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[wptabtitle] Descripción[/wptabtitle] [wptabcontent]
El GIBI es un grupo de investigación de la Universidad Católica de Manizales que cumple con su responsabilidad de investigar, difundir, transformar, interpretar y crear conocimiento específicamente en las áreas de las ciencias biológicas.
El grupo desde su creación ha estado interesado en orientar las acciones institucionales hacia las áreas de la biotecnología agrícola, pecuaria y medio ambiente, bioingeniería y tecnología de enzimas.
El objetivo del grupo es contribuir al desarrollo científico y tecnológico en el área de las ciencias biológicas, mediante la producción de conocimiento y la formación investigativa de estudiantes, docentes e investigadores en los programas de pregrado y posgrado, aportando soluciones a necesidades del sector productivo y comunitario.
Líder de Grupo de investigación
Sandra Marulanda Moreno
smarulanda@ucm.edu.co
PBX (57)(6) 893 30 50 ext 3151
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[wptabtitle] Líneas de Investigación[/wptabtitle] [wptabcontent]
Aprovechamiento biológico de residuos agroindustriales
Objetivo General: Promover la generación de conocimiento relacionado con el aprovechamiento biológico de residuos agroindustriales que dé respuesta a las necesidades locales, regionales y nacionales.
Objetivos Específicos
– Generar conocimiento en el diseño de procesos y tecnologías para la utilización biológica de recursos disponibles en la región, con proyección a la obtención de productos de importancia.
– Interactuar con grupos de investigación regionales, nacionales e internacionales afines para realizar proyectos de investigación, desarrollo y extensión en el área de aprovechamiento de residuos.
– Promover la formulación de cursos de educación continuada y programas de postgrado, a partir de las investigaciones realizadas en el desarrollo de la línea.
– Integrar redes académicas y científicas que permitan socializar los resultados obtenidos mediante publicaciones y participación en eventos nacionales e internacionales.
Proyectos de investigación adscritos
• “Evaluación del potencial microbiológico de residuos lignocelulósicos provenientes de la cosecha y procesamiento de café e higuerilla para la obtención de sustratos fermentables para la producción de etanol”.
• “Implementación de un sistema de tratamiento de efluentes industriales con bacterias productoras de biopolímeros. Fase I. Aislamiento y caracterización de bacterias productoras de biopolimeros para el tratamiento de efluentes industriales”.
• “Búsqueda de enzimas lignocelulolíticas de la comunidad de microorganismos del compostaje de higuerilla (Ricinus communis)”.
• Evaluación del desarrollo vegetativo y producción de carpóforos de hongos Pleurotus sp. y Lentinula edodes sobre residuos agroindustriales.
• Evaluación del efecto de las ligninasas (lacasa y manganeso peroxidasa) en la fructificación y eficiencia biológica del hongo Ganoderma lucidum.
• “Obtención de un extracto enzimático crudo para la degradación de materiales lignocelulósicos a escala de laboratorio, empleando técnicas de biología molecular”.
Estudio, conservación y usos de la diversidad microbiana
Objetivos
– Profundizar en el conocimiento de los recursos genéticos de microorganismos asociados a nuestro agro-ecosistema y su caracterización, con el fin de brindar a la comunidad académica, científica e industrial herramientas para el desarrollo de nuevos procesos y productos Biotecnológicos.
– Aplicar las herramientas que provee la bioinformática para el manejo, sistematización y registro de recursos genéticos de microorganismos.
– Incorporar este recurso genético microbiano a redes de información nacionales y mundiales que permitan el intercambio de materiales con fines de investigación.
Proyectos de investigación adscritos
• “Evaluación del potencial microbiológico de la higuerilla (Ricinus communis)”
• “Estudio de la diversidad funcional de microorganismos asociados a tres especies de plantas no leguminosas”
• “Sistema de Información de Microorganismos Universidad Católica SIMIUCM”
• “Organización científica de un banco de microorganismos de importancia clínica, agrícola e industrial”
• “Estabilidad genética y bioquímica de bacterias promotoras del crecimiento vegetal conservadas por diferentes metodologías”
Bioinsumos
Objetivos
Promover la generación de conocimiento en control biológico e inoculantes microbianos, para dar respuesta a los agricultores en la necesidad de implementar Buenas Prácticas Agrícolas en el marco del Desarrollo Sostenible y la producción más limpia.
Objetivos específicos
– Establecer criterios para el aislamiento, selección, manejo y reservación de microorganismos nativos con proyección a su aplicación en proyectos de investigación y desarrollo tecnológico, en el área de control biológico e inoculantes microbianos.
– Generar conocimiento en el diseño de procesos y tecnologías, con proyección a la obtención de bioproductos de importancia con aplicación al control de plagas y/o mejoramiento de la asimilación de nutrientes de la planta.
– Interactuar con grupos de investigación regionales, nacionales e internacionales afines para el desarrollo de proyectos de investigación y extensión en el área de control biológico e inoculantes microbianos.
– Promover la formulación de cursos de educación continuada y programas de posgrado a partir de las investigaciones realizadas en el marco de la línea.
– Integrar redes académicas y científicas que permitan socializar los resultados obtenidos mediante publicaciones y participación en eventos nacionales e internacionales.
Proyectos de investigación adscritos
• “Obtención y desarrollo de un preparado microbiano a base de Gluconacetobacter diazotrophicus como promotor del crecimiento de diferentes cultivos de hortalizas de importancia económica”
• “Manejo integrado de la bacteriosis del maracuyá (Passiflora edulis f. Flavicarpa degener) causada por Xanthomonas campestris pv. Passiflorae (Pammel) Dowson”
• Eficacia del tratamiento de semillas de fríjol (Phaseolus vulgaris l.), sobre la erradicación de microorganismos; 2010 – 2010
• Evaluación de las propiedades promotoras del crecimiento vegetal de bacterias endófitas provenientes de cultivos de tomate (Solanum lycopersicum L) a nivel de laboratorio
• Caracterización de bacterias diazotróficas con actividad promotora del crecimiento vegetal en Daucus carota.
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[wptabtitle] Productos[/wptabtitle] [wptabcontent]
Línea: Aprovechamiento biológico de residuos agroindustriales.
Publicaciones
• Holocellulase Activity from Schizophyllum commune Grown on Bamboo: A Comparison with Different Substrates. Estados Unidos, Current Microbiology ISSN: 1432-0991, 2011 vol:65 fasc: NA págs: 581 – 587. Autores: GLORIA MARIA RESTREPO FRANCO, JORGE WILLIAM ARBOLEDA, ARNUBIO VALENCIA, FELIX GONZALVES, KELLY DUSSAN, EDIVALDO XIMENEZ FILHO, MARÍA FÁTIMA GROSSI-DE-SA.
• Aprovechamiento biológico de residuos agroindustriales. Colombia, Revista de Investigaciones ISSN: 0121-067X, 2010 vol:10 fasc: 15 págs: 108 – 120. Autores: KELLY JHOANA DUSSÁN MEJÍA, JORGE WILLIAM ARBOLEDA, GLORIA MARÍA RESTREPO FRANCO.
• Rendimientos en el cultivo de los hongos Pleurotus ostreatus y Pleurotus pulmonarius utilizando como sustratos diversos residuos agroindustriales. Colombia, Revista De Investigaciones ISSN: 0121-067X, 2009 vol:10 fasc: 15 págs: 16 – 26. Autores: GLORIA MARIA RESTREPO FRANCO, SANDRA MONTOYA BARRETO, LUZ ADRIANA TABARES.
Eventos
• Primer desing using public databases to isolate xylanase gene from environmental samples. Colombia, 2013. Evento: Segundo Congreso Biología Computacional y Bioinformática. Modalidad poster. Autores: NARMER FERNANDO GALEANO, MAURICIO ROSERO, ANNIE ALEXANDRA CERÓN, GLORIA MARÍA RESTREPO.
• Lignocelullulotic enzymes by Schizophyllum commune grown on bamboo. An physical an d biochemical view. Estados Unidos, Internacional Evento: 33rd SBFC. Symposium on Biotechnology for Fuels and Chemicals Ponencia: Lignocelullulotic enzymes by Schizophyllum commune grown on bamboo. An physical an d biochemical view año: 2011, ISBN: vol: págs. Autores: JORGE WILLIAM ARBOLEDA, ARNUBIO VALENCIA, KELLY JOHANA DUSSÁN MEJÍA, GLORIA MARÍA RESTREPO FRANCO, FELIX GONÇÃLVES SIQUEIRA, EDUARDO XIMENES FERREIRA FILHO, BLAIR D. SIEGFRIED, MARIA FÁTIMA GROSSI DE SAA.
• Production of lignocellulolitic enzymes by Schizophyllum commune grown on different substrates. Brasil, Internacional Evento: IX Seminário Brasileiro de Tecnologia Enzimática- ENZITEC Ponencia: Production of lignocellulolitic enzymes by Schizophyllum commune grown on different substrates año: 2010, ISBN: vol: págs: Autores: JORGE WILLIAM ARBOLEDA, ARNUBIO VALENCIA, KELLY JOHANA DUSSÁN MEJÍA, GLORIA MARÍA RESTREPO FRANCO, FELIX GONÇÃLVES SIQUEIRA, EDUARDO XIMENES FERREIRA FILHO, BLAIR D. SIEGFRIED, MARIA FÁTIMA GROSSI DE SAA
• Evaluación de la síntesis de proteína a partir del crecimiento vegetativo de Pleurotus sp., sobre residuos de algarrobo y uva pasa. Colombia, Internacional Evento: Encuentro Internacional de Biotecnología y I Feria de Exhibición Biotecnológica Ponencia: Evaluación de la síntesis de proteína a partir del crecimiento vegetativo de Pleurotus sp., sobre residuos de algarrobo y uva pasa año: 2008, ISBN: vol: págs: Autores: GLORIA MARIA RESTREPO FRANCO, SANDRA MONTOYA BARRETO.
• Los macromicetos: expectativas de investigación y aplicación en Microbiología Industrial y Biotecnología. Colombia, 2008, IX Congreso Internacional del Colegio Nacional de Bacteriología. Autores: GLORIA MARIA RESTREPO FRANCO,
• Quantificação de lacases e xilanases produzidas pelo fungo Phanerochaete chrysosporium na degradação de Guadua angustifolia Kunt. Brasil, 2008, VIII Seminário Brasileiro de Tecnologia Enzimática – ENZITEC 2008. Autores: ADRIANA AYALA, YARLY GRIGALBA, MARIA FATIMA GROSSI-DE-SA, JORGE WILLIAM ARBOLEDA VALENCIA.
Línea: Estudio, conservación y usos de la diversidad microbiana
Publicaciones
• MICROORGANISMOS ASOCIADOS CON GRANOS DE FRÍJOL (Phaseolus vulgaris L.), VARIEDAD CARGAMANTO BLANCO. Colombia, Fitopatologia Colombiana ISSN: 0120-0143, 2010 vol:17 fasc: N/A págs: 25 – 35. Autores: CLAUDIA NOHEMY MONTOYA ESTRADA, JAIRO CASTAÑO ZAPATA.
• Penicillium digitatum, hongo patógeno de frutos de naranja (Citrus sinensis variedad Valencia), provenientes de sitios de expendio, Manizales. Colombia, Revista De Investigaciones ISSN: 0121-067X, 2009 vol:13 fasc: N/A págs: 104 – 112. Autores: MARTHA CECILIA RAMIREZ GALEANO, CAROLINA TRUJILLO, MARCELA URIBE, ANA ELISA ROJAS RODRIGUEZ, CLAUDIA FRANCINY HERRERA ARIAS, DIANA MILENA LONDONO, SANDRA MILENA PINO CARDOSO.
• Penicillium spp., hongo asociado con enfermedades en poscosecha de frutos de piña (Ananas comosus L.). Colombia, Revista De Investigaciones ISSN: 0121-067X, 2007 vol:7 fasc: 9 págs: 91 – 101. Autores: MARTHA CECILIA RAMIREZ GALEANO, DIANA MARCELA CARDONA ZULUAGA, ANGELA ROSA CHAVEZ CASTRO, PAOLA ANDREA GONZALES RAMIREZ, LUZ ADRIANA LOAIZA SALAZAR, PAULA ANDREA MARIN OCAMPO, ANNY ROCIO MORENO FRANCO, LINA MARIA QUINTERO RAMIREZ.
• Determinación de hongos asociados con enfermedades en poscosecha de frutos de mandarina (Citrus reticulata variedad Oneco) provenientes de sitios de expendio, Manizales. Colombia, Revista De Investigaciones ISSN: 0121-067X, 2006 vol:6 fasc: 7 págs: 92 – 103. Autores: MARTHA CECILIA RAMIREZ GALEANO, PAOLA ANDREA CORTES PEREZ, LINA MARCELA GIRALDO RINCON, JENNIFER PRISCILA AVILA GARCIA, VIVIANA DEL PILAR CONNEO FLOREZ, JENNIFER GAVIRIA GIRALDO, JENNY PAOLA GIRALDO GALLO, HILEANA GISED NORENA ROJAS, KAROL JIMENA RAMIREZ CARDONA.
• Principales hongos patógenos en postcosecha asociados a frutos de maracuyá (Passiflora edulis). Colombia, Revista De Investigaciones ISSN: 0121-067X, 2005 vol:5 fasc: 1 págs: 43 – 51. Autores: MARTHA CECILIA RAMIREZ GALEANO.
Eventos
• Metodologías que apoyan los procesos de recuperación, preservación y cuantificación de microorganismos de importancia agrícola e industrial. Colombia, 2005, VI Congreso Internacional del Colegio Nacional de Bacteriólogos. Autores: GLORIA MARIA RESTREPO FRANCO.
Línea: Bioinsumos
Publicaciones
• Aislamiento de Gluconacetobacter a partir de cultivos de caña. Colombia, Suelos Ecuatoriales ISSN: 0562-5351, 2011 vol:41 fasc: 2 págs: 105 – 108. Autores: GLORIA MARÍA RESTREPO, JENNIFER GAVIRIA, ÓSCAR JULIÁN SÁNCHEZ.
• Eficacia del tratamiento de semillas de frijol (Phaseolus vulgaris L) sobre la erradicación de microorganismos. Colombia, Fitopatología Colombiana ISSN: 0120-0143, 2012 vol: 35 fasc: 1 págs: 7 – 10. Autores: CLAUDIA NOHEMY MONTOYA ESTRADA. JAIRO CASTAÑO ZAPATA.
• A recombinant form of chagasin from Trypanosoma cruzi: inhibitory activity on insect cysteine proteinases. Inglaterra, Pest Management Science ISSN: 1526-498X, 2008 vol: 64 fasc: 7 págs: 755 – 760. Autores: ANA CAROLINA DOS SANTOS MONTEIRO, OSMUNDO BRILHANTE DE OLIVEIRA NETO, RAFAEL PERSEGHINI DEL SARTO, MARIANA TORQUATO Q DE MAGALHÃES, JANAINA NASCIMENTO LIMA, ARIANE FERREIRA LACERDA, RAQUEL SAMPAIO OLIVEIRA, JULIO SCHARFSTEIN, MARIA CRISTINA MATTAR DA SILVA, JORGE WILLIAM ARBOLEDA VALENCIA, MARIA FATIMA GROSSI-DE-SA.
• Digestive a-amylases from Tecia solanivora larvae (Lepidoptera: Gelechiidae): Response to pH, temperature and plant amylase inhibitors. Gran Bretaña, Bulletin Of Entomological Research ISSN: 0007-4853, 2008 vol:98 fasc: 6 págs: 575 – 579
Autores: ARNUBIO VALENCIA JIMENEZ, JORGE WILLIAM ARBOLEDA VALENCIA, ARISTOBULO LOPEZ AVILA, MARIA FATIMA GROSSI-DE-SA.
Eventos
• AISLAMIENTO DE Gluconacetobacter spp. A PARTIR DE CULTIVOS DE CAÑA PROVENIENTES DEL MUNICIPIO DE SUPÍA (CALDAS). XV Congreso de la Sociedad Colombiana del Suelo. Pereira (Colombia), 2010. Tipo de evento: Ponencia. GLORIA MARÍA RESTREPO, JENNIFER GAVIRIA, ÓSCAR JULIÁN SÁNCHEZ.
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[wptabtitle] Proyectos[/wptabtitle] [wptabcontent]
Evaluación del potencial microbiológico de la higuerilla (Ricinus communis)
Resumen: La higuerilla se ha considerado una especie silvestre, pero en los últimos años ha cobrado importancia su cultivo comercial en virtud de las múltiples aplicaciones que ofrece esta planta al sector agropecuario y a la industria petroquímica, como elemento para reemplazar el diésel de origen mineral. Cabe anotar que este cultivo demanda alta mano de obra durante todas las labores del ciclo productivo, razón por la que ofrece un impacto social en la generación de empleo en grupos poblacionales menos favorecidos.
En este proyecto se aislaron, caracterizaron e identificaron los microorganismos presentes en los residuos lignocelulósicos (fruto y torta) generados en el cultivo y procesamiento industrial de la higuerilla (Ricinus communis). Se evaluó la capacidad lignocelulolítica, solubilización de fósforo, producción de ácido indolacético y la actividad quitinolítica y antagónica, con el fin de ofrecer posibilidades de aprovechamiento en calidad de abonos orgánicos conformados por consorcios microbianos seleccionados a partir de estos residuos.
Autores:
Teresa Cabra, Narmer Fernando Galeano Vanegas
Investigador Principal: Teresa Cabra Cendales
Co-Investigadores: Narmer Fernando Galeano Vanegas
Duración: 2011 – 2013
Estado Actual: En proceso de cierre.
Evaluación del potencial microbiológico de residuos lignocelulósicos provenientes de la cosecha y procesamiento de café e higuerilla para la obtención de sustratos fermentables para la producción de etanol
Resumen: Teniendo en cuenta que a pesar del desarrollo mundial de la industria en producción de etanol, este proceso se encuentra sujeto a ajustes en miras de aumentar su efectividad técnica, económica y ambiental. Además, existe una gran cantidad de materias primas que deben evaluarse para conocer su impacto sobre el proceso global y considerando la irreconciliable problemática entre alimentos y biocombustibles, se ha identificado la necesidad de desarrollar tecnologías para la producción de biocombustibles que no empleen como materia prima productos que puedan ser destinados para la alimentación humana.
Por esta razón este proyecto pretende hacer uso de la biomasa lignocelulósica tanto para la generación de sustratos fermentables como para el aislamiento de microorganismos nativos, obtenidos in situ, para la producción de enzimas para la hidrólisis de estos materiales. Todo lo anterior como una buena alternativa a la hora de disminuir costos en los procesos biológicos de transformación de materias primas ya que en primera instancia son obtenidos de los materiales residuales y en segunda instancia su metabolismo se encuentra adaptado a las condiciones locales de trabajo lo que podría garantizar la supervivencia de las cepas y altos niveles de producción
Autores:
Annie Alexandra Cerón Sánchez, Teresa Cabra Cendales, Narmer Fernando Galeano Vanegas, Sandra Marulanda Moreno
Investigador Principal: Annie Cerón Sánchez
Co-Investigadores: Teresa Cabra Cendales, Narmer Fernando Galeano Vanegas, Sandra Marulanda Moreno
Duración: 2010
Estado Actual: En ejecución.
Implementación de un sistema de tratamiento de efluentes industriales con bacterias productoras de biopolímeros. Fase I. Aislamiento y caracterización de bacterias productoras de biopolímeros para el tratamiento de efluentes industriales
Resumen: Actualmente, existe una importante problemática debido a la generación de residuos contaminantes producidos por las industrias. Estos residuos pueden ser utilizados por una variedad de microorganismos (biorremediación) lográndose disminuir los niveles de contaminación y obteniéndose subproductos de interés industrial. La propuesta se dirige al aprovechamiento de las características bioquímicas y metabólicas de los microorganismos para el tratamiento de efluentes procedentes del sector industrial de Manizales. Para esto es necesario el aislamiento y caracterización de microorganismos propios de dichos efluentes que sean de potencial uso para la biorremediación, lográndose la conversión de contaminantes en productos de valor agregado como los biopolímeros. Son macromoléculas naturales, sus propiedades físicas y químicas dependen de las propiedades estructurales y de sus funciones metabólicas. Estos biopolimeros son polímeros pero producidos por organismos vivos. Entre Las macromoléculas que se encuentran en esta clase están: Los polinucleótidos cuya función es el transporte de la información genética en el proceso de replicación y síntesis de proteínas, las proteínas y polipéptidos los cuales cumplen la función de catalizar todas las reacciones químicas de origen biológico y los polisacáridos son macromoléculas de origen natural que se pueden encontrar en plantas, caparazones de crustáceso y microorganismos (Macossay, 1995, Murray et al., 1994 en Orozco, 1999). Los biopolímeros se definen como compuestos de origen biológico, constituidos por unidades de carbohidratos unidas por enlaces glicosídicos. Estas macromoléculas se encuentran ampliamente distribuidas en plantas (terrestres y acuáticas), hongos, bacterias, arqueo bacterias, moluscos y mamíferos (Franco, 2004). En las últimas décadas su producción ha cobrado una gran importancia debido a su alto valor comercial (Paris, 2009). Los polihidroxialcanoatos (PHAs) son polímeros naturales producidos por bacterias. Son poliésteres conformados por unidades o monómeros de hidroxiacilos polimerizados en forma lineal. Las bacterias que los producen los utilizan como reserva de nutrientes o reguladores. Por ser biodegradables, por sus propiedades físicas semejantes a las de los plásticos derivados del petróleo (ya que estos polímeros presentan propiedades que van desde plásticos rígidos y quebradizos, hasta los semejantes al hule) y por ser producidos a partir de recursos renovables, los PHA han grandemente atraído la atención (Segura et al, 2007). Los exopolisacáridos (EPS) están compuestos en su mayoría por carbohidratos, pudiendo presentar sustituyentes orgánicos e inorgánicos además de azúcares (Sutherland, 1999). Los EPS, se pueden encontrar como material mucilaginoso extracelular en forma de una capa alrededor del microorganismo (capsulares) o solubilizados en el medio de cultivo. La mayoría de los biopolímeros muestran una capacidad de biorremediación con uniones y retención de metales pesados, extrayéndolos por quelación, reducción, precipitación e intercambio iónico. Algunas bacterias productoras de EPS se encuentran en aguas residuales. (Bramucci y Nagarajan, 2000; Lin y Lee, 2001). Este proyecto pretende caracterizar fisicoquímicamente y microbiológicamente los efluentes procedentes de industrias dedicadas al procesamiento de lácteos y fruver, transformación de metales y fermentación, aislar bacterias con potencial para la producción de biopolímeros, identificar y caracterizar las especies de bacterias aisladas y seleccionar y caracterizar molecularmente las bacterias que muestren mayor producción de biopolímeros. Palabras clave: biopolímeros, polihidroxialcanoatos, exopolisacáridos, biorremediación.
Autores:
Investigador Principal del Tecnoparque: Guido Ernesto Villota Calvache
Co-investigadores del Tecnoparque: Carolina Rosero
Investigador Principal de la UCM: Karol Viviana González Marín
Co-Investigadores de la UCM: Sandra Marulanda Moreno, Fernando Galeano Vanegas, Annie Cerón Sánchez
Duración: 2012
Estado Actual: En proceso de cierre.
Búsqueda de enzimas lignocelulolíticas de la comunidad de microorganismos del compostaje de higuerilla Ricinus communis
Resumen: La producción de enzimas a nivel industrial es una necesidad que debe ser suplida a la cadena productiva del país. Debido a su alta demanda y altos costos que esta representa para la industria, se puede prever que la producción de estas a un menor costo y/o una mayor afinidad por su sustrato sean críticos para hacer más eficientes los procesos industriales y aumentar las ganancias. Colombia ha sido desde largo tiempo atrás un gran productor de café, el cual le ha dado renombre a nivel internacional como productor de café suave, La higuerilla, es una planta con una amplia lista de usos en la industria, la cual incluye, entre otras, la cosmética. Como estos dos cultivos producen una cantidad considerable de desechos, que constituyen una amenaza para el medio ambiente, y considerando que a pesar que estos tienen usos como fertilizantes orgánicos, estos desechos conservan una gran cantidad de energía que puede ser utilizada de diversas formas, se han propuesto dos proyectos tendientes a abordar este problema, desde la obtención de las enzimas producidas por organismos nativos, hasta la prueba de estas en condiciones de laboratorio.
Los microorganismos cultivables, corresponden al 1 % de la diversidad total de este grupo, por esta razón se propone que mediante el uso del metagenoma del compost de Ricinus communis, y paralelamente haciendo minería de datos públicos para el diseño de primers, obtener genes clonados de enzimas de interés industrial.
Autores:
Narmer Fernando Galeano Vanegas
Investigador Principal: Narmer Fernando Galeano Vanegas
Co-Investigadores: Javier Guillermo Mantilla Afanador, Jhon Jairo Henao García
Duración: 2010
Estado Actual: En ejecución.
Obtención de un extracto enzimático crudo para la degradación de materiales lignocelulósicos a escala de laboratorio, empleando técnicas de biología molecular
Resumen:
Mediante el uso de herramientas de biología molecular y bioinformática, se propone la obtención de extractos enzimáticos crudos de enzimas lignocelulolíticas de muestras provenientes de residuos de café e higuerilla en condiciones de laboratorio para el tratamiento y/o utilización de estos desechos.
Para conseguir este objetivo, se cuenta con genes provenientes de cepas bacterianas aisladas y ADN de comunidades de microorganismos de las muestras de residuos de Ricinus communis y de Coffea arabica los cuales, serán producidas en sistemas de expresión para finalmente con los extractos enzimáticos crudos realizar pruebas de laboratorio para el tratamiento y degradación de la lignocelulosa, principal componente de los desechos generados por estos estos dos cultivos.
Autores:
Narmer Fernando Galeano Vanegas
Investigador Principal: Narmer Fernando Galeano Vanegas
Co-Investigadores: Javier Guillermo Mantilla Afanador, Jhon Jairo Henao García
Duración: 2013 – Duración: 1 año
Estado Actual: En ejecución.
Obtención y desarrollo de un preparado microbiano a base de Gluconacetobacter diazotrophicus como promotor del crecimiento de diferentes cultivos de hortalizas de importancia económica (Tesis Doctoral)
Resumen: En los últimos 50 años la producción agropecuaria aumentó aproximadamente 10 veces, incrementándose el consumo de fertilizantes químicos nitrogenados, los cuales son responsables del 80% del nitrógeno que se vuelca en el ambiente por actividades humanas. Por lo tanto se ha generado la necesidad de fomentar el uso de productos agrícolas más seguros y eficientes. En este campo se ha reconocido el potencial de microorganismos endófitos que promueven el crecimiento de las plantas mediante mecanismos de liberación de hormonas y fijación biológica de nitrógeno. Estos microorganismos pueden convertirse en la base de biofertilizantes que permitirán disminuir el empleo de fertilizantes químicos. El proyecto propuesto contempla obtener y desarrollar un preparado microbiano endófito a base de Gluconacetobacter diazotrophicus como promotor del crecimiento de diferentes cultivos de hortalizas colombianas de importancia económica. Para ello se realizarán aislamientos nativos de esta bacteria, se definirán las mejores condiciones de cultivo líquido, se optimizará el medio de cultivo para maximizar la producción de biomasa celular, nitrogenasa y ácido indol acético a partir de la bacteria mencionada, se estudiará la cinética de la fermentación líquida, se llevarán a cabo ensayos en campo y se definirán las condiciones industriales para la producción de esta bacteria como un preparado comercial con función de inoculante microbiano. Por lo tanto, con esta propuesta se pretende generar conocimiento para desarrollar un paquete tecnológico para la obtención de nuevos bioproductos en el mercado de los inoculantes microbianos y ofrecer a los agricultores una opción más segura y eficiente. La promoción de los bioinsumos no sólo contribuirá a incrementar el ingreso de sus productores y su calidad de vida, sino que con ello también se dará cabida a la consecución de una mayor competitividad de todo el sector agropecuario en el mercado internacional al implementar sistemas productivos limpios. El proyecto tendrá un impacto social importante al contribuir al desarrollo de una solución ambiental y tecnológica para el uso de un inoculante microbiano a base de Gluconacetobacter diazotrophicus en cultivos de hortalizas de importancia económica. El desarrollo de este proyecto posibitará la formación de talento humano a nivel de doctorado, así como la obtención y apropiación de información sobre metodologías, procesos microbianos y aplicación de bioproductos en el campo.
Autores:
Gloria María Restrepo Franco
Investigador Principal.
Duración: 2009
Estado Actual: En ejecución.
Estudio de la diversidad funcional de microorganismos asociados a tres especies de plantas no leguminosas.
Resumen: Los suelos de uso agrícola en el trópico colombiano muestran una alta tasa de mineralización, lo cual disminuye la materia orgánica preexistente. Estos suelos a lo largo del tiempo se han deteriorado, lo cual se refleja en un desequilibrio en la riqueza y abundancia de la microbiota del suelo la cual tiene funciones en la biogeoquímica, mineralización, dinámica de nutrientes y flujos energéticos. Este desequilibrio ocasiona la proliferación de microorganismos patógenos que suprimen otros microorganismos involucrados en diversos procesos biológicos en los ecosistemas edáficos. Debido a esto, los criterios de sostenibilidad ambiental de la actividad agrícola conllevan inevitablemente a proponer estrategias de conservación y rehabilitación de los suelos con base al conocimiento de la biodiversidad de los microorganismos y sus funciones biológicas en los suelos. De acuerdo a lo mencionado anteriormente el presente trabajo tiene como propósito estudiar la diversidad funcional de microorganismos asociados a 3 especies de plantas no leguminosas. Se realizará muestreo en dos sitios de 3 especies de arvenses en la localidad de Riosucio- Caldas. Se colectara la rizósfera de tres individuos por especie y se aislaran e identificaran microorganismos promotores de crecimiento vegetal, hongos filamentosos, levaduras, bacterias y actinomycetos. Posteriormente se realizaran pruebas de actividad enzimática de las bacterias rizosféricas. La información generada contribuirá a estudios de conservación y diversidad funcional de microorganismos en el suelo.
Autores:
Javier Guillermo Mantilla Afanador, Sandra Marulanda Moreno
Investigador Principal: Javier Guillermo Mantilla Afanador
Co-Investigadores: Sandra Marulanda
Duración: 2004 – 1 año
Estado Actual: En ejecución.
Manejo integrado de la bacteriosis del maracuyá (Passiflora edulis f. Flavicarpa degener) causada por Xanthomonas campestris pv. Passiflorae (Pammel) Dowson.; 2009 – 2010
Resumen: La Bacteriosis del maracuyá ocasionada por Xanthomonas campestris pv. passiflorae (Pammel) Dowson, se considera uno de los problemas fitosanitarios más devastadores y ocurre en cualquier estado de desarrollo del cultivo. Con el fin de encontrar nuevas tácticas de manejo de la enfermedad se planteó esta investigación, cuyo objetivo fue establecer un manejo integrado de la Bacteriosis del maracuyá. El estudio se realizó en la granja Luker localizada en Santagueda, Municipio de Palestina- Caldas. Se empleó un diseño en bloques completos al azar con ocho tratamientos consistentes en ocho plántulas por tratamiento y cuatro repeticiones. La aplicación de productos químicos como: hidróxido de cobre, sulfato de cobre + mancozeb, sulfato de gentamicina + clorhidrato de oxitetraciclina, y la bacteria Burkholderia cepacia, se realizó cuando la severidad de la enfermedad llegaba al umbral del 5%. En total se efectuaron tres aspersiones foliares. Las evaluaciones se realizaron cada ocho días durante 12 meses. Se evaluó severidad de la enfermedad (%), número de hojas caídas, producción (Kg/ha) y número de frutos (unidades/ha). También se tuvieron en cuenta las variables climáticas como precipitación (mm), humedad relativa (%) y temperatura (°C) para ser correlacionados con el desarrollo de la enfermedad. Todos los productos fueron efectivos para el control de la bacteria. El tratamiento que presentó menor severidad (0,1577 %), menor número de hojas caídas (41,8), mayor producción (3.879,343 Kg/ha) y mayor número de frutos (19,382 unidades/ha), fue el tratamiento con cobertura plástica (calibre # 4 Agroclear® PQA ), sin la aplicación de productos químicos o biológicos, demostrando que la modificación del microclima, dentro de las plantas es esencial dentro de un programa de manejo integrado para la Bacteriosis en maracuyá.
Autores:
Claudia Noemí Montoya Estrada, Jairo Castaño Zapata.
Duración: 2009 – 2010
Estado Actual: Finalizado.
Sistema de Información de Microorganismos Universidad Católica SIMI-UCM
Resumen: Dada la creciente necesidad de estandarizar la información que se recibe en la Colección de Microorganismos de la Universidad Católica de Manizales así como de normalizar los procesos de recepción, admisión y manejo de los aislamientos que harán parte de la base de datos de la misma, se plantea el diseño e implementación de un sistema de información que permita administrar los datos de la colección de una manera organizada y a disposición de todos los usuarios. Se propone el desarrollo de un sistema con un motor de bases de datos PostgreSQL, y la interacción entre la base de datos y la página web en el lenguaje de programación PYTHON.. Se pretende que el Sistema de Información se convierta en una plataforma de referencia para que los investigadores de la Universidad Católica de Manizales y de otras instituciones académicas tengan acceso a la información referente a la diversidad microbiana autóctona albergada en la Colección Institucional, y de esta forma pueda ser explorada y utilizada en el desarrollo de investigaciones que den respuesta a las necesidades del sector agroindustrial.
Autores:
Narmer Fernando Galeano Vanegas
Investigador Principal: Narmer Fernando Galeano Vanegas
Co-Investigadores: Sandra Marulanda Moreno
Duración: 2012
Estado Actual: en ejecución.
Eficacia del tratamiento de semillas de fríjol (Phaseolus vulgaris l.), sobre la erradicación de microorganismos; 2010 – 2010
Resumen: La semilla es el principal medio de dispersión de patógenos a grandes distancias. Mucha de la semilla de frijol utilizada por los agricultores de escasos recursos económicos es de mala calidad y transporta fitopatógenos que inciden sobre su germinación. Por esta razón se hace necesario implementar tácticas efectivas para producir semilla de buena calidad. Esta investigación tuvo como objetivo principal erradicar los microorganismos presentes en semillas de frijol mediante productos con diferente mecanismo de acción, como Benomil, Captan, Carboxin+Captan y Burkholderia cepacia. Se utilizó agar-agua al 2%. Se emplearon cinco semillas por caja Petri, con cinco replicas, para un total de 25 semillas por tratamiento, en un diseño de bloques completamente al azar. Por cada producto se empleó cuatro dosis. Las semillas se incubaron entre 20 y 25⁰C, durante 14 días. Después de 7 días, Benomil en dosis de 100, 200 y 400 ppm, permitió una germinación superior al 90% y se mantuvo estable después los 14 días. Después de Benomil, la mezcla de Carboxin+Captan en las mismas dosis, fue el mejor tratamiento, con el cual se obtuvo una germinación entre 80 y 92%. La germinación en los testigos osciló entre el 48 y 68%. Benomil en dosis de 200 ppm, erradicó totalmente los hongos presentes en las semillas al cabo de los 14 días, contrastando con el testigo que a los 7 días tenía una incidencia del 100%. Se identificaron cinco géneros de hongos: Fusarium, Penicillium, Rhizopus, Rhizoctonia y Alternaria y, dos de bacterias: Xanthomonas y Bacillus. Fusarium, fue el microorganismo más frecuente. Fungicidas como Benomil, ofrecen una alternativa eficaz para la erradicación de microorganismos presentes en semillas de fríjol.
Autores:
Claudia Nohemí Montoya
Duración: 2010
Estado Actual: Finalizado.
Evaluación del desarrollo vegetativo y producción de carpóforos de hongos Pleurotus sp. y Lentinula edodes sobre residuos agroindustriales.
Resumen: El presente trabajo propone realizar un estudio detallado sobre el comportamiento en todas las etapas de desarrollo de Pleurotus ostreatus, P. sajor-caju, P. pulmonarius y Lentinula edodes sobre ocho formulaciones diferentes a partir de mezclas de materiales lignocelulósicos agrícolas y agroindustriales del departamento de Caldas, como tusa de maíz, aserrín de madera, capacho de coco, uva pasa y algarrobo, cáscara de naranja y cáscara de plátano. Con lo que se pretende determinar en la fase vegetativa la síntesis de biomasa celular de cada uno de los macromicetos propuestos a partir de la cuantificación de nitrógeno orgánico y el porcentaje de materia orgánica, además de determinar la variación del contenido de fibra total en el tiempo de germinación. También se medirá la eficiencia biológica de cada uno de los sustratos por triplicado y se evaluará la pérdida y ganancia de sustancias medibles a partir de los análisis bromatológicos completos en los sustratos agotados (después del período de producción comercial).
Autores:
Sandra Montoya Barreto, Gloria María Restrepo Franco.
Duración: 2007 – 2009
Estado Actual: Finalizado.
Evaluación de las propiedades promotoras del crecimiento vegetal de bacterias endófitas provenientes de cultivos de tomate (Solanum lycopersicum L) a nivel de laboratorio
Resumen: El importante incremento de la población mundial en los últimos años viene exigiendo un constante reto a la agricultura para proporcionar un mayor número de alimentos, tanto en cantidad como en calidad. Desde el inicio del siglo XIX, la población mundial se ha incrementado un 550 por cien, habiendo pasado de 1.000 millones a 6.500 millones en la actualidad, con unas previsiones de que se alcancen entre nueve y diez millones de habitantes en el año 2050. A lo largo de los años se ha demostrado que para desarrollar una producción agrícola que pueda abastecer al crecimiento de la población mundial, se hace necesario extender las superficies de cultivo, lo que genera una inevitable pérdida de las grandes masas forestales, haciendo esta opción cada vez más limitada, sobre todo en países desarrollados. Por otra parte, es evidente la necesidad de incrementar los rendimientos de los cultivos, para lo cual es indispensable proporcionar a los suelos fuentes de nutrientes adicionales en formas asimilables por las plantas mediante la utilización de fertilizantes (generalmente de tipo mineral), los cuales requieren de una aplicación racional que genere incremento de las cosechas.
El proyecto propuesto pretende evaluar las propiedades promotoras del crecimiento bacterias endófitas aisladas a partir de cultivos de tomate (Solanun lycopersicum L.). Para ello se desarrollarán técnicas microbiológicas y métodos analíticos de separación a nivel de laboratorio que ayuden determinen la capacidad de fijación de nitrógeno, de solubilización de fósforo y producción de ácido indolacético como principal fitohormona ligada al crecimiento vegetal. El desarrollo de este proyecto proveerá conocimiento científico que podrá facilitar la formulación de inoculantes microbianos a base que servirán de base para la eventual oferta de un paquete tecnológico aplicable a hortalizas de importancia económica a nivel nacional.
Palabras clave: Bacterias endófitas, fijación biológica de nitrógeno, solubilización de fósforo, ácido indolacético.
Autores:
Karol Viviana González Marín
Duración: 2013 – 1 año
Estado Actual: En ejecución.
Evaluación del efecto de las ligninasas (lacasa y manganeso peroxidasa) en la fructificación y eficiencia biológica del hongo Ganoderma lucidum.
Resumen: En el presente trabajo se realizará evaluación del efecto de las ligninasas lacasa (LC) y manganeso peroxidasa (MnP), en la fructificacion y eficiencia biológica del macromiceto Ganoderma lucidum. Se cuantificarán las actividades enzimáticas ligninolíticas de LC y MnP por método espectrofotométricos a 420 y 610 nm respectivamente. Se evaluará la producción de biomasa en función de la aparición de cuerpos fructíferos y el consumo de sustrato en el crecimiento y desarrollo del hongo por medio de la valoración de azúcares reductores por el método DNS y la valoración de biomasa sobre el sustrato sólido colonizado por el hongo, con determinación de N-acetil-D-glucosamina (NAGA). Se determinará el efecto de las enzimas ligninolíticas sobre el ciclo productivo del G. lucidum por medio de la eficiencia biológica (EB), la cual corresponde a la relación entre la masa de hongos frescos respecto a la cantidad de sustrato seco al momento de la siembra, dada en porcentaje.
Los datos experimentales que se obtendrán durante el desarrollo de este trabajo serán evaluados mediante un paquete estadístico y se buscará el ajuste de estos datos a un modelo matemático que permita la obtención de los parámetros del modelo matemático seleccionado a fin de determinar el comportamiento y la relación entre las fases vegetativa y reproductiva del hongo G. lucidum con las actividades enzimáticas ligninolíticas, LC y MnP, así como la obtención de la cinética de crecimiento del hongo respecto a el consumo de sustrato, con el fin de encontrar la posible relación entre la actividad enzimática de las enzimas lacasa y manganeso peroxidasa y el inicio de la fructificación del hongo Ganoderma lucidum y su eficiencia biológica.
Autores:
Sandra Montoya Barreto, Gloria María Restrepo Franco
Investigador Principal: Sandra Montoya Barreto, Gloria María Restrepo Franco
Co-Investigadores: Lorena Calvo
Duración: 2012 – 2014 – 2 años
Estado Actual: En ejecución.
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Semillero de Investigación en Conservación de Hongos y Bacterias COHOBAC
“COHOBAC” es un semillero de investigación adscrito al Grupo de Investigaciones Biológicas –GIBI de la Universidad Católica de Manizales. Se fundó en el año 2006 y desde entonces ha contribuido a la formación integral de los estudiantes del programa de Bacteriología desde una perspectiva científica, investigativa y humanística.
Se enfoca en el estudio de la diversidad microbiana autóctona, indagando sobre las metodologías más adecuadas para la preservación y mantenimiento del germoplasma microbiano con miras a promover y potenciar sus aplicaciones biotecnológicas.
Tutor
Sandra Marulanda Moreno
Correo electrónico institucional: smarulanda@ucm.edu.co
Productos académicos
• V Encuentro institucional de Semilleros de Investigación. Ponencia: “Efecto de la criopreservación sobre la viabilidad y la estabilidad genética y bioquímica de aislamientos nativos de bacterias diazótrofas”, 2012. Estudiante: Erika Jhoana Carvajal.
• V Encuentro de Semilleros de investigación, Nodo Caldas. Ponencia: “Evaluación de metodologías para la conservación ex situ de bacterias promisorias como promotoras del crecimiento vegetal (PGPB). Año 2013. Estudiantes: Érika Jhonan Carvajal, Carlos Mario Giraldo.
• III Encuentro Regional de Semilleros de Investigación. Ponencia: “Evaluación de metodologías para la conservación ex situ de bacterias promisorias como promotoras del crecimiento vegetal (PGPB). Año 2013. Estudiantes: Érika Jhonan Carvajal, Carlos Mario Giraldo.
Semillero de Investigación en Biotecnología -SIBIO
El semillero de investigación en Biotecnología, es un grupo de estudiantes de Bacteriología interesado en el estudio de la biología molecular y la bioinformática aplicadas al sector agrícola, industrial y clínico. En reuniones semanales se discuten conceptos mediante discusiones realizadas por los estudiantes, presentaciones realizadas por el tutor, y la discusión de artículos en las áreas anteriormente mencionadas, y articuladas con las investigaciones en curso o que se están planeando a futuro del grupo GIBI (Grupo de Investigaciones Biológicas), al cual se encuentra adscrito.
Tutor
Narmer Fernando Galeano Vanegas
Correo electrónico institucional: ngaleano@ucm.edu.co
Productos académicos
• CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DE UN INOCULO COMERCIAL PARA EL TRATAMIENTO DE DESECHOS AGROINDUSTRIALES. Trabajo de Grado: Vanessa Ñañez. Programa de Bacteriología.
• APLICACIÓN DE LA BIOINFORMATICA EN LA BÚSQUEDA DE ENZIMAS LIGNOCELULOLÍTICAS DE LA COMUNIDAD DE MICROORGANISMOS DEL COMPOSTAJE DE Ricinus communis. Trabajo de Grado: Mauricio Rosero. Programa de Bacteriología.
• CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DE HONGOS AISLADOS DEL AMBIENTE EN UNA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS PRECOCIDOS DE MAÍZDE LA CUIDAD DE MANIZALES- CALDAS (2013). Trabajo de Grado: Luisa Rosas. Programa de Bacteriología.
• IDENTIFICACIÓN DE HONGOS PRESENTES EN EL MEDIO AMBIENTE DE UNA EMPRESA PRODUCTORA DE AREPAS. Trabajo de Grado: Doris Calderón. Programa de Bacteriología.
• Diseño de cebadores a partir del análisis bioinformático de secuencias de bacterias y hongos productores de la enzima Endoxilanasa presentes en compostaje de Higuerilla. Trabajo de Grado: Yuli Tapiero. Programa de Bacteriología.
• Diseño de cebadores a partir del análisis bioinformático de secuencias de bacterias y hongos productores de la enzima Endoxilanasa presentes en compostaje de Higuerilla. . Trabajo de Grado: Alejandra Osorio. Programa de Bacteriología.
Participación en eventos Semillero SIBIO
• Evento: Primer Encuentro Regional de Semilleros de Investigación. Caracterización molecular de un inóculo comercial para el tratamiento de residuos agroindustriales.Estudiante : Vanessa Carolina Ñañez Cañal.
• Aplicación de la bioinformática en la búsqueda de enzimas lignocelulolíticas de la comunidad de microorganismos del compostaje de Ricinus communis. Estudiante: Alex Mauricio Rosero Ortiz. Evento: V encuentro institucional de semilleros de investigación . UCM
• SIBIO: un semillero para la Biotecnología.Estudiantes: Maria Camila Varón, Nelson Alban Erazo.
• Búsqueda de enzimas lignocelulolíticas en los desechos de cultivo de Ricinus communis. Estudiantes Alejandra Osorio González, Yuly Tapiero.
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[wptabtitle] Eventos[/wptabtitle] [wptabcontent]
Eventos académicos realizados por grupos y líneas de investigación
Biotecnología de los macromicetos
Tipo de evento: Curso
Duración: 48 horas
Docente responsable: Ing. Mgra. Ph.D. Sandra Montoya Barreto
Fecha: noviembre- diciembre de 2012
Biotecnología de los macromicetos
Tipo de evento: Curso
Duración: 48 horas
Docente responsable: Ing. Mgra. Ph.D. Sandra Montoya Barreto
Fecha: mayo de 2013
Microbiología de suelos
Tipo de evento: Curso
Docente responsable: Ing. M. Sc. José Miller Gallego
Fecha: noviembre- diciembre de 2012
Producción de inoculantes microbianos
Tipo de evento: Curso
Duración: 48 horas
Docente responsable: Mic., Mgra., Ph.D. Annia Hernández Rodríguez
Fecha: junio de 2013.
Estado del arte de los inoculantes microbianos en Cuba
Tipo de evento: Conferencia
Duración: 2 horas
Conferencista: Annia Hernández Rodríguez
Doctor en Ciencias Biológicas (Universidad de La Habana)
Estancias postdoctorales en la Universidad de Gante y en la Universidad Libre de Bruselas, Bélgica. Jefe del Departamento de Microbiología y Virología de la Facultad de Biología de la Universidad de La Habana, Cuba. Miembro del Tribunal Permanente del Doctorado en Ciencias Biológicas, del Comité de Maestría en Microbiología y de la Comisión Nacional de la Carrera de Microbiología del Ministerio de Educación Superior de Cuba.
Fecha: 7 de junio de 2013
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