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Analysis of mycelial growth and development of the desert truffle "Terfezia claveryi" Chatin and microorganisms associated to desert truffle mycorrhizal plants
(Universidad de Murcia, 2021-12-21) Arenas Jiménez, Francisco; Navarro Ródenas, Alfonso; Morte Gómez, María Asunción; Escuela Internacional de Doctorado
Terfezia claveryi Chatin es un hongo hipogeo comestible perteneciente al grupo conocido como “trufas del desierto”, localizado principalmente en ecosistemas áridos y semiáridos de la cuenca del Mediterráneo. En su hábitat natural, T. claveryi establece simbiosis ectendomicorrícica con numerosas especies del género Helianthemum y su fructificación es en primavera. Fue la primera especie dentro de las trufas del desierto en ser cultivada, y desde entonces se ha convertido en un cultivo agrícola alternativo en zonas semiáridas de la Península Ibérica, que ha ido incrementándose durante los últimos años. Esta tesis tiene como objetivo principal el estudio del comportamiento miceliar de la trufa del desierto T. claveryi, tanto en laboratorio como en campo, así como los microorganismos asociados a la rizosfera de plantas hospedantes del género Helianthemum con el fin de conocer más su biología y mejorar su cultivo. Para ello, se planteó el desarrollo de cinco objetivos parciales que dieron lugar a los siguientes resultados y conclusiones. Inicialmente, se evaluó el crecimiento miceliar de T. claveryi en condiciones in vitro, probando en el medio de cultivo MMN (sólido y líquido) distintas concentraciones de macronutrientes, micronutrientes y vitaminas, diferentes condiciones de pH, tamaño de inóculo inicial y relación C/N. Los resultados permitieron diseñar un medio de cultivo MMN optimizado que mejoraba la biomasa miceliar producida. Además, el micelio producido en cultivo líquido en biorreactor permitió la producción de planta micorrizada. En segundo lugar, se estudió la dinámica miceliar de T. claveryi s.l. en suelo durante 4 años en distintas zonas naturales y en plantaciones de la Región de Murcia. Para ello, se diseñaron cebadores específicos para la cuantificación de ADN en suelo con la técnica de PCR cuantitativa a tiempo real, en cada una de las estaciones. Finalmente, se desarrolló un protocolo con la pareja de primers Tc452F/TerclaR, que detecta los productos de PCR. La distribución del micelio fue independiente de las características geográficas de las áreas estudiadas. El año fue la única variable que separó significativamente los datos de micelio en dos grupos (años 1-4 y 2-3), existiendo diferencias significativas sólo para las estaciones de invierno y primavera. Además, el micelio de invierno se correlacionó fuertemente con las variables agroclimáticas del otoño previo, siendo positivas para la precipitación, el índice de aridez y la humedad relativa y negativas para la temperatura máxima, el déficit de presión de vapor y la evapotranspiración. En tercer lugar, se aislaron las bacterias de la rizosfera de T. claveryi x H. almeriense a lo largo de las estaciones. Se realizó una caracterizaron fenotípica, bioquímica, molecular y de las actividades PGPR de las colonias bacterianas (solubilización del fósforo, liberación de auxinas, producción de sideróforos y actividad ACC-deaminasa). Los análisis estadísticos revelaron un enriquecimiento significativo en bacterias solubilizadoras de fósforo (liberadoras de ácidos orgánicos) y con actividad ACC-deaminasa durante la época de fructificación del hongo. Además, se confirmó que un cambio del estado fenológico de la planta determinaba un cambio en la comunidad bacteriana vinculado a sus rasgos PGPR. Por último, para conocer la comunidad de hongos asociados a plantas productoras de ascocarpos frente a las plantas no productoras se utilizaron herramientas de secuenciación masiva de ADN, tanto en suelo como en raíz. Se encontraron distintos patrones en la composición de especies de hongos en función de la productividad. Además, algunos modos tróficos fúngicos fueron identificados como relevantes por tener un efecto positivo o negativo sobre la producción de ascocarpos. Finalmente, se encontraron un grupo de OTUs significativos asociados a zonas productivas, que podrían usarse como marcadores para la localización de trufas del desierto.
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Assessment of risk factors affecting the microbial safety of leafy greens in Spain = Evaluación del riesgo microbiano en la producción y el procesado de hortalizas de hoja
(2016-07-01) Castro Ibáñez, Irene; Allende Prieto, Ana; Gil Muñoz, Mª Isabel; Escuela Internacional de Doctorado
La presente tesis está destinada a proporcionar una visión general de los principales riesgos microbiológicos asociados a las hortalizas de hoja durante su producción, cosecha y procesado, así como los posibles microorganismos indicadores capaces de predecir o dar una estimación de la posible contaminación con microorganismos patógenos en hortalizas de hoja. La primera parte de esta tesis se centra en los principales factores que afectan a la seguridad microbiana de las hortalizas de hoja a nivel de producción primaria. En el Capítulo 3 se evaluó el efecto de los factores agrícolas y las condiciones meteorológicas en la seguridad microbiana de hortalizas de hoja en España. En este trabajo, se identificaron el suelo y el agua de riego como los factores más importantes que afectan a la seguridad microbiana de la ‘espinaca baby’. Respecto a los factores climáticos, se observó que la temperatura ambiente afectaba la probabilidad de la contaminación de la ‘espinaca baby’. En el Capítulo 4 se estudió el efecto de las precipitaciones extremas sobre la seguridad microbiana de hortalizas de hoja. En este sentido, se encontró que las muestras de suelo, el agua de riego y hortalizas de hoja tomadas de campos afectados por la inundación estaban contaminados con altos niveles de E. coli y patógenos. Este estudio corroboró estudios previos que identificaban las inundaciones como importantes factores de riesgo para la contaminación microbiana de hortalizas de hoja. Por otro lado, se puso de manifiesto que las condiciones climáticas, sobre todo, la radiación solar juegan un papel importante reducción de la supervivencia microbiana en el campo. Con los resultados obtenidos, en el Capítulo 5 se desarrolló un modelo de análisis cuantitativo de riesgos microbiológicos para la evaluación de la exposición microbiana de E. coli en ‘espinaca baby’ al nivel de producción primaria en España. Este modelo se usó para evaluar el impacto potencial de factores climáticos y prácticas agrícolas en la distribución de E. coli en el momento de la cosecha. Conjuntamente, los resultados confirmaron el impacto tanto de los factores climáticos como de las prácticas agrícolas en la contaminación de las hortalizas de hoja con E. coli. Adicionalmente, se puso de manifiesto que la aplicación de medidas preventivas dirigidas a dichos factores y prácticas de riesgo podría reducir considerablemente el riesgo de contaminación. Por lo tanto, el modelo resultó un método útil para evaluar el impacto potencial de los diferentes factores de riesgo y las estrategias de intervención que afectan a las concentraciones de E. coli en el campo. El Capítulo 6 se centra en los riesgos microbiológicos asociados al procesado de hortalizas de hoja. En este estudio, se obtuvo una visión global de la contaminación microbiana en todas las operaciones que implica el procesado de hortalizas de hoja. A este respecto, se encontró que las muestras de agua obtenidas de la centrifuga eran positivas tanto para E. coli genérica como para microorganismos patógenos, sugiriendo el posible origen de la contaminación en el producto sometido a centrifugación o en el agua de lavado. El Capítulo 7, se centra en el último paso de la cadena del ‘campo a la mesa’: el consumidor. Primero, se evaluó la validez de los datos existentes referentes al consumo de frutas y hortalizas frescas en España y Bélgica, llegando a la conclusión de que la información disponible sobre el consumo real y detallado de diferentes tipos de productos frescos así como las prácticas de manipulación de los mismos era deficiente. Por lo tanto, se proporcionaron datos estandarizados para el consumo de productos frescos destinados a ser consumidos crudos o mínimamente procesados. Estos datos podrían ser de gran utilidad en futuros estudios de evaluación de la exposición a diferentes riesgos tanto químicos como microbiológicos con productos frescos listos para el consumo (por ejemplo, hortalizas de hoja). En el Capítulo 8, se discuten los principales resultados de esta tesis y se plantean nuevas perspectivas para futuras investigaciones. Summary The current thesis intended to provide an overview of the prevalence of the main microbial hazards commonly linked to leafy greens during production, harvesting and processing, as well as potential indicator microorganisms able to predict faecal contamination in leafy greens. In order to introduce the research area, a literature review of the relevant aspects and the latest publications related to safety of leafy greens from the cultivation field to consumption was presented in Chapter 1. The first part of the present thesis is focused on the main factors affecting the microbial safety of leafy greens at primary production level. Firstly, Chapter 3 evaluated the effect of agricultural factors and meteorological conditions on the microbial safety of leafy greens in Spain. In this study, soil and irrigation water were found to be the most important factors affecting the microbial safety of baby spinach. Concerning weather factors, it was suggested that ambient temperature affected the likelihood and extent the contamination of baby spinach. In relation to specific weather factors, Chapter 4 studied the effects of extreme rainfall on the microbial safety of leafy greens together with the influence of subsequent weather parameters on the microbial persistence in soil, water and leafy greens. It was found that soil, irrigation and leafy greens samples taken from the floodplains after the event were contaminated with high levels of E. coli and pathogens. The main findings obtained in this Chapter confirmed previous research, which described flooding as a main risk factor for the microbial contamination of leafy greens and highlighted the need for mitigation strategies to protect production areas from incidents capable of releasing microbial contamination. It was also shown that climatic conditions, especially, solar radiation played an important role reducing the microbial survival on the crop. In Chapter 5, mayor findings from chapters 3 and 4 together with a literature review of relevant publications were used to develop a quantitative microbial exposure assessment model of generic E. coli in baby spinach at primary production level in Spain. Once the model was built, it was used to evaluate the potential impact of weather and agricultural practices on the distribution of generic E. coli levels on leafy greens at harvest. Jointly, our results confirmed that weather factors and management practices influenced the likelihood of leafy greens contamination with E. coli and what intervention strategies aimed at such factors and practices could reduce the risk of pre-harvest contamination. Thus, QMEM was a useful approach to assess the potential impact of different risk factors and intervention strategies affecting E. coli concentrations at the field. Once the main risk factors for microbial contamination at field level were recognized, the next step was taken towards processing level. In this sense, Chapter 6 was focused on microbial risks associated to the processing of leafy greens. The main purpose was to gain insight into the bacterial contamination throughout the operations involved in leafy green processing in order to identify critical sampling points and their relation with the microbial safety of end products. Samples of centrifuge water were found to be positive for both, pathogens and generic E. coli, which suggested that the origin of the contamination could be the produce subjected to centrifugation or the remaining process wash water. In Chapter 7, the focus was made on the last step of the farm-to-fork chain: consumers’ level. Firstly, the suitability of exiting data on the consumption of fresh fruit and vegetables was evaluated and it was established that detailed information about actual consumption of different types of fresh produce and the corresponding handling practices used by consumers at home was lacking. Therefore, this chapter was intended to provide standardized data for fresh produce consumed raw or minimally processed that could be used in future exposure assessments related to fresh produce. In Chapter 8, the main results of this thesis together with the future needs and perspectives resulting from this work were discussed.
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Ciclioforo
(Edit.UM. Ediciones de la Universidad de Murcia, 2022) Ubero Pascal, Nicolás; Departamento de Zoología y Antropología Física
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Cladophora
(Edit.UM. Ediciones de la Universidad de Murcia, 2022) Ubero Pascal, Nicolás; Departamento de Zoología y Antropología Física
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Desarrollo de métodos rápidos para la detección de alicyclobacillus spp. en materia prima destinada a la elaboración de bebidas y zumos de frutas
(2016-02-11) Fernández Fernández, María Pilar; Periago Castón, María Jesús; Gabaldón Hernández, José Antonio; Departamento de Tecnología de Alimentos, Nutrición y Bromatología
Alicyclobacillus acidoterrestris es una bacteria termoacidófila, formadora de esporas que crece a una temperatura entre 26 y 60 ºC (con un rango óptimo de temperatura 42-53 ºC) y en un rango de pH de 2,0 a 6,0 con valores óptimos entre 3,5 y 5,0. Es una bacteria termorresistente que puede crecer en alimentos ácidos, incluyendo zumos y bebidas de frutas, y supone un gran problema para la industria de este sector, ya que el deterioro del zumo por este microorganismo no es perceptible en el producto final al crecer sin formación de gas, pero origina sabores desagradables que alteran el producto, como un “sabor a medicina”. Su detección, plantea dificultades en los departamentos de calidad ya que son necesarios varios días para la obtención de resultados por los métodos microbiológicos clásicos tradicionales. Por ello, es de gran importancia el desarrollo de métodos rápidos que permitan el control de Alicyclobacillus en las materias primas empleadas en la industria alimentaria garantizando así la ausencia de este microorganismo en los productos finales, zumos y bebidas de frutas. En la presente Tesis Doctoral el objetivo general ha sido estudiar la aplicación de dos métodos rápidos (impedancia eléctrica y PCR) para la detección de Alicyclobacillus spp. en distintas materias primas empleadas en la industria de zumos. Para ello se inocularon las materias primas (zumo concentrado de uva, zumo concentrado de manzana, zumo concentrado de piña, zumo concentrado de naranja, cremogenado de melocotón-nectarina, cremogenado de pera y zumo puro de naranja) con esporas Alicyclobacillus acidoterrestris aisladas a partir de un zumo de melocotón y uva, y con una cepa de referencia del mismo. En la primera experiencia se ensayaron distintos tratamientos térmicos (80 ºC/10 minutos, 70 ºC/20 minutos y 60 ºC/30 minutos) para la germinación de esporas a formas vegetativas, no existiendo diferencias significativas en los recuentos de Alicyclobacillus a las distintas concentraciones de inóculos, ni en los porcentajes de recuperación. Es por ello que se seleccionó el tratamiento térmico de 80 ºC/10 minutos para emplear así menos tiempo de análisis. La técnica de impedancia eléctrica válida para la detección de Alicyclobacillus acidoterrestris fue el método indirecto, que registró los cambios en la impedancia del medio (%M) a través de la formación de CO2 derivado de la ruta metabólica del guayacol por Alicyclobacillus, siendo el medio de cultivo más adecuado para la determinación de este microorganismo el caldo BAT. Por el contrario, no detectamos crecimiento por impedancia eléctrica directa. Para cada una de las materias primas, zumo concentrado de uva, zumo concentrado de manzana, zumo concentrado de naranja, cremogenado de melocotón-nectarina, cremogenado de pera y zumo puro de naranja, se desarrolló un método valido para la detección y cuantificación de Alicyclobacillus acidoterrestris por impedancia eléctrica indirecta para un valor de %M= -10, logrando unos coeficientes de correlación y varianza corregida elevados, superiores al 0,8 tanto para el experimento realizado con una cepa aislada de un zumo de melocotón y uva comercial e identificada como Alicyclobacillus acidoterrestris, como el efectuado con una cepa de referencia de Alicyclobacillus acidoterrestris. La validación de este método comparando con el método de microbiología clásica con BAM Agar resultó satisfactoria con valores de R2 > 0,9 para cada una de las matrices mencionadas. Sin embargo, para el zumo concentrado de piña este método no permitió una adecuada cuantificación, ya que se obtuvo baja correlación entre las variables tiempo de detección por impedancia y logaritmo de las unidades formadoras de colonias cuantificadas por siembra tradicional en placa con BAM Agar, tanto para el estudio realizado con la cepa aislada como en el realizado con la cepa de referencia. Además, este método tampoco pudo ser validado con el método clásico de microbiología con BAM Agar por obtener un valor muy bajo de varianza explicada, R2= 0,366. Con la técnica de RTi-PCR es posible determinar la concentración de Alicyclobacillus acidoterrestris en todas las materias primas utilizadas en este estudio destinadas a la elaboración de zumos y bebidas de frutas, obteniendo unos valores de coeficientes de correlación y varianza corregida superiores a 0,9; y estableciendo un límite de detección, cuantificado por fluorescencia, de CT < 40 que corresponde a límite de detección de 200 ufc/mL en recuento en placa, para todos los casos, incluso en el zumo concentrado de piña a diferencia de la técnica por impedancia eléctrica. Las características intrínsecas de composición química analizadas en las muestras: ºBrix, pH, glucosa, fructosa, sacarosa, pectinas solubles en agua, ácidos orgánicos, compuestos fenólicos y flavonoides no influyeron en el crecimiento de Alicyclobacillus spp., al no observar diferencias en el crecimiento del microorganismo entre las muestras, a excepción del zumo concentrado de piña. En el caso del zumo de piña, los resultados obtenidos en el método de impedancia eléctrica indirecta, pueden estar relacionados con la composición fenólica de este zumo que se caracteriza por un alto contenido en lignanos, compuestos considerados como antimicrobianos de hongos y algunas bacterias patógenas, que pudiera inhibir el crecimiento de Alicyclobacillus y por consiguiente la síntesis de guayacol y formación de CO2. Summary Alicyclobacillus acidoterrestris is a thermoacidophilic, spore-forming bacterium that grows to a temperature between 26 and 60 ºC (with an optimal rank of temperature 42-53 ºC) and in a pH rank of 2,0 to 6,0 with optimal values between 3,5 and 5,0. It is a thermoresistant bacterium that can grow in acidic food, including fruit juices and drinks, and it means a great problem for the industry of this sector, since the deterioration in the juices by this microorganism is not noticeable on the final product as it grows without gas formation but it originates unpleasant tastes modifying the product, like "a taste of medicine". Its detection gives rise to difficulties at the quality departments, given that several days are necessary for the obtaining of results by the traditional microbiological methods. For that reason, it is highly important the development of quick methods which allow to control Alicyclobacillus in the raw materials used in the food industry, guaranteeing in this way the absence of this microorganism on the final products, fruit juices and drinks. At the present Doctoral Thesis the general aim has been to study the application of two quick methods (electrical impedance and RTi-PCR) for the detection of Alicyclobacillus spp. in different raw materials used in the juice industry. For that, the raw materials (concentrated grape juice, concentrated apple juice, concentrated pineapple juice, concentrated orange juice, peach-nectarine purée, pear purée and orange pure juice) were inoculated with spores Alicyclobacillus acidoterrestris isolated from a peach and grape juice, and with a reference strain of the same. At the first experience, different heat treatments were tried out (80 ºC/10 minutes, 70 ºC/20 minutes and 60 ºC/30 minutes) for the spore germination to vegetative forms, with no significant differences in the Alicyclobacillus counts to the different concentrations of inocula nor in the recovery percentages. It is for that reason that it was selected the heat treatment of 80 ºC/10 minutes in order to employ in this way less time of analysis. The electrical impedance technique valid for Alicyclobacillus acidoterrestris detection was the indirect method, which registered the changes in the impedance of the environ (%M) via the transformation of CO2 derived from the metabolic pathway of the guaiacol by Alicyclobacillus, being the BAT broth the most adequate culture medium for the determination of this microorganism. On the contrary, it was not detected growth by direct electrical impedance. For each one of the raw materials, concentrated grape juice, concentrated apple juice, concentrated orange juice, peach-nectarine purée, pear purée and orange pure juice, it was developed a valid method for the detection and quantification of Alicyclobacillus acidoterrestris by indirect electrical impedance for a value of %M = -10, achieving high correlation coefficients and corrected variance, higher to the 0,8, not only for the experiment carried out with an isolated strain from a commercial peach and grape juice and identified as Alicyclobacillus acidoterrestris, but also for that one carried out with a reference strain of Alicyclobacillus acidoterrestris. The validation of this method compared to the method of classical microbiology with BAM Agar resulted satisfactory with values of R2 > 0,9 for each one of the matrixes mentioned. However, for the concentrated pineapple juice this method didn’t allow an adequate quantification, as it was obtained low correlation between the variables detection time by impedance and logarithm of the colony-forming units quantified by traditional plating with BAM Agar, as for the study carried out with the isolated strain as in that one carried out with the reference strain. In addition to this, this method either could be validated with the classical method of microbiology with BAM Agar for obtaining a very low value of variance, R2 =0,366. With the RTi-PCR technique is possible to determine the concentration of Alicyclobacillus acidoterrestris in all the raw materials used in this study and destined to the manufacturing of fruit juices and drinks, obtaining values of R2 > 0,9 with an established value of CT < 40 and with a detection limit of 200 ufc/mL in all the cases, even in that of the concentrated pineapple juice, as opposed to the technique by electrical impedance. The intrinsic characteristics of chemical composition analysed in the samples: ºBrix, pH, glucose, fructose, sacarose, water soluble pectins, organic acids, phenolic compounds and flavonoids, had no influence in the growth of Alicyclobacillus spp., not observing differences in the growth of the microorganism among the samples, with the exception of the concentrated pineapple juice. In the case of the pineapple juice, the results obtained in the indirect electrical impedance method could be related to the phenolic composition of this juice that is characterized by a high content in lignans, compound considered as fungi antimicrobial and some pathogenic bacteria, which could inhibit the growth of Alicyclobacillus and, therefore, the synthesis of guaiacol and the CO2 formation.
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Efecto de las acciones antrópicas sobre la estabilidad de agregados del suelo en zonas semiáridas
(2015-06-24) Campoy Cervellera, Manuel Jesús; Roldán Garrigós, Antonio; Caravaca Ballester, Fuensanta; Facultad de Biología
En zonas semiáridas, como la del sudeste español, la progresiva degradación que sufren sus suelos afecta a la vegetación que soportan los mismos. La regeneración de las propiedades físicas de suelos degradados es necesaria para favorecer la implantación de la vegetación, frenando de esta manera la erosión y el lixiviado de contaminantes. El objetivo de esta Tesis fue comprobar y cuantificar el efecto de diversas acciones antrópicas (prácticas de revegetación con arbustivas mediante el uso de hongos micorrícicos arbusculares y la aplicación al suelo de enmendantes orgánicos y prácticas de manejo agrícola) sobre la estructura y calidad del suelo. Para este fin se llevaron a cabo 4 ensayos, dos en condiciones controladas y dos en condiciones de campo. En el primer ensayo con condiciones controladas se estudiaron los efectos de la inoculación con un hongo micorrícico arbuscular (MA) (Glomus intraradices Schenck y Smith) o con una mezcla de tres hongos MA (G. intraradices, G. deserticola (Trappe, Bloss. y Menge) y G. mosseae (Nicol y Gerd.) Gerd. y Trappe; y la adición de dos residuos: compost de lodo de depuradora y residuo de alperujo seco tratado con Aspergillus niger (DOC), sobre la estabilización de los agregados en la rizosfera de Juniperus oxycedrus, así como la influencia de las mejoras estructurales producidas sobre el establecimiento de las plantas. Se obtuvieron los siguientes resultados: Tanto la adición de enmiendas orgánicas como los tratamientos de inoculación micorrícica incrementaron significativamente la biomasa aérea. La inoculación micorrícica fue el tratamiento más eficaz para incrementar la biomasa aérea de las plantas, no encontrándose diferencias significativas entre los dos tratamientos de micorrización. La inoculación con la mezcla de tres hongos MA y la combinación de G. intraradices con las dos enmiendas orgánicas mejoró significativamente la estabilidad estructural del suelo. Los valores de carbono hidrosoluble y de carbohidratos, se incrementaron sólo con la adición de los lodos de depuradora compostados o el residuo DOC fermentado. En el segundo ensayo se estudió el efecto del secado-rehumectado del suelo, la inoculación con una mezcla de tres hongos micorrícicos arbusculares alóctonos (MA) (Glomus intraradices Schenck & Smith, Glomus deserticola Trappe, Bloss. & Menge y Glomus mosseae (Nicol & Gerd) Gerd. y Trappe) y la adición de un residuo orgánico compostado, sobre la estabilización de los agregados en el suelo rizosférico de Juniperus oxycedrus. Los resultados obtenidos fueron los siguientes: Tanto la adición de enmiendas orgánicas como los tratamientos de inoculación micorrícica incrementaron significativamente la biomasa aérea. La inoculación con la mezcla de tres hongos MA y la combinación de G. intraradices con las dos enmiendas orgánicas mejoró significativamente la estabilidad estructural del suelo. Los valores de carbono hidrosoluble y de carbohidratos, se incrementaron sólo con la adición de los lodos de depuradora compostados o el residuo DOC fermentado. En condiciones de riego adecuado, los mayores porcentajes de agregados estables se registraron en el suelo enmendado, seguido por el suelo inoculado con hongos MA. La desecación causó un aumento significativo de la estabilidad de los agregados del suelo en la rizosfera de todas las plantas, en particular en las enmendadas e inoculadas. En todos los tratamientos, los agregados formados después del secado del suelo fueron inestables, ya que después de la rehumectación alcanzaron los niveles iniciales previos al secado. La rehumectación del suelo disminuyó significativamente tales fracciones de carbono. El tercer ensayo se llevó a cabo en condiciones de campo donde se evaluó el efecto de un tratamiento combinado que implicó la adición de residuo de alperujo (DOC) tratado con Aspergillus niger en presencia de fosfato de roca, más la inoculación pre-trasplante de plántulas con hongos micorrícicos arbusculares (MA) Glomus intraradices, Glomus deserticola o Glomus mosseae, sobre el establecimiento de Dorycnium pentaphyllum L., en una zona mediterránea semiárida degradada. Los resultados fueron los siguientes: El tratamiento combinado de la adición del residuo fermentado de alperujo y la inoculación con hongos MA, en particular con G. mosseae, tuvo el mayor efecto para incrementar la biomasa aérea de D. pentaphyllum. La adición del residuo DOC fermentado y la inoculación micorrícica incrementaron la actividad microbiana del suelo y los porcentajes de agregados estables del mismo. La enmienda también incrementó los niveles de fertilidad. Por último se llevó a cabo un experimento de campo para evaluar la influencia de diferentes prácticas agrícolas durante un periodo de 5 años sobre los parámetros físicos, químicos y biológicos indicadores de la calidad del suelo. Las prácticas agrícolas incluyeron el uso de un herbicida residual, laboreo, laboreo + avena, acolchado con paja de avena y control (campo abandonado). Los diferentes tratamientos fueron comparados con el suelo adyacente colonizado por vegetación natural. Como resultados de se puede destacar: El manejo agrícola inadecuado en un ambiente mediterráneo, como el uso de la labranza intensiva y el uso de herbicidas disminuyeron la calidad del suelo afectando a la estructura de éste y provocando altas tasas de erosión. Las prácticas de manejo como la adición de un mantillo de paja, resultaron adecuadas ya que contribuyeron a un aumento de los carbohidratos totales y solubles en agua, proteínas del suelo relacionadas con la glomalina, carbono orgánico total y estabilidad de los agregados, dando como resultado una reducción o incluso eliminación de las pérdidas de suelo y agua. ABSTRACT In semiarid areas such as the Southeastern Spanish, the progressive degradation suffered by soils affects vegetation that supports them. Regenerating degraded soil physical properties is required to promote the establishment of vegetation, thus slowing erosion and leaching of contaminants. The aim of this thesis was to investigate and quantify the effect of various human actions (revegetation practices with bushy using arbuscular mycorrhizal fungi and land application of organic presenting amendments and agricultural management practices) on the structure and soil quality. For this purpose four trials were carried out, two in and two controlled conditions in field conditions. In the first experiment under controlled conditions the effects of inoculation with arbuscular mycorrhizal fungus (MA) (Glomus intraradices Schenck and Smith) or with a mixture of three AMF (G. intraradices, G. deserticola (Trappe, Bloss were studied. and Menge) and G. mosseae (Nicol and Gerd) Gerd and Trappe, and the addition of two residues.. composted sewage sludge and residue treated with dry alperujo Aspergillus niger (DOC) on the stabilization of aggregates . the rhizosphere of Juniperus oxycedrus, and the influence of structural improvements made on the establishment of plants the following results were obtained: Both the addition of organic amendments such as mycorrhizal inoculation treatments significantly increased aboveground biomass was mycorrhizal inoculation. The most effective treatment was the increase of the biomass of plants, no significant differences between the two treatments mycorrhization. The inoculation with the mixture of three AMF and the combination of G. intraradices with both organic amendments significantly improved structural stability soil. Values of carbon and soluble carbohydrates, increased only by adding composted sewage sludge or residue fermented DOC. In the second test the effect of soil drying-rewet was studied inoculation with a mixture of three arbuscular mycorrhizal fungi allochthonous (MA) (Glomus intraradices Schenck & Smith, Glomus deserticola Trappe, Bloss. & Menge and Glomus mosseae (Nicol & Gerd) Gerd. and Trappe) and adding a composting organic waste, on the stabilization of the aggregates in the rhizosphere soil of Juniperus oxycedrus. The results obtained were as follows: Both the addition of organic amendments such as mycorrhizal inoculation treatments significantly increased biomass. Inoculation with the mixture of three AMF and G. intraradices combination with both organic amendments significantly improve the structural stability of soil. Values of carbon and soluble carbohydrates, increased only by adding composted sewage sludge or residue fermented DOC. Under proper irrigation, the highest percentages of stable aggregates were recorded in the amended soil, followed by soil inoculated with AMF. The drying caused a significant increase in the stability of soil aggregates in the rhizosphere of all plants, particularly in the amended and inoculated. In all treatments, the aggregates formed after drying were unstable soil as rewetting reached after initial level prior to drying. Rewetting the soil significantly decreased carbon such fractions. The third trial was conducted under field conditions where the effect of a combined treatment involved adding alperujo residue (DOC) treated with Aspergillus niger in the presence of phosphate rock, more pre-transplant seedling inoculation was evaluated with arbuscular mycorrhizal fungi (MA) Glomus intraradices, Glomus deserticola or Glomus mosseae on the establishment of Dorycnium pentaphyllum L., in a semiarid Mediterranean area degraded. The results were as follows: The combined treatment with the addition of fermented residue alperujo and inoculation with AM fungi, particularly with G. mosseae, had the greatest effect to increase the biomass of D. pentaphyllum. Adding the fermented residue DOC mycorrhizal inoculation increased soil microbial activity and percentage of stable aggregates thereof. The amendment also increased the levels of fertility. Finally, we conducted a field experiment to evaluate the influence of different agricultural practices for a period of five years on the physical parameters, chemical and biological indicators of soil quality. Agricultural practices included the use of a residual herbicide, tillage, + oats, oat straw mulch and control (left field). The different treatments were compared with adjacent land colonized by natural vegetation. As a result of this, it could be highlighted: Improper agricultural management in a Mediterranean environment, such as using intensive tillage and herbicide use decreased soil quality affecting the structure of it and causing high rates of erosion. Management practices such as adding a mulch of straw were adequate and that contributed to an increase in total and water soluble carbohydrates, proteins related soil glomalin, total organic carbon and aggregate stability, resulting a reduction or even elimination of soil loss and water.
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Función de la proteína CarF en la transducción de la señal luminosa en la bacteria "Myxococcus xanthus" y su conservación en eucariotas superiores
(Universidad de Murcia, 2022-12-19) Monera Girona, Antonio Joaquín; Elías Arnanz, Montserrat; Fontes Bastos, Marta; Escuela Internacional de Doctorado
La proteína membranal CarF desempeña un papel clave en una de las dos rutas que operan en Myxococcus xanthus para percibir la luz azul y defenderse del estrés fotooxidativo derivado de la fotoexcitación de la protoporfirina IX y la consiguiente formación de oxígeno singlete (1O2). Recientemente, hemos desvelado que CarF es la desaturasa de plasmaniletanolamina (PEDS1) que genera el enlace vinil-éter de los plasmalógenos, y que son estos glicerofosfolípidos especiales los que, de algún modo, señalizan el estrés fotooxidativo. El objetivo global de este trabajo ha sido profundizar en el modo de acción de CarF y sus homólogos de animales, la biosíntesis de los plasmalógenos y sus precursores con enlace éter en M. xanthus, y el novedoso mecanismo molecular de percepción de la luz a través de los plasmalógenos. CarF presenta 12 histidinas citoplásmicas, 8 de las cuales se conservan en todos sus homólogos (de mixobacterias, Leptospiraceae y Alphaproteobacteria, entre las bacterias; de animales y plantas, entre los eucariotas). El análisis realizado reveló que existe una buena correlación entre el grado de conservación de las histidinas y su importancia funcional. Entre las histidinas no conservadas en todos los homólogos, cabe destacar la H113, importante para la función de CarF y presente solo en los homólogos de animales, Myxoccocales y Leptospiraceae. Algunas de las histidinas de CarF podrían participar en la formación de un complejo de di-hierro en el centro activo. Consistente con ello, la preparación de CarF purificada, tras expresión heteróloga y solubilización en Foscolina-12, mostró la presencia de hierro (~2Fe:1CarF). En dicha preparación, que presentó cierta actividad PEDS1, CarF manifestó una tendencia a formar homomultímeros cuya relevancia funcional se desconoce. Para obtener una preparación de CarF más apta para futuros estudios, se probaron diversas estrategias: expresión de versiones truncadas, expresión de CarF en un ambiente con lípidos éter, expresión de proteínas homólogas, y solubilización de CarF en nanodiscos poliméricos. A pesar de la enorme distancia evolutiva entre las mixobacterias y los animales, todos los homólogos de animales probados, incluido el humano, complementaron la falta de CarF en M. xanthus. Por el contrario, no lo hicieron ni los homólogos de plantas ni el de Alphaproteobacteria analizados. Así pues, como CarF, sus homólogos de animales se corresponden con la PEDS1, cuya identidad había sido una incógnita durante casi 50 años. A diferencia de mamíferos, M. xanthus dispone de dos rutas para sintetizar los precursores de los plasmalógenos: una principal, ampliamente distribuida en mixobacterias, en la que interviene la proteína multidominio ElbD (y, posiblemente, otros productos génicos del operón elbA-E); otra, auxiliar y restringida al género Myxococcus, en la que intervienen los tres productos génicos del operón MXAN_1676-1674. Los análisis experimentales y comparativos permiten postular en qué pasos de la biosíntesis de los lípidos éter precursores podrían participar los genes de cada operón en la ruta correspondiente. El trabajo realizado demuestra que el único determinante de los plasmalógenos imprescindible para su papel en M. xanthus es el enlace vinil-éter. La susceptibilidad de dicho enlace a la rotura por 1O2, dando lugar a un aldehído graso y un liso-fosfolípido, podría explicar cómo los plasmalógenos señalizan el estrés fotooxidativo. Sin embargo, mientras que in vitro se detectó una rotura acusada del plasmalógeno por 1O2, in vivo dicha rotura fue sutil. Cabe pensar, por tanto, que M. xanthus haya desarrollado un sistema extremadamente sensible para percibir la mínima cantidad de plasmalógeno roto y desencadenar la respuesta fotoprotectora, evitando los efectos tóxicos que generarían un exceso de productos de degradación del plasmalógeno. Para facilitar el estudio de este complejo mecanismo se han empezado a poner a punto técnicas más sofisticadas como la “química clic”.
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The importance of diffusion in the microbial world
(Murcia: Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2004) Gacto Fernández, Mariano José; Vicente Soler, Jerónima; Cansado Vizoso, José; Soto, Teresa; Genética y Microbiología; Facultad de Biología
Una característica destacable de los procariotas es su amplia distribución actual. Los microorganismos aparecieron en la Tierra antes que otros sistemas biológicos, y es posible su continuidad tras la desaparición de otras formas vivientes. Este hecho sugiere que su persistencia descansa en leyes fisicoquímicas simples que deben ser muy estables. El presente trabajo plantea algunas consideraciones teóricas relacionadas con el pequeño tamaño de los microorganismos para destacar que la difusión constituye a microescala un parámetro importante al que el mundo microbiano debe gran parte de su éxito. Debido a su dependencia de la difusión, los procariotas deben presentar necesariamente un pequeño tamaño que no limita, sin embargo, su eficacia metabólica.
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Indoor airborne microbial load in a Spanish University (University of Murcia, Spain).
(Murcia, Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2009) Soto Pino, Teresa; García Murcia, Rosa M.; Franco Sánchez, Alejandro; Vicente Soler, Jerónima; Cansado Vizoso, José; Gacto Fernández, Mariano José; Departamentos y Servicios::Departamentos de la UMU::Genética y Microbiología
Se realiza un análisis microbiológico del aire mediante muestras recogidas por un método de impacto, analizando variables (bacterias y hongos) en presencia o ausencia de personal para valorar la contaminación que produce la actividad humana.
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Los microorganismos y el arte
(Murcia : Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2011) Gacto Fernández, Mariano José; Gacto Sánchez, Marina
El presente trabajo muestra algunos datos sobre la acción silenciosa de los microorganismos en las obras de arte para resaltar la existencia de efectos a menudo ignorados y para introducir el desarrollo de algunas técnicas innovadoras en el área de la conservación y la restauración. Se espera que las obras de arte duren siglos o milenios, pero la protección frente al ataque microbiano puede no ser tan duradera a menos que se conozcan los principios que permiten establecer resistencias a la colonización microbiana. A la vez que los microorganismos pueden contribuir al deterioro de las obras de arte, el mundo microbiano también ofrece recursos para su conservación.
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Radiolario
(Edit.UM. Ediciones de la Universidad de Murcia, 2022) Ubero Pascal, Nicolás; Departamento de Zoología y Antropología Física
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Rotífero
(Edit.UM. Ediciones de la Universidad de Murcia, 2022) Ubero Pascal, Nicolás; Departamento de Zoología y Antropología Física
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Señalización por nutrientes y autofagia en "Schizosaccharomyces pombe"
(Universidad de Murcia, 2023-10-30) Pérez Díaz, Armando Jesús; Cansado Vizoso, José; Madrid Mateo, María Isabel; Escuela Internacional de Doctorado
Los mecanismos moleculares que inducen la autofagia en respuesta a la escasez glucosa se han explorado ampliamente en la levadura Saccharomyces cerevisiae; sin embargo, se sabe poco sobre cómo se regula este proceso en la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe. Aquí, mostramos que S. pombe la autofagia inducida en respuesta a la limitación de glucosa se basa en una cadena de transporte de electrones (ETC) mitocondrial completamente funcional. También encontramos que la vía de señalización AMPc-PKA actúa como un represor de la autofagia en presencia de glucosa, y este mecanismo regulador probablemente se ejerce tanto a nivel transcripcional (regulando negativamente al factor de transcripción Rst2 (represión catabólica por fuente de carbono (CCR)) como postranscripcional. Por otro lado, la vía de señalización de la proteína quinasa activada por estrés (SAPK) modula positivamente la inducción de la autofagia en respuesta a la limitación de la glucosa a nivel transcripcional a través de su efector el factor de transcripción Atf1 y mediante la fosforilación directa in vivo de Rst2. Sorprendentemente, a diferencia de S. cerevisiae, la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) y los componentes de la vía de respuesta al daño del ADN no modulan el flujo autofágico de la levadura de fisión en estas condiciones. Por lo tanto, nuestros datos indican que las vías de señalización que gobiernan la autofagia durante la falta de glucosa han evolucionado de manera diferente en S. pombe y muestran la existencia de mecanismos sofisticados y multifacéticos que controlan esta respuesta esencial para la supervivencia celular.
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Vorticella
(Edit.UM. Ediciones de la Universidad de Murcia, 2022) Ubero Pascal, Nicolás; Departamento de Zoología y Antropología Física

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