generalidades de los microorganismos del suelo

2. El suelo es un recurso
vivo, dinámico,
compuesto de diferentes
partículas minerales,
materia orgánica y
numerosas especies de
microorganismos
morfológica y
fisiológicamente distintos
los cuales forman micro-
colonias.

3. Un gramo de suelo puede contener
miles de especies de microorganismos y
billones de individuos que forman parte
de comunidades complejas, que son
susceptibles a los cambios en el
microambiente.
Los microorganismos del suelo tienen un
papel preponderante debido a su gran
diversidad de funciones como son la
descomposición de compuestos
orgánicos, la reducción de nitrógeno a
amonio y la degradación de
contaminantes, las cuales son
importantes en la restauración de los
suelos y la vegetación.

4. MICROBIOTA DEL SUELO
BACTERIAS
ACTINOBACTERIAS
HONGOS
CIANOBACTERIAS

5. Sistema de clasificación propuesto
por Margulis y Schwartz de 1998
Súper reino Eukarya
Sub-reino
Protozoa
Sub-reino
Chromista
Sub-reino
Fungi
Súper reino
Prokarya
Sub-Reino
Archaea
Sub-Reino
Bacteria

6. SúperreinoEukarya
Sub-reino Protozoa
Abarca los hongos inferiores,
los cuales no presentan
regularmente micelio y en su
lugar producen plasmodios.
Sub-reino Chromista
Se ubican los pseudohongos
lo cuales presentan micelio
no septado, esporangios y
zoosporas.
Sub-reino Fungi
Alberga a los hongos
verdaderos, cuyo micelio es
regularmente septado y
producen cuerpos fructíferos
asexuales y/o sexuales

7. SúperreinoProkarya
Sub-Reino Archaea
Incluye organismos
procariotas,
generalmente
quimiotróficos, muchos
de los cuales sobreviven
en lugares extremos
Sub-Reino Bacteria
Reúne organismos
celulares carentes de
núcleo que siempre
presentan mureína y se
divide en 30 filos

8. Sub-Reino
Archaea
Korarchaeota
Son termofílicas y se
les conoce por su
RNAr 16S
Euryarchaeota
Alberga bacterias
metanógenas,
halófilas, acidófilas
extremas e
hipertermófilas
Nanoarchaeota
Crenarchaeota
Incluye bacterias
tolerantes a la
temperatura y a la
acidez

9. Filo Género representativo
Acidobacteria Acidobacterium
Actinobacteria Streptomyces, Frankia, Nocardia y
Arthrobacter
Aquificae Aquifex, Balnearium y Thermovibrio
Armatimonadetes Armatimonas,
Bacteroidetes Bacteroides y Flavobacterium
Caldiserica Caldisericum
Chlamydiae Chlamydia y Chlamidophila
Chlorobi Chlorobium y Chorobaculum
Chloroflexi Chloroflexus y Chloronema
Chrysiogenetes Chrysiogenes

10. Filo Género representativo
Cyanobacteria Anabaena, Spirulina y Nostoc
Deferribacteres Deferribacter y Denitrovibrio
Deinococcus-Thermus Thermus y Marinithermus
Dictyoglomi Dictyoglomus
Elusimicrobia Elusimicrobium y Endomicrobium
Fibrobacteres Fibrobacter
Firmicutes Bacillus, Clostridium y Streptococcus
Fusobacteria Fusobacterium
Gemmatimonadetes Gemmatimonas
Lentisphaerae Victivallis y Lentisphaera

11. Filo Género representativo
Nitrospirae Magnetobacterium y Nitrospira.
Plactomycetes Gemmata, Isosphera y
Planctomyces
Proteobacteria Rhizobium, Ralstonia, Pseudomonas,
Desulfobacter y Helicobacter
Spirochaetes Borrelia, Leptospira y Leptonema
Synergistetes Aminiphilus y Pyramidobacter
Tenericutes Mycoplasma y Ureoplasma
Thermodesuldobacteria Thermodesulfobacterium y
Thermodesulfatator
Thermomicrobia Bacterias verdes no del aufre,
termófilas
Thermotogae Thermotoga
Verrucomicrobia Verrucomicrobium y Prosthecobacter

12.  Fuente de carbono
 Fuente de energía
 Fuente de nitrógeno

13. Fuente de Energía
Química = Quimiótrofos Luminosa = Fotótrofos
Quimio-organotrófos Quimio litrotrófos
Criterios de Clasificación en los Procariotes
Fuente de Carbono
Autótrofos = CO2Heterótrofos = Compuestos Orgánicos
Aceptor Final de Electrones
Respiración
Aeróbica
O2
Respiración
Anaeróbica
NO3, SO4
Fermentación
Compuestos
Orgánicos

15. Fue un destacado microbiólogo, ecólogo y edafólogo ruso,
pionero de los conceptos de ciclos biogeoquímicos,
descubridor del proceso biológico de la nitrificación,
primera etapa del conocimiento de la quimioautotrofía
En 1888, identificó los géneros Nitrosomona y Nitrosococcus,
ambas oxidan el amonio a nitrito y a Nitrobacter, que oxida
el nitrito a nitrato
En 1905, identifica a Clostridium pasteurianum que es capaz
de fijar N atmosférico
Por estos descubrimientos y sus trabajos sobre el
metabolismo quimiolitotrófico se considera el Padre de la
Microbiología del Suelo

16. Fue un naturalista, botánico, y
microbiólogo holandés.
Descubre igualmente el principio
de la fijación simbiótica del
nitrógeno por leguminosas.
Es considerado uno de los fundadores de la virología, y
demuestra, empleando filtros extremadamente finos, que el
agente patógeno responsable de la enfermedad del
mosaico del tabaco es mucho más pequeño que una
bacteria.

17. Del conjunto de las bacterias que viven en el
suelo, menos del 1% son cultivables,
habiéndose identificado tan solo unas 6,000
especies.
Por lo tanto se desconoce su autoecología,
nutrición y el papel que desempeñan en el
ecosistema suelo. Más aún, tampoco
sabemos casi nada de las relaciones
simbióticas, comensales o parasitarias entre
las comunidades microbianas.
Lo que impide el análisis tanto de las redes
tróficas y ecológicas así como su
biodiversidad.

19. El suelo puede ser combinado con
resinas que permitan realizar
cortes que posteriormente podrán
ser analizados a través de
microscopía óptica o electrónica.
Para determinar la forma de
los microorganismos de
interés; es necesario utilizar
colorantes vitales.

21. En 1930 Rossi y Cholodny diseñaron la técnica del portaobjetos
enterrado, el cual puede ser utilizado con o sin sustrato orgánico
y/o inorgánico que estimulará la población que queramos estudiar
en la muestra de suelo.
Cuando se desea que el portaobjetos lleve una sustancia
carbonada impregnada en su superficie hay que elegir la
fuente de carbono adecuada.
Otra forma de estimular las poblaciones del suelo es agregando
directamente en él, la fuente de carbono y/o nitrógeno.

23. La técnica del portaobjetos enterrado nos da información acerca de
los cambios poblacionales producidos por factores externos tales
como temperatura, humedad, fuente de carbono, fuente de
nitrógeno, fuente de azufre, entre otros.
Es por ello que Winogradsky consideró que con esta técnica se
podía observar un paisaje microbiano.
La técnica de Rossi-Cholodny es una herramienta que nos permite
observar las relaciones espaciales que guardan entre si los
microorganismos del suelo, así como sus relaciones con las
partículas minerales y orgánicas.

25. El aislamiento de microorganismos del suelo representa un gran reto para
el microbiólogo; esto es debido a que el medio de cultivo empleado en el
proceso y las condiciones bajo las cuales se hace el aislamiento
generalmente imponen un sesgo, y sólo las poblaciones microbianas que
puedan usar los nutrimentos del medio de cultivo se podrán aislar.
Dado que la mayoría de los microorganismos que habitan el suelo no son
cultivables, se han tratado de implementar modalidades que permitan
conocer más poblaciones que en un medio de cultivo sintético serian
imposible de aislar.
Una de estas adaptaciones es el uso de extractos de
suelo en los medios utilizados.

26. División
No selectivos o de amplio
espectro Permite evaluar la
microbiota total
Hongos= sacarosa y
antibióticos
Actinobacterias=
caseína, quitina o
almidón.Selectivos o de espectro
limitado
El segundo tipo de medio permite
trabajar con grupos particulares de
mo´s y grupos funcionales como:
celulolíticos, amonificantes,
nitrificantes, sulfato-reductores.

30. Actividad
biológicaglobal La actividad respiratoria suele medirse en
función de la producción de bióxido de
carbono o el consumo de oxígeno.
También se pueden cuantificar actividades
enzimáticas, tales como: deshidrogenasa,
hidrolasas, fosfatasa, proteasa, RNAasa y
DNAasa.
Además es factible medir la actividad bioquímica
global de los grupos funcionales tales como los
amonificantes, nitrificantes y sulfato-reductores,
entre otros.

31. KH2PO4 3 g
KCl 0.2 g
MgSO4 7H20 2 g
NaCl 0.2 g
CaSO4 0.1 g
FeSO4 0.01 g
Peptona 10 g

32. (NH4)2SO4 1 g
K2HPO4 1 g
NaCl 2 g
MgSO4 7H2O 0.5 g
FeSO4 trazas

33. Solución de Oligoelementos 1 mL
KNO3 2 g
Glucosa 10 g
CaCO3 5 g
Solución de Winogradsky 1000 mL diluida 1:20
Agar 2.5 g

34. Sacarosa 20.0 g
K2HPO4 1.0 g
MgSO4 • 7H2O 0.5 g
NaCl 0.5 g
FeSO4 0.1 g
Na2MoO4 0.0005 g
CaCO3 2.0 g
Agar 15.0 g
Agua destilada 1000 mL

35. NH4Cl 0.3 g
KH2PO4 3.0 g
MgCl2 6H2O 0.4 g
FeCl3 0.01 g
Azufre elemental 50 mg

36. K2HPO4 0.5 g
NH4Cl 1.0 g
Na2SO4 1.0 g
CaCl2 H2O 0.1 g
MgSO4 7H2O 2.0 g
Lactato de sodio (70%) 3.5 g
Extracto de levadura 1.0 g
Agua destilada 980 mL
FeSO4 7H2O 0.5 g
Agua destilada 10 mL
Ácido ascórbico 0.1 g
Tioglicolato de sodio 0.1 g
Agua destilada 10 mL

37. Colorante Cromo-Azurol S (CAS) 60.5 mg
Agua desionizada 50 mL
FeCl3•6H2O 1 mM + HCl 10 mM 10 mL
Bromuro de hexadecil-trimetil- amonio (HDTMA) 72.9 mg
Agua destilada 40mL
Agar nutritivo 18 g
Agua destilada 900 mL

38. Evaluación
Recuento del número
de células
La longitud del micelio
El crecimiento radial
Producción de
proteínas

39. Cuando se quiere estudiar
el incremento de biomasa
en un soporte como es el
suelo pude recurrirse a la
fumigación y re-
inoculación en soporte

40. Caracterización
Morfología
microscópica y
colonial
Características
bioquímicas y
metabólicas
Resistencia intrínseca
a antibióticos
Sensibilidad a
bacteriófagos

41. Caracterización
Enzimas multilocus
(Isoenzimas, MLEE),
Caracterización de
ácidos nucleicos y
Detección fenotípica
de marcadores

42. Perfiles
Perfil de
proteínas totales
Perfil de
plásmidos
Perfil de lípidos

43. Procedimiento general para el análisis de ácidos grasos: (1) cultivo
microbiológico puro; (2) saponificación / metilación; (3) extracción
de ésteres metílicos; (4) análisis por HPLC con detector FID; (5)
etapa de integración; (6) denominación de señales y comparación
del patrón con una base de datos; (7) Identificación de la especie
microbiana (MIDI, 1990).

44. Etapas de extracción y
separación de los
fosfolípidos, mediante
columnas de extracción en
fase sólida (CEFS) con
grupos de: sílica (SI),
aminopropil (NH2) y ácido
bencensulfónico (SCX).
Para separar ácidos
grasos hidroxilados (EL-
HYFA), saturados (EL-
SATFA), monosaturados
(EL-MUFA),
poliinsaturados (EL-PUFA)
y de ácidos grasos no
esterificados no
hidroxilados (NEL-UNSFA)
e hidroxilados (NEL-HYFA)

45. Grupo microbiano Patrón de fosfolípidos
Archaebacteria
Residuos grasos con una unión éter
a glicerol
Bacterias Anaeróbicas
Contienen esfingolípidos que están
ausentes en los aeróbicos
Bacterias en general
Ácidos grasos saturados y
monoinsaturados con unión éster a
glicerol
Bacterias gram negativa
Contienen mayor cantidad de
ácidos grasos hidroxilados
Bacterias gram positiva
Contienen mayor cantidad de
ácidos grasos ramificados.
Cyanobacteria(y eucariotas)
Contienen ácidos grasos poli-
insaturados.
Hongos
Presentan un fosfolípidos
específico, como: 18:2 6 ó
ergosterol.

46. Diagrama
esquemático que
muestra las
diferentes técnicas
de biología
molecular
empleadas para la
caracterización de
microorganismos de
muestras de suelo.

47. Técnica
Aislamiento de DNA para células procariotas
y eucariotas,
Amplificación de secuencias específicas a
través de la técnica de la PCR
Análisis de RFLPs (enzimas de restricción)
Uso de sondas (Hibridación)
Detección de secuencias específicas, RAPD
(Random amplified polimorphic DNA),
DNA polimórfico amplificado al azar.

49. El 98.4% de las
secuencias del DNAr
16S identificadas
pertenecían al
dominio Bacteria
De ellas, 16.1% son
Protobacterias
2.18% del grupo
Cytophaga-
Flexibacter-
Bacteroides
21.8% del grupo de
bacterias Gram +
con bajo porcentaje
de G+C
39.4% están en
grupos
desconocidos

51. Típicamente, se encuentran
de 106 a 109 bacterias por
gramo de suelo.
Representando 2600 kg/ha.
Dependiendo del tipo de
suelo, este puede favorecer
el desarrollo de las
poblaciones con un
metabolismo particular.
En el suelo existe una gran
variedad de bacterias, sin
embargo no todas son
cultivables en medios
artificiales diseñados en el
laboratorio bajo condiciones
predeterminadas.
Esto impone un sesgo que
selecciona sólo las
poblaciones más saprófitas.
Se estima que se pueden
distinguir más de 800
especies.

52. Clasificación
Autóctonas
Son los residentes
verdaderos del suelo y
su número no varía
mucho durante un ciclo
estacional.
Alóctonas o
zimógenas
Presentan una gran
actividad metabólica y
su número varia con la
adición de materia
orgánica.

53. DEGRADACIÓN
DE LA MATERIA
ORGÁNICA
PARTICIPACIÓN
EN LOS CICLOS
BIOGEOQUÍMICOS
BACTERIAS
SIMBIÓTICAS
BACTERIAS
FITOPATÓGENAS

54. Bacillus (7-67%)
Arthrobacter (5-60 %)
Pseudomonas (3-15%)
Alcalígenes (2-12%)
Agrobacterium (2-20%)

55.  Menos del 5%
 Corinebacterium
 Micrococcus
 Staphylococcus
 Xanthomonas
 Mycobacteria
 Sarcina
Xanthomonas Staphylococcus

56. Factor
El perfil del suelo
La presencia de compuestos
carbonados
Cantidad de nutrimentos
inorgánicos
La tasa de oxígeno presente
La temperatura, humedad y
pH.

57. Horizonte/Profundidad
(cm)
Bacterias
aerobias
Bacterias
anaerobias
A0 (0-10) 1 116 915 1 000
A1 (10-12) 1 111 000 70 000
A2 (12-20) 317 640 181 000
B (20-40) 19 750 700 000
C (50-100) 463 10 000

58. Horizonte Profundidad
(cm)
Mat. orgánica
(%)
B. aerobias
(106)
B. anaerobias
(106)
A1 0-6 8.00 149.2 1.0
A2 6-12 3.11 131.8 1.8
B1 12-24 2.41 108.3 10.0
B2 24-48 1.70 45.3 1.0
C 48-80 0.08 6.0 0.01

59. % de humedad % de la CRA Bacterias totales
(miles/gramo)
6.5 30 9 980
10.0 50 11 840
16.1 65 16 410
17.4 70 29 960
21.7 100 25 280

60. Tipo de suelo pH Bacterias
(UFC)
Gris margoso 7.8 18 209
Pardo arcilloso 7.6 2 230 000
Arcilloso 6.4 1 650 000
Suelo tropical 4.4 127 000
Podzol arenosos 3.8 16 000