Abstract Introduction: From a microbiological point of view, Staphylococcus aureus is one of the main contaminants causing foodborne illnesses, with symptoms such as nausea, vomiting, diarrhea, abdominal cramps, joint or back pain and fatigue. Bacterial resistance of pathogenic bacteria has recently been found to be a public health problem. An alternative is the use of microencapsulated probiotics for the inhibition of pathogenic microorganisms such as Lactobacillus casei. Objective: Evaluate microencapsulated Lactobacillus casei ATCC 393® under in-vitro conditions simulating the gastrointestinal environment and the inhibitory potential on Staphylococcus aureus ATCC BAA 1708®. Materials and methods: Reconstitution, seeding and adjustment of the inoculum; antibiogram of the two bacterial strains; fermentation kinetics of Lactobacillus casei; identification of peptides, amino acids and lactic acid of the supernatant; resistance of Lactobacillus casei to different temperatures (37 °C and 45 °C); microencapsulation of Lactobacillus casei; study, characterization and exposure to simulated gastrointestinal conditions of the microencapsulate after 90 days of storage and production of Exopolysaccharides. Results: The results indicate inhibitory action of the Lactobacillus casei strain against pathogenic bacteria; exponential phase at 15 hours (MRS culture medium) and 18 hours (PRO culture medium); results of the microencapsulation study and analysis: viability 100 %; efficiency 84,64 %; humidity 4,0 %; solubility 99,8 %; wettability 2 min with 22 seconds; water activity 0,617 and particle size between 2,10 μm and 5,28 μm. Conclusion: It was concluded that the microencapsulated Lactobacillus casei showed inhibitory properties against the pathogenic strain.

Resumen Introducción: Desde un punto de vista microbiológico, Staphylococcus aureus es uno de los principales contaminantes causante de enfermedades de trasmisión alimentaria, con síntomas como náuseas, vómitos, diarrea, calambres abdominales, dolor articular o de espalda y fatiga. Recientemente, se ha encontrado resistencia bacteriana de bacterias patógenas siendo un problema de salud pública. Una alternativa es la utilización de probióticos microencapsulados para la inhibición de microorganismos patógenos como Lactobacillus casei. Objetivo: Evaluar Lactobacillus casei ATCC 393® microencapsulada bajo condiciones in vitro que simulan el ambiente gastrointestinal y potencial inhibitorio sobre Staphylococcus aureus ATCC BAA 1708®. Materiales y métodos: Reconstitución, siembra y ajuste de inóculo; antibiograma de las dos cepas bacterianas; cinética de fermentación de Lactobacillus casei; identificación de péptidos, aminoácidos y ácido láctico de sobrenadante; resistencia de Lactobacillus casei a diferentes temperaturas (37 °C y 45 °C); microencapsulación de Lactobacillus casei; estudio, caracterización y exposición a condiciones gastrointestinales simuladas del microencapsulado después de 90 días de almacenamiento y producción de Exopolisacáridos. Resultados: Los resultados indican acción inhibitoria de la cepa Lactobacillus casei frente a la bacteria patógena; fase exponencial a las 15 horas (medio de cultivo MRS) y a las 18 horas (medio de cultivo PRO); resultados del estudio y análisis del microencapsulado: viabilidad 100 %; eficiencia 84,64 %; humedad 4,0 %; solubilidad 99,8 %; humectabilidad 2 min con 22 segundos; actividad de agua 0,617 y tamaño de partícula entre 2,10 μm y 5,28 μm. Conclusión: Se concluyó que Lactobacillus casei microencapsulado presentó propiedades inhibitorias frente a la cepa patógena.

Resumen Los exopolisacáridos (EPS) pueden ser utilizados como agentes reductores confiriendo mejores propiedades físicas y químicas a las nanopartículas metálicas. Este estudio tuvo como objetivo sintetizar y evaluar las características fisicoquímicas, estructurales y funcionales de nanopartículas de ZnO producidas con EPS de Lactiplantibacillus fabifermentans BAL-27-ITTG. La caracterización estructural de los EPS exhibió una estructura de alto peso molecular compuesta principalmente de manosa y glucosa con enlaces α-1,4, α-1,3, α-1,6 de acuerdo con el espectro de RMN. El aumento de la concentración de EPS en la síntesis provoca el incremento en el tamaño de las partículas en escala micrométrica disminuyendo el índice de polidispersidad. La síntesis de las nanopartículas se confirmó mediante un barrido espectral UV-vis y el espectro FT-IR mostró picos de absorción a 600 cm-1 asociados al enlace Zn-O. Las nano (NP) y micropartículas (MP) sintetizadas mostraron actividades funcionales mejoradas respecto al EPS libre. Los valores máximos en actividad antioxidante (80.25 %), capacidad de retención de agua (3.06 g H2O/g muestra), actividad emulsionante (69.85 %) y actividad floculante (69.07 %) se obtuvieron con las MpZnO-EPS sintetizadas con 6 mg/mL del agente reductor. La actividad bacteriostática fue observada contra S. aureus y L. fabifermentans. La ausencia de hemólisis confirmó la biocompatbilidad de las partículas.

Abstract Exopolysaccharides (EPS) can be used as reducing agents and stabilizers, improving the physical and chemical properties of metallic nanoparticles. This study aimed to synthesize and evaluate the physicochemical, structural, and functional characteristics of ZnO particles obtained from EPS produced by Lactiplantibacillus fabifermentans BAL-27-ITTG. The structural characterization of the EPS exhibited a high molecular weight structure composed mainly of mannose and glucose, possibly linked by α-1-4, α-1-3, α-1-6 according to the RMN spectrum. The increase in EPS concentration during the synthesis leads to an increase of particle size at micrometric scale, decreasing the polydispersity index. The synthesis was confirmed with a UV-vis spectral scan, while the FT-IR spectrum showed absorption peaks at 600 cm-1 associated with the Zn-O bond. SSynthetized nano (NP) and microparticles (MP) showed improved functional characteristics comparing to free EPS. The highest values of antioxidant activity (80.25 %), water holding capacity (3.06 g H2O/g sample), emulsifying activity (69.85 %), and flocculant activity (69.07 %) were obtained from MpZnO-EPS synthetized with a concentration of 6 mg/mL of the reducing agent. Bacteriostatic activity was observed against S. aureus and L. fabifermentans. The absence of hemolysis confirms the biocompatibility of the particles.

Resumen: Las tecnologías “ómicas” son herramientas novedosas que facilitan el estudio de las comunidades microbianas de distintos ecosistemas, particularmente de la costra biológica del suelo, también llamada biocostra. Entre estas tecnologías se encuentran la genómica, transcriptómica, proteómica, metabolómica y metagenómica, que son utilizadas para analizar la diversidad y las funciones que llevan a cabo los microorganismos a través del estudio de sus biomoléculas y vías metabólicas. Entre los microorganismos que habitan la biocostra destacan las cianobacterias, las cuales son un grupo de bacterias fototróficas encargadas de realizar procesos importantes en el suelo, tal como la fijación de nitrógeno atmosférico, carbono orgánico, síntesis de clorofila y ficobilinas, así como la producción de exopolisacáridos para mejorar la estabilidad y fertilidad del suelo. Por lo tanto, el objetivo de la presente revisión es el de explorar la diversidad y la función que desempeñan estas comunidades microbianas en la biocostra, particularmente las cianobacterias, destacando los estudios realizados mediante el uso de las tecnologías ómicas. El conocimiento generado en los últimos años a través de las tecnologías ómicas ha demostrado la limitada cobertura que presentan las técnicas moleculares tradicionales, resultando en una subestimación de la diversidad real de las comunidades microbianas. Además, se ha mejorado la comprensión de los procesos ecológicos desarrollados por los microorganismos en beneficio de la biocostra, así como las capacidades funcionales individuales y colectivas, las cuales servirán como línea base para proponer estrategias importantes que solucionen la problemática de la degradación de los suelos.

Summary: The "omics" technologies are novel tools that facilitate the study of microbial communities in different ecosystems, particularly the biological soil crust, also called biocrust. These technologies include genomics, transcriptomics, proteomics, metabolomics, and metagenomics, which are used to analyze the diversity and functions carried out by microorganisms through the study of their biomolecules and metabolic pathways. Among the microorganisms that inhabit the biocrust are the cyanobacteria, which are a group of phototrophic bacteria responsible for important processes in the soil, such as the fixation of atmospheric nitrogen, organic carbon, chlorophyll and phycobilin synthesis, as well as the production of exopolysaccharides to improve soil stability and fertility. Therefore, the objective of this review is to explore the diversity and role that these microbial communities play in the biocrust, particularly cyanobacteria, highlighting studies conducted using omics technologies. The knowledge generated in recent years through omics technologies has demonstrated the limited coverage of traditional molecular techniques, resulting in an underestimation of the real diversity of microbial communities. In addition, there has been an improvement in the understanding of the ecological processes developed by the microorganisms for the benefit of the biocrust, as well as the individual and collective functional capacities, which will serve as a baseline to propose important strategies to solve the problem of soil degradation.

RESUMEN Se realizó una caracterización físico-química de los efluentes procedentes de industrias del sector educación, metalmecánico, lácteos y confitería de la ciudad de Manizales, Caldas; posteriormente se obtuvieron aislamientos, en medios diferenciales suplementados, de bacterias con potencial para la producción de biopolímeros a los cuales se les aplicó pruebas para la caracterización morfológica, bioquímica y molecular. Los parámetros físico químicos obtenidos de los efluentes industriales demuestran diferencias entre ellos, ya que cada industria genera diferentes residuos aportando una determinada contaminación al efluente, se obtuvieron 73 aislamientos productores de exopolisacáridos (EPS) y 101 productores de polihidroxialcanoatos (PHA), con características morfológicas y bioquímicas variables. El estudio muestra que los efluentes industriales son una gran fuente de bacterias de interés para la producción de diversos polímeros microbianos; principalmente aquellos que producen polímeros tipo biopoliésteres intracelulares como PHA, debido a su variabilidad físico-química y nutricional permitiendo que los microorganismos se adapten a diversas características medioambientales y de composición.

ABSTRACT A physical-chemical characterization of effluents from industries in the education, metal-mechanic, dairy and confectionery sectors of the city of Manizales, Caldas; Later isolates were obtained, in differential media supplemented, from bacteria with potential for the production of biopolymers to which they were applied tests for morphological, biochemical and molecular characterization. The physical chemical parameters obtained from the industrial effluents show a difference between them, since each industry generates different waste contributing a certain contamination to the effluent, 73 isolates producing exopolysaccharides (EPS) and 101 producers of polyhydroxyalkanoates (PHA) were obtained, with morphological characteristics and variable biochemistry. The study shows that industrial effluents are a great source of bacteria of interest for the production of various microbial polymers; mainly those that produce polymers like intracellular biopolyesters such as PHA, due to their physical-chemical and nutritional variability allowing the microorganisms to adapt to diverse environmental and compositional characteristics.

Resumen Los antioxidantes son compuestos naturales o sintéticos capaces de prevenir o retardar el daño oxidativo, al contrarrestar radicales libres en biomoléculas expuestas a este tipo de estrés. La industria alimentaria, farmacéutica y cosmética ha optado por sustituir los ingredientes químicos por compuestos naturales, utilizando en gran cantidad compuestos obtenidos de plantas. Sin embargo, la mayor fuente de recursos naturales está en los microorganismos, debido a su gran diversidad y a los mecanismos metabólicos que desarrollan para adaptarse a zonas con ambientes no favorables para el desarrollo de la vida. Entre los microorganismos productores de compuestos útiles para los seres humanos que se incluyen en esta revisión se encuentran: hongos, bacterias y microalgas. Los microorganismos más explorados son los que habitan ambientes terrestres debido a la accesibilidad hacia los mismos; no obstante, el extenso ambiente marino también alberga una gran diversidad de organismos de los que se podrían obtener varios compuestos como carotenoides, flavonoides, fenoles o exopolisacáridos con aplicaciones cosméticas. En este artículo se presenta una revisión de 90 artículos publicados entre 2015 y 2020 con información relevante sobre los antioxidantes producidos por microorganismos acuáticos y terrestres con uso potencial en cosméticos, con el fin de proporcionar información significativa sobre alternativas a antioxidantes sintetizados artificialmente y obtenidos de fuentes vegetales.

Abstract Antioxidants are natural or synthetic compounds capable of preventing or delaying oxidative damage, by counteracting free radicals in biomolecules exposed to this type of stress. The food, pharmaceutical and cosmetic industry has replaced chemical ingredients with natural compounds, using substances obtained from plants. However, the greatest source of natural resources is in microorganisms, due to their great diversity and the metabolic mechanisms they have developed to adapt to areas with unfavorable environments. The microorganisms that produce compounds useful for humans that are included in the review are: fungi, bacteria, and microalgae. The most explored microorganisms are those that inhabit terrestrial environments due to their accessibility, however the extensive marine environment also harbors a great diversity of organisms from which several compounds such as carotenoids, flavonoids, phenols or exapolysaccharides to applied in cosmetic industry. This article presents a review of 90 articles published between 2015 and 2020 with relevant information about antioxidants produced by aquatic and terrestrial microorganisms with potential use in cosmetics, to provide relevant information about alternatives to artificially or plants synthetized antioxidants.

RESUMEN Una bacteria Gram-positiva, anaeróbica facultativa, formadora de gas, catalasa negativa, no móvil, no formadora de esporas, resistente a la vancomicina y de forma ovoide, designada cepa Tw234, se aisló del tracto intestinal de palometa de mar (Parona signata). La cepa creció en presencia de 0-6% (p/v) NaCl, a pH 3.5-8.5, 8-40 °C; el crecimiento óptimo se logró con 1% (p/v) de NaCl, a pH 6.0, 30-32 °C. La producción de exopolisacáridos se detectó mediante la prueba de solidificación de la leche descremada suplementada con sacarosa en el rango de temperatura de 8 a 30 °C. Los resultados del análisis filogenético basado en la similitud de la secuencia del gen ARNr 16S indicaron que la cepa Tw234 se relaciona con el género Leuconostoc y muestra un 100% de homología con la cepa tipo Ln. mesenteroides ssp. jonggajibkimchii DRC1506 (KCCM 43249, JCM 31787). La evaluación de las tasas de crecimiento y acidificación se realizaron en repollo blanco y repollo chino, y se compararon con la cepa Ln. mesenteroides ssp. jonggajibkimchii RCTw1.1, aislada de la fermentación espontánea de repollo rojo. No se observaron diferencias significativas entre los comportamientos de las dos cepas. La cepa Tw234 mostró mayores tasas de crecimiento y acidificación en la fermentación controlada de repollo blanco en comparación con las obtenidas en repollo chino. Las nuevas tendencias se dirigen al aislamiento y selección de cepas para lograr una fermentación controlada de vegetales que asegure una calidad uniforme. Los resultados obtenidos en este trabajo sugieren que la cepa Tw234 posee propiedades tecnológicas para su potencial uso como “starter” en procesos controlados.

ABSTRACT A Gram-positive, facultatively anaerobic, gas-forming, catalase-negative, nonmotile, non-spore-forming, vancomycin-resistant, and ovoid-shaped bacterium, designated strain Tw234, was isolated from the intestinal tract of Parona leatherjacket (Parona signata). The strain grew in the presence of 0-6% (w/v) NaCl, at pH 3.5-8.5 and 8-40 °C; optimum growth was achieved at 1% (w/v) NaCl, at pH 6.0 and 30-32 °C. Exopolysacharides production was detected by the solidification test of skim milk supplemented with sucrose in the temperature range of 8 to 30 °C. Results of phylogenetic analysis based on the 16S rRNA gene sequence similarity indicated that strain Tw234 was closed related to the genus Leuconostoc and 100% homology with the type strain Ln. mesenteroides ssp. jonggajibkimchii DRC1506 (KCCM 43249, JCM 31787). The evaluation of growth and acidification rates were carried out in white cabbage and Chinese cabbage and compared with the strain Ln. mesenteroides ssp. jonggajibkimchii RCTw1.1, isolated from the spontaneous fermentation of red cabbage. No significant differences were observed between the behaviors of the two strains. The strain Tw234 displayed higher growth and acidification rates in controlled fermentation of white cabbage compared with those obtained in Chinese cabbage. New trends are targeted on the isolation and selection of strains to achieve controlled fermentation of vegetables that may ensure uniform quality. The results obtained in this work suggest that strain Tw234 harbored technological useful properties for its potential use as a starter in controlled vegetable fermentations.

Los biofertilizantes constituidos por bacterias promotoras del crecimiento vegetal son una alternativa sustentable para estimular el crecimiento e incrementar los rendimientos del cultivo de la caña de azúcar. El objetivo de este trabajo fue aislar y caracterizar una cepa endofítica del género Gluconacetobacter capaz de colonizar y promover el crecimiento del cultivo, y que presente además alta viabilidad y estabilidad en medios de cultivo de bajo costo para su propagación a escala piloto e industrial. A partir de tallos de caña de azúcar, se aisló la cepa endofítica OCG1 de Gluconacetobacter con capacidad potencial para fijar nitrógeno. Luego de inocular yemas aisladas de caña de azúcar de la variedad TUC 95-10, se observó que el aislamiento OCG1 fue capaz de colonizar el sistema radicular de las plántulas e incrementar el peso fresco y seco tanto del sistema aéreo como del radicular. Finalmente, OCG1 presentó capacidad para generar gran cantidad de biomasa y para producir y excretar exopolisacáridos (EPS) en el medio de cultivo industrial utilizado para su propagación a escala piloto. Además, conservó su viabilidad durante el almacenamiento prolongado a temperatura ambiente (25°C). De esta forma, la cepa Gluconacetobacter OCG1 podría emplearse en la formulación de un biofertilizante para obtener plantines de caña de azúcar con alto valor agregado a partir de la inoculación de las yemas aisladas.

Biofertilizers constituted by plant growth promoting bacteria, are a sustainable alternative to stimulate sugarcane growth and development. The objective of this work was to isolate and characterize an endophytic Gluconacetobacter strain capable of colonizing and promoting crop growth. It also has a high viability and stability in low cost culture medium for its pilot and industrial scale propagation. From sugarcane stems, the endophytic strain Gluconacetobacter OCG1 with potential ability to fix nitrogen was isolated. After TUC 95- 10 sugarcane buds inoculation, it was observed that OCG1 strain was able to colonize root system and to increase fresh and dry weight of both vegetative and root systems. Finally, OCG1 strain showed high ability to generate large amount of biomass and to produce and excrete exopolysaccharides (EPS) in the industrial culture medium used for the propagation at pilot scale. Also, it retained its viability during long storage at room temperature (25°C). Hence, Gluconacetobacter OCG1 strain could be used as a biofertilizer to obtain high added value sugar cane seedlings from the inoculation of isolated buds.

Resumen Las microalgas y cianobacterias son la nueva plataforma biotecnológica par la producción de diversos metabolitos de interés industrial como carbohidratos, proteínas, lípidos, carotenoides e incluso metabolitos menos comunes como lo son los hidrocarburos y los exopolisacaridos. Una de las especies con la capacidad de producir un amplio espectro de metabolitos es Botryococcus braunii. Esta alga verde colonial posee la peculiaridad de sintetizar hidrocarburos, Exopolisacáridos y otros metabolitos. La presente contribución presenta un panorama bibliométrico de la investigación mundial sobre la producción de B. braunii y sus principales metabolitos de interés para procesos industriales. Los datos de publicaciones científicas durante los últimos 21 años (2000-2021) se obtuvieron de la base de datos SCOPUS© y se filtraron mediante una estrategia de búsqueda sistemática. A partir del análisis se obtuvo un total de 675 documentos científicos enfocados en el aislamiento, producción y mejoramiento de cepas pertenecientes a la especie Botryococcus braunii. De acuerdo con la información obtenida la mayor cantidad de trabajos publicados se han enfocado en la producción y mejoramiento de hidrocarburos tanto para la obtención de biocombustibles. Los principales países que mas han aportado a la investigación de esta especie son Estados Unidos, Japón, China e India; Sin embargo países con alta concentración de biodiversidad como Colombia presentan pocos trabajos con cepas aisladas dentro del territorio nacional. Este análisis bibliométrico permite evidenciar el alto grado de desarrollo obtenido en los últimos 20 años para generar plataformas biotecnológicas para la obtención de. nuevas materias primas para diferentes sectores industriales.

Abstract Microalgae and cyanobacteria are the new biotechnological platform to produce diverse metabolites of industrial interest such as carbohydrates, proteins, lipids, carotenoids, and even fewer common metabolites such as hydrocarbons and exopolysaccharides. One of the species with the capacity to produce a broad spectrum of metabolites is Botryococcus braunii. This colonial green alga has the peculiarity of synthesizing hydrocarbons, exopolysaccharides, and other metabolites. The present contribution presents a bibliometric overview of the worldwide research on the production of B. braunii and its primary metabolites of interest for industrial processes. Data on scientific publications during the last 21 years (2000-2021) were obtained from the SCOPUS© database and filtered using a systematic search strategy. A total of 675 scientific papers focused on the isolation, production, and improvement of strains belonging to the B. braunii species were obtained from the analysis. According to the information obtained, most of the published works have focused on producing and improving hydrocarbons to produce biofuels. The major countries that have contributed the most to research on this species are the United States, Japan, China, and India; however, countries with a high concentration of biodiversity, such as Colombia, present few studies with isolated strains within the national territory. This bibliometric analysis shows the high degree of development obtained in the last 20 years to generate biotechnological platforms to obtain new raw materials for different industrial sectors.

Resumo O objetivo deste trabalho foi investigar a presença de fatores de virulência, resistência a antimicrobianos e metais pesados em 97 enterococos isolados de alimentos de origem animal. Foram realizadas provas fenotípicas e genotípicas para a identificação no nível de espécie dos enterococos recuperados. Foram identificados 67 isolados como Enterococcus faecium, 9 de Enterococcus faecalis, 3 de Enterococcus durans, 2 como Enterococcus hirae e 1 como Enterococcus raffinosus. Em 15 isolados, sua confirmação em nível de espécie não foi alcançada por métodos fenotípicos e/ou genotípicos. A produção de exopolissacarídeos foi o fator de virulência mais frequente e se detectou em 46 enterococos, enquanto que 19 apresentaram atividade de gelatinase e somente um apresentou beta-hemólise. O estudo da concentração inibitória mínima (CIM) revelou que 29 isolados eram resistentes à vancomicina (≥32 μg/mL), e 26 deles foram também resistentes a teicoplanina (≥32 μg/mL). Pelo contrário, da quantidade total de isolamentos, somente 21 apresentaram resistência à tetraciclina (≥16 μg/mL) e apenas 3 cepas apresentaram resistência à ampicilina (≥16 μg/mL). A prova em ágar revelou que 90 cepas eram resistentes ao zinco (≥12 mM), enquanto que todas mostraram resistência intermediária ao cobre (4-12 mM). Os alimentos de origem animal atuam como reservatórios de cepas de Enterococcus spp. os quais expressam fatores de virulência, e resistência aos antimicrobianos e a metais pesados. A implementação de uma vigilância contínua em enterococos isolados de alimentos de origem animal é essencial para a saúde dos humanos.

Abstract This study was aimed at investigating the presence of virulence factors, antimicrobial and heavy metals resistance in 97 isolated enterococci from food of animal origin. Phenotypic and genotypic tests for species-level identification of the recovered isolates were carried out. This resulted in the iden tification of 67 strains as Enterococcus faecium, 9 as Enterococcus faecalis, 3 as Enterococcus durans, 2 as Enterococcus hirae and 1 as Enterococcus raffinosus. In 15 isolates, their confirmation at species level was neither achieved by phenotypic nor by genotypic methods. Exopolysaccharides production was the most frequent virulence factor and was detected in 46 isolates, while 19 displayed gelatinase activity, and only one resulted beta-hemolytic. Minimum inhibitory concentration (MIC) study revealed that 29 isolates were vancomycin-resistant (≥32 μg/mL), 26 of them were also resistant to teicoplanin (≥32 μg/mL). On the other hand, of the total isolates, 21 exhibited resistance to tetracycline (≥16 μg/mL) and only 3 enterococci exhibited resistance to ampicillin (≥16 μg/mL). Agar plates test revealed that 90 strains were resistant to zinc (≥12 mM) while all exhibited intermediate copper resistance (4-12 mM). Foods of animal origin act as a reservoir of Enterococcus spp. strains, expressing virulence factors, and resistance to antimicrobials and heavy metals. Therefore, the implementation of continuous surveillance in enterococci isolated from food of animal origin is essential to human health.

Resumen Este trabajo tuvo como objetivo investigar la presencia de factores de virulencia, resistencia a antimicrobianos y metales pesados en 97 enterococos aislados de alimentos de origen animal. Se realizaron pruebas fenotípicas y genotípicas para la identificación a nivel de especie de los enterococos recuperados. Se identificaron 67 aislados como Enterococcus faecium, 9 como Enterococcus faecalis, 3 como Enterococcus durans, 2 como Enterococcus hirae y 1 como Enterococcus raffinosus. En 15 aislados no se logró su confirmación a nivel de especie por métodos fenotípicos ni genotípicos. La producción de exopolisacáridos fue el factor de virulencia más frecuente y se detectó en 46 enterococos, mientras que 19 exhibieron actividad gelatinasa y solo uno presentó beta-hemólisis. El estudio de la concentración inhibitoria mínima (CIM) reveló que 29 aislados resultaron resistentes a vancomicina (≥32 μg/mL) y 26 de ellos también eran resistentes a teicoplanina (≥32 μg/mL). Del total de aislamientos, 21 presentaron resistencia a tetraciclina (≥16 μg/mL) y sólo 3 exhibieron resistencia a la ampicilina (≥16 μg/mL). La prueba en agar reveló que 90 cepas resultaron resistentes al zinc (≥12 mM) mientras que todas exhibieron resistencia intermedia al cobre (4-12 mM). Los alimentos de origen animal actúan como reservorios de cepas de Enterococcus spp. que expresan factores de virulencia y resistencia a los antimicrobianos y a metales pesados. La implementación de una vigilancia continua en enterococos aislados de alimentos de origen animal es esencial para la salud humana.

RESUMEN El objetivo de este trabajo fue determinar la presencia de factores de virulencia, resistencia a metales pesados y antibióticos en 65 cepas de Enterococcus aisladas del contenido fecal de cerdos, recolectadas en el Valle Inferior del Río Chubut. La producción de exopolisacáridos fue el factor de virulencia más frecuente y se detectó en 45 cepas, mientras que la actividad de gelatinasa se presentó en una sola cepa; el mismo resultado se obtuvo para la actividad hemolítica. La prueba en agar reveló que 25 cepas presentaron resistencia a zinc (≥ 12 mM) mientras que 64 exhibieron resistencia intermedia a cobre (4-12 mM). Todas las cepas seleccionadas en función de su resistencia al zinc exhibieron resistencia a tetraciclina, dos de ellas a vancomicina y solo una a teicoplanina. Todas las cepas seleccionadas resultaron sensibles a la ampicilina. Mediante PCR se obtuvo la amplificación del gen tetM en 22 cepas que mostraron resistencia a la tetraciclina. Los resultados obtenidos en este estudio evidenciarían el uso generalizado de zinc y tetraciclina como promotores de crecimiento en la alimentación de cerdos. Esta práctica ejerce una presión selectiva en especies bacterianas animales y contribuye a la propagación de la resistencia a los antibióticos.

ABSTRACT The objective of this work was to determine the presence of virulence factors, heavy metal resistance and antibiotic in 65 Enterococcus strains isolated from fecal content of pigs, collected in the Valle Inferior del Río Chubut. Exopolysaccharides production was the most frequent virulence factor and was detected in 45 strains, while gelatinase activity was displayed by only one strain; same result was obtained for hemolytic activity. Agar plates test revealed that 25 strains were resistant to zinc (≥12 mM) while 64 strains exhibited intermediate copper resistance (4-12 mM). All strains selected on the basis of their resistance to zinc exhibited resistance to tetracycline, two of them resistance to vancomycin and only one resistance to teicoplanin. All strains selected were sensitive to ampicillin. PCR techniques allowed the amplification of tetM gen in 22 strains among the 25 that showed resistance to tetracycline. The results obtained in this study would evidence the widespread usage of zinc and tetracycline as growth promoters in pig feeding. This practice exerts selective pressure in animal bacterial species and contributes to the spread of antibiotic resistance.

ABSTRACT Deep marine microorganisms survive under extreme ecological settings and harsh environmental conditions of low temperature, high salinity, and high atmospheric pressure making it significant of scientific interest. Southern Ocean (SO) is one such example of deep marine ecosystem and the microorganisms inhabiting in such hostile environment may produce different bioactive secondary metabolites. SO (Indian Sector) is relatively less documented in terms of microbial composition and community dynamics. The present study involves isolation of exopolysaccharides (EPSs) from three potent SO (Indian Sector) bacteria, optimization of the EPS production and partial characterization of them. Three different EPSs show varying structural conformation, that is from porous to strong flakes mimicking polymeric structure with C/N ratio ranging between 4 - 11. FTIR spectra have exhibited the presence of different active groups of carbohydrate moieties, water molecules and protein-associated amides. EPSs produced by marine microorganisms show high biotechnological promises such as drug carrier in pharmaceutical field, emulsifier and cryo protectant in food-processing industry, detoxification of petrochemical oils and much more. The three bacterial isolates in this study showed potential of producing EPS biopolymer that can be further explored in terms of its proper biotechnological applications.

RESUMEN Los microorganismos marinos de zonas profundas sobreviven en entornos ecológicos extremos y condiciones ambientales adversas de baja temperatura, alta salinidad y alta presión atmosférica, lo que los hace tener un interés científico particularmente significativo. El Océano Antártico, es uno de esos ejemplos de ecosistemas marino profundo, y los microorganismos que habitan en ese ambiente hostil pueden producir diferentes metabolitos secundarios bioactivos. El Océano Antártico (sector indio) está relativamente menos documentado en términos de composición microbiana y dinámica comunitaria. El presente estudio consiste en el aislamiento de los exopolisacáridos (EPS) de tres potentes bacterias del Océano Antártico (sector indio), la optimización de la producción de EPS y la caracterización parcial de los mismos. Tres EPS diferentes muestran una conformación estructural variable, es decir, de copos porosos a fuertes que imitan la estructura polimérica con una relación C/N que oscila entre 4 y 11. Los espectros FTIR han exhibido la presencia de diferentes grupos activos de macromoléculas de carbohidratos, moléculas de agua y amidas asociadas a proteínas. Los EPS producidos por microorganismos marinos muestran un alto potencial biotecnológico, como transportador de drogas en el campo farmacéutico, emulsionante y crioprotector, todos ellos en la industria de procesamiento de alimentos, desintoxicación de aceites petroquímicos y mucho más. Los tres aislamientos bacterianos de este estudio mostraron potencial de producción de biopolímeros de EPS que pueden ser explorados más a fondo en términos de sus aplicaciones biotecnológicas adecuadas.

Abstract: Most constructions of the architectural heritage built on rock are at risk, not only for damage caused by the passage of time and exposure to different environmental conditions, but also by the alterations produced due to the colonization of microorganisms (heterotrophic bacteria, cyanobacteria, algae and fungi) on its surface, which induce in it a set of processes that lead to mechanical and chemical alteration, called biodeterioration. The objective of this work was to identify to which taxonomic entity belong the cultivable phototrophic microorganisms that were found in superficial biofilms on the monuments of the archaeological zone of Malinalco, State of Mexico, Mexico and cyanobacteria partial characterization. Biofilm sampling was done in four of the six monuments of that zone, where microbial growth was observed, a portion was taken with a spatula and placed in sterile containers, cultured in BG-11 solid medium and isolated by micromanipulation. Twenty-three isolates including cyanobacteria an microlagae through literature were identified and grouped into 18 genera, of which thirteen taxa are Cyanobacteria, seven are Chlorophytes and three belong to Charophytes. The best represented taxa for this archaeological zone are the filamentous cyanobacteria of the Order Oscillatoriales that were found in three of the four monuments. In addition, phycobiliproteins were extracted and quantified from six strains of cyanobacteria that showed an intense brown color due to the presence of phycoerythrin. The strain with a high content of this pigment was Pseudanabaena sp. with 0.7 mg / mL, isolated from the monolithic temple. In seven strains of cyanobacteria the presence of exopolysaccharides (EPS) was demonstrated in some of its forms: capsule, sheath (o pod), dispersed mucilage or polysaccharides released into the medium, using the technique of toluidine blue and quantified the amount of EPS produced by these strains.

Resumen: La mayoría de las construcciones del patrimonio arquitectónico construido en roca está en riesgo, no sólo por los daños causados por el paso del tiempo y la exposición a distintas condiciones ambientales, sino también por las alteraciones producidas debido a la colonización de microorganismos (bacterias heterótrofas, cianobacterias, algas y hongos) en su superficie, los cuales inducen en ella un conjunto de procesos que derivan en alteración mecánica y química, a los que se les denomina biodeterioro. El objetivo de este trabajo fue identificar la entidad taxonómica a la que pertenecen los microorganismos fototróficos cultivables que se encontraron en biopelículas superficiales en los monumentos de la zona arqueológica de Malinalco, Estado de México, México, y caracterizar parcialmente las cepas de cianobacterias. El muestreo de las biopelículas se hizo en cuatro de los seis monumentos de dicha zona, en donde se observó crecimiento microbiano se tomó una porción con una espátula y se colocó en recipientes estériles, se cultivaron en medio sólido BG-11 y se aislaron mediante micromanipulación. Se obtuvieron 23 aislados que incluyen Cianobacterias y microalgas, que fueron determinados en 18 géneros de los cuales trece taxones son cianobacterias, siete son clorofitas y tres son carofitas. Los taxones mejor representados para esta zona arqueológica son las cianobacterias filamentosas del Orden Oscillatoriales que fueron encontradas en tres de los cuatro monumentos. Además, se extrajeron y cuantificaron las ficobiliproteínas de seis cepas de ciano-bacterias que presentaron un color pardo intenso debido a la presencia de ficoeritrina. La cepa con un alto contenido de este pigmento fue Pseudanabaena sp. con 0.7 mg/mL, aislada del templo monolítico. En siete cepas de cianobacterias se demostró la presencia de exopolisacáridos (EPS) en alguna de sus formas: cápsula, vaina, mucílago disperso o polisacáridos liberados al medio, mediante la técnica de azul de toluidina y se cuantificó la cantidad de EPS producido por estas cepas.

This study discusses the effects of nitrate time-course in Arthrospira platensis cultivation, and will focus on the targetproducts: exopolysaccharides with promissory biological activities and phycocyanin with interesting properties for the cosmetic and food industries. Therefore, the possible simultaneous production of both high value products with reasonable productivities will be examined. A. platensis was cultivated in 1 L bubble column photobioreactor. Biomass, nitrate, phycocyanin and exopolysac-charides were estimated with standard methods. The experimental results in this work show that phycocyanin mass fraction degraded as a result of the complete nitrate depletion and nitrate additions during the cultivation, which helped keeping constant this molecule until new limitations appear. Finally, the current work has demonstrated that by controlling nutrient additions such as nitrate, reasonable mass fractions in both products phycocyanin (30 mg gbiomasa-1) and exopolysaccharides (120 mg gbiomass-1) could be obtained.

En este estudio se discute una estrategia para la producción simultánea de exopolisacáridos y ficocianina con productividades razonables de estos dos metabolitos de alto valor agregado mediante el cultivo de Arthrospira platensis en un fotobiorreactor tipo columna de burbujeo de 1 litro. Los productos de interés fueron: exopolisacáridos con actividades biológicas prometedoras y ficocianina con propiedades de utilidad para las industrias cosméticas y alimentaria. La concentración de biomasa, nitratos, fico-cianina y exopolisacáridos se determinaron por medio de métodos estandarizados. Los resultados experimentales en este trabajo muestran que la fracción másica de ficocianina se degradó rápidamente después de 50 horas de cultivo, esto como resultado del agotamiento de nitrato en el medio de cultivo. Con la ayuda de un modelo matemático que asocia el incremento de biomasa con el rendimiento teórico de consumo de nitrato se estimó la tasa de utilización de este. El tiempo de agotamiento predicho está de acuerdo con el período en que la ficocianina comienza a disminuir. Adicionalmente, el modelo fue directamente validado con puntos experimentales. Con el fin de reducir las pérdidas en las fracciones de masa de ficocianina y mantener las productividades de exopolisacáridos se estableció una estrategia de nitrato de lote alimentado, aumentando con esta la fracción másica de fico-cianina a 30 mg gbiomasa-1, comparada con la total degradación de este compuesto en el experimento control (no adiciones de nitrato). Además, en estas condiciones de cultivo la formación de exopolisacáridos fue de 120 mg gbiomasa-1 comparado con 20 mg gbiomasa-1 en el experimento control.

Resumen La enfermedad endodóntica tiene principalmente un origen microbiano. Es causada por biopelículas capaces de adherirse y sobrevivir en el conducto dental. Por ello es importante estudiar las condiciones en las que estas biopelículas crecen, se desarrollan y colonizan el conducto. Sin embargo, pocos trabajos han utilizado como modelos dientes naturales, que tengan en cuenta la complejidad anatómica de los conductos y simular la realidad clínica. En este estudio se utilizaron conductos de premolares para estandarizar las condiciones óptimas de formación in vitro de la biopelícula de microorganismos como Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus and Candida albicans. Se prepararon los conductos de 128 premolares inferiores usando limas para endodoncia tipo-K, y fueron tratados con 5.25 % hipodorito de sodio y EDTA. Las muestras se inocularon con microrganismos y fueron incubadas por 15, 30, 45 y 60 días en anaerobiosis (atmósfera de CO2) y aerobiosis. La presencia de microorganismos fue confirmada por tinción de Gram, cultivo celular y microscopia electrónica. Se observó una matriz de exopolisacáridos y agregación de microorganismos a los 15 días de incubación. Después de 30 días se detectó crecimiento bacteriano hacia el tercio apical del conducto, así como maduración de la biopelícula. La atmósfera de CO2 fue la que más favoreció el crecimiento microbiano. La maduración in vitro de la biopelícula se confirmó después de 30 días de incubación en atmósfera de CO2 tanto para la bacteria como para el hongo.

Abstract Endodontic disease has mainly a microbial origin. It is caused by biofilms capable of attaching and surviving in the root canal. Therefore, it is important to study the conditions in which those biofilms grow, develop and colonize the root canal system. However, few studies have used natural teeth as models, which would take into account the root canal anatomical complexity and simulate the clinical reality. In this study, we used human premolar root canals to standardize in vitro biofilm optimal formation conditions for microorganisms such as Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus and Candida albicans. 128 lower premolars underwent canal preparation using K-type files, and were treated with 5.25% sodium hypochlorite and EDTA. Samples were inoculated with microorganisms and incubated for 15, 30, 45, and 60 days under anaerobiosis (CO2 atmosphere) and aerobiosis. Microorganism presence was confirmed by Gram staining, cell culture, and electron microscopy. Exopolysaccharide matrix and microorganism aggregation were observed following 15 days of incubation. Bacterial growth towards the apical third of the root canal and biofilm maturation was detected after 30 days. CO2 atmosphere favored microbial growth the most. In vitro biofilm maturation was confirmed after 30 days of incubation under a CO2 atmosphere for both bacteria and yeast.

Resumo A doença endodôntica tem principalmente uma origem microbiana. É causada por biofilmes capazes de se fixar e sobreviver no canal radicular. Portanto, é importante estudar as condições em que esses biofilmes crescem, se desenvolvem e colonizam o sistema de canais radiculares. No entanto, poucos estudos utilizaram dentes naturais como modelo, os quais consideram a complexa anatomia dos canais radiculares e simulam a realidade clínica. Neste estudo, utilizamos canais radiculares pré- molares para padronizar as condições de formação ótima in vitro de biofilme para microrganismos como Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus e Candida abicans. Foram preparados os canais de 128 pré-molares inferiores usando limas odontológicas tipo K, e foram tratados com hipoclorito de sódio 5,25 % e EDTA. As amostras foram inoculadas com microrganismos e incubadas por 15, 30, 45 e 60 dias em anaerobiose (atmosfera de CO2) e aerobiose. A presença de microrganismos foi confirmada por coloração de Gram, cultura celular e microscopia eletrônica. Observou-se uma matriz de exopolisacáridos e um agregado de microrganismos depois de 15 dias de incubação. Após 30 dias de incubação foram detectados crescimento bacteriano no terço apical do canal radicular e maduração do biofilme. A atmosfera de CO2 foi a que mais favoreceu o crescimento microbiano. A maduração in vitro do biofilme foi confirmada depois de 30 dias de incubação em atmosfera de CO2 tanto para bactérias como para fungos.

Resumen Debido a la creciente demanda de alimentos funcionales y suplementos dietarios, la producción de hongos ha aumentado significativamente en los últimos años, razón por la cual el estudio de las condiciones operacionales que afectan el cultivo biotecnológico de estos hongos se ha convertido en el objeto de estudio de muchos investigadores. Con esta investigación se busca evaluar el efecto que tiene el pH, la agitación y la aireación sobre la producción de biomasa y polisacáridos de un hongo filamentoso en fermentaciones realizadas en biorreactor de 5L. Los resultados permitieron establecer que una estrategia de pH escalonado que incluye dos etapas una con control a un pH fijo y una segunda etapa sin control, combinada con estrés hidrodinámico, que implica alta agitación y alta aireación, favorece la producción de biomasa y polisacáridos, alcanzando incrementos de hasta 100% comparados con los obtenido con las condiciones de referencia.

Abstract Due to the increasing demand for functional foods and dietary supplements, mushroom production has increased significantly in recent years, which is why the study of operational conditions affecting the biotechnology cultivation of these mushrooms has become the aim of numerous studies. This study attempted to know the effect of pH, agitation and aeration on the biomass and polysaccharides production of filamentous fungus Ganoderma lucidum in fermentations made in a 5L bioreactor. The results allowed to establish that a bistage pH strategy (one stage with a fixed pH control, and a second stage without control), combined with hydrodynamic stress, which involves high agitation and high aeration, favors biomass and polysaccharides production, achieving increases of up to 100% compared to that obtained with the reference conditions.