Fique como bioinsumo

BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
ESTUDIO DE CASO: NARIÑO
“UTILIZACIÓN DEL FIQUE COMO ALTERNATIVA DE
BIORREMEDIACIÓN”
ANA JULIA MALLAMA GOYES
LENY ANDREA PORTILLA I.
JESSIE NADENKA SAÑUDO
MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
UNIVERSIDAD DE MANIZALES

EL FIQUE y LA BIORREMEDIACIÓN
Los desechos agrícolas del fique se convierten hoy en día en un grave problema
ambiental a causa de su naturaleza química y a su lenta biodegradación tan pronto se
producen.
Del fique solo se aprovecha un 4% en la producción de cabuya y el 96% restante
corresponde a los mal llamados desechos que ocasionan efectos negativos sobre las
fuentes de agua cercanas a los sitios de producción, suelos, fauna acuática y terrestre.
En el departamento de Nariño los residuos obtenidos del beneficio del fique están
siendo subutilizados, se desconoce el verdadero valor de estos residuos, los cuales son
sin ser sometidos a procesos biotecnológicos que permitan su aprovechamiento como
insumos orgánicos agrícolas, etanol, biogás o materias primas para nuevos productos
comerciales, con lo cual estos residuos ANA JULIA dejarían MALLAMA de ser GOYES
un desperdicio contaminante y
pasarían a ser una materia MAESTRÍA prima EN DESARROLLO con valor económico
SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE

BIORREMEDIACIÓN
La biorremediación es una tecnología emergente que utiliza organismos vivos (plantas,
algas, hongos y bacterias) para absorber, degradar o transformar los contaminantes y
retirarlos, inactivarlos o atenuar su efecto en suelo, agua y aire
La biorremediación le da una ayuda al medio
ambiente en la mejora de los ecosistemas dañados,
acelerando dichos procesos naturales.
VENTAJAS:
• Optimiza un proceso natural
• Utiliza microorganismos y organismos propios del
ambiente
• Utilizable solo para bajos niveles de contaminantes
• Se pueden modificar genéticamente para hacerlos
mas eficientes.

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PROCESO DE
EXTRACCIÓN DEL
FIQUE
1. Corte
2. Destune
3. Despalmado
4. Desfibrado
5. Fermentado
6. Lavado
7. Sacudido
8. Secado
9. Empaque

PROBLEMAS AMBIENTALES
En el departamento se producen aproximadamente 103.000
ton/año de jugo de fique que actualmente no se
aprovechan y están contaminando suelos y fuentes de agua.
Del desfibrado del fique queda un 96 % de residuos y
subproductos que se desechan. De ese valor el jugo
constituye el 70%
El jugo contiene saponinas y alcaloides que causan la
muerte de peces y organismos acuáticos. En investigaciones
se demostró que el 50% de las truchas mueren a una
concentración de 1 ppm y el 100% a 3 ppm.
El jugo del fique es mas toxico que el mancozeb (fungicida) y que el propanil (herbicida)

PROBLEMAS AMBIENTALES
El jugo y el bagazo de fique tienen lenta y compleja biodegradación por lo que no
pueden ser utilizados en alimentación animal (imposible asimilación) o como
enmiendas directas al suelo.
El desfibrado llevado a cabo en los mismos cultivos genera biosólidos que son
desaprovechados y que provocan atracción de moscas, contaminación de cuerpos de
agua superficial por escorrentía y contaminación de aguas subterráneas por filtración y
lixiviación.

POSIBILIDADES DE
APROVECHAMIENTO DEL FIQUE

EL JUGO DE FIQUE COMO BIOINSUMO
Se ha identificado que el jugo de fique tiene gran actividad biocida que se pueden
utilizar en el control biológico de muchos patógenos de importancia económica en los
principales cultivos nariñenses.
La aplicación del jugo de fique para
control de enfermedades siempre se ha
realizado de manera artesanal por los
agricultores, quienes han comprobado de
manera empírica su efecto.
Los agricultores mencionan su uso como
repelente, fertilizante, herbicida,
fungicida, liquido edáfico y liquido con
propiedades curativas en enfermedades
foliares.
Preparación artesanal de Herbicida
A una caneca plástica adicionar 1/3 de su
volumen con hojas de fique finamente
picadas, adicionar 500 gramos de urea y
completar la caneca con agua. Mezclar y
dejar tapado por 15 días.

ELABORACIÓN ARTESANAL DE BIOPLAGUICIDAS

COMPOSICIÓN DEL JUGO DE FIQUE
El extracto de fique tiene una densidad media de 1,02
kg/L y su pH varía entre 4 y 5
Está compuesto principalmente por agua, celulosa,
materia orgánica y minerales como potasio, calcio,
fósforo, urea - nitrógeno, celulosa, sacarosa,
proteínas, esteroides, saponinas y sapogeninas
85 % Agua
6 % Celulosa (D-glucosa)
8 % Materia orgánica y amorfa
1% Minerales
El jugo de fique posee microorganismos propios.
Rodríguez et al. (2010) encontró un total de 67
morfotipos (23 levaduras y 44 bacterias)
Alcaloides
Flavonoides
Saponinas
Taninos
Cumarinas
Esteroides
Quinonas

Bacillus megaterium M48 CONTROLANDO Phytopthora infestans
De los 67 se encontró que 8 morfotipos bacterianos y 5 levaduriformes presentan la
mejor actividad biocida contra Phytopthora infestans , siendo la mas eficiente Bacillus
megaterium M48
Tizón tardío o gota de la papa
(Phytopthora infestans)
Pudrición algodonosa del lulo
(Colletotrichum gloesporoides)
Antracnosis del tomate de
árbol
(Sclerotinia sclerotiorum)

El principal limitante del cultivo de la papa es la gota o tizón tardío, enfermedad
causada por el fitopatogeno Phytopthora infestans , el cual llega a causar perdida de
hasta el 100% cuando se presentan condiciones optimas para su desarrollo.
Su control implica continuas aplicaciones de productos químicos y sistémicos para su
control (12 durante el ciclo de cultivo) incrementando costos de producción, impacto
ambiental y social (enfermedades).

En laboratorio: Inicialmente se aislaron las bacterias presentes en el jugo de fique y se
evaluó el antagonismo contra P. infestans, de ellos se seleccionó el aislado con mayor
inhibición para ser utilizado posteriormente en la fermentación del jugo de fique.
B. megaterium M46

Se demostró que si se dejaba fermentar el jugo de fique con Bacillus megaterium M48 y
se su eficacia en el control biológico de Phytopthora infestans era superior al utilizar el
producto sin fermentar. Además no se requiere de la adición de fuentes de carbono o
nutrientes adicionales. Inhibicion de P. infestans 84, 81 %.

La utilización de este bioinsumo para prevenir la gota de la papa a nivel in vitro se
constituye en una posible alternativa para controlar la enfermedad en campo y para
disminuir la aplicación de productos químicos que afectan la salud de los animales, los
humanos y el medio ambiente.

OTROS USOS DE LOS RESIDUOS DE FIQUE
1. Obtención de polihidroxialcanoatos: De los suelos contaminados con desechos de
fique se ha podido obtener Bacillus micoide y Bacillus megaterium para la producción
plástico biodegradable o biopolimeros (PHAs).
2. Producción de biogás (metano): Se obtiene
mediante la utilización de bagazo de fique,
bacterias ruminales y lodo de estiércol de
cerdo. El bagazo del fique es un excelente
sustrato para los microorganismos productores de
biogás. El lodo, subproducto de la digestión
anaerobia puede utilizarse también como
acondicionador de suelos.
3. Producción de alimentos para animales:
Investigaciones han permitido el uso del bagazo
de fique en forma de ensilados como alimento
para animales rumiantes. El bagazo de fique
posee alta densidad energética y bajos niveles de
pH que permite un fácil proceso de ensilaje
mediante la utilización de bacterias anaerobias.

4. Obtención de etanol: El jugo de fique puede ser
utilizado como etanol debido al alto contenido de
azucares presentes en este residuo. Este alcohol
sirve de base para la fabricación de bebidas
alcohólicas y como alternativa de los combustibles
fósiles. Para su obtención es necesario llevar a cabo
un proceso fermentación, agregándole al jugo un
microorganismo que pueda sobrevivir en la acidez
del fluido (Saccharomyces sp).
5. Uso del extracto de fique como coadyuvante de
coagulación en tratamiento de aguas residuales
urbanas e industriales. Igualmente actúa como
inhibidor de olores y catalizador en la recuperación
de aguas.
6. Uso del extracto de las hojas de fique como
coadyuvante de coagulación en el tratamiento
fisicoquímico de lixiviados parcialmente depurados
provenientes de rellenos sanitarios.

7. Eliminación de colorantes del agua: Las fibras de fique fueron usadas como el
soporte ideal para depositar y fijar nanopartículas de óxido de manganeso, un
compuesto químico que ayuda a eliminar los colorantes utilizados por la industria textil.
La acción conjunta del fique y el óxido de manganeso degrada los colorantes sin
absorberlos, un avance significativo para el tratamiento de aguas residuales, pues la
mayor parte de las técnicas (como el uso de carbón activado) consisten en absorber las
sustancias tóxicas, mas no destruirlas.

CONCLUSIONES
En Colombia y en Nariño la industria del fique es una gran generadora de residuos, y
de no hacerse un uso adecuado de su deposito final, terminaran afectando fuentes
hídricas y suelos cercanos a los lugares donde son cultivados.
Debido a sus altos contenidos de saponinas y fenoles, estos biosólidos ocasionan
efectos negativos sobre fuentes de agua ya que producen reacciones químicas que
hacen desoxigenar las fuentes hídricas ocasionando graves daños a la fauna acuática y
flora existentes, además de atraer plagas como insectos.
Los desechos generados durante el beneficio del fique, ocasionan un problema
ambiental, debido a que son descartados directamente al medio ambiente, por ello se
hace necesario continuar investigando e implementando procesos biotecnológicos
basados en el uso del fique y sus subproductos.
Los residuos del fique como jugos y bagazos apoyados en procesos de biotecnológicos
permiten tratar aguas MAESTRÍA residuales, EN DESARROLLO lixiviados, mejorar SOSTENIBLE suelos, Y MEDIO controlar AMBIENTE
plagas agrícolas
y producir bioetanol , biogás, biopolimeros y alimentos para animales.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
http://agroindufique.blogspot.com/
http://www.agronet.gov.co/www/docs_agronet/2008519105246_BULLETS_CADEFIQUE_2008.pdf
http://www.scielo.org.co/pdf/bsaa/v11n1/v11n1a12.pdf
http://www.unicauca.edu.co/biotecnologia/ediciones/vol10-
1/UTILIZACION%20DEL%20SUBPRODUCTO%20DE%20FIQUE.pdf
http://alternativasagroindustrialesdelfiq.blogspot.com/
http://agrofiquelaflorida.blogspot.com/2010/08/agroindustria-del-fique.html
Martínez, Fernando; Parra Zhaira. (2011). Evaluación in vitro del efecto de jugo de fique (furcraea
gigantea vent.) fermentado con Bacillus megaterium M46 comtra Phytophtora infestans (Mont.) de Bary.
(Tesis pregrado). Universidad de Nariño, Colombia
http://www.upb.edu.co/pls/portal/PORTAL.wwv_media.show?p_id=36563107&p_settingssetid=4&p_set
tingssiteid=0&p_siteid=234&p_type=basetext&p_textid=36563108
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=37023183004
http://www.scielo.org.co/pdf/biote/v14n2/v14n2a10.pdf
http://www.eltiempo.com/archivo/documento/CMS-13105655

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