propiedades bioquimicas de los sustratos · nitrógeno, fósforo, azufre y la deshidrogenasa,...

PRIMER CURSO NACIONAL DE SUSTRATOSColegio de Postgraduados

Unidad de Congresos

Texcoco, Estado de México

28 – 30 de Julio, 2010

PROPIEDADES BIOQUIMICAS DE

LOS SUSTRATOS

Dr. Roberto Quintero Lizaola

Colegio de [email protected]

INTRODUCCION

Se utilizó un diseño experimental de bloques

completamente al azar, con los tratamientos:

paja molida con lombriz (PMCL),

paja molida sin lombriz (PMSL);

paja picada con lombriz (PPCL),

paja picada sin lombriz (PPSL).

Metodologías empleadas en la cinética enzimática de las enzimas participantes en el ciclo del carbono,

nitrógeno, fósforo, azufre y la deshidrogenasa, medidas a 23, 46, 69, 92, 115 y 148 días de la

incorporación de lombrices en vermicompost preparadas con paja molida y picada de avena

subproducto de la producción comercial del hongo Pleurotus ostreatus, comparados con sus

compost correspondientes sin lombrices.

Condiciones de incubación

Enzima Sustrato Amortiguador Temperatura Tiempo Producto

Ciclo del carbono

Amilasa Almidón Fosfatos pH 5.5 37 °C 24 h Azúcares

reducidos

Celulasa Carboximetil

celulosa

Acetato 2M pH

5.5

50 °C 24 h Azúcares

reducidos

Lipasa 4-metil

umbeliferona

(4-MU)

Tris 0.1 M

pH 7.5

30 °C 10 min 4metil

umbeliferona

heptanoato

(4-MUH)

Invertasa Sacarosa 20% Acetato 2 M

pH 5.5

37 °C 24 h Azúcares

reducidos

Metodologías empleadas en la cinética enzimática de las enzimas participantes en el ciclo del carbono,

nitrógeno, fósforo, azufre y la deshidrogenasa, medidas a 23, 46, 69, 92, 115 y 148 días de la incorporación

de lombrices en vermicompost preparadas con paja molida y picada de avena subproducto de la producción

comercial del hongo Pleurotus ostreatus, comparados con sus compost correspondientes sin lombrices.

Condiciones de incubación

Enzima Sustrato Amortiguador Temperatura Tiempo Producto

Ciclo del nitrógeno

Proteasa Caseínato de

sodio

Tris 50 mM pH

8.1

50 °C 2 h Tirosina

Amidasa Formamida

Acetamida

Propionamida

Tris H2SO4

0.1M pH 8.5

37 °C 2 h N-NH4

Ureasa Solución de urea

200 mM

Tris hidroximetil

amino metano

50 mM pH 9.0

37 °C 2 h N-NH4

Nitrogenasa Acetileno 25 a 30 ºC 24 h Etileno

Ciclo del fósforo

Fosfatasa ácida Difenilfosfato de

sodio

Acetato pH 5 37 °C 3 h Fenol

Fosfatasa alcalina Difenilfosfato de

sodio

Borato pH 10 37 °C 3 h Fenol

Ciclo del azufre

Arilsulfatasas p-nitrofenol

sulfato

Acetato 0.5 M

pH 5.8

37 °C 1 h p-nitrofenol

Deshidrogenasa Cloruro 2, 3, 5-

Trifeniltetrazolio

(TTC)

Tris HCl 100

mM

30 °C 24 h Trifenil

formazán

TPF

ÁCIDOS HÚMICOS Y FÚLVICOS

ENZIMAS DEL CICLO DEL CARBONO

0

50

100

150

200

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

mg

de a

z. r

ed

. 1

0 g

-1 d

e

ma

teri

a s

eca

24

h-1

Paja molida con lombriz

Paja picada con lombriz

Paja molida sin lombriz

Paja picada sin lombriz

0

50

100

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

µg

de g

luco

sa .

g-1

de

ma

teri

a s

eca

24

h-1





0

50

100

150

200

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

nM

de 4

-meti

l u

mb

eli

fero

na

.

g-1

de m

ate

ria

seca

h-1

Paja mlida con lombrizPaja picada con lombriz

Paja molida sin lombrizPaja picada sin lombriz

0

1

2

3

4

5

6

7

8

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

mg

de g

luco

sa .

g-1

de

ma

teri

a s

eca

24

h-1





AMILASA

LIPASA

CELULASA

INVERTASA

ENZIMAS DEL CICLO DEL CARBONO

ENZIMAS DEL CICLO DEL NITRÓGENO

0

100

200

300

400

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

µg

eq

. d

e t

iro

sin

a .

g-1

de

ma

teri

a s

eca

. 2

h-1





0.5

1

1.5

2

2.5

3

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

mg

de N

-NH

4 .

g-1

de

ma

teria

seca

2 h

-1





0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

mg

de N

-NH

4 .

g-1

de

ma

teri

a s

eca

2 h

-1





0

50

100

150

200

250

300

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

pM

ol

C2H

4 g

-1 m

ate

ria

seca

h-1





PROTEASA AMIDASA

UREASA NITROGENASA

ENZIMAS DEL CICLO DEL NITRÓGENO

ENZIMAS: DESHIDROGENASA, CICLO DEL FÓSFORO Y AZUFRE

1

1.4

1.8

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

µg T

PF

. g

-1 d

e m

ate

ria

seca

24 h

-1


Paja picada copn lombriz



0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

23 46 69 92 115 148

Dias de muestreo

mg

p-n

itro

fen

ol

. g

-1 d

e

ma

teri

a s

eca

h-1





1

1.5

2

2.5

23 46 69 92 115 148

Dias de muestreo

mg

p-n

itro

fen

ol

. g

-1 d

e

ma

teri

a

seca

h-1





0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

23 46 69 92 115 148

Dias de muestreo

mg

p-n

itro

fen

ol

. g

-1 d

e

ma

teria

seca

h-1




Paja picada sin lombrz

DESHIDROGENASA FOSFATASA ÁCIDA

FOSFATASA ALCALINA ARILSULFATASA

ENZIMAS: DESHIDROGENASA, CICLO DEL FÓSFORO Y AZUFRE

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

Po

rcen

taje

de C

de A

H +

AF




Paja picada sin lombriz0

2

4

6

8

10

12

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

Po

rcen

taje

de C

de A

H




Paja picada sin lombrz

0

1

2

3

4

5

6

7

8

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

Po

rcen

taje

de C

de A

F





PORCERTAJE DE CARBONO DE AC. HUMICOS Y FÚLVICOS

PORCENTAJE DE C DE AH Y AF PORCENTAJE DE C DE AH

PORCENTAJE DE C DE AF

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

Rela

cio

n A

F/A

H





1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

Rela

cio

n A

H/A

F





01

234

567

89

10

111213

1415

23 46 69 92 115 148

Días de muestreo

mg

de A

H .

10

g-1

de M

.S. Paja molida con lombriz




RELACIÓN DE ÁCIDOS PRODUCIDOS

RELACIÓN DE AF Y AH RELACIÓN DE AH Y AF

PRODUCCIÓN DE AH 10 g-1 MS

Frecuencia (cm-1)Grupo

funcional

3 400 a 3 300O-H y N-H

2 940 a 2 900C-H alifático

1 725 a 1 720C=O de COOH

1 660 a 1 630C=O del grupo amida

1

1620 a 1 600C=C aromático

1 590 a 1 517COO-


1 400 a 1 390C-O fenolico

1 280 a 1 200C-O arilester

1 170 a 950C-O polisacáridos

Número de onda cm-1

148

92

115


ESPECTROS DE IR DE AH EN EL TRATAMIENTO PM

CON Y SIN LOMBRIZ

Frecuencia (cm-1)Grupo

funcional

3 400 a 3 300O-H y N-H


1 725 a 1 720C=O de COOH

1 660 a 1 630C=O del grupo amida

1

1620 a 1 600C=C aromático

1 590 a 1 517COO-


1 400 a 1 390C-O fenolico

1 280 a 1 200C-O arilester

1 170 a 950C-O polisacáridos


porcentaje de

transmitancia

148

92

115


ESPECTROS DE IR DE AH EN EL TRATAMIENTO PP CON

Y SIN LOMBRIZ

105 000 X

120 000 X

FOTOMICROGRAFIA AL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE

TRANSMISIÓN DE AH CON Y SIN LOMBRIZ

propiedades bioquimicas de los sustratos · nitrógeno, fósforo, azufre y la deshidrogenasa,...

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