Ingeniería Ambiental

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Evaluación de la potencial capacidad biodegradadora de antibióticos β-lactámicos de bacterias extremófilas de la Antártida
(2023) Taborda Navarro, Natalie; Ramos Caro, Dariana Marcela; Rubiano Labrador, Carolina (directora); Acevedo Barrios, Rosa (directora); Castilla Caballero, Deyler (evaluador)
Los contaminantes emergentes son compuestos de diversos orígenes y naturaleza química, que se han detectado en los últimos años en diversas fuentes hídricas y pueden suponer un riesgo para el ambiente y la salud pública. Además, esta problemática incrementa de manera progresiva y existen pocos reportes acerca de su presencia, impacto y tratamiento. Los antibióticos se han detectado en fuentes de abastecimiento de agua potable y subterráneas. Una de las clasificaciones más importantes de los antibióticos desde el punto de vista histórico y médico son los antibióticos ß-lactámicos, por ser usualmente utilizados en la práctica clínica y veterinaria. Adicionalmente, el consumo de estos compuestos no es regulado, causando problemáticas ambientales y a la salud pública como la aparición de cepas resistentes. En la actualidad existen diversos métodos fisicoquímicos para la degradación de antibióticos β-lactámicos. Sin embargo, una estrategia estudiada por sus bajos costos y eficiencia en la degradación de antibióticos es la biorremediación. Los microorganismos aislados de ecosistemas extremos como la Antártida presentan un potencial biotecnológico, debido a la producción de enzimas altamente estables. Por consiguiente, el objetivo de este estudio es determinar la potencial capacidad biodegradadora de antibióticos β-lactámicos de las bacterias extremófilas provenientes de la Antártida. La realización este trabajo se dividió en tres fases: (I) evaluación de la resistencia bacteriana a los antibióticos β-lactámicos seleccionados (ampicilina, amoxicilina, penicilina, dicloxacilina), (II) evaluación de la actividad lipolítica y (III) evaluación de la actividad β-lactámica en proteínas extracelulares, intracelulares y ligadas a membrana. Se evaluaron 21 cepas de bacterias aisladas de la Antártida y se identificó que la mayoría de las cepas evaluadas presentaron resistencia a los antibióticos β-lactámicos. Sin embargo, Pseudomonas mandelii (UTB 117) y Arthrobacter sp (UTB 145) fueron seleccionadas por su comportamiento al exponerse a cada antibiótico evaluado. Además, mostraron alta actividad lipolítica y β-lactamasa en la fracción intracelular y ligada a membrana. Los resultados de este estudio demuestran que bacterias extremófilas de la Antártida poseen capacidad biodegradadora de antibióticos β-lactámicos y potencial biotecnológico, para ser empleadas en el tratamiento de aguas residuales.
Búsqueda de microorganismos resistentes a Ni, Pb y Hg provenientes de manglares de la Ciénaga de la Virgen (Cartagena de Indias)
(2020) Correa Moreno, Juan Camilo; Rubiano Labrador, Carolina
Cartagena de Indias cuenta con la Ciénaga de la Virgen, cuerpo de agua conocido por ser uno de los humedales costeros más importantes de Colombia, conformado principalmente por ecosistemas de manglar con alto contenido de nutrientes y materia orgánica, capaces de estabilizarlas costas y brindar diversos servicios ecosistémicos. Sin embargo, en la actualidad la Ciénaga se encuentra contaminada por la presencia de metales pesados como consecuencia de las diversas actividades humanas que se desarrollan en su periferia. Es por esto que el objetivo de este estudio fue aislar y caracterizar bacterias resistentes a metales pesados presentes en los manglares de la Ciénaga de la Virgen y determinar su capacidad de tolerar diversas concentraciones de estos metales para su potencial implementación en procesos de biorremediación. Para el desarrollo de este proyecto se aislaron bacterias provenientes de los sedimentos, hojas, tallos y raíces de los manglares Avicennia germinans y Conocarpus erectus ubicados en la Ciénaga de la Virgen, en caldo LB suplementado con Ni (1 M), Hg (3 g/mL) y Pb (100 mg/L), para la posterior caracterización fenotípica de las cepas aisladas y evaluación de su máxima concentración tolerable a estos contaminantes ambientales. En el presente trabajo se logró caracterizar 13 cepas provenientes de los manglares Avicennia germinans (4) y Conocarpus erectus (9), de las cuales 1cepa presentó tolerancia a Ni, 10 a Pb y 2 a Hg, y como resultado, de la evaluación in vitro se obtuvo una máxima concentración tolerada a plomo de 500 Âµg/mL para la cepa UTB 148, con potencial biotecnológico para ser implementada en procesos de biorremediación de ambientes contaminados con este metal.
Distribución espacial de las precipitaciones máximas en 24 horas para diferentes periodos de retorno para los zodes del departamento de Bolivar, Colombia
(2019) López Montoya, Juan Camilo; Medina Rivero, Juan Diego; Coronado Hernández, Óscar Enrique
Este proyecto de grado busca determinar los valores de precipitación máximos en 24 horas (P24h-max) asociados a distintos periodos de retorno (2, 5, 10, 25, 50 y 100 años) a través de unanálisis de frecuencia estacionario para el departamento de Bolívar considerando los ZODES que lo conforman. Por esto, los datos recolectados por el IDEAM son el insumo más importante para realizar este estudio y lograr estimar con la mayor precisión posible el fenómeno de la precipitación en el departamento de Bolívar
Caracterización morfológica y composición de los tardígrados encontrados en la isla Media Luna, península Antártica
(2019) Giraldo Barrios, Mayra Lucia; Beltrán Pardo, Eliana; Acevedo Barrios, Rosa
Los tardígrados son animales microscópicos de al menos 1 mm de longitud corporal, más conocidos como "osos de agua". Famosos por su capacidad de resistir condiciones o ambientes extremos, al entrar en un estado latente donde su actividad metabólica frena temporalmente, esta capacidad de resistencia se llama criptobiosis. Esta habilidad les permite conquistar lugares desde desiertos, selvas y océanos, y lugares tan lejanos como la Antártica. La Antártica es un continente con alto interés dada sus condiciones climáticas extremas, logrando que los organismos que allí habitan desarrollen estrategias para soportar condiciones como bajas temperaturas, ambientes muy secos, alta salinidad e intensas radiaciones ultravioletas. Además, es una de las regiones que presenta los más altos índices de calentamiento global, lo cual puede generar grandes cambios en la biodiversidad local. Por tal motivo, se escogió como zona de estudio a la península Antártica, dada su alta variedad de especies tardígradas.
Diagnóstico de la calidad del agua en las playas de El Cabrero (Cartagena, Colombia) durante el periodo de lluvias de 2019
(2020) Madero Orozco, Cristina Andrea; Olivo Martínez, Merleides del Rosario; Pasqualino, Jorgelina Cecilia
El presente trabajo tuvo como propósito diagnosticar la calidad del agua de la playa El Cabrero en la ciudad de Cartagena de Indias, teniendo en cuenta la caracterización de los parámetros fisicoquímicos, los índices de calidad del agua (ICA) y los índices de contaminación (ICO). Se realizó un monitoreo a la playa por cuatro meses en el periodo de lluvias comprendido entre septiembre y diciembre del año 2019, en donde se analizaron parámetros in-situ como la temperatura, el pH, el oxígeno disuelto y el dióxido de carbono y ex-situ como la acidez, la alcalinidad, nitritos, nitratos, fosfatos, salinidad, sólidos disueltos totales, turbidez y conductividad. Se realizó el cálculo del índice de la calidad de las aguas marinas (ICAM), índice de contaminación por sólidos suspendidos (ICOSUS) e índice de contaminación trófico (ICOTRO). Teniendo en cuenta los valores de referencia de cada parámetro, se evidenció que en la playa de El Cabrero las actividades antropogénicas afectan parámetros como el oxígeno disuelto, el cual resultó bajo en algunas fechas, los nitritos y nitratos, los cuales arrojaron valores de cero, y los fosfatos, los sólidos disueltos totales y la turbidez, los cuales se encuentran elevados. Por tal motivo, se reconoce que se necesita realizar un monitoreo periódico a la playa para poder identificar oportunamente el impacto de las actividades que en ella se realizan y tomar medidas de manejo como el control de actividades que permitan minimizar el impacto generado. Además, se propone iniciar el proceso de certificación de la playa como Bandera Azul, para mejorar la calidad ambiental y de este modo incentivar el compromiso de los visitantes, vendedores y la población aledaña en general en cuanto a mejorar su calidad ambiental.
Evaluación de las concentraciones de hongos y bacterias cultivables aerotransportables presentes en una Institución de Educación Superior - IES de Cartagena de Indias, Caribe colombiano
(2020) Baena de Ávila, Ludys María; Doria Posada, Dayana Isabel; Acevedo Barrios, Rosa; Rubiano Labrador, Carolina
Los bioaerosoles son conocidos como pequeñas partículas suspendidas en el aire que pueden contener a una serie de microorganismos como bacterias, hongos y virus. Estas partículas son estudiadas debido a los posibles impactos en la salud que pueden provocar en humanos y animales. Con el fin de ampliar la información relacionada a bioaerosoles se realiza este estudio, donde se busca evaluar la presencia de hongos y bacterias aerotransportables presentes en una Institución de Educación Superior - IES de la Ciudad de Cartagena de Indias, Caribe colombiano. Para el desarrollo del estudio se realizaron 16 campañas de muestreo, las cuales se realizaron durante un periodo de aproximadamente de 5 meses, desde junio hasta octubre de 2018. Los datos meteorológicos se registraron de la estación meteorológica que se encuentra en el Aeropuerto Rafael Núñez, de la ciudad de Cartagena de Indias, con el fin de establecer la posible influencia de los factores meteorológicos en las concentraciones de bioaerosoles en el aire de esta zona.
Caracterización de bacterias psicrófilas productoras de enzimas hidrolíticas de la Península Byers (Antártica)
(2020) García Lázaro, Alba María; Ward Bowie, Lilia María; Rubiano Labrador, Carolina; Acevedo Barrios, Rosa
La Antártica es un continente con una amplia variabilidad climática, que presenta características ambientales y fisicoquímicas que permiten el desarrollo de una biodiversidad única adaptada a esas condiciones extremas. Los microorganismos que sobreviven y se reproducen a temperaturas bajas se les conoce como psicrófilos, y sus enzimas se caracterizan por propiedades estructurales, funcionales y de estabilidad específicas que permiten su adaptación óptima permitiendo su utilización en industrias de alimentos, textiles, tratamiento de aguas residuales, entre otras. Particularmente, la Península Byers, al ser rica hídricamente y ser reconocida como área especialmente protegida, presenta un gran potencial para el estudio de los microorganismos psicrófilos. El objetivo de este estudio fue aislar y caracterizar bacterias psicrófilas productoras de enzimas hidrolíticas provenientes de la península Byers. El estudio se realizó en tres fases: (i) aislamiento de bacterias psicrófilas(ii) caracterización fenotípica, bioquímica y molecular de las cepas aisladas, y (iii) evaluación de la actividad enzimática hidrolítica de las cepas aisladas. En total se aislaron 10 bacterias psicrófilas/psicrotolerantes aerobias heterótrofos móviles y no esporaformadores. La mayoría estuvieron relacionadas taxonómicamente con el género Pseudomonas, seguido del género Janthinobacterium. Por otro lado, la cepa UTB 145 presentó un porcentaje de similitud del 97% con la especie Arthrobacter livingstonensis, la cual se presume pude ser una nueva especie del género Arthrobacter. En cuanto a su capacidad de producción de enzimas hidrolíticas, se determinó que la mayoría de las cepas producen proteasas, seguido de amilasas y celulasas. Además, 5 cepas presentaron múltiple actividad enzimática. Los resultados obtenidos mostraron que los sedimentos de la Península de Byers son una fuente prometedora en la búsqueda de enzimas activas en frío con potencial biotecnológico, las cuales podrían ser empleadas en el tratamiento de aguas residuales.
Evaluación y diagnóstico de los parámetros fisicoquímicos de agua marina en Bocagrande sur, Cartagena -Colombia
(2020) Almarales Torres, Mariali; Guardo Rojas, Natalia Isabel; Pasqualino, Jorgelina Cecilia -- https://orcid.org/0000-0002-8731-762X
La ciudad de Cartagena carece de información completa relacionada con el estado de sus cuerpos de agua, lo que impide establecer alertas tempranas de contaminación. Es por esto que nuestro proyecto se basó en evaluar la calidad del agua de las playas del extremo sur de Bocagrande. Para llevar a cabo lo anterior, se realizó la medición de parámetros fisicoquímicos de manera in-situ (temperatura, pH, oxígeno disuelto, acidez, nitrato, nitrito, amonio, fosfato y dióxido de carbono) y ex-situ (turbidez, salinidad, conductividad y gravedad específica), durante los meses de abril, mayo, junio y julio del año 2019 correspondientes a la temporada de transición seca-lluviosa. Luego de realizar el respectivo análisis y de calcular el indicador ambiental, se pudo concluir que la calidad de las playas era adecuada para el baño de personas. Sin embargo, se sugirieron aplicar medidas preventivas, correctivas y/o mitigables para que todos los parámetros se mantengan en un rango óptimo a lo largo del tiempo.
Análisis comparativo de los planes de gestión de residuos sólidos de la ciudad de Bogotá (Colombia) y ciudad de México (México)
(2020) Rodríguez Díaz, Andrés Camilo; Díaz Mendoza, Claudia
El presente documento muestra un análisis comparativo de los sistemas de gestión de residuos sólidos de Ciudad de México y Bogotá. La propuesta surge a partir de las similitudes en cuanto a las deficiencias de la gestión en ambas ciudades. El método de esta investigación está fundamentado en una revisión bibliográfica en bases de datos, y documentos correspondientes a la legislación de cada país, a través de los cuales se puede tener un panorama general de la gestión de residuos en cada ciudad, comparando aspectos como población, generación de residuos, separación en la fuente, recolección, transferencia y disposición final. Ciudad de México, con aproximadamente 8.918.853 habitantes genera en promedio 12.893 ton/día, y, Bogotá, con más de 7.412.516 habitantes genera un aproximado de 7.200 ton/día. Como principales resultados de la investigación se obtuvo que ambas ciudades presentan puntos fuertes; recolección y transferencia en Ciudad de México y reciclaje en Bogotá, pero que aún son muchos los aspectos a mejorar, por tanto, esta línea base servirá para extrapolar y adaptar metodologías de una ciudad a otra.650
Monitoreo y análisis de la calidad del agua en las playas de Bocagrande Sur, Cartagena de Indias, en temporada de lluvias de 2019
(2022) Arrieta Romero, Natalia; González Arcos, Mary Paz; Pasqualino, Jorgelina; Castilla Caballero, Deyler
El presente trabajo tuvo como objetivo diagnosticar la calidad del agua en las playas de Bocagrande-sur, Cartagena de Indias, en época de lluvia perteneciente a los meses de agosto, septiembre, octubre y noviembre de 2019. Para esto se realizó la medición de 14 parámetros fisicoquímicos tales como la temperatura, pH, oxígeno disuelto, acidez, nitratos, nitritos, amonio, fosfatos, dióxido de carbono, turbidez, salinidad, alcalinidad, conductividad y sólidos disueltos. Algunos de estos parámetros fueron evaluados de forma In-Situ y otros Ex-Situ debido a que podían verse afectados por los cambios de temperatura entre otros factores. Posterior a la realización del análisis de las muestras y el cálculo de indicadores, se concluyó que la calidad del agua de la playa se encontraba en la calificación de adecuada, por lo que se generó la formulación de un plan de acción con el fin de mantener y mejorar la calidad del agua a lo largo del tiempo.
Diagnóstico y monitoreo de la calidad del agua de las playas de La Boquilla sector norte (Cartagena, Colombia), en temporada seca del año 2019
(2022) Pérez Ramos, María Ángela; Romero Peña, Melissa Paola; Pasqualino, Jorgelina; Castilla Caballero, Deyler
En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos del estudio de la calidad del agua marina en las playas de La Boquilla sector norte, durante la temporada seca del año 2019, comprendida entre los meses de abril y julio. El objetivo principal de este estudio es evaluar el estado de calidad en este sector de la playa a partir del cálculo de índices de calidad como el ICAM e índices de contaminación como ICOSUS e ICOTRO, con el fin de suministrarle a la comunidad académica, nativa y al resto de la ciudad de Cartagena, información valiosa con respecto al estado de calidad de este cuerpo de agua y estrategias de acción que se adapten a las necesidades directas de la zona. Este estudio se elaboró gracias al uso de dispositivos e instrumentos de medición de parámetros fisicoquímicos, suministrados por la Universidad Tecnológica de Bolívar. Entre los resultados obtenidos, se observó que la mayoría de los parámetros se encontraron dentro de un rango aceptable a óptimo para los usos de recreación y preservac
Caracterización de bacterias adaptadas al frío lipolíticas, proteolíticas, celulolíticas y amilolíticas de la Isla Livingston, Antártida
(2021) Támara Acosta, Ana Karina; Mercado Molina, Blanca Rosa; Rubiano Labrador, Carolina (director); Acevedo Barrios, Rosa
Aproximadamente el 98% de la superficie de la Antártida está cubierta de hielo constantemente, convirtiéndose así en un ambiente extremo con condiciones particulares de temperatura, pH, radiación y salinidad, que albergan microorganismos conocidos como extremófilos. Dentro de este grupo encontramos los psicrófilos, que son organismos capaces de vivir óptimamente a temperaturas <15°C, característica que les permite adaptarse fácilmente a diversas condiciones ambientales, y ser considerados candidatos para diversas aplicaciones biotecnológicas. En la actualidad existen escasas investigaciones acerca de la diversidad microbiana de los microorganismos adaptados al frío, por consiguiente, el objetivo de este estudio fue identificar bacterias psicrófilas y psicrotolerantes provenientes de la Antártida con capacidad de producción de enzimas hidrolíticas para su potencial uso en el tratamiento de aguas residuales. La realización de este trabajo se dividió en cuatro fases: (i) toma de muestras de sedimentos marinos provenientes de la Isla Livingston, (ii) aislamiento de bacterias adaptadas al frío empleando medio básico de sales suplementado con diferentes fuentes de carbono, (iii) caracterización fenotípica y genotípica de las bacterias aisladas, y (iv) evaluación de la actividad enzimática hidrolítica de las cepas aisladas. Se aislaron 10 cepas bacterianas adaptadas al frío aerobias heterótrofas, de las cuales se logró la identificación taxonómica de 5 cepas que estuvieron relacionadas con las especies Pseudomonas mandelii (UTB-115, UTB-117 y UTB-118), Pseudomonas prosekii (UTB-164) y Exiguobacterium artemiae (UTB-116), las cuales son comúnmente encontradas en ambientes fríos. En cuanto a la actividad enzimática hidrolítica se determinó que 2 cepas presentan actividad amilolítica, 5 cepas presentaron actividad proteolítica y 3 cepas presentaron actividad lipolítica. Además, la cepa UTB-118 presentó múltiple actividad enzimática. Los resultados obtenidos en este estudio demuestran que la Antártida es un reservorio de bacterias adaptadas al frío productoras de enzimas hidrolíticas con potencial biotecnológico para ser empleadas en el tratamiento de aguas residuales.
Diagnóstico de la calidad del agua de las playas de Cartagena. Caso de estudio: playa de Bocagrande sector norte en temporada de lluvias del año 2019
(2021) Primera Mendoza, Blasina Margarita; Ardila Barrios, María Camila; Pasqualino, Jorgelina (tutor)
Cartagena se ha caracterizado por ser una de las ciudades mas importantes en el sector turístico a nivel nacional, sus playas y la variedad de espacios recreativos han llamado la atención de locales y extranjeros. Es así como se vuelve de gran importancia el seguimiento y diagnostico oportuno de la calidad del agua en las diferentes playas con las que cuenta la ciudad. Basado en la anterior se realizó este trabajo de grado con el fin de presentar un diagnostico de la calidad del agua de las playas, específicamente en Bocagrande- Zona Norte, realizando un estudio de los parámetros fisicoquímicos para todo el periodo de lluvias del año 2019 y empleando el Índice de Calidad de Aguas Marina (ICAM) para identificar las condiciones naturales del agua. Con los resultados obtenidos y después de un análisis detallado, se llega a la conclusión que las playas se encuentran en estado óptimo. También se presentan algunas recomendaciones y sugerencias con el fin de mejorar y preservar el buen estado de las playas.
Monitoreo y diagnóstico de la calidad del agua de las playas de Bocagrande Norte, Cartagena de Indias durante la época seca del 2019
(2021) Martínez Ibarra, Adriana L.; Carrillo Rodríguez, Gabriela; Pasqualino, Jorgelina (tutor)
Cartagena de Indias, Colombia, es una ciudad llena de historia, encantos y lugares de interés, lo que la convierte en uno de los focos turísticos más visitados del país. Reconociendo este interés turístico por sus playas, es necesario tener conocimiento de su estado en cuanto a niveles de contaminación, ya que a diario son visitadas por cantidades masivas de personas, lo que puede afectar su calidad y por lo tanto la supervivencia de los ecosistemas presentes. Es por lo anterior que el presente trabajo se enfocó en el monitoreo de las playas del norte de Bocagrande durante los meses de marzo, mayo, junio y julio del año 2019, tomando muestras durante este tiempo con el objetivo de realizar un estudio y análisis a los parámetros de oxígeno disuelto, pH, temperatura, acidez, turbidez, conductividad, nitratos, nitritos, fosfato, amonio, dióxido de carbono, salinidad, alcalinidad, gravedad específica. Asimismo, adaptando y aplicando el indicador de calidad ICAMPFF del INVEMAR para aguas marinas, con el fin de obtener mayor información sobre las condiciones en las que se encuentra el cuerpo de agua. El análisis de los resultados obtenidos indicó niveles de calidad entre adecuados y óptimos para los meses estudiados, aunque hubo registro de dos puntos con niveles inadecuados de nitrato durante el mes de julio. En base a los resultados se proponen medidas para el mantenimiento de los buenos niveles de calidad y la optimización de aquellos que podrían mejorar.
Análisis de la huella de carbono y la huella ecológica en la Universidad Tecnológica de Bolívar. Estudio de caso Grupo Piloto Oficinas Sostenibles UTB
(2021) Zapateiro Núñez, Diego Andrés; Díaz Mendoza, Claudia; González Campo, María José
La presente investigación se realizó con el propósito de analizar la Huella de Carbono y la Huella Ecológica del Grupo Oficinas Sostenibles de la UTB, con la finalidad de contar con un trabajo investigativo que sirva como línea base para el desarrollo de estrategias que promuevan la reducción en las emisiones GEI derivadas de las actividades universitarias, así como la superficie bioproductiva requerida en la UTB. Las variables que se emplearon para el desarrollo del proyecto fueron el consumo de electricidad, agua, gas natural, alimentos y papel, movilidad, generación de residuos y superficie construida. Las metodologías utilizadas para el cálculo de los indicadores fueron: factor emisión para la Huella de Carbono y la combinación de los métodos de Wackernagel y Rees, Nohelia López y Doménech para la cuantificación de la Huella Ecológica. El grupo Oficinas Sostenibles obtuvo como resultado una Huella de Carbono de 60,89 tCO2/año con un valor per cápita de 2,2548 tCO2/año*persona, asimismo obtuvo una Huella Ecológica de 28,15 hag/año con un valor per cápita de 1,0551 hag/año*persona. Las categorías de consumo que más influyeron en los resultados de los indicadores fueron la alimentación y la movilidad. La mayor superficie que requirió el Grupo Piloto fue Bosques para la absorción de las emisiones de CO2 derivadas de los patrones de consumo. En cuanto a las comparaciones de los indicadores con otras universidades, el grupo piloto se destacó en ciertas categorías de consumo como la movilidad terrestre, por presentar menores aportes en las huellas. No obstante, en otras variables, como la generación de residuos y la movilidad aérea, el grupo presentó cifras considerablemente altas en las huellas frente a otras Instituciones.
Evaluación de técnicas para la propagación de especies forestales nativas como apoyo a los programas de restauración del bosque seco tropical en el municipio de San Juan de Nepomuceno
(2021) Guerrero Iriarte, Veronica; Goyes Julio, Diustiny; Díaz Mendoza, Claudia
El bosque seco tropical (Bs-T) se caracteriza por presentar condiciones climáticas que tienden a limitar la productividad primaria y biodiversidad, sumado a ello, es uno de los biomas más afectados por conflictos de uso producto de trasformaciones a pastizales, asentamientos humanos y campos agrícolas de sus suelos. Por tal razón, el estudio se enfocó en promover actividades que contribuyan a la restauración ecológica del Bs-T, como es el caso de la evaluación de diferentes técnicas que ayuden a propagar sexual o asexualmente especies nativas priorizadas para proyectos de reforestación, en este caso Guazuma ulmifolia, Gliricidia sepium y Bulnesia arborea, por medio de la aplicación de soluciones naturales y accesibles como es el caso del extracto de gel de sábila, extracto de lenteja germinada y sustrato de fibra de coco en muestras de suelo tomadas de zonas con Bs-T en el municipio de San Juan de Nepomuceno Bolívar, obteniendo que la reproducción sexual por semillas es el método más sencillo y con menos mortalidad en comparación a la propagación por esquejes. Por otra parte, luego de obtener los resultados de las plantas por el método de semillas a los 80 días de crecimiento, según el análisis final fisicoquímico del suelo, las muestras con sustrato de fibra de coco mejoraron las condiciones de humedad y macronutrientes (principalmente fósforo y potasio), de igual forma, contribuyó a mejorar los efectos producidos por las soluciones nutritivas, siendo los tratamientos S1A (sustrato de fibra de coco y extracto de gel de sábila) y S1B (sustrato de fibra de coco y extracto de lenteja germinada) los que obtuvieron mejores resultados y con pocas diferencias significativas según la prueba de Duncan al 5% para las variables crecimiento altura de la planta, diámetro del tallo, longitud y peso de las raíces; demostrando un efecto de las principales fitohormonas como las Auxinas, Citoquininas y Giberelinas encontradas en las soluciones, las cuales se encargaron de mejorar las características de crecimiento de las especies evaluadas, exceptuando las variables de porcentaje de germinación y sobrevivencia, ya que no presentaron diferencias significativas. La elección del tratamiento fue mediante un análisis económico, determinando que la mejor opción es el tratamiento S1A.
Evaluación del Potencial de Generación Eléctrica a partir de Biomasa Vegetal mediante Celdas de Combustible Microbiana
(2021) Fernández Mendoza, Abraham Nicolás; Pasqualino, Jorgelina Cecilia (tutora)
Los residuos vegetales se generan en grandes cantidades anualmente a nivel global, por eso deben ser tratados o, incluso, aprovechados para evitar problemas ambientales. Mediante esta investigación se propone, en base a una revisión bibliográfica, transformarlos en glucosa mediante hidrólisis ácida y usar el azúcar producida como fuente de carbono en Celdas de Combustible Microbianas (CCMs) para generar energía. La investigación hace una evaluación analizando 18 reportes que describen la hidrolización de 7 tipos de biomasa en glucosa, y 19 reportes que estudian la generación eléctrica de CCMs alimentadas con este azúcar. Los valores más altos de potencia por glucosa (P_g) y rendimiento de glucosa (G_mp) estimados a partir de los reportes fueron de 5052 mW/g de glucosa y 538 g de glucosa/kg (de piel de papa), respectivamente; para un valor de potencia por biomasa (P_mp) de 2,8 kW/kg de piel de papa. Para el caso específico del bagazo de caña, el valor más alto de G_mp fue de 181,9 g/kg de bagazo, lo que permitió calcular un P_g de 0,9 kW/kg de bagazo. Si bien las CCMs aún no son una alternativa de generación eléctrica completamente desarrollada, estos resultados muestran su aplicabilidad y resaltan la importancia de realizar estudios posteriores a este.
Caracterización de bacterias tolerantes a la sal reductoras de perclorato provenientes de la isla Media Luna, Antártida.
(2021) González Díaz, Diana Estefany; Mira Peinado, Stephanie Carolina; Acevedo Barrios, Rosa; Rubiano Labrador, Diana Carolina (cotutor)
El perclorato es un contaminante emergente de origen antropogénico y/o natural, que por sus propiedades químicas ha sido utilizado para diferentes fines industriales. Esta sustancia es considerada un contaminante global que afecta la biota y la salud humana, principalmente por ser un potente disruptor endocrino. Por ello, surge la necesidad de evaluar técnicas de biorremediación bacteriana para reducir este contaminante. Los halófilos son organismos productores de enzimas estables a la sal, que además pueden tolerar y reducir contaminantes como el perclorato de manera eficiente en ambientes extremos. En este sentido, la Antártida por sus condiciones extremas tales como bajas temperaturas y alta salinidad, presenta condiciones favorables para el crecimiento y desarrollo de bacterias nativas que frente a estas condiciones son capaces de degradar perclorato. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue caracterizar bacterias reductoras de perclorato a partir de sedimentos marinos provenientes de Isla Media Luna, Antártida durante los años 2017 y 2019. Los aislamientos fueron incubados a 4°C y evaluados en los medios de cultivo LB, R2A, M63 y AAD12 modificados con agua de mar filtrada y 750 ppm de (KClO4)-. Así mismo, se realizaron ensayos de susceptibilidad al cloruro de sodio (NaCl) utilizando concentraciones de 3.5 % a 30% (p/v) y de perclorato de potasio (KClO4)- en concentraciones desde 500 ppm hasta 10000 ppm. Finalmente, se determinó el porcentaje de reducción de perclorato mediante un electrodo selectivo. Las cepas aisladas designadas como UTB-123, UTB-124, UTB-160, UTB-161 y UTB-162 crecieron en los medios LB y R2A. El análisis filogenético basado en secuencias del gen ARNr 16S mostró que estas cepas pertenecen a los géneros Sporosarcina, Pseudomonas y Psychrobacter. Estas cepas crecieron con variaciones de pH que iban de 6,5 a 12,0 y a concentraciones de hasta 30% p/v de NaCl y 1000 mg/L de (KClO4)-, reduciendo este último hasta en un 22%. En conclusión, las bacterias tolerantes a la sal aisladas de sedimentos marinos de la Isla Media Luna, Antártica son recursos prometedores para la biorremediación de la contaminación por perclorato.
Aislamiento y caracterización de bacterias endófitas asociadas a manglares de la Ciénaga de la Virgen (Cartagena) con potencial uso en biorremediación y tratamiento de aguas residuales
(2021) Colina Romero, Andres Felipe; Rubiano Labrador, Carolina (directora); Acevedo Barrios, Rosa
Los manglares son ecosistemas de bosques pantanosos costeros, conformados por arboles leñosos y halófilos llamados mangles, los cuales ofrecen una variedad de servicios ecosistémicos, entre esos están: la formación de suelos, retención de sedimentos, sales, e incluso productos químicos de la agricultura, además disminuyen las inundaciones y sirven como una barrera que protege la costa de desastres como tsunamis, tormentas y huracanes. Este ecosistema es una fuente de diversidad microbiana, donde se producen diferentes tipos de metabolitos, asociados a grupos bacterianos como los endófitos, que pueden tener utilidad en el tratamiento de aguas residuales y biorremediación, que hasta la fecha a pesar de la importancia del bosque de manglar y el potencial que puede tener, no hay estudios respecto a las bacterias endófitas y su potencial en este ecosistema en Colombia. Por lo tanto, el presente estudio, buscó caracterizar bacterias cultivables endófitas de los manglares de la Ciénaga de la Virgen (Cartagena, Bolívar) con potencial uso en biorremediación y tratamiento de aguas residuales. Para el aislamiento de estos microorganismos se utilizaron muestras de hojas, tallos y raíces de los manglares Avicennia germinans y Conocarpus erectus en los cuales se evaluó una estrategia de aislamiento basada en el uso de diferentes medios de cultivo: medio básico de sales (MBS), medio de agua de mar y medio LB. Posteriormente, las cepas aisladas se caracterizaron fenotípica y genotípicamente, y finalmente se realizó un tamizaje para determinar su potencial biotecnológico considerando la capacidad de reducción de perclorato, la resistencia a metales pesados (Ni y Pb) y su actividad enzimática hidrolítica. En este estudio se logró el aislamiento de 21 cepas bacterianas aerobias, heterótrofas y halotolerantes, de las cuales el 52% pertenecían a. A. germinans y 48% a C. erectus. En cuanto a las estrategias de cultivo evaluadas se determinó que el medio de cultivo que permitió una mayor recuperación de cepas fue el medio MBS (12 cepas). El género bacteriano predominante en las cepas analizadas fue Bacillus. En lo referente a la resistencia de estas cepas a materiales contaminantes se logró identificar que el 48% de las cepas tienen la capacidad de reducir el perclorato, el 55% de las cepas son resistentes al níquel y el 45% al plomo. Además, se determinó que el 18.5% poseen una actividad proteolítica, mientras que 14.8% poseen actividad lipolítica. A partir de los resultados obtenidos se demuestra que los manglares de la Ciénaga de la Virgen son un reservorio de bacterias endófitas, con potencial biotecnológico para ser utilizadas en el tratamiento de aguas residuales y procesos de biorremediación.
Diagnóstico de la calidad del agua en las playas de la zona sur del corregimiento de la boquilla mediante la determinación de icas basado en los usos del agua
(2021) Hernández Severiche, Yuranis Paola; Mercado Jaraba, Manuel Enrique; Pasqualino, Jorgelina (directora)
Estando conscientes de la necesidad de conocer el estado de los cuerpos de agua marinos de Cartagena de Indias, se llevó a cabo el monitoreo de parámetros fisicoquímicos, en cuatro puntos al sur de la línea costera del corregimiento de la Boquilla. Los parámetros medidos fueron pH, temperatura, alcalinidad, acidez, dióxido de carbono, amonio, fosfato, nitritos, nitratos, oxígeno disuelto, salinidad, gravedad específica, turbidez y conductividad, con el fin de realizar un diagnóstico de la calidad del agua, basado en los usos dados al cuerpo de agua en mención, aplicando el Indicador de Calidad Ambiental de Agua (ICAM) propuesto por INVEMAR y modificado por los autores. Como resultado, se encontró que la calificación fue aceptable y adecuada para el uso de “Pesca, maricultura y acuicultura” en todos los puntos estudiados durante todo el monitoreo. Por otro lado, durante el segundo monitoreo la calificación del ítem “Uso recreativo de contacto secundario” fue adecuada en puntos 1 y 2, mientras que fue óptima en el resto de puntos y monitoreos. Para el uso “Navegación y transporte acuático”, el cálculo del índice resultó en una calificación de pésima durante el segundo monitoreo de los puntos 1, 2 y 3, mientras que en el resto de puntos y monitoreos fue aceptable. Finalmente, para “Uso estético” en el segundo monitoreo en los puntos 1 y 2 se obtuvo una calificación adecuada, mientras que en el resto de los puntos y monitoreos fue óptima.

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