MICROBIOLOGÍA del
UELO Prof. José Araujo
Introducción El suelo se considera como la parte más externa de corteza terrestre que tiene su dinámica por efectos atmosféricos, seres vivos y es el soporte de la vegetación, los microorganismos son una parte de interés de este componente quienes influyen sobre la meteorización biológica. La presente practica desarrolla el estudio de la bacteriología del suelo, el estudio micológico del suelo y el papel de estos sobre la calidad y salud del suelo. De igual manera se toma en cuenta la importancia de los protozoarios y micro algas del suelo y su importancia como agentes de interés para el suelo. La presente práctica correspondiente a la unidad de microbiología ambiental II del programa de Ciencias Ambientales de la Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda.
Prof. José Araujo Editor Principal
OBJETIVO APLICAR MÉTODOS PARA AISLAMIENTO Y EVALUACIÓN CUALITATIVA Y CUANTITATIVA DE MICROORGANISMOS DEL SUELO.
EL SUELO El suelo es un ambiente diverso de poblaciones microbianas con diversos representantes fisiológicos que varían desde la superficie a estratos más profundos, de igual manera como varia las características químicas, físicas y biológicas del suelo son equivalentes a la presencia, diversidad y crecimiento de los microorganismos. Las comunidades microbianas del suelo tienen una estrecha relación con la fertilidad del mismo y estos son elementos claves en los ciclos biogeoquímicos es por ello que los microorganismos son de interés para ser aplicados en el ambiente como agentes restauradores. Es por esto que es necesario aplicaciones ambientales e industriales. Por lo que existe la necesidad de conocer, enumerar y aislar los miembros principales y menores de la comunidad microbiana en suelos. La microbiología de suelos es una disciplina que se encarga del estudio de los microorganismos en número y clase en este componente, así como también de los efectos que estos sobre el ambiente del suelo y desarrollo vegetal. Posee una gran importancia,
ya que contribuye a la solución de problemas de baja fertilidad de lo suelos, la salinidad, la acidez, la contaminación con metales pesados, y compuestos inorgánicos que son problemas abióticos, puesto que los microorganismos pueden ser usados para remediar esos problemas, de igual manera el conocimiento de los microorganismos en el suelo permiten la solución de problemas bióticos relacionados con la salud del suelo, la cual se relaciona a su vez con factores como la fertilización, el riego, el uso de pesticidas, el vertido o uso de hidrocarburos, los monocultivos y la preparación del terreno en búsqueda de un equilibrio dinámico es estos espacios. Los microorganismos del suelo son vitales para la salud del mismo puesto que participan en una serie de procesos de interés como la mineralización la cual puede ser promovida por bacterias, la inmovilización que puede ser llevada por hongos como los (hongos micorrízicos) (Guztavo Bernal Gómez, XXXX). El suelo es definido según la Sociedad Americana de la Ciencia del Suelo (1984), como un material mineral no consolidado en la superficie de la tierra, el cual esta y ha estado sometido a los efectos de factores genéticos y ambientales (material parental, clima, macro y microorganismos y topografía), los cuales ha actuado durante un tiempo determinado. Se considera como un cuerpo natural donde existen diversas interacciones dinámicas con la atmósfera. Además de influir en el clima y en el ciclo hidrológico de planeta, es un medio natural para el crecimiento de los microorganismos y otros seres vivos y juega un papel de suma importancia ya que se considera como un reactor donde se descompone la materia la cual es transformada y reciclada (Hillel 1998).
PROCEDIMIENTO PRÁCTICO Muestreo del Suelo para análisis microbiológico El muestreo microbiológico del suelo se desarrolla con el fin de conocer la diversidad microbiana de este componente para ello se aplicará en este caso el método estándar propuesto por la FAO, el cual consiste en la toma de una muestra superficial. Materiales y Equipos: Bolsas plásticas nuevas o estériles Pala de jardinería Alcohol isopropílico Solución desinfectante Etiqueta para la Información de la muestra Cinta Plástica adhesiva Cinta Métrica GPS Termo higrómetro ambiental Procedimiento: Tome las coordenadas georeferenciales y las variables ambientales con el GPS y el Termo higrómetro para establecer las estaciones de muestreo. De igual manera puede usar un sistema de geo referencia y establecer una ruta o mapa antes de realizar la práctica
-Escoja un espacio y establezca un cuadrante de 3mts o de 5mts para ello utilice una cinta métrica. -Marque en el suelo los cuatro puntos del cuadrante y el centro del mismo -Esterilice una pala con alcohol y solución desinfectante, y deje secar al aire, colóquese guantes para siguiente procedimiento. -Escave en cada punto aproximadamente de 20-30cm de la superficie, en caso de existir piedras o material orgánico como hojas o restos de plantas retire esto de la superficie o la zona donde escaba. -Voltee la bolsa para tomar la muestra en introduzca la mano dentro de la bolsa y recoja la muestra aproximadamente 200gr sin tocarla, de la misma manera voltee la bolsa, ciérrela, rotúlela y colóquele una etiqueta respectiva -Refrigere la muestra para ser tartaleada al laboratorio a una temperatura de 20 °C aproximadamente. -Una vez trasladada la muestra al laboratorio, puede guardar en refrigeración (nevera) o proceder a su procesamiento. Preparación de una muestra de suelo para análisis microbiológicos - Tome cada una de las muestras de cada estación de muestreo e intégrelas para ello utilice una bolsa estéril y coloque las muestras 1, 2,3, 4, 5 en una bolsa y mezcle su contenido de forma vigorosa por 5 min.
-Con una espátula estéril tome usted puede tomar 10gr - 100gr para diluir en 500ml, 1000ml los gramos y volúmenes son de escogencia de lo que se desee evaluar así como la fertilidad observable del suelo. Un suelo muy fértil es mejor evaluar con una pequeña cantidad del mismo diluida en un volumen considerable debido a la gran cantidad de microorganismos que es posible encontrar, mientras que un suelo que se ha observado como poco fértil se sugiere tomar alícuotas grandes en pequeños volúmenes con el fin de recuperar mayor cantidad de microorganismos debido a si escasez de estos. -Si la muestra proviene de un suelo contaminado en donde no se observa fertilidad y no goza de buena salud. Se sugiere enriquecer la muestra, colocando la muestra previamente en agua peptonada. Evaluación Directa Procedimiento 1 Extensión con espátula de Dirsglaky -Tome una muestra en volumen de 0,5 ml previamente prepara para el análisis microbiológico en inocúlela en una placa de Petri. Si previamente se conoce que la muestra posee una alta diversidad microbiana solo coloque una gota en el centro de la placa bien sea con una micropipeta o con pipeta Pasteur previamente estériles. -Extienda la muestra con espátula Dirsglasky colocando el volumen en el centro de la placa y extendiéndola con la técnica correspondiente.
Procedimiento 2 Inoculación con Asa de Platino
-A partir de la muestra previamente prepara para el análisis microbiológico tome un asa de platino e inocule una muestra aplicando el método de zig-zag y triple estría con agotamiento del inoculo
EVALUACIÓN DE LA DIVERSIDAD MICROBIANA DE BACTERIAS HETEROTRÓFICAS Y HONGOS MICELIALES EN EL SUELO. Evaluación por el Método de Dilución en diversas Placas Fundamento: El método de dilución en placa se fundamenta en que cualquier célula viable inoculada en un medio de cultivo se multiplica y produce datos de fácil identificación, como la formación de colonias en placas de agar. Este método consiste en la preparación de una serie de diluciones de una muestra de suelo en un diluyente apropiado, esparciendo una alícuota de una dilución sobre la superficie de un medio de cultivo sólido e incubando la placa de agar bajo condiciones ambientales apropiadas. La dilución debe permitir generar colonias separadas, cada colonia puede proceder de una sola célula o de una agrupación (unidad viable), la cual se contará como una bacteria. Bajo este fundamento, estas placas pueden ser usadas no sólo para el
conteo de poblaciones microbianas, sino también para el aislamiento de organismos. Un medio selectivo o no selectivo puede ser usado dependiendo de la naturaleza del microorganismo que se desea contar o aislar (Ramírez et al., 1992).
-Realice diluciones seriadas con solución de NaCL al 0.9% a partir de la muestra previamente preparada a partir de un inoculo de 1ml. -Posterior mente inocule 0,5 ml de la muestra en diversas placas de Petri Previamente Preparadas con Agar Nutritivo para el crecimiento de bacterias y Agar Sabouraud o PDA para evaluar el crecimiento de hongos. -Incube las placas a 37 °C durante 24 horas para bacterias y 3-5 días para los hongos.
Evaluación por el Método de Dilución en Placas divididas
-Realice diluciones seriadas con solución de NaCL al 0.9% a partir de la muestra previamente preparada a partir de un inoculo de 1ml. -Tome 2 placas de agar nutritivo y agar sabouraud o PDA y divídalas en 5 partes. -Posterior mente inocule 0,5 ml de la muestra en las placas de Petri Previamente Preparadas con Agar Nutritivo para el crecimiento de bacterias y Agar Sabouraud o PDA para evaluar el crecimiento de hongos. -Incube las placas a 37 °C durante 24 horas para bacterias y 3-5 días para los hongos.
Cualificación de las características en Placa (Aislamiento e Identificación) -En caso de existir más de una cepa con características bien diferenciadas en una placa proceda a aislar sembrando en una nueva respectivamente en agar con medio basal bacterias y agar Czapek dox para hongos, logrando el aislamiento con un asa de platino en incubando a 24h para bacterias y 3-5 días para hongos a 37 °C. -Para cualificar los crecimientos en las placas de Petri, tome una placa y colóquela en un fondo negro o blanco. Sobre este coloque una regla o un objeto con escala o tamaño conocido y tome una foto. -Identifique si el crecimiento característico es de hongos o bacterias y determine las características de cada crecimiento indicando, el borde, la elevación, la forma y el tamaño. -Realice un cuadro como indica el siguiente ejemplo: Estación
Cepa
Micromorfología Color
1 2
A1236464 H6326353
Aspergillus sp Aspergillus niger
Macromorfología Forma Borde Elevación
Blanco Redonda Entero Blanco Redonda Entero
Elevado Elevado
-Para poder identificar las características microscópicas de las bacterias realice una tinción de Gram -Para identificar las características microscópicas de los hongos proceda a realizar un cultivo en cámara húmeda o cultivo de Riddell.
Cuantificación de microorganismos del suelo -Contar el número de colonias y reportar como unidades formadoras de colonias (UFC)/ g de suelo seco. -Contar sólo aquellas cajas (diluciones) que contengan de 30 a 300 colonias. -Con la siguiente ecuación calcular las UFC/g s.s.
UFC/g s.s. = (NC * 1/FD * 1/ V) / (P * FH). Donde: UFC/ g s. s. = unidades formadoras de colonias / g de suelo seco. NC= número de colonias en una caja. FD = factor de dilución que corresponde a la dilución de donde se tomó la muestra con la que se inocula la caja (10-2 a 10-10). V= volumen inoculado en la caja = 0.1 ml. P = peso de la muestra húmeda = 1 g. FH = factor de corrección de humedad (1-(%humedad/100)).