RESUMEN Gluconacetobacter diazotrophicus es una bacteria endófita promotora del crecimiento vegetal utilizada como inoculante microbiano en diferentes cultivos agrícolas. El objetivo del presente trabajo fue aplicar diferentes modelos matemáticos para representar su crecimiento en un cultivo sumergido por lotes empleando un biorreactor de 3 L y usando melazas de caña y sacarosa como fuente de energía. Se obtuvo el perfil temporal de pH, biomasa celular y azúcares totales. Se compararon los modelos estudiados por calidad de ajuste y complejidad y se realizó un análisis de sensibilidad paramétrica. Se consideraron modelos de cuatro y cinco parámetros con expresiones que incluyen efectos de inhibición por sustrato y por biomasa. El modelo con mayor calidad de ajuste fue el de Herbert-Pirt-Contois con coeficientes de determinación para biomasa y sustrato de 0,888 y 0,425 respectivamente. Estos valores indican una mayor correspondencia de los datos experimentales de biomasa con los datos calculados por el modelo, en comparación con los resultados obtenidos para azúcares totales para los que esta correspondencia fue menor. Este modelo generó la mejor combinación de calidad de ajuste y complejidad según el criterio de información de Akaike. El estudio cinético desarrollado permitió observar un comportamiento bifásico en la etapa de crecimiento de la bacteria cuando se cultiva en melaza y un efecto de limitación de su crecimiento por la biomasa. Los resultados obtenidos proporcionan una descripción matemática útil para el diseño, escalamiento y operación de un futuro proceso de producción de un inoculante microbiano a base de la bacteria G. diazotrophicus.

ABSTRACT Gluconacetobacter diazotrophicus is a plant-growth promoting endophytic bacterium used as a microbial inoculant for different crops. The objective of this work was to apply different mathematical models to represent its growth in a batch submerged culture employing a 3-L bioreactor and using sugarcane molasses and sucrose as energy sources. The time profile of pH, cell biomass, and total sugars was obtained. Models studied were compared considering their fit quality and complexity, and a parametric sensitivity analysis was performed. Four- and five-parameter models with expressions involving substrate and biomass inhibition effects were considered. The Herbert-Pirt-Contois model achieved the highest fit quality with determination coefficients of 0.888 and 0.425 for biomass and substrate, respectively. These values indicate a higher correspondence between the experimental data of biomass concentration and the data calculated by the model, compared to results obtained for total sugars for which this correspondence was lower. This model reached the best combination considering the fit quality and complexity according to the Akaike's information criterion. The kinetic study performed enabled to observe a bi-phasic behavior in the growth stage of the bacterium when grown on molasses, and a growth limitation effect due to biomass concentration. The outcomes obtained provide a mathematical description useful for design, scale-up, and operation of a future process for the production of a microbial inoculant based on G. diazotrophicus.

The effect of processing parameters (homogenization time, stirring speed and oil:water ratio) of y β-carotene nanoemulsions (stearic acid as oil phase) was studied via a central composite design (CCD) by response surface methodology (RSM). Particle size and nanoemulsions stability (β-carotene concentration, color and antioxidant activity) stored for 21 days at 25 and 4 °C were selected as response variables. Maximum particle size obtained was 1689.0 nm and minimum particle size was 418.8 nm, which a second order model were adjusted with R² values of 0.766 and 0.933 at 25 and 4 °C, respectively. The particle size was affected directly by the homogenization time and inversily proportional to stirring speed and oil:water ratio. Parameters as β-carotene concentration and antioxidant activity showed a gradual decrease during storage, showing a great stability those that were stored at 4 °C. The optimal conditions to produce β-carotene nanoemulsions with minimum particle size were found at 25 °C for homogenization time 5.99 min, 5287 rpm and an oil: water ratio of 0.8:99.2; at 4 °C homogenization time 5.99 min, 8002 rpm and 0.62:99 oil:water ratio.

Se evaluó el efecto de los parámetros de procesamiento (tiempo de homogeneización, velocidad de agitación y relación aceite:agua) de nanoemulsión es de β-caroteno (ácido esteárico como fase oleosa) por medio de un diseño central compuesto (DCC), empleando la metodología de superficie de respuesta (MSR). El tamaño de partícula y la estabilidad de las nanoemulsiones (concentración de β-caroteno, color y actividad antioxidante) almacenadas durante 21 días a 25 y 4 °C fueron seleccionadas como variables respuesta. El tamaño de partícula máximo obtenido fue de 1689.0 nm y mínimo de 418.8 nm, los cuales se ajustaron a un modelo de segundo orden con valores de R² de 0.766 y 0.933 para 25 y 4 °C, respectivamente. El tamaño de partícula fue afectado directamente por el tiempo de homogeneización e inversamente proporcional a la velocidad de agitación y la relación aceite:agua, mientras que los parámetros de estabilidad como color y actividad antioxidante presentaron una disminución gradual durante el almacenamiento, mostrando una mayor estabilidad aquellas que fueron almacenadas a 4 °C. Las condiciones optimas estimadas para elaborar nanoemulsiones de β-caroteno minimizando el tamaño de partícula fueron para 25 °C tiempo homogeneización de 5.99 min, 5287 rpm y una relación aceite:agua de 0.8:99.2; para 4 °C el tiempo de homogeneización de 5.99 min, 8002 rpm y una relación aceite:agua de 0.62: 99.38.

Two native Pleurotus spp. strains (white LB-050 and pale pink LB-051) were isolated from rotten tree trunks of cazahuate (Ipomoea murucoides) from the Mexican Mixtec Region. Both strains were chemically dedikaryotized to obtain their symmetrical monokaryotic components (neohaplonts). This was achieved employing homogenization time periods from 60 to 65 s, and 3 day incubation at 28 °C in a peptone-glucose solution (PGS). Pairing of compatible neohaplonts resulted in 56 hybrid strains which were classified into the four following hybrid types: (R1-n xB1-n, R1-n xB2-1, R2-n xB1-n and R2-n xB2-1). The mycelial growth of Pleurotus spp. monokaryotic and dikaryotic strains showed differences in texture (cottony or floccose), growth (scarce, regular or abundant), density (high, regular or low), and pigmentation (off-white, white or pale pink). To determine the rate and the amount of mycelium growth in malt extract agar at 28 °C, the diameter of the colony was measured every 24 h until the Petri dish was completely colonized. A linear model had the best fit to the mycelial growth kinetics. A direct relationship between mycelial morphology and growth rate was observed. Cottony mycelium presented significantly higher growth rates (p < 0.01) in comparison with floccose mycelium. Thus, mycelial morphology can be used as criterion to select which pairs must be used for optimizing compatible-mating studies. Hybrids resulting from cottony neohaplonts maintained the characteristically high growth rates of their parental strains with the hybrid R1-n xB1-n being faster than the latter.

The objective of this study was to evaluate effects of crude ethanol extract of the reddish purple pigment produced by Gibberella zeae (Fusarium graminearum) in the control of the bacteria Bacillus subtilis, Salmonella typhi, Shigella sp., Staphylococcus aureus, Escherichia coli, the yeast Candida albicans, and the fungi Colletotrichum acutatum, C. fragariae and C. gloeosporioides. The experimental design was completely randomized with a 3x2 factorial arrangement of treatments: temperature (20; 28 °C), pH (6; 8), and solid (PDA; EMA; Czapeck) and liquid (potato broth; malt extract broth; Czapeck broth) culture media. The response variables were growth type and habit of the mycelia, colony color, colony diameter (mm), time (d) of pigment appearance and biomass production (g). With these data an ANOVA was performed and treatment means were compared with orthogonal contrasts. The pigment was extracted with ethanol (96°) and concentrated; 1.6 mg of this extract diluted in 100 μL (16 mg μL-1) was used in pathogenic bacteria and phytopathogenic fungi control tests. The best conditions for growth were 20 °C, pH 6.0 in PDA. The reddish-purple pigment appeared 4 to 9 d after sowing. Fungus growth was less in liquid medium as was red pigment production. After 24 h, inhibition of growth was observed only in the bacteria S. typhi and S. aureus. Analysis of the results revealed antimicrobial activity of the pigment produced by G. zeae against S. typhi and S. aureus, but not against B. subtilis, Shigella sp., E. coli, C. albicans, C. acutatum, C. iragariae or C. gloeosporioides.

El objetivo del estudio fue evaluar efectos del extracto etanólico crudo del pigmento rojo-púrpura producido por Gibberella zeae (Fusarium graminearum) en el control de las bacterias Bacillus subtilis, Salmonella typhi, Shigella sp., Staphylococcus aureus, Escherichia coli, la levadura Candida albicans, y los hongos Colletotrichum acutatum, C. fiagariae y C. gloeosporioides. El diseño experimental fue completamente al azar con un arreglo factorial 3x2 de tratamientos: temperatura (20; 28 °C), pH (6; 8) y medio de cultivo sólido (PDA; EMA; Czapeck) y líquido (caldo papa; caldo extracto de malta y caldo Czapeck). Las variables de respuesta fueron tipo y hábito de crecimiento del micelio, color de la colonia, diámetro de la colonia (mm), tiempo (d) de aparición del pigmento y producción de biomasa (g). Con los datos se realizó un ANDEVA y las medias de los tratamientos se compararon con contrastes ortogonales. El pigmento se extrajo con etanol (96°), se concentró y usó 1.6 mg de este extracto diluido en 100 μL (16 mg μL-1), en pruebas de control de bacterias patógenas y de hongos fitopatógenos. Las mejores condiciones de crecimiento fueron 20 °C, pH 6.0 en PDA. La aparición del pigmento rojo-púrpura fue 4 a 9 d después de la siembra. El crecimiento del hongo fue menor en medio líquido al igual que la producción del pigmento rojo. Después de 24 h sólo se observó inhibición del crecimiento en las bacterias S. typhi y S. aureus. El análisis de los resultados mostró la actividad antimicrobiana del pigmento producido por G. zeae para S. typhi y S. aureus, pero no para B. subtilis, Shigella sp., E. coli, C. albicans, C. acutatum, C. iragariae y C. gloeosporioides.