Bacterias nitrificantes cultivables de la zona limnética del lago de Tota, Boyacá
Las actividades de producción piscícola en el Lago de Tota, Boyacá aumentan las concentraciones de amonio y de nitrato, nutrientes que están acelerando los procesos de eutrofización. Entre las comunidades microbianas que regulan la entrada de nitrógeno alóctono figuran las bacterias nitrificantes y la determinación de su abundancia en los ecosistemas es una medida de bioindicación de contaminación. El objetivo del estudio fue cuantificar y caracterizar bioquímicamente las bacterias nitrificantes cultivables de la zona limnética del lago. Para medir la abundancia, se usó la técnica de número más probable (NMP). Las muestras fueron tomadas en los sectores Lago Chico y Lago Grande, en zonas limnéticas, con actividad piscícola y sin intervenció... Ver más
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Julián Esteban Másmela-Mendoza, Luz Marina Lizarazo, Nelson Javier Aranguren Riaño - 2019
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Las actividades de producción piscícola en el Lago de Tota, Boyacá aumentan las concentraciones de amonio y de nitrato, nutrientes que están acelerando los procesos de eutrofización. Entre las comunidades microbianas que regulan la entrada de nitrógeno alóctono figuran las bacterias nitrificantes y la determinación de su abundancia en los ecosistemas es una medida de bioindicación de contaminación. El objetivo del estudio fue cuantificar y caracterizar bioquímicamente las bacterias nitrificantes cultivables de la zona limnética del lago. Para medir la abundancia, se usó la técnica de número más probable (NMP). Las muestras fueron tomadas en los sectores Lago Chico y Lago Grande, en zonas limnéticas, con actividad piscícola y sin intervención. Se midieron variables físicas y químicas in situ y se determinó la concentración de nutrientes en el laboratorio. Las mayores cuantificaciones de bacterias nitrificantes, se registraron en el periodo de baja precipitación y en el área de influencia de piscicultura. El grupo de bacterias oxidantes de amonio (BOA) y oxidantes de nitritos (BON) fue menor en la zona central de lago Grande respecto a zonas de piscifactorías de Hato Laguna y El Túnel. Se obtuvieron 14 aislamientos de bacterias nitrificantes, identificando los géneros Nitrosomonas spp. y Nitrobacter spp. Los cambios en la abundancia de BOA, se relacionaron con la alcalinidad, mientras que los valores de BON, se correlacionaron con la conductividad eléctrica y el nitrógeno inorgánico disuelto. Una mayor abundancia de bacterias nitrificantes, se registró en las zonas limnéticas del lago, afectadas por la actividad piscícola, asociado al aumento de nutrientes disuelto en la columna de agua.
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Fish production activities in Lake Tota, Boyacá are increasing concentrations of ammonium and nitrate, nutrients that are accelerating eutrophication processes. Some of the microbial communities that regulate the entry of allochthonous nitrogen are nitrifying bacteria, and the determination of their abundance in ecosystems is a measure of pollution bioindication. The objective of the study was to quantify and biochemically characterize the cultivable nitrifying bacteria of the limnetic zone of Lake Tota. The most probable number technique (MPN) was used to measure abundance. The samples were taken in the Lago Chico and Lago Grande sectors, in limnetic areas with fish activity and without intervention. Physical and chemical variables were measured in situ and the concentration of nutrients in the laboratory was determined. The highest quantifications of nitrifying bacteria were recorded in the area of influence of fish farming. The group of ammonium oxidizing bacteria (BOA) and nitrite oxidants (BON) was smaller in the central area of Lago Grande compared to fish farms in Hato Laguna and El Túnel. 14 isolates of nitrifying bacteria were obtained, genera Nitrosomonas spp. and Nitrobacter spp. Changes in BOA abundance were related to alkalinity, while BON values correlated with electrical conductivity and dissolved inorganic nitrogen. A greater abundance of nitrifying bacteria was recorded in the lake's limnetic areas affected by fish farming activity, associated with the increase in nutrients dissolved in the water column.
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(eds). The Prokaryotes. Ed. Springer-Verlag, N.Y. p.2302-2309. 6. BRICEÑO, F.J.; CAMARGO, M.P.; LIZARAZO-FORERO, L.M. 2009. Bacterias asociadas a la transformación del Nitrógeno en la zona Litoral del Lago de Tota-Aquitania-Boyacá. Suelos Ecuatoriales (Colombia). 39(1):29-33. 7. CANOSA, A.; PINILLA, G. 2007. Relaciones entre las abundancias del bacterioplancton y del fitoplancton en tres ecosistemas lénticos de los Andes Colombianos. Rev. Biología Tropical (Costa Rica). 55(1):135-146. 8. FRENCH, E.; KOZLOWSKI, J.A.; MUKHERJEE, M.; BULLERJAHN, G.; BOLLMANN, A. 2012. Ecophysiological characterization of ammonia-oxidizing archaea and bacteria from freshwater. Applied and Environmental Microbiology (Estados Unidos). 78:5773-5780. https://doi.org/10.1128/AEM.00432-12 9. GONZÁLEZ, A.A.; ARANGUREN-RIAÑO, N.; GAVIRIA, S. 2008. Cambios en la estructura de la población de Boeckella gracilis (Crustacea, Centropagidae) en el plancton del lago de tota, Boyacá — Colombia. Acta Biológica Colombiana (Colombia). 13:61-72. http://dx.doi.org/10.15446/abc 10. HERNÁNDEZ, E.; AGUIRRE, N.; PALACIO, J.; RAMÍREZ, J.J.; DUQUE, S.R.; GUISANDE, C.; ARANGUREN, N.; MOGOLLÓN, M. 2013. Evaluación comparativa de algunas características limnológicas de seis ambientes leníticos de Colombia. Rev. Fac. Ing. U.de Antioquia (Colombia). 69:216-228. 11. HAYDEN, C.J.J.; BEMAN, M. 2014. High Abundances of Potentially Active Ammonia- Oxidizing Bacteria and Archaea in Oligotrophic, High-Altitude Lakes of the Sierra Nevada, California, USA. PLOS ONE (Estados Unidos). 9(11):1-9. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111560 12. KOOPS, H.P.; MOLLER, U.C. 1992. The lithotrophic ammonia-oxidizing bacteria. En: Ballows, A.; Truper, H.G.; Dworkin, M.; Harder, W.; Schleifer, K.H. (eds). The Prokaryotes. Ed. Springer-Verlag (N. Y.). p.711-811. 13. KOOPS, H.P.; POMMERENING-RÖSER, A. 2001. Distribution and ecophysiology of the nitrifying bacteria emphasizing cultured species. Microbial Ecology (Alemania). 37:1-9. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2001.tb00847.x 14. KOOPS, H.P.; PURKHOLD, U.; POMMERENING-RÖSER, A.; TIMMERMANN, G.; WAGNER M. 2006. The Lithoautotrophic Ammonia-Oxidizing Bacteria. En: Dworkin, M.; Falkow, S.; Rosenberg, E.; Schleifer, K.H.; Stackebrandt, E. (eds). The Prokariotes: A Handbook on the Biology of Bacteria. 3 ed. Volumen 5: Proteobacteria: Alpha and Beta Subclasses. Ed. Springer. p.778-812. https://doi.org/10.1007/0-387-30745-1_36 15. KOUKI, S.; SAIDI, N.; M’HIRI, F.; NASR, H.; CHERIF, H.; OUZARI, H.; HASSEN, A. 2011. Isolation and characterization of facultative mixotrophic ammonia-oxidizing bacteria from constructed wetlands. J. Environmental Sciences (Paises bajos). 23(10):1699-1708. https://doi.org/10.1016/S1001-0742(10)60596-7 16. KUMARI, V.; RATHORE, G.; CHAUHAN, U.K.; PANDEY, A.K.; LAKRA, W.S. 2011. Seasonal variations in abundance of nitrifying bacteria in fish pond ecosystem. J. Environmental Biology (India). 32(2):153-159. 17. LEWANDOWSKA, D.; GOŁAŚ, I.; ZMYSŁOWSKA, I.; TEODOROWICZ, M. 2003. Active bacteria in transitions of nitrogen compounds in pond water during the wintering of European catfish (Silurus glanis L.) fry. Polish J. Natural Sciences. (Polonia). 14(2):511-522. 18. MUÑOZ-LÓPEZ, C.L.; ARANGUREN-RIAÑO, N.J.; DUQUE, S.R. 2017. Morfología funcional del fitoplancton en un lago de alta montaña tropical: Lago de Tota (Boyacá-Colombia). Rev. Biología Tropical. 65(2):669-683. https://doi.org/10.15517/rbt.v65i2.23903. 19. PUZYR, A.P.; MOGIL’NAYA, O.A.; GUREVICH, Y.L.; BABKINA, E.A. 2001. Colony Structure of a Consortium of Nitrifying Bacteria. Microbiology. (Reino Unido). 70(1):84-90. https://doi.org/10.1023/A:1004853123326 20. RODRÍGUEZ, A.A.; VALENCIA, H. 2006. Estimación de poblaciones de microorganismos del ciclo del nitrógeno y su relación con el grado de eutroficación del humedal Jaboque, Cundinamarca, Colombia. 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KUMARI, V.; RATHORE, G.; CHAUHAN, U.K.; PANDEY, A.K.; LAKRA, W.S. 2011. Seasonal variations in abundance of nitrifying bacteria in fish pond ecosystem. J. Environmental Biology (India). 32(2):153-159. 17. LEWANDOWSKA, D.; GOŁAŚ, I.; ZMYSŁOWSKA, I.; TEODOROWICZ, M. 2003. Active bacteria in transitions of nitrogen compounds in pond water during the wintering of European catfish (Silurus glanis L.) fry. Polish J. Natural Sciences. (Polonia). 14(2):511-522. 18. MUÑOZ-LÓPEZ, C.L.; ARANGUREN-RIAÑO, N.J.; DUQUE, S.R. 2017. Morfología funcional del fitoplancton en un lago de alta montaña tropical: Lago de Tota (Boyacá-Colombia). Rev. Biología Tropical. 65(2):669-683. https://doi.org/10.15517/rbt.v65i2.23903. 19. PUZYR, A.P.; MOGIL’NAYA, O.A.; GUREVICH, Y.L.; BABKINA, E.A. 2001. Colony Structure of a Consortium of Nitrifying Bacteria. Microbiology. (Reino Unido). 70(1):84-90. https://doi.org/10.1023/A:1004853123326 20. RODRÍGUEZ, A.A.; VALENCIA, H. 2006. 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Julio-Diciembre Las actividades de producción piscícola en el Lago de Tota, Boyacá aumentan las concentraciones de amonio y de nitrato, nutrientes que están acelerando los procesos de eutrofización. Entre las comunidades microbianas que regulan la entrada de nitrógeno alóctono figuran las bacterias nitrificantes y la determinación de su abundancia en los ecosistemas es una medida de bioindicación de contaminación. El objetivo del estudio fue cuantificar y caracterizar bioquímicamente las bacterias nitrificantes cultivables de la zona limnética del lago. Para medir la abundancia, se usó la técnica de número más probable (NMP). Las muestras fueron tomadas en los sectores Lago Chico y Lago Grande, en zonas limnéticas, con actividad piscícola y sin intervención. Se midieron variables físicas y químicas in situ y se determinó la concentración de nutrientes en el laboratorio. Las mayores cuantificaciones de bacterias nitrificantes, se registraron en el periodo de baja precipitación y en el área de influencia de piscicultura. El grupo de bacterias oxidantes de amonio (BOA) y oxidantes de nitritos (BON) fue menor en la zona central de lago Grande respecto a zonas de piscifactorías de Hato Laguna y El Túnel. Se obtuvieron 14 aislamientos de bacterias nitrificantes, identificando los géneros Nitrosomonas spp. y Nitrobacter spp. Los cambios en la abundancia de BOA, se relacionaron con la alcalinidad, mientras que los valores de BON, se correlacionaron con la conductividad eléctrica y el nitrógeno inorgánico disuelto. Una mayor abundancia de bacterias nitrificantes, se registró en las zonas limnéticas del lago, afectadas por la actividad piscícola, asociado al aumento de nutrientes disuelto en la columna de agua. Másmela-Mendoza, Julián Esteban 2 22 Lizarazo-Forero, Luz Marina Aranguren Riaño, Nelson Javier eutrofización piscifactorías lagos de agua dulce microbiología acuática bacterias del ciclo del N eutrophication Fish production activities in Lake Tota, Boyacá are increasing concentrations of ammonium and nitrate, nutrients that are accelerating eutrophication processes. Some of the microbial communities that regulate the entry of allochthonous nitrogen are nitrifying bacteria, and the determination of their abundance in ecosystems is a measure of pollution bioindication. The objective of the study was to quantify and biochemically characterize the cultivable nitrifying bacteria of the limnetic zone of Lake Tota. The most probable number technique (MPN) was used to measure abundance. The samples were taken in the Lago Chico and Lago Grande sectors, in limnetic areas with fish activity and without intervention. Physical and chemical variables were measured in situ and the concentration of nutrients in the laboratory was determined. The highest quantifications of nitrifying bacteria were recorded in the area of influence of fish farming. The group of ammonium oxidizing bacteria (BOA) and nitrite oxidants (BON) was smaller in the central area of Lago Grande compared to fish farms in Hato Laguna and El Túnel. 14 isolates of nitrifying bacteria were obtained, genera Nitrosomonas spp. and Nitrobacter spp. Changes in BOA abundance were related to alkalinity, while BON values correlated with electrical conductivity and dissolved inorganic nitrogen. A greater abundance of nitrifying bacteria was recorded in the lake's limnetic areas affected by fish farming activity, associated with the increase in nutrients dissolved in the water column. fish farms Journal article freshwater lakes aquatic microbiology bacteria of the N cycle Cultivable nitrifying bacteria of the limnetic zone of Tota lake, Boyacá, Colombia https://doi.org/10.31910/rudca.v22.n2.2019.1378 10.31910/rudca.v22.n2.2019.1378 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/download/1378/1812 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/download/1378/1846 2619-2551 0123-4226 2019-12-31T00:00:00Z 2019-12-31T00:00:00Z 2020-12-31 |