Facultad de Ciencias Biológicas

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    Bacterias promotoras de crecimiento vegetal aisladas de la rizósfera y filósfera de Solanum tuberosum de cinco regiones del Perú y evaluación de su efecto antagonista contra Rhizoctonia solani
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Mamani Rojas, Lizbeth Margarita; Alcarraz Curi, Mario
    En la presente investigación se evaluó la capacidad promotora de crecimiento vegetal (PGPR) y la actividad antagónica de Bacillus y Actinomicetos aislados de la rizosfera y filósfera de plantaciones de papas colectadas de diversas zonas productoras de la costa y sierra, frente a Rhizoctonia solani y Alternaria spp. Se logró aislar 71 cepas, 39 de la filósfera y 32 de la rizósfera. Cepas seleccionadas (BPP4, 3BPP7, 4PP6, 4BPP8, ACPP2, ACPP3, 2ACPP4, 2ACPP8, 5ACPP5 y 5ACPP6) se caracterizaron macroscópica y microscópicamente, se caracterizó fenotípicamente a diferente pH y temperatura, donde los Bacillus tuvieron un mejor rango de adaptación comparado a los actinomicetos. Se realizaron pruebas de producción de enzimas líticas y capacidad PGPR (producción de ácido indolacético, solubilización de fosfatos, sideróforos, germinación), actividad antagónica a nivel in vitro y en invernadero, algunas cepas obtuvieron porcentajes de inhibición de 60% hasta 80% frente a Rhizoctonia. De las cepas seleccionadas, destacan por sus características PGPR y actividad antagónica las cepas BPP4, 4BPP6, 4BPP8 y las cepas 5ACPP5, 2ACPP8 y ACPP2; de las cuales la cepa BPP4 del grupo de Bacillus y la cepa 5ACPP5 del grupo de los actinomicetos presentó mejor rendimiento en las pruebas PGPR, una amplia adaptación y crecimiento a diferentes temperaturas y pH, así como una actividad antagónica alta contra los hongos fitopatógenos Rhizoctonia solani y Alternaria spp, siendo identificadas molecularmente como Bacillus halotolerans 100% de similitud y Streptomyces decoyicus 99.85% de similitud respectivamente.
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    Determinación de temperatura y pH para la optimización de la actividad proteolítica alcalina de Bacillus sp. aislados de tierras de cultivo de Zea mays
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Gamarra Castro, María del Rocío; Alcarraz Curi, Mario
    Las enzimas microbianas son cada vez más importantes en el desarrollo de los procesos industriales. Actualmente existe un gran interés en la investigación de nuevas enzimas y la optimización de su respuesta catalítica para desarrollar procesos productivos nuevos, sostenibles y económicamente competitivos. El objetivo de la presente investigación fue determinar el pH y la temperatura óptimos para la evaluación de la actividad de proteasas alcalinas. Se realizaron aislamientos de cepas de Bacillus productoras de proteasas alcalinas de tierra de cultivo de maíz de las localidades de Reque – Lambayeque, Huanchaco – La Libertad y Huanchaquito – La Libertad. Se determinó los parámetros óptimos de temperatura y pH, luego se procedió a la identificación molecular a nivel de especie de las cepas de Bacillus sp. que presentaron mayor actividad proteolítica. La actividad proteolítica fue medida mediante la liberación del compuesto azo de la azocaseína al separarse la caseína debido a la actividad proteolítica por espectrofotometría a 340 nm. Se aislaron un total de 35 cepas de Bacillus, de las cuales, 4 presentaron la mayor actividad proteolítica (F, 7, 26 y 29). Las cepas 7 y 29 se identificaron como Bacillus pumilus presentando mayor actividad proteolítica a pH 10,5 y 37 ºC, la cepa 7 presentó una actividad proteolítica en términos de absorbancia de 0,373 y la cepa 29, 0,349. La cepa 26 se identificó como Bacillus safensis cuya mayor actividad proteolítica se obtuvo a pH 11 y 37 ºC, y con una absorbancia de 0,399. La cepa F identificada como Bacillus cereus alcanzó una actividad proteolítica de 0,314 a pH 7,5 y 28 ºC. Se concluye que, existen cepas ambientales de Bacillus alcalófilos cuyas actividades enzimáticas óptimas ocurren en el rango de pH 7.5 – 11 y temperatura de 28 a 50°C.
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    Obtención y caracterización de celulosa bacteriana producida por bacterias aisladas de matrices fermentadas de Lima Norte
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2026) Rendon Godoy, Deysi Damina; Alcarraz Curi, Mario
    La celulosa bacteriana es un biopolímero de alto interés biotecnológico debido a sus notables propiedades y a su versatilidad en diversas aplicaciones industriales. El presente estudio tuvo como objetivo aislar y caracterizar bacterias nativas productoras de celulosa a partir de matrices fermentadas de Lima Norte, evaluando su rendimiento productivo, las propiedades del biomaterial obtenido e identificando molecularmente al aislado con mayor desempeño. Para ello, se obtuvieron bacterias a partir de muestras de kombucha, vinagre artesanal y frutos fermentados recolectados en los distritos de Carabayllo y Puente Piedra, seleccionando los aislados en función de su capacidad para sintetizar biopelículas en la interfaz líquido-aire bajo cultivo estático. De un total de 39 colonias aisladas, 18 confirmaron capacidad productora estable, y de estas, la cepa KB001 tuvo el mayor potencial productor, alcanzando un rendimiento máximo en peso seco de 2.4 ± 0.4 g/L en condiciones no optimizadas. El análisis de correlación determinó una relación lineal positiva fuerte (r = 0.8218; p < 0.0001) entre el consumo de glucosa y la síntesis de la matriz, controlando el 67.54% de la variabilidad del rendimiento. La caracterización bioquímica y el modelamiento filogenético por Evolución Mínima Rápida de la secuenciación del gen ARNr 16S permitieron clasificar a este aislado líder a nivel de género como Komagataeibacter sp. (clado intermedius–oboediens), sugiriendo una afinidad taxonómica compatible con las bacterias ácido acéticas. Así mismo, la evaluación física de las membranas purificadas mostró propiedades estables en cuanto a su espesor y una buena capacidad de retención de agua, con variaciones estadísticas significativas influenciadas por la cepa productora. El análisis estructural por espectroscopía ATR-FTIR validó la identidad química del polímero de la cepa de mayor rendimiento como celulosa tipo I, evidenciando las bandas vibracionales típicas de los enlaces beta-1,4- glucosídicos y las redes de enlaces de hidrógeno. En conjunto, los resultados confirmaron que las matrices fermentadas de Lima Norte constituyen fuentes viables de microorganismos con un alto potencial biosintético para la obtención de celulosa, con potencial para su escalamiento y aplicación en sectores como la biomedicina, los empaques biodegradables y la ingeniería de materiales.