producciÓn de agentes de control biolÓgico
Post on 12-Jan-2016
80 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
PRODUCCIÓN DE AGENTES DE CONTROL BIOLÓGICO
M. Pía Cerdeiras
CATEDRA DE MICROBIOLOGÍA
FACULTAD DE QUIMICA
Requisitos para el desarrollo de un ACB
• Selección de un agente superior.• Producción abundante y a un costo adecuado de
propágulos.
• Formulación adecuada.
• Vida útil del producto final adecuada, preferiblemente sin refrigeración.
• Eficacia alta y estable en condiciones de uso a través de un sistema de aplicación adecuado.
• Registro/aprobación.
• Patente
Producción
Producción de ACBs
• Fermentación sumergida (sustrato líquido) (FSL)
• Fermentación sobre sustrato sólido (FSS).
Crecimiento
Crecimiento implica un aumento ordenado de todos los componentes de un organismo y
no solamente de alguno de ellos.
En organismos unicelulares el crecimiento conduce a un aumento en el número de
células más que un aumento en el tamaño celular
Crecimiento de un microorganismo en medio de cultivo líquido
Crecimiento en cultivo en lote (batch)
• Fase lag - las células se adaptan al nuevo ambiente, aun no se dividen
• Fase exponencial (log) - velocidad máxima de crecimiento bajo condiciones particulares, tiempo de generación mínimo
• Fase estacionaria - sin crecimiento neto, vc=0 ó estadísticamente = 0
cuando: vc=vm (vel. crecimiento es igual a la de muerte)
– nutrientes limitantes, pero suficientes para mantener actividad
– acumulación de desechos, inhibición del crecimiento
• Fase de muerte - velocidad de muerte celular > velocidad de división celular
Luego de la adición de m.o. al medio líquido fresco se observa la siguiente cinética de crecimiento
Fermentación sobre sustrato sólido
Existe falta de conocimiento en cuanto a patrones y cinética de crecimiento en FSS
• La disposición 3-D del micelio y del sustrato.
• La heterogeneidad del sustrato en sí.
• La dificultad de obtener medidas directas de la biomasa microbiana formada.
1- Determinación del número de microorganismos
• Métodos directos: recuento total
• Métodos indirectos: recuento de viables
Evaluación del crecimiento
2- Determinación de la masa celular
• Métodos directos–Medida de la masa–Medida del volumen
• Métodos indirectos–Determinación del contenido de N, C, P, etc–Turbidimetría
3- Determinación de la actividad celular
–Actividad enzimática–Concentración de un metabolito–Medida de la respiración
Diferencias entre FSS y FSL
• Algunos hongos filamentosos no pueden ser crecidos en FSL.
• Algunos hongos sólo esporulan en FSS.
• Los sistemas de fermentación a nivel industrial están más desarrollados para la FSL.
• Los sistemas de FSL son más fáciles de controlar (temp., pH., etc.).
El método de producción afecta la cantidad y calidad del inóculo del ACB
• Medio de cultivo
• Relación C/N
• Actividad de agua
• Sistema de cultivo (FSL oFSS)
• Momento de la cosecha
• Temperatura, pH, aereación, agitación, etc
El método de producción afecta la cantidad y calidad del inóculo del ACB
• Medio de cultivo
• Relación C/N
• Actividad de agua
• Sistema de cultivo (FSL oFSS)
• Momento de la cosecha
• Temperatura, pH, aereación, agitación, etc
Influencia del medio de cultivo sobre la eficiencia de las ascosporas de Talaromyces flavus contra
marchitamiento a VerticiliumSpores produced per petri dish
2 x 1010
4 x 1010
8 x 109
El método de producción afecta la cantidad y calidad del inóculo del ACB
• Medio de cultivo
• Relación C/N
• Actividad de agua
• Sistema de cultivo (FSL oFSS)
• Momento de la cosecha
• Temperatura, pH, aereación, agitación, etc
Relación C/N del medio de cultivo afecta la morfología de los conidios de Colletotrichum
truncatum
10:1 30:1 80:1
Relación C/N del medio de cultivo afecta la calidad de los conidios de Colletotrichum
truncatum
Parámetro de calidad
Relación C/N
1:10 1:30 1:80
Producción de conidios
+ ++ +
Velocidad de germinación
rápida lenta lenta
Formación de apresorios
Alto bajo bajo
Contenido de proteínas
alto bajo Bajo
El método de producción afecta la cantidad y calidad del inóculo del ACB
• Medio de cultivo
• Relación C/N
• Actividad de agua
• Sistema de cultivo (FSL oFSS)
• Momento de la cosecha
• Temperatura, pH, aereación, agitación, etc
Efecto del potencial de agua (WP) sobre la cantidad y calidad de conidios de
Trichoderma harzianum
Medio WP Biomasa Log conidia Germinación Mpa g/l por g (%)
RM8+0% glicerol -0.8 358 A 10.72 A 4.0 A
RM8+3% glicerol -2.0 492 D 10.75 A 15.3 B RM8+6% glicerol -2.8 447 C 10.86 B 35.9 C RM8+9% glicerol -3.7 444 C 11.04 C 67.3 D RM8+12% glicerol -4.8 400 B 10.76 A 37.0 D
El método de producción afecta la cantidad y calidad del inóculo del ACB
• Medio de cultivo
• Relación C/N
• Actividad de agua
• Sistema de cultivo (FSL oFSS)
• Momento de la cosecha
• Temperatura, pH, aereación, agitación, etc
Influencia del sistema de cultivo sobre la producción de conidios de Trichoderma
harzianum
Parámetro Sólido Líquido
Producción (log esporas/ml) 10.0 8.0
Tiempo de incubación (h) 76.0 48.0
Productividad (log esporas/ml/h) 8.1 6.3
Sistema de cultivo
Propiedades de esporas de Trichoderma harzianum producidas por FSS y FSL
Esporas producidas por Propiedad
FSS FSL
Resistencia a UV (LD50, min.)
4.0 2.4
Vida util (% ufc luego de 45 días a 25C)
100.0 15.0
Hidrofobicidad ++ -
Grosor de pared (nm) W2 W1 Total
119.0 116.0 235.0
30.0 150.0 180.0
El método de producción afecta la cantidad y calidad del inóculo del ACB
• Medio de cultivo
• Relación C/N
• Actividad de agua
• Sistema de cultivo (FSL oFSS)
• Momento de la cosecha
• Temperatura, pH, aereación, agitación, etc
Crecimiento de un microorganismo en medio de cultivo líquido
Efecto del momento de la cosecha sobre la viabilidad de clamidosporas de Gliocladium
virens
25C4C
88981.25 x 108160
82981.2 x 108135
73861.2 x 108120
62781.0 x 108113
29596.1 x 10791
17415.2 x 10787
12192.5 x 10664
00043
Viabilidad luego de 300 días Productividad
UFC ml –1
Cosecha (h)
Eyal et al., 1997
El método de producción puede afectar la morfología, cantidad y calidad de los
elemento de propagación
• Grosor de la pared de los conidios • Tipo y tamaño de los conidios• Velocidad de germinación• Hidrofobicidad• Vida útil• Productividad• Resistencia al UV• Eficiencia como biocontrolador
Formulación
Formulación
La mezcla de ingredientes y la forma de preparar un principio activo para su empaque, almacenamiento y expedición al lugar de uso.
Cuatro funciones básicas de la formulación:
• Estabilizar el principio activo.
• Ayudar en su manejo y aplicación.
• Protegerlo de factores ambientales adversos en el sitio de acción, y por lo tanto aumentar su persistencia.
• Aumentar su actividad en el sitio de acción, ya sea por aumento real de la actividad, y/o por aumento de la reproducción, contacto o interacción con el patógeno diana.
Problemas hallados durante la formulación de ACBs.
Cosecha
Estabilización
Almacenamiento
Aplicación
Post-aplicación
Tipos de formulaciones
Productos secos
Polvos, gránulos
Perlas de alginato, capsulas
Polvos mojables
Productos líquidos
Suspensiones acuosas u oleosas
Emulsiones w/o o o/w
Aditivos (excipientes)
• Carriers• Binders• Adherentes• Surfactantes• Emulsificantes• Humectantes• Desecantes• Protectores solares
Supervivencia de Pseudomonas fluorescens en diferentes carrier a 25°C
Carrier 0 30 60
Número de P. flourescens (10x UFC/g) a distintos días de almacenamiento
Turba 6.6 a 5.2 a 4.4 aTalco 6.8 a 3.7 c 2.9 bLignita 6.4 a 4.9 b 2.7 b
(Rabidran & Vidhyasekaran, 1996)
Número de conidias y clamidosporas de Trichoderma en tierra
0 10 20 30 40 50 600
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Sphagnum-bran, 4 C
Sphagnum-bran + Si, 4 C
Sphagnum-bran, 20 C
Sphagnum-bran + Si, 20 C
Weeks
log
cfu
/g i
no
cu
lum
Supervivencia de IK726 con y sin agregado de desecante
Formulación óptima se relaciona con:
• El ACB en particular
• Método de producción
• Excipientes
top related