Este documento evalúa la efectividad del permanganato de potasio (KMnO4) como agente desinfectante en agua superficial turbia para uso agrícola. Se evaluó la actividad bactericida del KMnO4 contra Escherichia coli y Bacillus subtilis usando dos concentraciones de desinfectante, tres tiempos de contacto y agua con 170 unidades de turbidez. Los resultados mostraron una reducción de 99.9999% y 99.99% para E. coli y B. subtilis respectivamente, demostrando la efectividad del KMnO4 como altern
Este documento describe el establecimiento in vitro de arándano (Vaccinium corymbosum L) mediante la evaluación de diferentes métodos de desinfección y el efecto de citocininas en la brotación. Se encontró que la desinfección con hipoclorito de sodio al 1,5% y Tween 20 por 40 minutos produjo el mayor porcentaje de explantes asépticos. La adición de CPPU indujo el mayor número de brotes, mientras que 2ip promovió la mayor longitud de brotes. El estudio proporciona una metodología
Este documento describe un estudio sobre el uso de biopelículas como biorremediador de la calidad del agua en una estación de tratamiento de aguas residuales en Brasil. Se implementaron 6 tanques experimentales, 3 con sustratos artificiales para el desarrollo de biopelículas y 3 controles sin sustrato. Se midieron variables físicas, químicas y biológicas durante 3 meses. Los resultados mostraron una reducción de nitritos, amoniaco, fósforo y clorofila-a, y un aumento del
La biotecnología ambiental cumple actividades muy importantes que se aplican para el mejoramiento de procesos y técnicas biológicas amigables con el medio ambiente
Este documento describe un estudio que evaluó el proceso de biorremediación de suelos contaminados con el plaguicida organoclorado toxafeno mediante la estimulación de microorganismos autóctonos utilizando biosólidos. Se establecieron dos bloques de tratamiento con diferentes proporciones de suelo y biosólido. Los resultados mostraron porcentajes de remediación entre el 84% y 69% luego de 73 días, demostrando que los biosólidos son una fuente efectiva de nutrientes para estimular la degradación microbiana del contamin
2013 - Estudio de las relaciones de Gordonia con parámetros operacionales y f...WALEBUBLÉ
Nuñez, J.M. (2013) Estudio de las relaciones de Gordonia con parámetros operacionales y físico-químicos en EDAR de la Comunidad Valenciana. Trabajo final de Máster. Valencia: Universitat Politècnica de València.
El proyecto tiene como objetivo disminuir la contaminación del agua y aire mediante el uso de bacterias digestoras que se insertarán en residuos de agua para combatir la contaminación de manera que se reduzcan los desechos tóxicos. El proyecto también busca dar a conocer a SANIC como una empresa comprometida con el medio ambiente.
Este documento describe un protocolo para la extracción de ADN bacteriano a partir de muestras de agua utilizadas en la agricultura en Colombia. Los autores modificaron un método químico estándar para optimizar la extracción de ADN de alta calidad y pureza de muestras de agua del lago de Tota. Los resultados mostraron que el protocolo modificado produjo ADN bacteriano con una concentración superior a 140 ng/μl y una pureza mayor a 1,7, resultados similares al método comercial estándar pero a menor costo.
Este documento describe un protocolo para la extracción de ADN bacteriano a partir de muestras de agua utilizadas en la agricultura en Colombia. Los autores modificaron un método químico estándar para optimizar la extracción de ADN de alta calidad y pureza de muestras de agua del lago de Tota. Los resultados mostraron que el protocolo modificado produjo ADN bacteriano con una concentración superior a 140 ng/μl y una pureza mayor a 1,7, resultados similares al método comercial estándar pero a menor costo.
Este documento describe el establecimiento in vitro de arándano (Vaccinium corymbosum L) mediante la evaluación de diferentes métodos de desinfección y el efecto de citocininas en la brotación. Se encontró que la desinfección con hipoclorito de sodio al 1,5% y Tween 20 por 40 minutos produjo el mayor porcentaje de explantes asépticos. La adición de CPPU indujo el mayor número de brotes, mientras que 2ip promovió la mayor longitud de brotes. El estudio proporciona una metodología
Este documento describe un estudio sobre el uso de biopelículas como biorremediador de la calidad del agua en una estación de tratamiento de aguas residuales en Brasil. Se implementaron 6 tanques experimentales, 3 con sustratos artificiales para el desarrollo de biopelículas y 3 controles sin sustrato. Se midieron variables físicas, químicas y biológicas durante 3 meses. Los resultados mostraron una reducción de nitritos, amoniaco, fósforo y clorofila-a, y un aumento del
La biotecnología ambiental cumple actividades muy importantes que se aplican para el mejoramiento de procesos y técnicas biológicas amigables con el medio ambiente
Este documento describe un estudio que evaluó el proceso de biorremediación de suelos contaminados con el plaguicida organoclorado toxafeno mediante la estimulación de microorganismos autóctonos utilizando biosólidos. Se establecieron dos bloques de tratamiento con diferentes proporciones de suelo y biosólido. Los resultados mostraron porcentajes de remediación entre el 84% y 69% luego de 73 días, demostrando que los biosólidos son una fuente efectiva de nutrientes para estimular la degradación microbiana del contamin
2013 - Estudio de las relaciones de Gordonia con parámetros operacionales y f...WALEBUBLÉ
Nuñez, J.M. (2013) Estudio de las relaciones de Gordonia con parámetros operacionales y físico-químicos en EDAR de la Comunidad Valenciana. Trabajo final de Máster. Valencia: Universitat Politècnica de València.
El proyecto tiene como objetivo disminuir la contaminación del agua y aire mediante el uso de bacterias digestoras que se insertarán en residuos de agua para combatir la contaminación de manera que se reduzcan los desechos tóxicos. El proyecto también busca dar a conocer a SANIC como una empresa comprometida con el medio ambiente.
Este documento describe un protocolo para la extracción de ADN bacteriano a partir de muestras de agua utilizadas en la agricultura en Colombia. Los autores modificaron un método químico estándar para optimizar la extracción de ADN de alta calidad y pureza de muestras de agua del lago de Tota. Los resultados mostraron que el protocolo modificado produjo ADN bacteriano con una concentración superior a 140 ng/μl y una pureza mayor a 1,7, resultados similares al método comercial estándar pero a menor costo.
Este documento describe un protocolo para la extracción de ADN bacteriano a partir de muestras de agua utilizadas en la agricultura en Colombia. Los autores modificaron un método químico estándar para optimizar la extracción de ADN de alta calidad y pureza de muestras de agua del lago de Tota. Los resultados mostraron que el protocolo modificado produjo ADN bacteriano con una concentración superior a 140 ng/μl y una pureza mayor a 1,7, resultados similares al método comercial estándar pero a menor costo.
Este documento describe las actividades realizadas durante una pasantía en la Estación Experimental Surcolombiana de Recursos Hidrobiológicos, incluyendo el ensayo de toxicidad de glifosato en la microalga Chlorella vulgaris, la alimentación y reproducción de peces nativos, y el aislamiento de microorganismos.
Este documento describe un estudio sobre Chlorella sp. Inicialmente se obtiene Chlorella de muestras de suelo y se purifica en tres medios de cultivo diferentes. Luego se determina el índice de Margalef y la cinética de crecimiento de Chlorella. El objetivo es obtener un cultivo puro de Chlorella a partir del suelo y estudiar factores que afectan su crecimiento, con el fin último de usar Chlorella para absorber CO2 y nutrientes de aguas residuales y devolverla al suelo como biofertilizante.
Este documento describe las aplicaciones de la biotecnología ambiental en la acuicultura y el tratamiento de aguas residuales industriales. Explica cómo las bacterias y microalgas pueden usarse para biorremediar el agua contaminada mediante la degradación de la materia orgánica y los nutrientes. Luego presenta un caso de estudio de una granja acuícola en Colombia que usa bacterias y melaza para mejorar la calidad del agua y aumentar la productividad de tilapia y camarón. El documento concluye que estas té
El documento presenta los resultados de una práctica de laboratorio realizada por tres estudiantes para sembrar y contar bacterias mesófilas aerobias, hongos filamentosos y levaduras presentes en muestras diversas. Se utilizaron medios de cultivo como agar de patata y dextrosa, el cual contiene antibióticos para inhibir el crecimiento de bacterias y permitir el aislamiento de hongos y levaduras. Los estudiantes realizaron siembras en superficie y en profundidad para obtener recuentos microbiológicos
El documento describe un estudio sobre el tratamiento biológico de aguas residuales de una industria papelera mediante el uso de una columna empacada con una biopelícula de Pseudomonas fluorescens. Inicialmente se caracterizó el agua residual y se encontró que contenía altas concentraciones de metales pesados como hierro, zinc y cromo. Luego, se realizó un ensayo cinético en matraces para determinar el tiempo de tratamiento requerido, obteniendo una reducción de más del 75% de los metales pesados después de 48
Este estudio investigó la producción de plástico biodegradable a partir de bacterias aisladas de muestras de suelo y aguas residuales en el departamento de Nariño, Colombia. Se aislaron 189 cepas bacterianas productoras de polihidroxialcanoatos como el poli-3-hidroxibutirato y el copolímero poli-3-hidroxibutirato:poli-3-hidroxivalerato. Algunas de las bacterias aisladas, como Bacillus mycoides y Bacillus subtilis,
El documento describe un estudio que evaluó el uso de la microalga Chlorella sp. para tratar aguas residuales in vitro y remover nitratos y fosfatos. Se aisló la microalga Chlorella sp. de una ciénaga local y se desarrolló un cultivo monoalgal. Dos tratamientos con diferentes proporciones de agua residual y un control con fertilizante se evaluaron en un bioensayo. Los tratamientos con agua residual lograron mayores densidades celulares de Chlorella sp. y removieron entre 49.8-50.1%
En Colombia se requiere mayor inversión del estado y el sector privado en investigación y aplicación de biotecnología ambiental, especialmente para el tratamiento de aguas residuales domésticas, industriales y del sector agropecuario. La biotecnología ofrece alternativas para minimizar el impacto ambiental negativo generado por procesos como el beneficio del café y el manejo de sus aguas residuales. Se necesitan seguir explorando el uso de microorganismos y procesos biotecnológicos para la biorremediación de contaminantes como el
Este documento caracteriza la calidad del agua de los efluentes de sistemas de cultivo hidropónico. Se recolectaron muestras de 21 efluentes de 16 instalaciones en Japón. Los análisis revelaron variaciones significativas en las concentraciones de nutrientes como nitrato y fósforo. Se realizó un análisis estadístico que identificó cinco propiedades que explican la variación en la calidad del agua de los efluentes. La hidroponía puede ser una buena opción para aumentar la producción de alimentos
El documento describe varios métodos biotecnológicos para tratar las aguas residuales de una central de sacrificio en Armenia, Colombia, incluyendo biofiltros, biorreactores anaerobios de película fija, biorreactores aerobios de membrana y el uso de microalgas. Actualmente, el tratamiento convencional tiene problemas como la generación de grandes volúmenes de lodos residuales. Los métodos biotecnológicos propuestos son eficientes y de bajo costo para reducir la carga contaminante y cumplir con la normatividad
Este documento evalúa la producción de bacteriocinas por Lactobacilos y Bifidobacterias aisladas de ensilaje. Se caracterizaron cepas de Lactobacillus plantarum, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus helveticus y Bifidobacterium infantis. Se encontró que la adición de fructooligosacáridos aumentó la producción de bacteriocinas y su actividad antimicrobiana, especialmente contra Pseudomonas. Las bacteriocinas producidas podrían usarse como conservantes naturales en alimentos.
Este estudio evaluó la contaminación microbiológica del suero costeño vendido en Montería, Colombia. Se analizaron muestras de 63 sueros de 21 expendios y se evaluaron las condiciones higiénicas de los puntos de venta. Los resultados mostraron contaminación del 100% de las muestras con coliformes totales, hongos y Staphylococcus. Además, la mayoría de los expendios tenían condiciones higiénicas deficientes. El estudio concluye recomendando coordinar políticas entre universidades y el sector sal
Este documento evalúa procesos de biorremediación ex situ para sanear suelos contaminados con hidrocarburos. Se compararon las técnicas de bioestimulación y bioaumentación con el producto BIOIL-FC, compuesto de bacterias degradadoras de hidrocarburos. La bioaumentación con BIOIL-FC fue más eficiente, logrando una remoción del 50-61% de fuel oil y gasolina en 28 días, y 98% de remoción de gasolina de alta octanaje en solo 15 días. Estos resultados muestran
“Crecimiento y capacidad de biorremediación de Chlorella vulgaris cultivada e...Tetrapygus Niger
Este documento presenta los resultados de un estudio realizado en laboratorio para evaluar el crecimiento y la eficiencia de remoción de nutrientes disueltos en el efluente producido por la acuicultura de Seriola lalandi utilizando la microalga Chlorella vulgaris. Se evaluaron condiciones experimentales indoor y outdoor durante 8 días, cultivando Chlorella vulgaris en el efluente y en agua de mar como control. Los resultados mostraron que Chlorella vulgaris fue capaz de crecer en el efluente, alcanzando valores máximos similares
El documento analiza 58 cepas bacterianas aisladas de la rizosfera de plantas de humedales naturales para evaluar su potencial uso en el tratamiento de aguas residuales en humedales artificiales. Los resultados mostraron que el 79% de los aislamientos fueron capaces de fijar nitrógeno atmosférico, el 17% solubilizó fosfato, el 60% acumuló fosfato, el 47% redujo nitratos, y el 67% realizó amonificación. En particular, las cepas TAN229 y TAN315 mostraron
Nuevo vídeo en mi canal de YouTube
Hola a todos. les dejo la tercera parte de "La microbiología de los alimentos". Esta serie de vídeos, pretenden convertirse en una base real y consistente para el profesional que recién comienza a transitar por el laboratorio de alimentos, o transformarse en una herramienta de consulta para el bagaje intelectual del especialista. Esperando sea del agrado y de la utilidad de todos ustedes, les sugiero que se suscriban y que me dejen sus críticas y sus comentarios. Muchas gracias y buena jornada.
https://youtu.be/VIqpUsPTNGQ
El documento trata sobre la biotecnología medioambiental. Explica que la biotecnología medioambiental se refiere a la aplicación de procesos biotecnológicos para proteger y restaurar la calidad del medio ambiente. Luego, resume brevemente las diferentes secciones del documento, incluyendo biorreparación, prevención, detección y seguimiento, ingeniería genética y legislación.
Libro: San Isidro Salud y Vida,
Co autora: Calidad microbiológica de agua de la red pública del distrito de San Isidro, 2016.
Autora: Evaluación de la calidad sanitaria de los restaurantes y servicios afines; para la certificación saludable, MSI 2015 – 2016.
Este documento describe las actividades realizadas durante una pasantía en la Estación Experimental Surcolombiana de Recursos Hidrobiológicos, incluyendo el ensayo de toxicidad de glifosato en la microalga Chlorella vulgaris, la alimentación y reproducción de peces nativos, y el aislamiento de microorganismos.
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Este documento describe las aplicaciones de la biotecnología ambiental en la acuicultura y el tratamiento de aguas residuales industriales. Explica cómo las bacterias y microalgas pueden usarse para biorremediar el agua contaminada mediante la degradación de la materia orgánica y los nutrientes. Luego presenta un caso de estudio de una granja acuícola en Colombia que usa bacterias y melaza para mejorar la calidad del agua y aumentar la productividad de tilapia y camarón. El documento concluye que estas té
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Este estudio investigó la producción de plástico biodegradable a partir de bacterias aisladas de muestras de suelo y aguas residuales en el departamento de Nariño, Colombia. Se aislaron 189 cepas bacterianas productoras de polihidroxialcanoatos como el poli-3-hidroxibutirato y el copolímero poli-3-hidroxibutirato:poli-3-hidroxivalerato. Algunas de las bacterias aisladas, como Bacillus mycoides y Bacillus subtilis,
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Este documento caracteriza la calidad del agua de los efluentes de sistemas de cultivo hidropónico. Se recolectaron muestras de 21 efluentes de 16 instalaciones en Japón. Los análisis revelaron variaciones significativas en las concentraciones de nutrientes como nitrato y fósforo. Se realizó un análisis estadístico que identificó cinco propiedades que explican la variación en la calidad del agua de los efluentes. La hidroponía puede ser una buena opción para aumentar la producción de alimentos
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Este documento evalúa la producción de bacteriocinas por Lactobacilos y Bifidobacterias aisladas de ensilaje. Se caracterizaron cepas de Lactobacillus plantarum, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus helveticus y Bifidobacterium infantis. Se encontró que la adición de fructooligosacáridos aumentó la producción de bacteriocinas y su actividad antimicrobiana, especialmente contra Pseudomonas. Las bacteriocinas producidas podrían usarse como conservantes naturales en alimentos.
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Similar a Activadid_Bactericida_del_KMnO_4_en_Agua_Superfici.pdf (20)
ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...JAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA crea y desarrolla el “DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARIS”. Esta actividad de aprendizaje propone el reto de descubrir el la secuencia números para abrir un candado, el cual destaca la percepción geométrica y conceptual. La intención de esta actividad de aprendizaje lúdico es, promover los pensamientos lógico (convergente) y creativo (divergente o lateral), mediante modelos mentales de: atención, memoria, imaginación, percepción (Geométrica y conceptual), perspicacia, inferencia y viso-espacialidad. Didácticamente, ésta actividad de aprendizaje es transversal, y que integra áreas del conocimiento: matemático, Lenguaje, artístico y las neurociencias. Acertijo dedicado a los Juegos Olímpicos de París 2024.
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Activadid Bactericida del KMnO 4 en Agua Superficial para el Riego de Campos
Agrícolas
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Strengthening of the diagnostic capacity of the Sinaloa state health system through the incorporation of the CONACyT LANIIA-CIAD Laboratory as a SARS-COV-2 testing
unit View project
Detection of Coronavirus SARS-CoV2 in urban wastewater: evaluation of potential health risk View project
Cristóbal Chaidez-Quiroz
Research Center for Food and Development A.C.
132 PUBLICATIONS 1,540 CITATIONS
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Johana Marcela Soto Beltran
Universidad Autónoma de Sinaloa
30 PUBLICATIONS 640 CITATIONS
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Andres Aquiles Felix
Utah State University
3 PUBLICATIONS 9 CITATIONS
SEE PROFILE
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2. A G U A L A T I N O A M É R I C A
volumen 8, número 1
NIVEL III AIDIS
Resumen
El agua de uso agrícola puede constituir un factor importante de
contaminación de frutas y hortalizas, cuando es utilizada para la
irrigación, lo que hace necesario el control de su calidad microbiológica.
En México, el 42% del agua de uso agrícola es de fuentes superficiales.
Los compuestos elaborados a base de cloro son la alternativa química
más empleada para desinfectar el agua superficial, sin embargo ciertas
desventajas del cloro motivan la búsqueda de nuevas alternativas de
desinfección. La estabilidad en agua turbia y su capacidad oxidante
hacen del permanganato de potasio una alternativa de desinfección.
Actualmente el KMnO4
se emplea en la desinfección del agua superficial
sin sustento científico por lo tanto, el objetivo de la presente
investigación fue evaluar la actividad bactericida del KMnO4
contra
Escherichia coli y Bacillus subtilis, usando dos concentraciones de
desinfectante, tres tiempos de contacto y agua
turbia. Se utilizó la técnica de extensión en placa
y los datos fueron estadísticamente analizados
mediante análisis de varianza. Los resultados
demostraron la efectividad del KMnO4
contra
ambas bacterias. Se obtuvieron porcentajes de
reducción de 99.9999% y 99.99% para E. coli
y B. subtillis, respectivamente. Por lo tanto, el
KMnO4
puede considerarse como una
alternativa para la desinfección del agua
superficial. Palabras clave: Desinfección,
Escherichia coli, Bacillus subtilis, KMnO4
.
Introducción
La calidad microbiológica del agua
utilizada para irrigar cultivos agrícolas es de
vital importancia, ya que esto contribuye a
reducir la presencia de microorganismos
patógenos en frutas y hortalizas (FDA, 2001).
La principal fuente de contaminación son las
aguas residuales tratadas y no tratadas vertidas
en aguas de ríos y canales usadas para riego
de cultivos agrícolas (Thurston-Enriquez et al.,
2002; FAO, 2003, Craun y Castro, 1996) y con
menor frecuencia en el lavado y desinfección
de productos frescos.
El riesgo de infección aumenta cuando
patógenos, como Salmonella, Shigella, virus
de hepatitis A y Norovirus, están presentes en productos frescos
(Cifuentes et al., 2000). E. coli O157:H7 ha sido aislada de productos
frescos como manzana, melón, hojas de lechuga y espinacas (Solomon
et al., 2002; FDA, 2006), su presencia se ha asociado al uso de suelo
y agua de riego contaminada. Se estima que cada año se presenta en
EUA, 76 millones de enfermos y 5,000 muertes, asociados al consumo
de alimentos (DeWaal et al., 2000). Recientemente y debido a la
consistencia de brotes, existe la percepción que los microorganismos
presentes en frutas y hortalizas frescas son la principal causa de
enfermedades (Beuchat, 1996).
En los últimos años, se ha intensificado la búsqueda de
alternativas que permitan reducir o eliminar patógenos sobre la
superficie de productos frescos. Estudios previos han demostrado
que los métodos de desinfección solo reducen de manera parcial las
poblaciones microbianas presentes en las
superficie de los productos (Beuchat, 2001).
No existe un método estándar que
permita evaluar la efectividad de un
desinfectante sobre productos frescos
(Beuchat, 1998). Por el contrario existen
recomendaciones como las descrita por la
Agencia de Protección Ambiental de Estados
Unidos (USEPA, siglas en inglés) la cual
menciona una reducción de al menos 2 Log10
de la población bacteriana presente en la
superficie de los mismos (USEPA, 1997)
Bitton (1994) y Gelderich (1996) establecen
que un agente puede considerarse como un
desinfectante efectivo si logra reducir un
99.9999% (6 log10
). Mientras tanto el
“Método Oficial 960.09 de la AOAC, Acción
de Sanitización Germicida y Detergente de
Desinfectantes” sugiere que la evaluación de
sanitizantes para superficies pre-limpiadas,
no porosas que estén en contacto con
alimentos, debe reducir un 99.999% de
bacterias (5 Log10
) (Sapers, 2003).
La eficacia de la desinfección depende
del tipo de microorganismo, la temperatura,
nivel de pH del agua y tiempo de contacto,
así como la estructura de la superficie de
productos frescos (FDA, 1998).
Activadid Bactericida del KMnO4
en Agua Superficial para el Riego
de Campos Agrícolas
Por Cristobal Chaidez Quiroz*, Marcela Soto Beltrán, Celida Martínez Rodríguez, Andrés Medrano Félix
Tabla 1.
Características del suelo en estudio
Parámetro Resultado
pH (25ºC) 7.38
Conductividad eléctrica (ds/m) 0.39
Materia orgánica 2
2.07
Nitrógeno N-NO3
1
4.0
Fósforo P-PO4
1
38.5
Sodio 1
117.038
Potasio 1
403.534
Calcio 1
5194
Magnesio 1
1936.29
Fierro 1
49.03
Manganeso 1
177.66
Cinc 1
3.39
Cobre 1
2.27
ClC (meq/100g) 43.65
Textura Arcillosa
Arcilla 2
46.48
Limo 2
27.28
Arena 2
26.24
Tamaño de partícula 425µm
1
ppm; 2
%
3. volumen 8, número 1
A G U A L A T I N O A M É R I C A
El cloro es el desinfectante más utilizado en empaques agrícolas.
Su capacidad oxidante elimina rápidamente a los microorganismos,
sin embargo la materia orgánica limita su actividad oxidante, lo cual ha
motivado la búsqueda de alternativas de desinfección en aguas turbias
(Chaidez et al., 2007).
El KMnO4
, obtenido a partir del dióxido de manganeso (MnO2
) es
utilizado para control de olor y color, mejora el sabor e inactiva a
coliformes, Vibrio cholerae, Salmonella typhi, poliovirus y bacteriófagos
en el tratamiento de agua para consumo (EPA, 1999). El KMnO4
oxida
y/o destruye enzimas celulares, siendo el ión MnO4
el responsable de
esta acción (EPA, 1999). El KMnO4
también forma dióxido de
manganeso, el cual tiene una capa externa de grupos oxidrilos capaces
de fijar, por absorción, partículas neutras o cargadas, incluyendo
microorganismos que son fijados al precipitado coloidal para ser
inactivados (EPA, 1999).
Actualmente el permanganato de potasio se emplea en actividades
agrícolas para la desinfección del agua superficial, sin embargo, la
información científica que demuestre su eficacia como agente
desinfectante y lo respalde para su uso, resulta insuficiente. Por lo tanto,
el objetivo del presente trabajo fue evaluar la actividad bactericida in
vitro del permanganato de potasio en agua superficial de uso agrícola,
utilizando como microorganismos indicadores Escherichia coli y Bacillus
subtilis.
Materiales y Métodos
Purificación de la bacteria
Se seleccionaron E. coli (ATCC 15597) y B. subtilis, como
microorganismos indicadores debido a la incidencia de las mismas en
agua de uso agrícola (Cazarez Diarte et al., 2004). E. coli y B. subtilis,
fueron obtenidos del laboratorio de Microbiología Ambiental y de
Alimentos y del laboratorio de Fitopatología, ambos del Centro de
Investigación en Alimentación y Desarrollo, Unidad Culiacán
respectivamente.
Cada bacteria fue purificada
empleando la metodología descrita por
Ukuku y Sapers (2001).Una colonia por
separado, de cada bacteria, fue
inoculada en 5mL de caldo de soya y
tripticaseina (TSB, Difco; Detroit, MI),
e incubadas por 24h a 37°C.
Posteriormente se adicionó 1mL del
crecimiento bacteriano en 25mL de
caldo TSB, y se incubó por 24h a 37ºC.
La suspensión bacteriana fue
centrifugada a 13, 080 X g (Beckman,
J2-MI, USA) durante 10min a 4ºC. El
sedimento obtenido se lavó y
resuspendió en 25mL de solución buffer
estéril (PBS, 0.1M, pH de 7.2) y se
centrifugó nuevamente a las mismas
condiciones. El procedimiento de
lavado, se repitió dos veces. La bacteria
purificada se mantuvo a 4ºC antes de
ser utilizada.
La concentración inicial de la
suspensión bacteriana fue determinada
utilizando la técnica de extensión en
placa (APHA, 1998), diluciones
decimales por triplicado (10-2
,10-4
y 10-
6
), y 0.1mL de cada dilución decimal fue colocada en cajas petri
conteniendo agar selectivo mFC (DifcoTM
, Maryland, USA) y agar papa
dextrosa (Bioxon, México) e incubadas a 37°C durante 24h para E. coli
y B. subtilis, respectivamente. Finalmente, la concentración bacteriana
se cuantificó en base a las unidades formadoras de colonia observadas
en el medio y el resultado fue expresado en Log10
UFC/mL.
La concentración inicial de las bacterias fueron 3.4x107
UFC/mL y
3.3x107
UFC/mL para Escherichia coli y Bacillus subtilis,
respectivamente.
Preparación del KMnO4
El desinfectante se adquirió de manera comercial (CAS 7722-64-
7). El KMnO4
tiene como ingrediente activo el ión permanganato (MnO4
).
Las concentraciones utilizadas durante el experimento fueron de 1.5 y
3 mg/L para Escherichia coli y 3 y 4.5 mg/L para Bacillus subtilis. Estas
concentraciones fueron determinadas de acuerdo a las empleadas
empírica-mente en actividades agrícolas para la desinfección del agua
superficial. Dato proporcionado por los técnicos de empaques agrícolas.
Preparación de turbidez en el agua
Se utilizó una concentración de 170UNT, simulando la materia
orgánica presente en agua superficial de uso agrícola, la cual fue ajustada
con tierra estéril obtenida de la localidad de Culiacán, Sinaloa (Tabla
1). Para ajustar dicha turbidez se adicionaron 0.85g de tierra estéril en
un litro de agua purificada estéril. La muestra se homogenizó y se colocó
en una celda para ser leída utilizando un espectro-fotómetro marca
HACH modelo DR 2010, de acuerdo a la APHA (1998). Los valores de
turbidez se expresaron en unidades nefelométricas (UNT).
Evaluación del KMnO4
Se utilizó un recipiente de cuatro litros de capacidad, el cual fue
llenado con un litro de agua purificada estéril; se adicionaron 0.85g de
tierra estéril para ajustar la turbidez a
170UNT. Una vez ajustada la turbidez
se inoculó el agua con concentraciones
de 3.4x107
y 3.3x107
UFC/mL de E. coli
y B. subtilis respectivamente, adiciona-
das en recipientes separados, y se
aplicaron las concentraciones del
desinfectante KMnO4
, 1.5 y 3mg/L para
E. coli y 3 y 4.5mg/L para B. subtilis,
todo esto con agitación constante.
Se procedió a tomar alícuotas
después de transcurrir 1, 3 y 6h de
tiempo de contacto, simulando el tiempo
en el que se lleva acabo la desinfección
en el agua superficial de uso agrícola,
dato proporcionado por técnicos del
laboratorio de Microbiología Ambiental
y de Alimentos del Centro de Investiga-
ción en Alimentación y Desarrollo. La
reducción bacteriana por efecto del
permanganato de potasio se determinó
utilizando la técnica de extensión en
placa (APHA, 1998). Se realizaron
diluciones decimales por triplicado (10-
2
,10-4
y 10-6
), y 0.1mL de cada dilución
decimal fue colocada en cajas petri
conteniendo agar selectivo mFC (Difco™
,
Tabla 2. Porcentaje de reducción de Escherichia coli
con permanganato de potasio
Permanganato Tiempo de Porcentaje de
de potasio 1
contacto 2
Turbidez 3
reducción %
1 98.83 b
1.5 3 99.90 b
6 99.99 c
1 99.9999 a
3 3 99.9999 a
6 99.9999 a
170
Tabla 3. Porcentaje de reducción de Bacillus subtilis
con permanganato de potasio
Permanganato Tiempo de Porcentaje de
de potasio 1
contacto 2
Turbidez 3
reducción %
1 98.98 a
3 3 99.90 a
6 99.99 a
1 99.94 b
4.5 3 99.87 b
6 99.94 b
Letras diferentes indican diferencias significativas entre tratamientos
1
ppm; partes por millón; 2
horas; 3
Unidades Nefelométricas de turbidez
170
4. A G U A L A T I N O A M É R I C A
volumen 8, número 1
Maryland, USA) y agar papa dextrosa (Bioxon, México) e incubadas a
37°C durante 24h para E. coli y B. subtilis, respectivamente. Finalmente,
la concentración bacteriana se cuantificó en base a las unidades
formadoras de colonia observadas en el medio y el resultado fue expresado
en porcentaje de reducción.
Determinación del perfil fisicoquímico del agua
La medición del potencial de hidrógeno (pH), se realizó utilizando
un potenciómetro portátil marca Oakton wppH y un electrodo HgTaylor
21433. La temperatura se verificó a 25ºC mediante un termómetro de
vidrio previamente calibrado.
Análisis de datos
El diseño estadístico empleado fue de bloques con dos factores
totalmente al azar. Los factores fueron las concentraciones y el tiempo
de contacto, y los microorganismos fueron bloqueados. Al realizar los
análisis de varianza y encontrar diferencias significativas, se aplicó la
prueba de comparación de medias de Tukey con un a=0.05. Los
resultados se expresaron en porcentajes de reducción. El paquete
estadístico empleado fue Stata versión 8 (2003).
Resultados y disusción
Escherichia coli
El análisis de varianza mostró que la concentración del
desinfectante fue significativo (P=0.036) en la reducción de Escherichia
coli, mientras que el tiempo de contacto no mostró diferencias
significativas. El mejor tratamiento se obtuvo al utilizar la concentración
de 3mg/L donde se logró un porcentaje de reducción de 99.9999 (6
log10
) para cada tiempo de contacto analizado (Tabla 2). Los resultados
concuerdan con los criterios de reducción bacteriana descritos por
Bitton (1994) y Geldreich (1996), quienes establecen que un agente
químico es efectivo si logra una reducción de 99.9999% (6 log10
).
El menor porcentaje de reducción obtenido fue de 98.83%, el cual
se obtuvo al utilizar 1.5mg/L y 1h de tiempo de contacto, con un nivel
de significancia de P=0.05, seguido de 1.5mg/L y 3h de tiempo de
contacto (99.90%) y 1.5mg/L y 6h de tiempo de contacto (99.99%).
Chaidez et al., (2003), observaron que los desinfectantes reducen su
efectividad cuando se utilizan a bajas concentraciones y en presencia
de materia orgánica. Wei et al., (1995) y Karch y Loftis (1998), han
demostrado que la presencia de turbidez en el agua permite que los
microorganismos puedan adherirse a partículas del suelo y protegerse
del desinfectante. La EPA (1999), menciona que la presencia de materia
orgánica reduce la efectividad del permanganato de potasio debido a
que este puede ser consumido al oxidar la materia orgánica e inorgánica
presente en el agua. Un estudio realizado en 1976 en el Distrito Sur de
Las Vegas Nevada del lago Mead mostró que al utilizar bajas dosis de
permanganato (1, 2, 3, 4 y 5mg/L) era necesario tiempos de contacto
prolongados (30min), para reducir la presencia de coliformes, mientras
que solo fue necesario 10min de tiempo de contacto cuando se
emplearon 6mg/L (EPA, 1999).
Al comparar la concentración y tiempo de contacto, el tratamiento
de 3mg/L a 1, 3, 6h logró una reducción de 99.9999% con un nivel de
significancia de P=0.05, demostrando que el porcentaje de reducción
bacteriana es dependiente de la concentración del desinfectante y no
necesariamente del tiempo de contacto. Se requieren altas
concentraciones de permanganato para lograr una reducción total de
la bacteria en estudio, como lo muestra la EPA (1999), donde fue
necesario dosis de 2.5mg/L para obtener una reducción total de
coliformes, así mismo fueron necesarias dosis de 20mg/L con tiempo
de contacto de 24h para reducir Vibrio cholerae, Salmonella typhi y
Shigella flexneri. Por lo tanto, el permanganato de potasio a
concentraciones de 3mg/L y 1, 3 y 6h de tiempo de contacto, puede ser
utilizado como bactericida en agua superficial de uso agrícola, ya que
puede alcanzar una reducción del 99.9999% (6 log10
).
Bacillus subtilis
Los resultados obtenidos en la evaluación de KMnO4
contra B.
subtilis no mostraron diferencias significativas con el factor tiempo;
sin embargo, el análisis de varianza mostró diferencias significativas
con el factor concentración P=0.05 (Tabla 3). La concentración de 3mg/
L de KMnO4
resultó ser la más efectiva, alcanzando un porcentaje de
reducción de 99.99% (4 log10
). Mientras que la concentración de 4.5mg/
L de KMnO4
logró reducir un 99.9% de bacteria, equivalente a 3
logaritmos de reducción. De acuerdo a la EPA (1999), la actividad
bactericida del permanganato de potasio se ve favorecida en condiciones
ácidas (pH 5.9) a 20ºC. Los resultados obtenidos muestran que la
efectividad del KMnO4
se vio reducida al utilizar concentraciones de
4.5mg/L, debido a que el agua inoculada con B. subtilis a esta misma
concentración y una temperatura de 25°C, alcanzó un pH que osciló
entre 5.97 y 6.11, condiciones menos ácidas a las observadas al utilizar
3mg/L de KMnO4
, donde el pH osciló entre 5.89 y 6.09 a la misma
temperatura (Tabla 4 y 5).
Cuando se comparó el porcentaje de reducción de E. coli y B.
subtilis, a la concentración de 3mg/L, se observó una reducción del
99.9999% de Escherichia coli y un 99.99% para B. subtilis, demostrando
que Bacillus presenta una mayor resistencia a los procesos de
desinfección.
Conclusiones
La concentración de 3mg/L de KMnO4
resultó ser efectiva para E.
coli y B. subtilis, lográndose un porcentaje de reducción de 99.9999%
y 99.99%, respectivamente. Concentraciones de 1.5mg/L no fueron
suficientes para reducir Escherichia coli, al no alcanzar más de 3
logaritmos de reducción bacteriana, sin embargo, de acuerdo a las
recomendaciones descrita por la Agencia de Protección Ambiental de
Estados Unidos, una reducción de al menos 2 Log10
de la población de
bacteriana, son suficientes para considerarse buen desinfectante. La
efectividad del desinfectante contra B. subtilis se vio limitada al utilizar
concentraciones de 4.5mg/L de KMnO4,
debido al pH final del agua
Tabla 4. Determinación del perfil fisicoquímico del agua
turbia inoculada con Escherichia coli
Potencial
de hidrogeno Concentración
25°C KMnO4
1
Blanco 2
T1
3
T2
4
T3
5
pH
1.5 6.02 6.02 6.24 6.24
3 6.02 6.13 6.05 6.23
Tabla 5. Determinación del perfil fisicoquímico del agua
turbia inoculada con Bacillus subtilis
Potencial
de hidrogeno Concentración
25°C KMnO4
1
Blanco 2
T1
3
T2
4
T3
5
pH
3 6.02 5.83 6.15 6.09
4.5 6.02 5.97 6.30 6.11
1
Concentración de KMnO4
expresado en partes por millón (ppm):
2
Blanco: Muestra de agua con 170 UNT inoculada con bacteria, sin
aplicación de KMnO4
; 3
T1
1 hora de tiempo de contacto; 4
T2
3 horas de
tiempo de contacto; 5
T3
6 horas de tiempo de contacto
5. volumen 8, número 1
A G U A L A T I N O A M É R I C A
empleada durante la inoculación. Por lo tanto, se concluye que el KMnO4
puede considerarse como una alternativa en los procesos de
desinfección del agua superficial de uso agrícola, siempre y cuando se
tomen en cuenta consideraciones como el pH de la solución, el cual
debe oscilar entre 5.9 o menor, para tener mayor concentración del ión
MnO4
, el cual oxida y destruye las enzimas celulares de los
microorganismos, así mismo son necesarias temperaturas de 25ºC para
que la efectividad del permanganato de potasio se vea favorecida.
Finalmente, es importante hacer hincapié en la necesidad de generar
información científica sobre la acción del permanganato de potasio
contra otros grupos microbianos (bacteriófagos, virus entéricos, quistes
de protozoarios y bacterias patógenas) que generalmente se encuentran
presentes en aguas superficiales. Esta información permitirá darle un
uso más amplio al permanganato de potasio como agente desinfectante.
Agradecimientos
Los autores agradecen al Centro de Investigación en Alimentación
y Desarrollo, Unidad Culiacán, por las facilidades otorgadas en la
realización del presente trabajo de investigación.
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Correspondencia
Dr. Cristobal Chaidez Quiroz: Centro de investigación en Alimentación
y Desarrollo (CIAD), Unidad Culiacán. Carretera a Eldorado Km. 5.5,
C.P. 80129, Culiacán, Sinaloa. Tel/Fax: (667) 760-5536; chaqui@ciad.
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