Obtención de consorcios bacterianos celulolíticos ruminales y su simulación in vitro de manipulación de la microbiota ruminal

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.15517/am.2025.62973

Palabras clave:

biogás, degradación, actividad enzimática, producción de gas, rumen

Resumen

Introducción. El aislamiento y manipulación de consorcios bacterianos celulolíticos ruminales (CBC) mejoran la degradación de fibra en condiciones in vitro. Objetivo. Obtener CBC a partir de diferentes sustratos y simular la manipulación de la microbiota ruminal (MR) mediante una prueba de producción de gas in vitro. Materiales y métodos. El experimento se llevó a cabo de enero a junio de 2024 en la Universidad Autónoma de Guerrero, Cuajinicuilapa, Guerrero, México. Los CBC se obtuvieron de fluido ruminal en medios de cultivo selectivos usando aserrín molido (CBCa), tallo de pasto Mulato (CBCt) y pasto Mulato molido (CBCm) como sustrato. Se hicieron dos ensayos in vitro: a) Evaluación de CBC obtenidos y, b) Adición de los CBC a MR. En ambos se midió producción parcial de biogás de 0 a 24 h, 24 a 48 h y 48 a 72 h, así como la producción acumulada. La degradación de materia seca (DMS) y actividad enzimática celulolítica (AEC) se midió a 24, 48 y 72 h. Las variables se analizaron en un diseño completamente al azar. Resultados. En el ensayo 1, el CBCa  produjo mayor biogás acumulado (p<0,05); la DMS a 24 y 72 h fue mayor para los CBCa (p<0,05); la DMS a 48 h y AEC no mostraron diferencias entre CBC (p>0,05). En el ensayo 2 mostraron que la adición de los CBC a la MR no modificó la producción parcial de biogás, la DMS a 24, 48 y 72 h, ni la AEC a 24 y 48 h (p>0,05); pero la adición del CBCm aumentó 13,8 y 36,3 % la producción acumulada de biogás y AEC a 72 h. Conclusión. Los CBC obtenidos del pasto mulato permiten manipular la MR tras una simulación in vitro en las condiciones específicas del presente estudio.

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Amanzougarene, Z., & Fondevila, M. (2020). Fitting of the in vitro gas production technique to the study of high concentrate diets. Animals, 10(10), Article 10. https://doi.org/10.3390/ani10101935

Association of Analytical Chemists. (2016). Official methods of analysis (20th ed.). AOAC International

Azhar, S., Aihetasham, A., Chaudhary, A., Hussain, Z., Abdul Rehman, R., Abbas, G., Alharbi, S. A., Ansari, M. J., & Qamer, S. (2024). Cellulolytic and ethanologenic evaluation of heterotermes indicola’s gut-associated bacterial isolates. ACS Omega, 9(10), 12084-12100. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c10030

Basak, B., Kumar, R., Tanpure, R. S., Mishra, A., Tripathy, S. K., Chakrabortty, S., Roh, H.-S., Yadav, K. K., Chung, W., & Jeon, B.-H. (2025). Roles of engineered lignocellulolytic microbiota in bioaugmenting lignocellulose biomethanation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 207, Article 114913. https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.114913

Carhuapoma-Delacruz, V., Auqui-Acharte, G. S., Valencia-Mamani, N., Gonzales-Huamán, T. J., Guillen-Domínguez, H. M., & Esparza, M. (2021). Bacterias fibrolíticas aisladas de rumen de alpaca, ovino y vacuno con capacidad biodegradadora de celulosa. Revista Científica de la Facultad de Ciencias Veterinarias de la Universidad del Zulia, 32, 1-7. https://doi.org/10.52973/rcfcv-e32094

Contextoganadero. (2022). ¿Ha escuchado hablar de la raza bovina Suiz-Bú y su importancia en zonas tropicales?. https://www.contextoganadero.com/ganaderia-sostenible/ha-escuchado-hablar-de-la-raza-bovina-suiz-bu-y-su-importancia-en-zonas (consultado 20 nov. 2024).

Culp, E. J., & Goodman, A. L. (2023). Cross-feeding in the gut microbiome: ecology and mechanisms. Cell Host & Microbe, 31(4), 485-499. https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.03.016

Darwin, B. A., & Cord-Ruwisch, R. (2018). In vitro rumen fermentation of soluble and non-soluble polymeric carbohydrates in relation to ruminal acidosis. Annals of Microbiology, 68(1), Article 1. https://doi.org/10.1007/s13213-017-1307-x

Di Rienzo, J. A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., González, L., Tablada, M., & Robledo, C. W. (2020). Infostat (Versión 2020) [software]. Centro de Transferencia InfoStat. https://www.infostat.com.ar/index.php?mod=page&id=15

Duncker, K. E., Holmes, Z. A., & You, L. (2021). Engineered microbial consortia: Strategies and applications. Microbial Cell Factories, 20(1), Article 211. https://doi.org/10.1186/s12934-021-01699-9

Gharechahi, J., Vahidi, M. F., Sharifi, G., Ariaeenejad, S., Ding, X.-Z., Han, J.-L., & Salekdeh, G. H. (2023). Lignocellulose degradation by rumen bacterial communities: New insights from metagenome analyses. Environmental Research, 229, Article 115925. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115925

Hernández-Morales, J., Sánchez-Santillán, P., Torres-Salado, N., Herrera-Pérez, J., Rojas-García, A. R., Reyes-Vázquez, I., & Mendoza-Núñez, M. A. (2018). Composición química y degradaciones in vitro de vainas y hojas de leguminosas arbóreas del trópico seco de México. Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias, 9(1), 105-120. https://doi.org/10.22319/rmcp.v9i1.4332

Hernández-Sánchez, D., Herrera-Pérez, J., López Garrido, S. J., Torres-Salado, N., & Sánchez-Santillán, P. (2022). Producción de biogás y características fermentativas in vitro de consorcios bacterianos celulolíticos ruminales obtenidos de diferentes fibras. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 25(3), Article 107. https://doi.org/10.56369/tsaes.4127

Isnawati, I., Lisdiana, L., Asri, M. T., & Trimulyono, G. (2024). Biodiversity of cellulolytic bacteria isolated from fermetodege for ruminants. BIOTROPIA, 31(2), Article 2. https://doi.org/10.11598/btb.2024.31.2.1904

Kamusoko, R., & Mukumba, P. (2024). Effect of biological pre-treatment with cellulolytic bacteria consortium on biogas production from crop residues. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 12(8), 68-73. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2023.1208.008.

Liang, J., Zhang, R., Chang, J., Chen, L., Nabi, M., Zhang, H., Zhang, G., & Zhang, P. (2024). Rumen microbes, enzymes, metabolisms, and application in lignocellulosic waste conversion—A comprehensive review. Biotechnology Advances, 71, Article 108308. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2024.108308

Miller, G. L. (1959). Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry, 31(3), 426-428. https://doi.org/10.1021/ac60147a030

Palmonari, A., Federiconi, A., & Formigoni, A. (2024). Animal board invited review: The effect of diet on rumen microbial composition in dairy cows. animal, 18(10), Article 101319. https://doi.org/10.1016/j.animal.2024.101319

Sánchez-Santillán, P., Herrera-Pérez, J., Torres-Salado, N., Almaraz-Buendía, I., Reyes-Vázquez, I., Rojas-García, A. R., Gómez-Trinidad, M., Contreras-Ramírez, E. O., Maldonado-Peralta, M. Á., & Magadan-Olmedo, F. (2020). Chemical composition, and in vitro fermentation of ripe mango silage with molasses. Agroforestry Systems, 94(4), 1511-1519. https://doi.org/10.1007/s10457-019-00442-z

Sánchez-Santillán, P., Meneses-Mayo, M., Miranda-Romero, L., Santellano-Estrada, E., & Alarcón-Zúñiga, B. (2015). Fribrinolytic activity and gas production by Pleurotus ostreatus-IE8 and Fomes fomentarius—EUM1 in bagasse cane. Revista MVZ Córdoba, 20(supl), 4907-4916. https://doi.org/10.21897/rmvz.6

Srivastava, S., & Dafale, N. A. (2024). Tailored microbial consortium producing hydrolytic enzyme cocktail for maximum saccharification of wheat straw. Bioresource Technology, 399, Article 130560. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2024.130560

Takors, R., Kopf, M., Mampel, J., Bluemke, W., Blombach, B., Eikmanns, B., Bengelsdorf, F. R., Weuster‐Botz, D., & Dürre, P. (2018). Using gas mixtures of CO, CO2 and H2 as microbial substrates: The do’s and don’ts of successful technology transfer from laboratory to production scale. Microbial Biotechnology, 11(4), 606-625. https://doi.org/10.1111/1751-7915.13270

Texta, J. N., Sánchez-Santillán, P., Hernández, D. S., Torres, N. S., Crosby, M. G., Rojas-García, R. A., Herrera, J. P., & Maldonado-Peralta, M. (2019). Use of disaccharides and activated carbon to preserve cellulolytic ruminal bacterial consortiums lyophilized. Revista MVZ Córdoba, 24(3), 7305-7313. https://doi.org/10.21897/rmvz.1412

Torres-Salado, N., Sánchez-Santillán, P., Rojas-García, R. A., Almaraz-Buendía, I., Herrera-Pérez, J., Reyes-Vázquez, I., & Mayren-Mendoza, F. J. (2019). In vitro gas production and fermentative characteristics of ruminal cellulolytic bacterial consortia of water buffalo (Bubalus bubalis) and Suiz-bu cow. Agrociencia, 53(2), 145-159.

Van Soest, P. J., Robertson, J. B., & Lewis, B. A. (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74(10), 3583-3597. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(91)78551-2

Zhang, S., Merino, N., Okamoto, A., & Gedalanga, P. (2018). Interkingdom microbial consortia mechanisms to guide biotechnological applications. Microbial Biotechnology, 11(5), 833-847. https://doi.org/10.1111/1751-7915.13300

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Publicado

2025-06-04

Cómo citar

Sánchez-Santillán, P., Salas-Cirilo, V., Torres-Salado, N., & Herrera-Pérez, J. (2025). Obtención de consorcios bacterianos celulolíticos ruminales y su simulación in vitro de manipulación de la microbiota ruminal. Agronomía Mesoamericana, 62973. https://doi.org/10.15517/am.2025.62973

Número

Sección

Artículos