degradar celulosa. $n el rumen ru men de los bovinos losmicroorganismos celulolíticos representan entre el % y 34 de la flora ruminal. (+odriguez, &553)

Metabolismo de los Rumiantes

!ara el metabolismo de los diversos compuestos de la dieta del rumiante, el rumen permite el crecimiento y desarrollo de microorganismos ruminales, así como contribuye a mantener las condiciones fisicoquímicas apropiadas como la temperatura, temperatura, p' y el control de la din0mica de reciclae de los compuestos compuestos en el rumen.

$l metabolismo de los rumiantes, se basa en la simbiosis microorganismos* rumiante, debido a que los enlaces de tipo beta presentes en los carbohidratos estructurales, solo pueden ser atacados por enzimas microbianas, liberadas por la flora ruminal en los lo s procesos digestivos digestivo s fermentativos.

$l proceso metabólico inicia en el retículo*rumen, en el que las paredes que poseen una musculatura muscu latura fuerte fu erte realizan movimientos ruminales, que mezclan eficazmente el contenido, facilitando así una fermentación continua de los alimentos ingeridos.

Los procesos de digestión en el tubo digestivo de los rumiantes dura entre &5 a E5 horas, lo cual es entre %5 a &5 veces m0s r0pido que en los ecosistemas naturales e7ternos. (+odríguez, &553)

Metabolismo Ruminal de los 1id"atos de Ca"bono

La mayor parte de la energía utilizada por los rumiantes, proviene de los carb carboh ohid idra rato tos, s, los los mism mismos os que que cons consti titu tuye yen n la prin princi cipa pall diet dietaa de los los rumiantes.

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Hurante el proceso digestivo de los hidratos de carbono, los microorganismos celulolíticos, se adhieren a la superficie de los pedazos de fibra vegetal< que fueron previamente cortadas por el efecto de la masticación, mezclado y rumia.

Los microorganismos adheridos en las fibras vegetales, liberan celulasas, que son enzimas enzimas que liberan liberan oligosac oligosac0ri 0ridos dos solubles solubles,, capaces capaces de realiza realizarr la digest digestió ión n e7tra e7tracel celul ular ar de la celul celulosa osa,, produc producie iendo ndo resid residuos uos peque pequeos, os, especialmente celobiosa que es incorporada a la bacteria y atacada por la enzima celobiasa, que la desdoblar0 en dos glucosas.

Iinalmente, la glucosa es utilizada por los microorganismo para obtener energía vía glucolítica y producir 0cidos grasos vol0tiles (A8J), que son abso absorb rbid idos os a trav trav1s 1s de la pare pared d rumi rumina nall a una una velo veloci cida dad d simi simila larr a su velocidad de producción. Alrededor de un >54 de la energía fermentada en el rumen es convertida en A8J, el resto se pierde como calor y metano.

Metabolismo Ruminal del Nit"&'eno

Las proteín proteínas as constit constituyen uyen el compone componente nte principa principall de nitróge nitrógeno no en los rumiantes, los forraes verdes de la dieta del animal forman entre el 25 al >54 del nitr nitróge ógeno no total total inger ingerid ido. o. (/u7a (/u7ad1 d1,, %==E). %==E). Kna Kna parte parte de las las proteínas ingeridas llega al intestino, pero la mayor parte, es degradada generalmente por microorganimos, que somenten a las proteínas a distintos procesos enzim0ticos para su hidrolisis.

Las Las prote proteín ínas as son degra degradad dadas as por los los micro microor organ ganis ismo moss rumin ruminal ales, es, a compuestos m0s simples como p1ptidos, amino0cidos y amoníaco ('6), que son de f0cil asimilación. La degradación de las proteínas en el rumen, est0 influenciada por la solubilidad de las mismas en el líquido ruminal. !roteínas como albminas y globulinas, poseen una alta solubilidad en soluciones salinas diluidas y la tasa de degradación ruminal es alta, sin

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embargo, proteínas como prolaminas y gluteninas tienen una baa tasa de degradación en el rumen.

Metabolismo Ruminal de las -"asas

Las grasas son los lípidos m0s importantes en la alimentación animal. La digestión y absorción de las grasas se realiza con fines energ1ticos, así como para la constitución de teido adiposo y síntesis de grasa l0ctea. (/u7ad1, %==E)

Las grasas de los alimentos sufren dos transformaciones en el rumen< la primera la lipólisis, li pólisis, que es la liberación liber ación de los 0cidos grasos de los 1steres presentes en los lípidos de los alimentos, y la segunda es la biohidrogenación, que es el procesos pro cesos de saturación satur ación de los dobles enlaces de los 0cidos grasos. (Dartínez, !1rez, !1rez, 8ómez, : #arrión, &5%5) . Ba*te"ias del Rumen

Las bacterias son los microorganismos m0s abundantes en el compleo retículo*rumen, e7iste alrededor de %5 billones de c1lulas bacterianas por gramo de contenido ruminal. Las bacterias, en este compleo presentan una gran diversidad de g1nero y especies, debido a la presencia de una amplia gama de alimentos e7istentes en rumen. 9e estima, que e7isten alrededor de &55 a &35 especies, las mismas que son responsables responsables de la degradación de los nutrientes nutrientes de los alimentos, siendo indispensables indispensables para desarrollo de los rumiantes. (+odríguez y Jalencia, &55>)

Las bacterias del rumen, son altamente especializadas en la degradación de los comp compues uesto toss que e7ist e7isten en en esta esta cavida cavidad< d< tomand tomando o en cuenta cuenta que diferent diferentes es dietas dietas en los rumiant rumiantes es modific modifican an el la flora flora bacteria bacteriana na del rumen.

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La fermentación fermentación en los rumiantes est0 acoplada al crecimiento crecimiento microbiano, por ello algunas bacterias b acterias pueden utilizar u tilizar el e l amoniaco o urea como fuentes fue ntes de nitróg nitrógeno eno para para produc producir ir amin amino0c o0cid idos, os, que de otra otra mane manera, ra, estos estos compuestos serían intiles para los rumiantes. Así mismo, las proteínas bacterianas producidas en el rumen constituyen la fuente principal de amino0cidos para el animal.

Las Las fibra fibrass y otros otros polím polímer eros os veget vegetal ales es insol insolubl ubles, es, que no pueden pueden ser degradados por las enzimas del animal, son fermentados por bacterias a 0cidos grasos vol0tiles, principalmente ac1tico, propiónico, butírico y a gases como #"& y #'E. Los A8J atraviesan las paredes del rumen y pasan a la sangre, luego son o7idados o 7idados en el hígado híg ado y pasan a ser la mayor may or fuente de energía para las c1lulas. Fambi1n ambi1n algunas algunas bacteria bacteriass degradan degradan compone componente ntess tó7icos tó7icos de la dieta, dieta, como los amino0cidos mimosina y sus derivados, que inhibe a algunas bacterias del rumen, pero es hidrolizada por otras. otra s.

Las bacterias del rumen, varían de acuerdo al sustrato que degradan, la mayoría utiliza monómeros o polímeros. $ntre las bacterias especialistas encontramos a Rumino%acter amylop"ilus, que utiliza solo almidón< tambi1n est0 &i%ro%acter &i%ro%acter succinogenes, que utiliza principalmente celulosa< en contraste, con las cepas de Butyrivi%rio de Butyrivi%rio fi%risolvens, que son generalistas, es decir que pueden degradar un amplio rango de sustratos incluido almidón, celulosa, 7ilano y pectina. ('osbson y 9teart, %==G)

Algunas de las /acterias presentes en el rumen se describen a continuación.

Tabla 4! Algunas bacterias del rumen.

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()ANCA LLAC(O, A$el


O"'anismo

&i%ro%acter succinogenes

Mo"5olo'ía

Mo)ilidad

2"odu*tos de 5e"menta*i&n

Sust"ato

9uccinato, acetato, /acilo

*

formiato

#elulosa

Acetato, formiato, Butyrivi%rio fi%risolvens

Ruminococcus al%us

/acilo curvado

#oco

M

lactato, butirato, ' & y

#elulosa

#"&

*

Acetato, formiato, ' & y

#elulosa

#"&

Clostridium loc""eadii Ruminococcus

/acilo

(espora)

Acetato, formiato, M

Acetato, succinato y

#oco

'&

&lavefaciens

#elulosa

#elulosa

Clostridium

/acilo

Acetato, formiato,

#elulosa

polysacc"arolyticum polysacc"arolyticum

(espora)

butirato y '&

Almidón

Bacteroides ruminicola

Iormiato, acetato y /acilo

*

Rumino%acter amylop"ilus Selenomonas ruminantium Succinomas amylolytica

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butirato, butirato, '& y #"&

succinate

Almidón

Iormiato, acetato y /acilo

*

/acilo curvado

succinate

Almidón

Acetato, propionato y M

lactate

Almidón

Acetato, propionato y "valado

M

succinate

Almidón

grupo 13 de INGENIERIA INGENIERIA SANITARIA APAZA CONDORI, Angela Marietta GOMEZ AL!AREZ, "i#$erl%n &o'ana

CARRILLO DAZA, Greia ()ANCA LLAC(O, A$el


Streptococcus %ovis Selenomonas lactilytica

#oco /acilo curvado

*

Lactato

Almidón

M

Acetato y succinato

Lactato

Acetato, propionato, 'egasp"aera elsdenii

#oco

*

butirato, valerato,

Lactato

coproato, ' & y #"& (iellonella p)rvula

*ac"nospira multiparus

Acetato, propionato y

#oco /acilo curvado

Lactato

'&

M

Acetato, formiato,

!ectina

lactato, '& y #"&

Acetato, propionato y

Anaerovi%rio lipolytica lipolytica

/acilo

u%acterium ruminantium

/acilo

*acto%acillus ruminis

/acilo

Lactosa

Azucares

*acto%acillus vitulinus

/acilo

Lactosa

Azucares

Lipolítico

succinate Iormiato, butirato,

Nilano

lactosa y #"&

'et"ano%revi%acter ruminantium

/acilo

*

#'E

Detanógenos

/acilo

M

#'E

Detanógenos

Lactosa y '&

Arom0ticos

'et"anomicro%ium 'et"anomicro%ium mo%ile u%acterium o+idoreducens

/acilo

#uenteC Adaptado de Andrea Dontalbetti, Dicrobiología del +umen, &55=. #un*i&n de las Ba*te"ias en el Rumen

Las bacterias que se encuentran en el rumen, son las encargadas de realizar varias funciones vitales para el bienestar de los rumiantes.

!oseen !oseen la capacid capacidad ad de degradar degradar fibras y carbohi carbohidrat dratos os en A8J, A8J, dió7ido dió7ido de carbono y metano.

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La ferm fermen enta taci ción ón est0 est0 vinc vincul ulad adaa al crec crecim imie ient nto o micr microb obia iano no y las las prot proteí eína nass sintetizadas son la mayor fuente de proteínas para el animal.

Los microorganismos del rumen sintetizan vitaminas necesarias para el rumiante.

Algunas Algunas bacterias bacterias del rumen degradan degradan los compone componente ntess tó7icos tó7icos de la dieta dieta del animal.

Res$i"a*i&n de las Ba*te"ias en el Rumen

Las principales bacterias bacterias del rumen son anaerobias estrictas, que est0n adaptadas adaptadas a la ausencia de o7ígeno y sólo crecen en un medio e7ento de "&< ya que es tó7ico para este tipo de bacterias. !ero e7iste una gran proporción de especies, que pueden crecer tanto en condiciones condiciones aeróbicas aeróbicas como en anaeróbicas, llamadas bacterias bacterias facultativas< facultativas< que tienen la capacidad de obtener energía tanto por respiración en presencia de "&, como por fermentación en ausencia de "&.

Condi*iones $a"a el Desa""ollo de Ba*te"ias Ruminales

Las condiciones en el rumen, usualmente son estables y se mantienen controladas por el tipo, cantidad y calidad del alimento consumido. $l factor de temperatura en el rumen es alrededor de 6=O # y puede variar entre 6>O # a E&O #. Adem0s en el rumen est0 presente una pequea cantidad de o7ígeno, el p' es razonablemente estable con valores entre 3.> y G.5, que est0 influenciado directamente por la saliva. (-ouany, %==%)< tambi1n posee osmolaridad media de &>5*6E5 m"smPL y condición redo7 de *&35 a *E35 mJ (Alvarez, !1rez, He la #ruz, Quincosa : 90nchez, &55=)

2"odu*tos de la #e"menta*i&n Ruminal

Los productos de la fermentación fermentación ruminal son muy variados, entre los principales principales se encuentran el lactato y succinato, que sirven como sustratos de energía primarios

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para otras bacterias, pero la mayor concentración de productos obtenidos por fermentación ruminal son los 0cidos grasos vol0tiles . Clasi5i*a*i&n de las Ba*te"ias Ruminales

Las bacterias del rumen son microorganismos muy compleos y pueden clasificarse de much muchas as form formas, as, en base base a la morfo morfolog logía ía,, a la presen presencia cia de ap1ndi ap1ndice ces, s, a la composición química celular, en base a los sustratos atacados y a los productos finales de su metabolismo.

Las bacterias ruminales ruminales en base a los principales sustratos sustratos que emplean emplean se clasifican clasifican enC 















#elulolíticas 'emicelulolíticas Amilolíticas !roteolíticas Lipolíticas Detanog1nicas /acterias que utilizan los 0cidos intermedios /acterias que utilizan azucares

Ba*te"ias Celulolíti*as

Las bacterias celulolíticas celulolíticas tienen la capacidad para degradar los hidratos de carbono polim1ricos a compuestos sencillos como los acidos grasos y los alcoholes. Las bacterias principalmente degradan celulosa a trav1s de un compleo enzim0tico celulósico y por la e7creción de celulasas e7tracelulares.

$l p' dentro del rumen es un factor que afecta al desarrollo bacteriano, ya que las bacterias celulolíticas se desarrollan meor en el e7tremo menos 0cido de p' entre 2,5 a 2,=. Duchas especies celulolíticas pueden tambi1n degradar la himicelulosa.

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La acción de las bacterias celulolíticas en el rumen, se incia en los primeros cinco segund segundos os en el que los los alime alimento ntoss vegeta vegetales les ingre ingresan san al rumen rumen,, colon coloniza izando ndo la superficie de los restos vegetales< adem0s la presencia de amonio en el medio facilita la multiplican de las bacterias r0pidamente. $ntre las bacterias celulolíticas e7iste diferentes diferentes formas de degradación de celulosa segn se trate de los grupos aerobios o anaeróbicos. #on algunas e7cepciones, los grupos anaeróbicos degradan celulosa a trav1s de un compleo enzim0tico celulósico, y los grupos aeróbicos, degradan la celulosa a trav1s de la e7creción de celulasas e7tracelulares.

$ntre los g1neros que llevan a cabo el proceso de degradación de celulosa tenemos Cellulomon Cellulomonas, as, Bacteroi Bacteroides, des, Clostridium Clostridium,, Ruminococcu Ruminococcuss y Acetivi%rio< Acetivi%rio< los mismos que poseen poseen los los mayor mayores es comple compleo oss mult multie ienzi nzim0 m0tic ticos os e7tra e7tracel celul ulare ares, s, llam llamado adoss celulosomas. (+odriguez, &553)

Ba*te"ias 1emi*elulolíti*as

La hemi hemice celul lulosa osa es un impor importa tant ntee comp compone onente nte de las las parede paredess celul celular ares es y est0 est0 compuesta por he7osas, pentosas y generalmente 0cidos urónicos. $l porcentae de hemicelulosa en la madera puede ser hasta del &34. (Lomenca, %=G5)

Los Los orga organis nismo moss capac capaces es de degra degradar dar celul celulosa osa,, habit habitual ualme mente nte puede pueden n util utiliza izar r hemicelulosa< pero algunas especies hemicelulolíticas no pueden utilizar la celulosa como fuente de energía.

Las principales bacterias hemicelulolíticas del rumen son son Butyrivi%rio fi%risolvens, Bacteroides rumin-cola y Ruminococcus spp.

Ba*te"ias Amilolíti*as

Las bacterias amilolíticas se encuentran en el rumen, en mayor cantidad cuando la dieta del rumiante es rica en almidón, las bacterias poseen enzimas amilolíticas que aseguran la conversión de materiales amil0ceos en 0cidos grasos vol0tiles. Las

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()ANCA LLAC(O, A$el


bacterias celulolíticas tienen la capacidad de digerir almidón, sin embargo, algunos microorganismos amilolíticos no pueden utilizar celulosa.

$spe specie cies

import portaantes que digie gieren almidón dón

sonC Bacteroides amylop"ilus,

Succinomona amylol-tica, Butyrividrio fi%risolvens, *ac"nospira mult-parus y Bacteroides rumin-cola.

Ba*te"ias 2"oteolíti*as

Las proteínas digeridas por los rumiantes son degradadas principalmente por las bacterias proteolíticas del rumen. (Dartínez, Alarcon, : Doyano, &555) $ntre 1ste tipo tipo de bact bacter eria iass enco encont ntra ramo moss a espe especi cies es como comoCC Bacteroides amylop"ilus, B. ruminicola, algunas cepas de Buty/rivi%rio fi%risolvens y Streptococcus %ovis.

Ba*te"ias Li$olíti*as

Las bacterias lipolíticas producen la enzima lipasa, que se encarga de catalizar la hidró hidróli lisi siss de las las grasa grasass o 0cido 0cidoss graso grasoss y el glice glicerol rol.. Las Las bacte bacteri rias as del del rume rumen n participan activamente en la hidrogenación de los 0cidos grasos insaturados de cadena larga y son responsables responsables de la composición constante de la grasa corporal de los rumiantes.

Ba*te"ias Metano'6ni*as

Las bacterias metanog1nicas son las encargadas de regular la fermentación total en el rumen, ya que eliminan eliminan el hidrogeno gaseoso ('&), mediante la formación de metano (#'E). Las bacteri bacterias as metanog metanog1nic 1nicas, as, adem0s adem0s promueve promueven n el crecimi crecimiento ento de otras otras espec especies ies bacte bacteri riana anass en el rume rumen n y permi permiten ten una ferm ferment entac ación ión m0s m0s efica eficaz. z. La reducción de #"& con '& gaseoso es el m1todo primario por el cual se produce el metano en el rumen

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Algun Algunas as de las bacte bacteri rias as metan metanog1 og1nic nicas as sonC sonC 'et"ano%revi%acter 'et"ano%revi%acter ruminantium, 'et"ano%acterium formicicum y 'et/"anomicro%ium mo%ile.

Las bacterias que utilizan 0cidos intermedios en el rumen, realizan la fermentación secundaria de los productos finales de otras bacterias del rumen, los 0cidos pueden ser el lactato, succinato y metanato.

Ba*te"ias 7ue utili3an A38*a"es

La mayoría de las bacterias del rumen que son capaces de utilizar carbohidratos compleos, pueden fermentar disac0ridos o monosac0ridos como la glucosa.

Identi5i*a*i&n Ba*te"iana

!ara !ara la iden identi tifi fica caci ción ón bact bacter eria iana na es nece necesa sari rio o real realiz izar ar un estu estudi dio o sobr sobree las las características tintoriales, morfológicas y bioquímicas de los microorganismos. La identif identificac icación ión por coloraci coloración ón permite permite conocer conocer los detalle detalless morfoló morfológico gicoss de las bacterias, e7isten varias t1cnicas empleadas, pero la coloración de 8ram permite distinguir entre bacterias 8ram positivas y 8ram negativas< debido a la diferente estructura química que se presenta en la pared celular de las bacterias. Las bacterias 8ram positivas forman un compuesto estable con el violeta de genciana y aparecen teidas de violeta y las 8ram negativas se tien de rosado.

Las características características morfológicas de una bacteria, como organismo organismo individual vienen dadas por la rigidez de su pared. Las bacterias suelen adoptar fundamentalment fundamentalmentee una de las siguient siguientes es formasC formasC esf1ric esf1rica, a, cilíndr cilíndrica, ica, helicoi helicoidal, dal, filame filamentos ntosaa o formas formas intermedias de los casos anteriores.

Las pruebas bioquímicas, se basan en la habilidad de las bacterias para producir diferentes enzimas, codificadas por el material gen1tico del cromosoma bacteriano. $stas enzimas involucradas en el metabolismo bacteriano, pueden ser detectadas en

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medio medioss de culti cultivo vo especi especial ales es que conti contiene enen n los los subst substra ratos tos sobre sobre los los cuale cualess las las enzi enzima mass act actan an,, unt unto o con con un sist sistem emaa indi indica cado dorr que que perm permit itir ir00 visu visual aliz izar ar la degradación del substrato o la presencia de un metabolito específico. Adem0s las pruebas bioquímicas evalan varios par0metros, como la presencia o ausen ausenci ciaa de flage flagelo los, s, media mediante nte la prueba prueba de movi movilid lidad, ad, la produ producc cción ión o no de hemolisinas, el requerimiento o no de algunos factores especiales, la producción o no de algunas to7inas, etc.

MATERIALES 9 METODOS MATERIAL RE:UERIDO; a< Mate Mate"ia "iale less de de )id" )id"io io  Datraz de &35 ml !robeta de %55 ml  b< E7ui$os $stufa a 6GR# Autoclave   /alanza 

*< Rea*ti)os Agar sangre d< Ot" Ot"os mate mate"i "ial ales es Dechero de /unsen   Asa de Solle Anticoagulante   !apel de aluminio  Duestra de rumen /icarbonato de sodio   Agua destilada Acido cítrico   /olsas ziploc !lacas !etri   Heposito con tapa  Jela $ncendedor 

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Lo*ali3a*i&n del lu'a" de Muest"eo

$l líquido ruminal utilizado para el aislamiento de las bacterias, se lo obtuvo de la $mpresa $mpresa Dunicipal de +astro y !lazas de 8anado del #antón #uenca, ubicado en la vía a !atamarca y calle del camal. Ilust"a*i&n =! Kbicación del #amal de +io 9eco

#uenteC Dapa 8oogle maps

Muest"eo del Lí7uido Ruminal Las muestras de líquido se obtuvieron con la ayuda del encargado del faenamiento

durante la maana.9e obtuvieron muestras del rumen en envases est1riles de 35ml.

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Ilust"a*i&n /! $stomago de bovino.

$nvase con la muestra de líquido ruminal.

Medio de *ulti)o ( Ase""ín

!ara el crecimiento crecimiento de microorganismo microorganismoss se empleó Agar Agar /ase 9angre adicionado adicionado con el %4 de aserrín como medio base para el cultivo de los microorganismos ruminales.

$l aserrín aserrín fue utiliza utilizado do como como nutrien nutriente te para los microor microorgani ganismo smoss y permiti permitió ó el crecimiento y aislamiento de microorganismos que emplean celulosa como nutriente. $l tamao de partícula del aserrín empleado fue menor a & mm y fue esterilizado en autoclave a %3 !9T durante %3 minutos, antes de mezclarlo con el agar.

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()ANCA LLAC(O, A$el


Ilust"a*i&n ,! Dedio de cultivo y aserrín.

2"e$a"a*i&n Lí7uido Ruminal

$l líquido ruminal de cada muestreo se filtró para retener los materiales gruesos flota otantes,

y

obt obtene ener

nic nicamente nte

el

mate aterial ial

líqui quido

que

conti ntiene

los

microorganismos. Des*"i$*i&n ( $"e$a"a*i&n de A'a" San'"e A'a" Base San'"e

Dedio Dedio para para propós propósit itos os gener generale ales, s, para para el aisla aislami mient ento o y cult cultivo ivo de numer numeroso ososs microorganismos. $s un medio general rico en nutrientes, por lo que permite el crecimiento de una amplia variedad de bacterias.

#on la adición de sangre, el medio es til tanto para el aislamiento y cultivo de microorganismos aerobios y anaerobios nutricionalmente e7igentes a partir de una gran variedad de muestras, como para la observación de reacciones de hemólisis.

Com$osi*i&n A'a" Base San'"e

A'a" Base San'"e

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Tnfusión de corazón vacuno

355g

Friptosa

%5g

#loruro sódico

3g

Agar

%3g

p' final 2,>

2"e$a"a*i&n

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

!ara su preparación pesamos &.& g de agar base para 25 ml de agua destilada



9e agrega 5.5&& g de aserrín en un matraz de &35 ml



Dezclar perfectamente hasta obtener una suspensión homog1nea.



#alentar con agitación frecuente y hervir % minuto.



$sterilizar %3 minutos a %&%O#.



$nfriar a E3*35O# agregar sangre desfibrinada al 34.



'omogeneizar y distribuir en placas o tubos.




Siemb"a

!or inoculación directa del material en estudio, sobre la superficie del medio de cultivo. Ksamos el m1todo de siembra por estrías

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#on el asa de Solle se distribuye el inoculo por estrías en zig*zag con escasa separación unas de otras

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In*uba*i&n Tncubamos a 6G R# por E> horas en estufa 9i no contamos con la estufa creamos un ambiente parecido en una caa de carton colocando un foco de &3 atts por E> horas

Condi*iones de Anae"obiosis

!ara !ara crear crear una atmosfera atmosfera anaerobi anaerobia, a, dentro de una bolsa ziploc bolsa ziploc se empleó 0cido cítrico cítrico (#2'>"G) y bicar bicarbon bonat ato o de sodio sodio (a' (a'#" #"6) combinados con agua, que produce una reacción que qu e emite dió7ido dió7 ido de carbono car bono (#"&), el mismo que desplaza al o7ígeno y permite un ambiente adecuado para el crecimiento de los microorganismos anaerobios.

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#ondiciones de anaerobiosis en laboratorio.

Fambi1n podemos crear anaerobiosis colocando las placas en un envase con tapa y cerrando con una vela prendida adentro. La vela ser apagara y asi se consumir0 el o7ígeno creando un ambiente anaerobio

Aislamiento de Ba*te"ias

!ermite la separación de los microorganismos al estado de pureza a partir de una muestra del problema. $n nuestro caso .rumen vacuno. 9e requirió medio solido con gran superficie para que los microorganismos al ser diseminados sobre el medio, generen su propia cepa por formación de colonias separadas ( el que usamos fue el agar sangre)

CONCLUSIONES 9 RECOMENDACIONES Resultados; $l aislamiento de bacterias anaerobias a partir del rumen vacuno Con*lusiones



Dediante el uso de medios selectivos para microorganismos y a partir del fluido ruminal fresco es posible aislar bacterias ruminales

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

Los inóculos utilizados para el aislamiento de las bacterias, se obtuvieron de vacas, con lo que se comprueba la presencia de bacterias degradadoras de aserrín en bovinos..



La baa activid actividad ad celulol celulolític íticaa de las bacteri bacterias, as, puede puede estar estar directam directamente ente relacionada con el tipo de sustrato y los medios de cultivo empleados para los an0lisis< ya que 1stos no incluyen todas las condiciones fisicoquímicas y nutritivas presentes en el rumen. Adem0s de la falta de interacciones con otros microorganismos que estimulan la actividad celulolítica de las bacterias.

>!, Re*omenda*ione Re*omenda*ioness

Las bacterias aisladas corresponden a una pequea parte de la población bacteriana del rumen de bovinos, para identificar a una mayor cantidad de especies especies bacteri bacterianas anas es necesari necesario, o, increm incrementa entarr el nmero nmero de muestra muestrass de líquido ruminal, así como emplear diferentes medios de cultivo y pruebas de identificación. 9e debe sembrar con la presencia del mechero de /unsen prendido para evitar microorganismos y contaminación

9e debe debe meo meora rarr las las cond condic icio ione ness de labo labora rato tori rio o para para este ste tipo tipo de investigaciones, ya que es posible, que algunas bacterias aisladas durante la investigación provinieron de la transmisión de contaminación en laboratorio.

$s necesario e7perimentar con las bacterias aisladas en esta investigación, realizando la tincion gram para diferenciar bacterias gram*positivas y gram* negativas ANE?O 

Tin*i&n de -"am!

$l principio de la tinción es de acuerdo con la estructura y grosor de la pared bacteriana, agrupar las bacterias en 8ram positas y 8ram negativas. Las 8ram

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positivas poseen una capa gruesa de peptidoglic0n y carecen de membrana e7terna, por lo que fian el colorante colora nte cristal violeta. Las 8ram negativas tienen una capa cap a m0s delgada de peptidoglic0n y poseen una membrana e7terna, y no se fia el colorante.

T6*ni*a;

%. $7tensi $7tensión ón de una fina fina capa de muest muestra ra sobre sobre el porta porta obetos. obetos. &. 9eca 9ecarr de la mues muestra tra al aire aire.. 6. Iiac Iiació ión n por fla flame meado ado de de la placa placa E. Adic Adició ión n del del colo colora rant ntee i. ii.

#ubrir #ubrir la la placa placa con con crista cristall violet violetaa durante durante % a & minut minutos os y lavar lavar.. #ubrir #ubrir la la placa placa con Lugol Lugol durante durante % a & minutos minutos y lavar lavar..

iii. iii.

9e decol decolora ora la muest muestro ro con con alcoh alcohol*c ol*ceto etona na durant durantee &5 segundos segundos

iv. iv.

#ubrir #ubrir la la placa placa con safra safranina nina durante durante % minuto minuto y lavar lavar..

3. 9ecar ecar la la mue muest stra ra 2. 9e coloca coloca una gota gota de aceite de de inmersión inmersión y se observa en en el microscopi microscopio. o.

Resultados

9egn la forma se clasifican enC 







#ocosC esf1ricos. /acilosC bastones (algunos bacilos pequeos se denominan cocobacilos) $spiralesC coma, forma 9 o espiral. !leomórficasC adoptando diferentes formas. (aspecto gelatinoso)

9egn el color se clasifican enC 8ram negativas (*)C estar0n teidas de un color ros0ceo. 



8ram positivas (M)C estar0n teidas de un color violeta.

ANE?O ,; 5otos

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Aislamiento Del Rumen Vacuno

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