1. INTRODUCCIÓN
2. MATERIALES Y MÉTODOS
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4. CONCLUSIONES
5. AGRADECIMIENTOS
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ISSN: 2773-7608
RECIENA.
Licencia Internacional Creative Commons
Reconocimiento - No Comercial - Sin Obra Derivada (by-nc-nd)
Publicada por la Facultad de Ciencias Pecuarias
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Número 1, Año 3, Volumen 3 / Noviembre 2022 – Abril 2023
Contenido
1
7 - 15
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA.
Enríquez Miguel, Infantes Sadid, Román Karla.
2
16 - 25
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS
TEMPERATURAS DE LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA
PROVINCIA DE IMBABURA.
Gordillo-Vásquez Joselyn, Peñael-Muñoz Erika.
3
26 - 34
ADITIVOS ALIMENTARIOS: ASPECTOS DE REGULACIÓN Y SEGURIDAD DE LOS
COLORANTES UN ENFOQUE DESDE LA LEGISLACIÓN ECUATORIANA.
Quintana López Lorena Mishely, Caicedo Redin Pamela Liseth, Arboleda Álvarez Diego
Alejandro.
4
35 - 42
DISEÑO, APLICACIÓN Y EVALUACIÓN DE UN PLAN SANITARIO EN BASE AL DIAGNÓSTICO
DE LABORATORIO PARA EL CONTROL DE PARASITOS EN BOVINOS.
Jessica Paola Choto, Maritza Lucía Vaca.
5
43 - 51
EL NUEVO ENTORNO DE LA ECONOMÍA DIGITAL EN LOS AGROEMPRENDIMIENTOS
COMO UN RETO PARA LAS ADMINISTRACIONES TRIBUTARIAS.
Grace Natalie Tamayo Galarza, Iván Alejandro Rueda Fierro, Maritza Tatiana Pérez Valen-
cia, Carlos Alberto Mancheno Vaca.
6
52 - 56
CARACTERIZACIÓN DE MICROORGANISMOS AISLADOS DE SUELOS, MEDIANTE
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA.
Luis Tello, Pablo Mancheno, Joe Lala, Grace Portilla.
7
57 - 65
EFECTO EDULCORANTE DE LA SUCRALOSA EN LA ELABORACIÓN DE MERMELADAS.
María González, Luis Arboleda, Alexis Ramos.
8
66 - 72
BIOPOLÍMEROS A PARTIR DE ALMIDÓN DE YUCA (MANIHOT ESCULENTA): UNA
REVISIÓN.
López Ariel, Mejía Nora, Zavala Alicia, Ramos Flores Marcelo.
espoch
Facultad
de Ciencias
Pecuarias
CORRESPONDENCIA Y SUSCRIPCIONES
Revista RECIENA
Panamericana Sur, km 1 1/2
ESPOCH Facultad de Ciencias Pecuarias
Riobamba–Ecuador
Telf.: (+593) 299 8200 ext. 2401
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Alimenticio, España)
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Nora Tahirí Mejía (ESPOCH, Ecuador)
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Comité:
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
7
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
IMPACT OF THE USE OF NATURAL COLORS IN
THE FOOD INDUSTRY
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES EN LA
INDUSTRIA ALIMENTARIA
Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad Estatal Amazónica. Km. 2½, vía
Puyo a Tena (Paso Lateral). Puyo-Ecuador.
* E-mail: menriquez@uea.edu.ec
Los colorantes alimenticios en la actualidad
representan un factor importante a la hora de elegir
los alimentos procesados por las características que
aportan. El objetivo de la investigación fue identicar
el impacto del uso de los colorantes naturales en la
industria alimentaria. El método empleado es de
tipo exploratorio con enfoque documental de orden
secundario, ya que se realizó una búsqueda minuciosa
de información bibliográca de documentos obtenidos
en bases cientícas con la información que sustente el
trabajo. Se identicó la presencia de colorantes en 15
vegetales donde prevalecen los β-carotenos, betalainas,
clorola, curcumina, antocianinas, capsantinas bixina,
tartrazina y cocianina, en 11 frutas que contienen
los siguientes componentes: antocianinas, carotenos
y betalaina, y en 3 plantas medicinales: carotenos y
betalaina amarantina. En conclusión, identicamos
que los vegetales, frutas y plantas medicinales poseen
compuestos que ejercen la función de tinción del
colorante natural utilizados en la industria alimentaria
y son empleados en su mayor parte la línea láctea y
cárnica.
Palabras clave: Pigmentos, Antocianinas, Betalaina,
Carotenoides, Curcuminas.
Enríquez Miguel *
Infantes Sadid
Román Karla
https://reciena.espoch.edu.ec/index.php/reciena/index
ISSN 2773 - 7608
Facultad de
Ciencias Pecuarias
ARTÍCULO ORIGINAL
Recibido: 14/03/2023 · Aceptado: 05/04/2023 · Publicado: 30-04-2023
ABSTRACT:
RESUMEN
Food dyes currently represent an important factor when
choosing processed foods due to the characteristics
they provide. The objective of the research was to
identify the impact of the use of natural colorings in
the food industry. The method used is of an exploratory
type with a documentary approach of secondary order,
since a thorough search of bibliographic information
of documents obtained on scientic bases with the
information that supports the work was carried out.
The presence of dyes was identied in 15 vegetables
where β-carotenes, betalains, chlorophyll, curcumin,
anthocyanins, capsanthins, bixin, tartrazine and
phycocyanin prevail, in 11 fruits that contain the
following components: anthocyanins, carotenes and
betalain, and in 3 plants. medicinal: carotenes and
betalaina amarantina. In conclusion, we identied
that vegetables, fruits and medicinal plants have
compounds that perform the staining function of the
natural dye used in the food industry and are mostly
used in the dairy and meat line.
Keywords: Pigments, Anthocyanins, Betalain,
Carotenoids, Curcumins.
Los colorantes naturales comprenden los tintes y
pigmentos que se originan de las plantas, insectos y
minerales, William Henry Perkin en 1856 descubrió
los primeros tintes sintéticos, que recibieron una
aceptación más rápida debido a una amplia escala
de aplicaciones en varios campos como: alimentos,
cosméticos, terapia fotodinámica, actividad óptica
no lineal y la industria textil (1). Se introdujeron
colorantes sintéticos más baratos, lo que resultó en una
disminución drástica en el uso de colorantes naturales,
hay que tomar en cuenta que los colorantes se dividen
en 2 grupos: naturales y articiales (2). Según (3) los
colorantes naturales abarcan las sustancias extraídas
1. INTRODUCCIÓN
8
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
de materias primas de origen vegetal, los compuestos
obtenidos por síntesis, como ejemplo: la clorola o el
caramelo y los articiales son compuestos químicos
que se obtienen mediante síntesis, no identicados en
productos de origen vegetal estos poseen características
muy importantes como: producción económica, el
tinte es fuerte, y también tienen una buena estabilidad
química; ejemplos de éstos son el amarillo tartrazina
o el rojo allura, también existen algunos minerales,
incluyendo metales, que pueden usarse para dar color
a los alimentos. El estudio experimental de los colores
inicia desde tiempos antiguos, en el medio oriente
donde empezaron a producir teñidos en pieles con
elementos naturales, y su perfeccionamiento se dio en
América con la técnica de tinturado indígena que ha
sido utilizada en los países andinos desde el periodo
Formativo (3500 a.C.), en la época colonial, los tintes
se convirtieron en mercancías muy valoradas por los
españoles debido a la variedad e intensidad de colores
que generaban en sus prendas y sus exportaciones,
debido al carmín extraído de la cochinilla (4) .
Desde los orígenes de la humanidad se han utilizado
colorantes naturales en una variedad de actividades
que van desde la pintura como expresión artística,
hasta la alfarería y el teñido de telas y lanas, también se
han usado como aditivo en alimentos, para otorgarles
mejores cualidades organolépticas (5). Los pigmentos
vegetales provienen de componentes biológicos que
son aprovechados en la industria alimentaria y no
alimentaria por sus componentes bioactivos también
pueden ejercer funciones fúngicas y bacterianas
evitando la toxicidad de los alimentos (6)
Los colorantes usados en la industria alimentaria son
elaborados con la nalidad de mantener y mejorar las
propiedades organolépticas de los alimentos durante la
vida en anaquel, en los últimos años los colorantes de
origen natural han mejorado signicativamente tanto
en calidad como en variedad, estos resultan inocuos,
a diferencia de los articiales, algunos pueden ayudar
a mejorar el aspecto a los productos como es el caso
de las antocianinas y los carotenoides, los cuales
poseen propiedades antioxidantes y también tienen un
impacto protector frente a las enfermedades crónico-
degenerativas y en algunos tipos de cáncer (7). Fue solo
después de 1856, cuando Perkin, descubrió el primer
colorante sintético, al que pocos años más tarde lo
comercializó con el nombre de Mauveína (púrpura
de Perkin o anilina morada) Perkin, trabajando con
Homann, descubrió que por oxidación de la anilina
se formaba una resina de la que, por tratamiento con
alcohol, se aislaba un producto púrpura. La gran suerte
de Perkin fue que la anilina estaba impuricada por
una mezcla de toluidinas, ya que sin este producto la
formación del colorante no tiene lugar. Pocos años
más tarde, Perkin lo comercializó con el nombre de
Mauveína, siendo el primero de los denominados de
anilina Falcinelli (2019).
Las autoridades sanitarias encargadas de las
normativas de uso de aditivos alimentarios son la
FDA (Food and Drug Administration) en EE. UU. y la
EFSA (European Food Safety Authority) en la Unión
Europea, sin embargo, hay países que dieren respecto
a las propuestas de los organismos antes mencionados
según se detalla en la tabla 1.
El principal problema es el desconocimiento y la utilización de los colorantes naturales en la industria alimentaria,
en base a este antecedente se plantea como objetivo determinar el impacto del uso de colorantes naturales en la
industria alimentaria.
Entidad Logo/bandera Características
Unión Europea
Todos los aditivos, incluidos los colorantes naturales, deben contar con autorización y
cumplir con el reglamento CE 1333/2008 para ser utilizados. Adicionalmente, se les identica
con la letra E seguida de un número, que en el caso de los colorantes corresponde a los
números entre 100 y 199. Son regulados respecto del tipo de alimentos al que pueden ser
adicionados, en qué condiciones y las restricciones de venta de cada uno. Por ejemplo, el
color rojo natural E120, corresponde a cochinilla y ácido carmínico, el que es extraído del
exoesqueleto de un insecto y es usado en bebidas alcohólicas, carbonatadas, sopas y postres
EEUU -FDA
La FDA clasica los colores permitidos en dos categorías: 1. Colorantes certicados: son
producidos sintéticamente. Actualmente hay nueve autorizados en alimentos, los que llevan
el prejo FD&C o D&C, el color y un número. Por ejemplo: FD&C Yellow N° 6 (Tartrazina).
2. Colorantes liberados de certicación: son los que incluyen pigmentos derivados de fuentes
naturales como frutas, hortalizas, minerales o animales. Ejemplos: el extracto de annatto
(amarillo), betarragas deshidratadas, caramelo, beta-caroteno y extracto de piel de uva.
JAPON
En Japón la regulación de los aditivos alimentarios se rige bajo la ley de higiene alimentaria y
no hace distinción entre sintéticos y naturales. Actualmente hay 345 aditivos aprobados por
el Ministerio de Salud, Trabajo y Bienestar. Existen dos tipos de aditivos:
1. Aditivos libres de certicación: corresponde a aquellos comercializados o usados actual-
mente y raticados por la ley de higiene alimentaria y que aparecen en el listado de los 345
aditivos alimentarios aprobados.
2. Aditivos que requieren autorización: la autoridad japonesa se encuentra evaluando ciertos
aditivos para su autorización, ya que existe la necesidad de revisar sustancias que han sido
aprobadas en otros países y que han probado ser saludables y ampliamente usadas en el
mundo. Lo anterior, debido a que el 60% de los alimentos que Japón consume son importa-
dos. De esta manera, disminuye la posibilidad que estos alimentos contengan aditivos que no
estén autorizados en este país. La evaluación se basa en aditivos ya valorados por el Comité
Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) y aquellos utilizados amplia-
mente en EE.UU. o la Unión Europea.
9
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
La investigación realizada fue especícamente de revisión bibliográca y para el desarrollo se utilizó la
metodología (Salsa) por las siglas en inglés: Search, Appraisal, Synthesis, Analysis, modicada por (8). El método
Salsa tradicional para revisiones sistemáticas involucra cuatro pasos que son: búsqueda, evaluación, síntesis y
análisis, sin embargo, Gunnarsdottir, añadieron un paso adicional conocido como la técnica de la bola de nieve
como se observa en la (Figura 1 y 2).
El método SALSA consiste en un proceso de búsqueda
integral y una revisión crítica que permite elaborar
documentos utilizando lo mejor de la información
disponible mientras minimizan el potencial de sesgo
(8) A continuación, se describe el método SALSA
modicado utilizado para la elaboración de esta
investigación, además se puede visualizar de forma
esquematizada en la (Figura 2).
El primer paso del método SALSA consistió en buscar
(search) información relevante sobre el uso e impacto
de los colorantes naturales, en tesis de pregrado,
Tras generar la revisión bibliográca se presenta en la tabla 2 la información referente a los impactos del uso de
colorantes en la industria de alimentos.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
Figura 1. Diagrama general del método Salsa modicado por Gunnarsdottir
Tabla 2. Colorantes naturales en los alimentos
posgrado, artículos cientícos y libros encontrados
en buscadores y bases de datos como son google
académico, web of Science, Science, Direct, Scopus,
Pubmed, Scielo. El segundo paso permite evaluar
más a fondo si los resultados que cumplan con los
criterios de inclusión (investigaciones cuantitativas
y cualitativas, acceso completo a la información del
impacto del uso de colorantes) y exclusión. Este punto
permitió la valoración y clasicación de la literatura
utilizada, además, sirvió de base para el continuar con
el paso tres.
Análisis Síntesis Técnica de bola de nieve Evaluación Búsqueda
Estudios incluido el aná-
lisis cualitativo y cuanti-
tativo
Análisis descriptivo por
categorías (Uso de colo-
rantes en la industria)
Estudios incluidos en
síntesis cualitativa Ela-
boración o desarrollo
del documento
Permitió encontrar in-
formación bibliográca
sobre los colorantes utili-
zados en la industria y su
impacto.
Estudios de texto según
criterios de elegibilidad
Criterio de inclusión:
investigaciones cuan-
titativas y cualitativas,
acceso completo sobre
colorantes.
Criterios de exclusión:
investigaciones fuera
del periodo de recogida
de datos de colorantes
naturales utilizados en
la industria.
Realizada en base de datos:
Términos Clave aislados
Filtros año de publicación: de
preferencia artículos del 2000
en adelante.
Área: biotecnología, química,
alimentos Tipos de documen-
tos: artículos cientícos, te-
sis, libros • Lenguaje: inglés,
español y portugués
Fuente Producto Colorante Uso Impacto sobre los alimentos Discusión Autor
VEGETALES
Zanahoria Anaranjado
(β-caroteno) Embutidos
La inclusión del extracto de za-
nahoria en salchichas Frankfurt
concentradas del 35-60 % de
β-caroteno disminuyó la forma-
ción de ácido tiobarbitúrico.
Según (9) en su estudio
sobre la utilización del
extracto de zanahoria en
chorizo de pollo determino
la presencia de antioxidante
que inhibe el crecimiento
microbiano.
(10)
3. RESULTADOS
10
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
Fuente
VEGETALES
Producto
Brócoli
Cúrcuma
Achiote
Azafrán
Col morada
Espirulina
Rábano
Tomate
Pimentón
Espinaca
Berro
Colorante
Verde marrón
(Clorola)
Naranja
amarillento
(Curcumina)
Naranja- ama-
rillo
(Bixina)
Violáceo
(Tartrazina)
Morado
(Flavonoides,
antocianinas)
Azul
(cocianina)
Rojo
anaranjado
(antocianina)
Rojo
(Licopeno,
carotenoides
Rojo
(Capsantina)
Verde
(Clorola)
Verde
(Clorola)
Impacto sobre los alimentos
La adición de clorola en la
fabricación de Nuggets de carne
de cabra ayuda a evitar el engracia
miento de la grasa.
La cúrcuma se la utiliza como
un colorante natural en carnes
por su poder antioxidante y
antimicrobiano.
La adición de Bixa orellana como
colorante natural en sustitución
de nitrito de sodio en salchichas
frankfurter permitió mayores
tonalidades rojas y amarillas y
menor luminosidad.
La oleorresina del azafrán de
bolita es sensible a la temperatura
y la presencia de oxígeno. Por lo
tanto, es factible que pueda ser
aplicado en alimentos que sean
conservados a bajas temperaturas
y bajos niveles de oxigeno.
La aplicación de colorante
en el yogurt natural con una
dosicación de 1.5 ml/ 100 L
de yogurt natural, dio como
resultado color rosa intenso, pH
4.34±0.02.
La adición de espirulina a productos
a base de leche fermentada
mejora el desempeño de los
cultivos iniciadores, mejora su
tasa de crecimiento y la tasa de
supervivencia durante el proceso y el
almacenamiento y vida de anaquel.
Las antocianinas extraídas del
rábano funcionan como pigmento
en los alimentos gracias a su
tono rojo brillante, y poseen
propiedades antioxidantes.
Al añadir licopeno a la carne
procesada se obtiene una
coloración roja en el producto
nal con un valor de pH bajo
y evitando el crecimiento de
microrganismos.
La adición de paprika en
embutidos tipo salchicha y
chorizo genera una aceleración
en la maduración de la carne, el
pH del embutido es bajo debido
al crecimiento de bacterias ácido-
lácticas.
La clorola en el yogur se
estabiliza a temperatura ambiente
hasta el tercer día, transcurrido
ese tiempo su Ph se reduce
produciendo un descoloramiento
e inestabilidad.
La clorola se estabiliza en la crema
chantillí a -4 °C en crema chantilly,
conservando el color y pH.
Discusión
(14) en su estudio sobre la
evaluación de la calidad de
embutidos con extractos de
nopal y brócoli determino que se
enmarcan en los parámetros de
la normatva vigente mexicana.
Según (16) logra generar un
pigmento idóneo en el pollo
faenado añadiendo el 1.5 % de
harina de cúrcuma del total del
peso del producto, cumpliendo
las expectativas del consumidor.
Según (22) la aplicación del
colorante natural de achiote en
el yogurt inhibe la formación y
proliferación de microorganismos
proporcionándole un color
rosado.
(24) en su investigación resolvió
que la adición de colorante de
azafrán en yogurt tiene una
mayor actividad antioxidante
y es un alimento funcional
que ayuda a la prevención de
problemas de la salud.
(26) en su investigación
determina que se puede aplicar
en Yogur porque sus antocianinas
y avonoides mejora el color
del producto y obtuvo la
aceptabilidad del consumidor.
(28) menciona en su
investigación que la espirulina
posee una estabilidad de color
muy fuerte, debido a su alto
contenido de pigmentos mejora
notablemente la actividad
antioxidante del yogurt.
(29) menciona que las
antocianinas presentes en los
pigmentos de cáscara de higo se
utilizaron en el yogurt natural,
lo cual le brinda un color rosado
similar al comercial y una
estabilidad de 25 días.
(20) en su estudio sobre la
utilización de licopeno de
tomate como colorante de
productos cárnicos estableció
al incorporar el 4% mejora la
coloración debido a la actividad
antioxidante e inhibitoria que
posee, dando así un pigmento
rojo intenso en la carne.
(21) en su estudio acerca de
obtención de carotenoides
de pimentón y su uso como
colorante natural en salchichas
tipo coctel, determino que la
adición del colorante no afecta
su composición nutricional e
inhibe la actividad microbiana.
(12) en su estudio sobre la
espirulina en la elaboración
de pan sin gluten determino
la capacidad antioxidante y
desintoxicante en el análisis del
producto nal.
Uso
Carnes
Carnes
Embutidos
Carnes
Yogurt
Yogurt
Mermeladas,
bebidas.
Carne
procesada
Embutidos
cárnicos
Yogurt
Crema
chantillí
Autor
(15)
(17)
(22)
(25)
(27)
(30)
(10)
(13)
11
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
Fuente
VEGETALES
FRUTAS
Producto
Mashua
púrpura
Uva
Tuna
Mortiño
Mora
Motilón
Naranja
Claudia
Uvilla
Mango
Piña
Colorante
Morado
(avonoides,
antocianinas)
Violeta
(Antocianina)
Violeta
(Betalaína)
Violeta
(Antocianina)
Violeta
(Antocianina)
Violeta
(Antocianina)
Naranja
(Caroteno)
Amarilla
(Caroteno)
Naranja
(Caroteno)
Naranja
(Caroteno)
Naranja
(Caroteno)
Impacto sobre los alimentos
Los pigmentos extraídos
del tubérculo de Tropaeolum
tuberosum, de piel y pulpa morada,
poseen actividad antioxidante
Las antocianinas son utilizadas
como pigmentos debido a las
cantidades de compuestos
bioactivos presentes, son
utilizados en la industria de
bebidas caramelos, licores.
La Betalaína presente en la tuna
se aplicó al yogur natural y crema
chantillí teniendo como resultado
la conservación de los valores
nutricionales del producto.
La antocianina presente
en el mortiño se aplicó en
salchichas teniendo como
resultado la inhibición de los
microorganismos.
La antocianina presente se
utilizó en yogur para mejorar
las características sensoriales y
potencia el color.
El caroteno de la cascara de
naranja ayuda a potenciar el
color en la harina utilizada en la
panadería.
Las antocianinas y carotenoides
presentes en la fruta ayudan a dar
un color intenso en los alimentos
como: bebidas, caramelos, etc.
(37) Sus carotenos actuaron de
forma favorable al incluirlos
en un yogur natural con crema
chantillí intensicando el color y
manteniendo sus características
nutricionales.
Se aplicó en un yogur natural
donde mejoro sus características
organolépticas: color sabor y olor.
Discusión
Según (31) en su estudio sobre la
adición de puré de mashua en el
yogurt menciona que aumenta
el contenido de polifenoles y un
aporte de antocianinas, siendo
un compuesto estable durante
el almacenamiento.
Según (33) en su investigación
adiciona el colorante
natural de la uva en yogures
comerciales y evaluó los
cambios de color mediante
coordenadas CIEL*a*b*
durante el almacenamiento, la
concentración de antocianinas
y fenoles totales en OUP fue
de 447,28±20,0 mg Cianidina3-
glusido/g ms y 432,54±36,37 mg
EAG/g ms respectivamente.
Según (39), la adición del
colorante natural en crema
chantilly presenta actividad
antioxidante y mejora su vida en
anaquel a 7 días de vida útil.
Según (41), en su investigación
pudo establecer la efectividad de
la tinción del colorante extraído,
utilizando 0.5 gr del extracto del
mortiño y 1.75 gr del extracto de
la or de la Jamaica al comparar
por medio de colorimetría con
una muestra de yogurt de mora
industrial que fue tomado como
referencia.
Según (43), el colorante de
mora y motilón se aplicaron en
productos lácteos comerciales
(leche, kumis), generando una
estabilidad y preservando las
características nutricionales del
producto.
Según (35) Indica que
estos compuestos son los
responsables en la pigmentación
de varios productos alimenticios
procesados y que se los puede
obtener de vegetales y frutas
tales como: zanahoria, zumo de
naranja, tomate, Claudia, uvilla,
mango y estos pigmentos tienen
propiedades antioxidantes
que ayudan a la prevención de
enfermedades del ser humano
como:la aterosclerosis o incluso
el cáncer.
Uso
Lácteos
Bebidas
Licores
Yogur
Embutidos
Yogures
Yogures
Postres
Harinas
Bebidas
Helados
Cameros
Yogur
Crema
chantillí
Yogur
Yogur
Autor
(32)
(34)
(40)
(42)
(44)
(36)
(37)
(38)
12
IMPACTO DEL USO DE COLORANTES NATURALES
EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Enríquez, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 7-15
Fuente
FRUTAS
PLANTAS
MEDICINALES
Producto
Cereza
Jamaica
Caléndula
Sangorache
Colorante
Rojo
(Antocianina)
Roja
(Caroteno)
Naranja
(Caroteno)
Rojo Violeta
(Betalaína,
amarantina)
Impacto sobre los alimentos
La utilización del colorante de la
cereza en los alimentos genera las
siguientes funciones: potenciar
la tinción en producto nal,
estabilizarlo y mejoramiento del
La aplicación del colorante de
Jamaica en un yogur natural
inuyo directamente sobre
su apariencia mejorando la
intensidad de este.
La Betalaína amarantina presente
en el pigmento de Calendula
ocinalis, se pueden utilizar como
colorantes en productos lácteos.
La Betalaína amarantina del
sangorache se aplica como
colorante en la mortadela para
darle acidez y color al producto.
Discusión
Según (45), la investigación pudo
determinar que únicamente
los pigmentos presentes en los
frutos de Cereza pH 4 y 5, Mora
pH 5 y Saúco pH 5, presentan
las características para ser
utilizados como alternativas
naturales del colorante
articial Rojo No.2 en bebidas
comprendidas en el rango de
pH 4 y 5.
Según (47) se pudo establecer
la efectividad de la tinción del
colorante extraído utilizando
0.5 gr del extracto del mortiño
y 1.75 gr del extracto de la or
de la Jamaica al comparar por
medio de colorimetría con una
muestra de yogurt de mora
industrial que fue tomado como
referencia.
(47) menciona en su
investigación que el extracto
acuoso de caléndula, contiene
avonoides y aminoácidos,
lo cual brinda un importante
aporte nutricional al producto
nal.
(49) mencionan en su estudio
que se puede aplicar el
pigmento de sangorache en
yogurt y salchichas tipo Viena
aplicado en una dosicación
establecidas en la norma INEN
2564 para yogurt e INEN 1339
para embutidos.
Uso
Bebidas
quesos
Conturas
Helados
Productos
lácteos
Yogur
Lácteos
Mortadela
Autor
(46)
(44)
(48)
(50)
4. CONCLUSIONES
Se identicó la presencia de colorantes en 15 vegetales
donde prevalecen los β-carotenos, betalainas,
clorola, curcumina, antiocianinas, capsantinas
bixina, tartrazina y cocianina que son compuestos
que ayudan a la pigmentación de los alimentos a nivel
industrial en el área láctea y cárnica en su mayor
parte, reduciendo el uso de los elementos sintéticos y
asegurando la calidad de los productos elaborados.
Se determinó compuestos en 11 frutas que contienen
los siguientes compuestos: antiocianinas, carotenos
y betalaina que son utilizadas en su mayoría en
la línea láctea permitiendo el mejoramiento de
las características sensoriales y la inhibición de
microorganismos
En las plantas medicinales se identicó 2 compuestos:
carotenos y betalaina amarantina en 3 plantas que
ejercen la tinción de colorante natural y es utilizada
en la línea láctea (yogur) mejorando sus características
organolépticas y también potenciando el sabor.
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CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS
DE LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 16-25
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS DE
LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 16-25
CHARACTERIZATION OF BACTERIAL STRAINS WITH RESISTANCE
TO LOW TEMPERATURES FROM THE TOBAR DONOSO LAGOON IN
THE PIÑAN COMMUNE OF THE IMBABURA PROVINCE
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA
A BAJAS TEMPERATURAS DE LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN
LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Carrera de Ingeniería en Biotecnología Ambiental, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.
Investigador independiente, Ibarra, Ecuador.
* E-mail: joselynlizethgv@gmail.com
En el presente trabajo se caracterizaron las colonias
bacterianas extremólas de la laguna Tobar Donoso en
la comuna Piñán de la provincia de Imbabura, para ello
se desarrolló el aislamiento de cepas bacterianas en el
medio de crecimiento Plate Count Agar (PCA) mediante
la técnica de vertido en placa y los cultivos fueron
incubados a 10, 20 y 37 grados centígrados (°C) durante
120, 48 y 24 horas respectivamente, evidenciando el
crecimiento de 19 colonias contables representativas,
mismas que fueron sometidas a una caracterización
macroscópica y aplicadas la técnica de tinción Gram
para establecer una clasicación más especíca.
Estas colonias fueron puricadas en el mismo medio
de cultivo e inoculadas por estriado y posterior a ello
fueron sometidas a pruebas bioquímicas y enzimáticas;
en base al comportamiento demostrado por cada cepa
bacteriana se seleccionó a 5 con un perl característico
del género Pseudomonas y fueron evaluadas en presión
selectiva en un medio mínimo Bushnell Haas con
diversas concentraciones de hidrocarburos cuyo
crecimiento fue evaluado por medio de densidad óptica
a 600 nm. Los resultados arrojaron un porcentaje
mayoritario de crecimiento a 10 y 20°C por lo que se
determina la existencia de microorganismos psicrólos
en la laguna Tobar Donoso con un elevado potencial
enzimático; además se demostró mayor resistencia al
benceno en una concentración de 2% por parte de las
colonias de 10°C, en tanto que, en diésel al 1% la cepa
más tolerable corresponde a un aislamiento de 37°C.
Los microorganismos psicrólos de la laguna Tobar
Donoso presentaron una elevada capacidad enzimática
y una resistencia no signicativa a hidrocarburos; sin
Gordillo-Vásquez, Joselyn joselynlizethgv@gmail.com
Peñael-Muñoz Erika erikita2101@gmail.com
https://reciena.espoch.edu.ec/index.php/reciena/index
ISSN 2773 - 7608
Facultad de
Ciencias Pecuarias
ARTÍCULO ORIGINAL
Recibido: 30/03/2023 · Aceptado: 05/04/2023 · Publicado: 30-04-2023
ABSTRACT:
RESUMEN
The aim of the current research was to characterize
the extremophilic bacterial colonies of Tobar Donoso
lagoon, located in Piñán rural community, Imbabura
province. For this, it was necessary to isolate the
bacterial strains in the Plate Count Agar (PCA) growth
medium using the pour-plate technique; the cultures
were incubated at 10, 20 and 37 degrees Celsius (°C)
during 120, 48 and 24 hours respectively; thus, it was
possible to evidence the growth of 19 representative
colonies, which were exposed to macroscopic
characterization. On the other hand, it was necessary
to apply the Gram staining technique to establish
a more specic classication. These colonies were
puried in the same culture medium and inoculated
by streaking, then they were exposed to biochemical
and enzymatic tests. Based on the behavior reected
by each bacterial strain, 5 strains with a genus
Pseudomonas characteristic prole were selected
and evaluated under selective pressure in a Bushnell
Haas minimum medium at dierent concentrations of
hydrocarbons, whose growth was evaluated by means
of optical density at 600 nm. The results revealed
a higher growth percentage at 10 and 20°C, this
allowed determining the existence of psychrophilic
embargo, es importante continuar realizando estudios
de microorganismos extremólos en Ecuador.
Palabras clave: Microbiología, Bioprospección, Psicrólos,
Presión selectiva, Hidrocarburos.
1716
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS
DE LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 16-25
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS DE
LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 16-25
microorganisms in the Tobar Donoso lagoon with a high
enzymatic potential. In addition, a greater resistance
to benzene at a concentration of 2% was demonstrated
by the 10°C colonies, while for diesel at 1%, the most
tolerable strain corresponds to an isolation of 37°C. The
psychrophilic microorganisms of the Tobar Donoso
lagoon reected a high enzymatic capacity and a
non-signicant resistance to hydrocarbons; however,
it is important to conduct permanent studies on
extremophilic microorganisms in Ecuador.
Keywords: Microbiology, Bioprospection, Psychrophiles,
Selective pressure, Hydrocarbons.
Estudios revelan la predominancia de ambientes
fríos en la biósfera ocupando alrededor del 85% de
la misma, dentro de los cuales se destacan zonas
polares, océanos y cuerpos hídricos de alta montaña
que constituyen un hábitat óptimo para bacterias,
algas y hongos psicrólos. Estos microorganismos
en la actualidad constituyen un foco central de
investigación debido al desarrollo de mecanismos
biológicos de supervivencia que se traducen como un
elevado potencial biotecnológico especialmente por la
producción enzimática óptima a bajas temperaturas
captando así el interés de la industria farmacéutica,
petrolera, alimentaria, entre otras. La capacidad de
los psicrólos y psicrotolerantes para sobrevivir y
desarrollarse en ambientes fríos que oscilan entre
0-15°C responde a una serie de adaptaciones como el
incremento en la despolarización de sus membranas y
por ende, la disminución del transporte de nutrientes
por medio de ellas, la reducción de los procesos de
reproducción celular por la minimización de los niveles
de traducción y principalmente logran sobrevivir por
la modicación del plegamiento proteico que impide la
desnaturalización de proteínas (1).
La investigación de psicrólos adquiere mayor
importancia debido a los constantes hallazgos tales
como la capacidad de reducción de metales pesados,
especícamente Hierro (III) y Manganeso (IV) por una
bacteria psicróla de géneros Shewanella putrefaciens
aisladas en la Antártida, en dicho trabajo se maniesta
la eciencia de transformación de hierro férrico a
hierro ferroso y la tranferencia de electrones de Mn (IV)
convirtiéndolo en Mn(II) (2). Por otro lado, la industria
alimentaria ja su atención en el microorganismo
Polaromonas vacuolata procedente del océano Antártico
cuya temperatura óptima de desarrollo es 4°C, debido a
la necesidad de enzimas capaces de realizar funciones
catalíticas a temperaturas muy bajas en funciones de
procesamiento de alimentos (3).
Ecuador es un país con una amplia gama de lagunas de
alta montaña que se caracterizan por la existencia de
uctuaciones de temperatura a lo largo del año, por lo
1. INTRODUCCIÓN
que también se presentan cambios en las condiciones
nutricionales; sin embargo, existe la problemática de
que estos ecosistemas son muy poco estudiados a nivel
microbiológico, a pesar de tener un importante aporte
a nivel biotecnológico con un enfoque especial en el
ámbito de la bioprospección; tal es el caso de la Laguna
Tobar Donoso de la comuna de Piñán en la provincia
de Imbabura, por lo que se considera un repositorio
natural de material biológico por explorar y con una
aplicación importante en el campo de la biotecnología.
Por otro lado, la actividad petrolera en el país se
desarrolla a gran escala y, por tanto, los problemas de
contaminación del agua subterránea son cada vez más
frecuentes, para su remediación se emplean surfactanes
químicos que alteran la composición natural del agua;
por ello, el uso de biosurfactantes es más favorable por
las características de biodegradabilidad que presentan
y por la efectividad que demuestran al actuar en
ambientes extremos.
El estudio se realizó en la Laguna Tobar Donoso de
la provincia de Imbabura a 3242 m de altura y forma
parte de la Reserva Ecológica Cotacachi Cayapas,
la población de estudio corresponde a las colonias
bacterianas presentes en las muestras de agua
procedentes del cuerpo lacustre. Esta investigación es
de tipo exploratoria-explicativo debido a que pretende
indagar sobre un tema poco estudiado en el Ecuador, se
considera explicativo ya que analiza las características
principales de las colonias bacterianas de dicho
cuerpo hídrico y se detalla el comportamiento de estos
microorganismos ante la exposición a hidrocarburos;
por otro lado, se desarrolló un diseño experimental
puro aplicado a las muestras de agua de la Laguna Tobar
Donoso en el cual se identica variables independientes
(temperatura y composición del medio de cultivo)
evaluando la respuesta en variables dependientes
(supervivencia a bajos niveles de temperatura y
resistencia a hidrocarburos contenidos en el medio
de cultivo). La metodología de investigación se llevó a
cabo en 6 etapas.
Análisis físico-químico
La recolección de muestras se realizó en base a las
consideraciones e indicaciones estipuladas en la
Norma Técnica Ecuatoriana 2176, para la presente
investigación se tomaron muestras puntuales de
tipo manual recogidas en la supercie, para tal n se
seleccionaros tres puntos de muestreo por duplicado
cuya toma se efectuará en recipientes ámbar evitando
interferencias causadas por la exposición a la luz (4).
Inicialmente se realizó un análisis in situ determinando
los parámetros de temperatura, pH y conductividad
medidos en la Laguna Tobar Donoso en los tres puntos
de muestreo mediante un multiparámetro digital EZ-
9908 que arroja los valores de forma automática y
mediante equipos como el colorímetro, turbidímetro
o procesos de titulación se establecieron en el
2. MATERIALES Y MÉTODOS
1918
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS
DE LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 16-25
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS DE
LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 16-25
laboratorio los parámetros de color, turbiedad, dureza
y alcalinidad.
Análisis microbiológico
El análisis de la diversidad microbiológica se realizó
empleando el medio de cultivo Agar Plate Count (PCA),
puesto que constituye un medio altamente enriquecido
favorable para el crecimiento de bacterias aerobias
de aguas naturales (5). Posterior a ello, se inoculó
por triplicado a partir de un juego de diluciones
de 10-1 hasta 10-4 garantizando la consecución de
un número contable de colonias; la siembra fue
codicada considerando el punto de muestreo,
temperatura de incubación y tipo de siembra, es así
que las placas inoculadas de PCA fueron incubadas a
tres temperaturas diferentes, 10°C, 20°C y 37°C, estas
últimas se revisaron a las 24 horas, las de 20°C se
realizó el conteo a las 48 horas, mientras que la de 10°C
se incubaron durante 5 días.
Caracterización fenotípica
Se llevó a cabo la caracterización macroscópica de
forma inicial observando aspectos como forma, borde,
color, supercie, elevación y consistencia de las cepas
bacterianas más representativas. La caracterización
microscópica se efectuó mediante la tinción Gram;
sin embargo, los tiempos convencionales del proceso
fueron duplicados ya que los microorganismos
extremólos presentan modicaciones en la
membrana que impide la coloración Gram en un corto
tiempo (6).
Aislamiento y puricación
Para la puricación y aislamiento se realizó una
selección de colonias bacterianas bajo criterios
representativos como el color, borde y consistencia,
el aislamiento de las cepas seleccionadas se desarrolló
en el medio de cultivo PCA sobre el cual se inocularon
las colonias mediante la técnica de estriado y las
cepas se incubaron a 10, 20 y 37°C durante 5, 2 y 1 día
respectivamente.
Caracterización bioquímica
Se efectuó los test de pruebas bioquímicas y
enzimáticas, para lo cual se utilizó las tiras de papel
reactivo compuesta de dicloruro de N,N-dimetil-1,4-
fenilendiamonio 0,1µmol;1-naol 1,0 µmol para la
prueba de oxidasa; para evaluar la presencia de catalasa
se jó una colonia en la placa porta objetos y se añadió
una gota de peróxido de hidrógeno al 30%. El test de
ureasa se llevó a cabo inoculando las cepas en el agar
Urea Christensen, así mismo, fueron sembradas en el
medio de cultivo SIM para revelar la producción de
sulfuro, indol y la presencia de agelos que permiten
su movilización; se evaluó además la fermentación de
glucosa y lactosa al inocular las colonias bacterianas
en medio de cultivo TSI (Triple Sugar Iron) y en Agar
Citrato Simmons para vericar la producción de citrato
(7). Adicionalmente, se evaluó la capacidad enzimática
de las cepas a través de la inoculación en supercie
por picadura en Agar almidón observando la hidrólisis
de almidón, así también, la hidrólisis de lípidos se
comprobó mediante el medio PCA suplementado con
mantequilla 1% V/V y la hidrólisis de caseína se analiza
en medio de cultivo PCA con un suplemento de leche
al 10% V/V.
Resistencia a hidrocarburos
De acuerdo a Acosta et al. (8) uno de los géneros con
mayor resistencia a hidrocarburos es Pseudomonas,
por lo que se procede a analizar los resultados de
las pruebas bioquímicas y se selecciona a aquellas
que cumplen con las características del género de
interés como viables para aplicar presión selectiva
a hidrocarburos, una vez identicadas las cepas se
realizó una activación de las colonias mediante la
inoculación en caldo Luria Bertani ya que representa
un medio de crecimiento óptimo para la mayoría
de microorganismos dejándolas en incubación a
30°C durante 48 horas aproximadamente realizando
agitaciones manuales de 5 minutos cada 6 horas; el
objetivo es alcanzar la densidad óptica de 0.5 a una
longitud de onda de 600nm (9); nalmente, para
determinar la resistencia a hidrocarburos se procedió
a preparar el caldo del medio mínimo Bushnell Haas
suplementado con benceno y diésel por separado
a concentraciones de 0.5, 1 y 2% v/v, se sembró las
colonias bacterianas desarrolladas en el caldo Luria
Bertani con densidad óptima de 0.5 con el asa de
cultivo y se trasladó a los tubos de ensayo con medio
BH suplementado con hidrocarburo incubándose a
30°C durante 48 horas con controles y reporte de la
densidad óptica en 1, 12, 24 y 48 horas.
Las muestras de agua de la laguna Tobar Donoso
presentan una temperatura media de 12.3°C, dato
similar al resultado de Chiguano (10), dicho valor
registrado permite categorizar a este cuerpo lacustre
como una laguna de alta montaña, puesto que Jiménez
Análisis físico-químico
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tabla 1: Resultados del análisis in-situ
Tabla 2: Resultados del análisis ex-situ
Parámetro Resultado
Temperatura 12.3°C
PH 7.12
Conductividad Eléctrica 3.2 µSiems/cm
Sólidos disueltos 19 ppm
Parámetro Resultado
Color 25 UPtCo
Turbiedad 1.18 NTU
Sólidos en suspensión 2 mg/L
Alcalinidad 30mg/L
Dureza 24mg/L
DBO 3.4 mg/L
Fuente: Autores, 2023
Fuente: Autores, 2023
1918
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS
DE LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
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CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS DE
LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 16-25
Gráco 1: Cantidad de colonias por punto de muestreo.
Gráco 2: Cantidad de colonias según la temperatura de
incubación.
Fuente: Autores, 2023
Fuente: Autores, 2023
(2) menciona un rango de 0-24°C como la temperatura
media de este tipo de lagunas asociado con una
elevación entre 3115 a 3779 msnm y la laguna Tobar
Donoso se encuentra a 3242 msnm rearmando la
pertenencia a este grupo de sistemas lacustres.
El valor de pH es de 7.12 muy próximo a la neutralidad,
lo que puede deberse a la inexistencia de factores
antrópicos que puedan contribuir a la alcalinidad
o acidez por la dicultad de acceso que supone la
ubicación de la laguna Tobar Donoso, siendo la única
vía de ingreso una de tercer orden de tierra, así lo
menciona Chiza (11); además la carencia de agentes
contaminantes y perturbadores introducidos por
acción humana justican que dichas aguas presenten
valores mínimos de turbiedad y una coloración casi
transparente.
La conductividad eléctrica es baja en las muestras de
agua debido a la carencia de iones disueltos, valor que
encaja con los resultados de dureza y alcalinidad que
también se encuentra en un nivel bajo, de acuerdo a
Solís-Castro et al. (12) estos tres parámetros guardan
estrecha relación manteniendo un coeciente de
correlación muy próximo a 1.
Una vez que las placas inoculadas se incubaron, se
obtuvo el crecimiento bacteriano a tiempos diferentes
para cada una de las temperaturas de incubación, de
modo que las placas de 37°C mostraron las primeras
colonias a partir de 8 horas, las de 20°C tomaron 48
horas para mostrar el desarrollo y las de 10°C tardaron
5 días. A esta última temperatura se demuestra un
crecimiento del 32.51% del total de cepas crecidas; a
20°C se evidencia el mayor desarrollo bacteriano que
representa al 57.61% y para la mayor temperatura la
proliferación de bacterias fue muy baja y equivale
únicamente al 9.87%.
Los resultados coinciden con la aseveración de
Romero et al. (14), que indica que los microorganismos
se desarrollan en mayor proporción en temperaturas
óptimos de crecimiento, al ser expuestos a los
extremos del rango tolerable o alejarse fuera de
ellos produce una disminución en el metabolismo
del microorganismo reduciendo sus capacidades de
proliferación; las bacterias aisladas en la presente
investigación son categorizadas como psicrólos por
el elevado porcentaje de crecimiento que demuestran
a la temperatura de incubación de 10 y 20°C, ya que
según Oliart-Ros et al. (15) los psicrólos tienen como
temperatura óptima 10-15°C hacia abajo y su rango
tolerable se extiende hasta 25°C; en el caso de la
laguna Tobar Donoso la temperatura reportada es de
12.3°C, por lo tanto, causó un nivel mínimo de estrés
al ser aisladas a 10°C; sin embargo, el crecimiento es
notorio ya que no se aleja en exceso de la temperatura
ambiente. Por otro lado, al ser expuestas a 37°C su
metabolismo impide el desarrollo mostrando muy
poca tolerancia a tal nivel de calor.
Caracterización macroscópica
De las 243 colonias bacterianas contabilizadas se
procede al aislamiento y puricación de 19 de ellas,
seleccionadas por ser las más representativas en
color, forma y demás características macroscópicas,
el resto se descartan porque de acuerdo a los
resultados arrojados en la caracterización fenotípica
son consideradas cepas iguales a las elegidas. De las
colonias aisladas se evidencia una predominancia al
presentar pigmentación diferente: blanca, amarillo,
Después de haberse realizado la inoculación e
incubación respectiva se contabilizó un total de
243 colonias bacterianas, de las cuales el 38.7%
corresponden a la incubación de las muestras del punto
1 que en comparación con los otros puntos presenta
mayor facilidad de contacto con el cuerpo lacustre, así
también se observa mayor presencia y diversidad de
ora nativa; el punto 2 otorgó una cantidad de 82 cepas
que corresponden al 33.7% y nalmente, el punto 3 que
se encuentra rodeado de paja únicamente presenta un
crecimiento de 67 colonias que equivale al 27.6%.
Urbierta (13) describe que el nivel de radiación y
accesibilidad alrededor del cuerpo hídrico son factores
que determinan la variabilidad microbiológica en
número y especie; tal formulación coincide con los
resultados arrojados en esta experimentación ya que
el punto 1 es más accesible y recibe menos incidencia
de la radiación ya que se encuentra cobijado por
vegetación arbórea; en tanto que el punto 3 recibe la
radiación solar de forma directa.
2120
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS
DE LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
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CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS DE
LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
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tomate, crema, rosa y anaranjado, esta característica se
reeja en el 78.94% de las cepas; solamente 4 de ellas
carecen de pigmentación lo que corresponde al 21.06%.
Este rasgo responde a un mecanismo de protección
que presenta la microbiota de sistemas altoandinos,
así lo arma Shivprasad et al. (16), quien argumenta
que el proceso adaptativo de los microorganismos
de alta montaña a la incidencia UV es el desarrollo
de pigmentos endógenos, melaninas y carotenoides.
Además, las cepas sin pigmentación son aisladas del
punto 1 donde existe protección de la radiación por la
vegetación arbórea.
Con relación a la supercie de las cepas bacterianas
caracterizadas, la mayoría de ellas representadas por
el 78.94% son lisas y el 21.06% que corresponde a 4
cepas son rugosas. Esta predominancia se atribuye a
la presencia de lipopolisacáridos en la capa externa de
la membrana, los cuales tienen un elevado contenido
de ácidos grasos insaturados y de cadena corta, que
son los responsables de atrapar los iones divalentes
positivos propios de climas fríos y también son un
mecanismo de defensa que impide el contacto directo
con los cristales de hielo de su medio extracelular (17).
La mayoría de los aislamientos caracterizados tienen
una forma irregular, lo que corresponde al 63.15%;
en tanto que, el 34.84% restante reporta una forma
circular. Además, se reeja una variedad en cuanto
a elevación y borde así; 7 cepas son elevadas lo que
equivale al 36.84%, el mismo porcentaje corresponde
a una elevación convexa y las 5 faltantes son
categorizadas como planas lo que respecta un 26.31%.
La característica de borde irregular se observa con
mayor frecuencia y se presenta en el 42.11%, seguido
del 31.58% que muestra un borde entero, 2 cepas
presentan borde lamentoso, esta cantidad equivale
al 10.53% y nalmente, 1 cepa (5.26%) tiene un borde
lobulado.
Las características ópticas reportadas de las cepas
se aproximan a la mediación ya que el 52.63% son
traslúcidas y el 47.37% restante son colonias opacas.
Por último, la consistencia presentada con mayor
frecuencia es la cremosa que corresponde al 73.68%,
3 (15.79%) cepas son suaves y el faltante 10.53% son
colonias con una consistencia dura.
Caracterización microscópica
Una vez realizada la caracterización microscópica se
observaron células redondas y otras alargadas con
apariencia similar a mini varillas y con una coloración
especíca que permite clasicarlas como Gram
negativas y Gram positivas; es así que, se determina
una presencia mayoritaria de bacterias Gram positivas
pues de los 19 aislamientos, 14 corresponde a esta
categoría lo que representa un porcentaje del 73.68%;
por otro lado, mostrando una coloración rosada se
establece la existencia de 5 cepas bacterianas Gram
negativas, lo que se traduce como el 26.32%. Estos
resultados coinciden con los reportados por González
et al. (18), quien menciona la prevalecencia de Gram
positivas en su estudio del lago cratérico volcánico
Cuicocha ubicado también en la provincia de Imbabura
cuya altura es 3072 msnm y su temperatura oscila entre
8-16°C; características muy similares a las de la laguna
Tobar Donoso.
Por otro lado, 10 (52.63%) de las colonias aisladas en
la observación bajo microscopio mostraron forma
alargada, por lo que se deduce su pertenencia a la
morfología bacilos; mientras que el 47.37% de cepas
restantes se visualizan como pequeñas esferas lo que
corresponde a la morfología cocos.
Pruebas bioquímicas
Posterior a la aplicación de las pruebas bioquímicas
a las 19 cepas aisladas y puricadas se obtiene como
resultado que el 73.68% de las colonias son positivas
para oxidasa denotando una coloración azul violeta en
las tirillas de reacción; en cuanto a la producción de
catalasa el porcentaje que se reporta como positivo tras
la observación de burbujeo inmediato corresponde al
89.47%. En los dos casos se puede apreciar una minoría
que muestran un resultado negativo.
Los resultados tras la inoculación en medio de cultivo
SIM denotan la presencia de agelos en 13 (68.42%)
cepas, los cuales les permiten demostrar movilidad
mediante la aparición de una nube en torno a la línea
de siembra; por otro lado, la producción de indol es
negativa para la mayoría de las cepas y se connota
únicamente en el 21.05% que corresponde a 4 colonias.
Así también, la producción de sulfuro es casi nula y se
evidencia solo en 4 cepas bacterianas.
Cuando los aislamientos fueron inoculados en agar
TSI, se observa que el 42.10% alcanzan un cambio de
coloración del medio en la parte superior del pico de
auta siendo determinadas como positivas para la
fermentación de lactosa; en tanto que, la fermentación
de glucosa con el viraje de color en la parte inferior se
demostró en menos proporción ya que únicamente se
presenta en el 31.57% de las colonias y la producción
de gas glucosa apenas se evidencia en dos cepas que
corresponden al 10.53%.
En la producción de la enzima ureasa se presenta
nulidad absoluta ya que ninguna de las cepas aisladas
demuestra cambio de coloración y nalmente, en
los cultivos en Citrato Simmons se visualiza un viraje
de verde a azul únicamente en tres colonias, lo que
respecta al 15.79% de positivas para esta prueba.
Pruebas enzimáticas
Después de realizar las pruebas enzimáticas a las
19 cepas bacterianas aisladas, se determina que el
63.16% son bacterias capaces de producir la enzima
lipasa y por ende degradar los lípidos; el 78.94%
que corresponde a 15 colonias producen amilasa y
el 68.42% han dado como resultado positivo para la
producción de la enzima caseinasa; de forma general
se comprueba la producción enzimática en la mayoría
de las cepas aisladas. Estos datos corroboran lo
2120
CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS
DE LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
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CARACTERIZACIÓN DE CEPAS BACTERIANAS CON RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS DE
LA LAGUNA TOBAR DONOSO EN LA COMUNA PIÑÁN DE LA PROVINCIA DE IMBABURA
Gordillo, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 1 (2023): 16-25
manifestado por D’Amico et al. (1), quien pone de maniesto la comparación de la gran producción de enzimas
por microorganismos psicrólos en contraste con la proporción en la que se desarrollan estas proteínas en
microbiota mesóla. Así también indica que las enzimas psicrólas poseen mayor eciencia catalítica para
procesos ejecutados a bajas temperaturas, mismos que resultan minimamente efectivos al trabajar con enzimas
aisladas de ambientes mesólos o termólos.
De forma general, las cepas aisladas presentan una elevada capacidad enzimática especialmente en la hidrólisis
del almidón, por lo que se destaca la posibilidad del uso de estas bacterias en la industria alimenticia y ganadera,
ya que su función permite el aprovechamiento de los nutrientes en mayor proporción. Las cepas con capacidad
lipolítica pudieran ser de especial interés para la industria petrolera y automotriz del país (19).
Después de realizar un análisis de los resultados de las pruebas bioquímicas y enzimáticas, se determina 5 cepas
que cumplen con las características para encajar dentro del género Pseudomonas y, por ende, son viables para
la aplicación de presión selectiva con hidrocarburos a n de evaluar su resistencia; las colonias seleccionadas
demuestran la gran capacidad enzimática en la prueba lipolítica, proteolítica y amilolítica, razón por la cual
Calderón y Aguilar (20) arman que estas son capaces de sobrevivir en ambientes extremos con compuestos
orgánicos e inorgánicos contaminantes presentando escasa sensibilidad ante ellos.
La inoculación de bacterias en caldo Luria Bertani permite la activación de las cepas seleccionadas, alcanzando
un punto óptimo que sirve como partida para posteriores ensayos de crecimiento celular en otros medios de
cultivo, así lo indica Corona (21) y Di Martino (22) menciona que la densidad óptica ideal a una longitud de onda
de 600 nm para microorganismos extremólos corresponde a 0.5, con un margen de error de ± 0.05; es así que
en la experimentación se obtienen los valores de absorbancia reejados en la Tabla 4. después de 48 horas de
incubación; sin embargo las dos primeras cepas con nomenclatura Ab y Af están por debajo del margen de error
estipulado en la bibliografía porque son cultivos procedentes de aislamientos de 10°C, y la incubación en caldo
Luria Bertani se la realizó a 30°C; en tanto que, el resto de cepas seleccionadas proceden de incubaciones de 20 y
37°C lo que se traduce en mayor adaptabilidad a la nueva temperatura y por lo tanto, mayor crecimiento reejado
como un nivel superior de absorbancia.
Las mediciones se han realizado a 600 nm ya que Hernández y Acebo (23) maniesta que bajo experimentación
se ha demostrado que a dicha longitud de onda el nivel de absorbancia de las células es insignicante asegurando
así que los valores reportados sean únicamente de la dispersión de la luz por acción de la muestra como tal lo que
permite establecer de forma segura la correlación entre la densidad óptica con la concentración de células.
Tabla 3: Cepas bacterianas seleccionadas para aplicar presión selectiva
Tabla 4: Densidad óptica de las cepas bacterianas en Luria Bertani a 48h
CEPA
OXIDASA
CATALASA
SIM TSI
UREA
CITRATO
Enzimáticas
MOVILIDAD
INDOL
SULFURO
FERM. LACTOSA
FERM. GLUCOSA
GAS GLUCOSA
HIDRÓLISIS LÍ-
PIDOS
HIDRÓLSIS ALMI-
DÓN
HIDRÓLISIS CA-
SEÍNA
Ab + + + - - - - - - - + + +
Af + + + - - - - - - - + + +
Bd + + + + - - + - - - + + +
Bf + + + - + - - + - + + + +
Cb + + + - - - - - - - + + +
Cepas bacterianas seleccionadas
Densidad óptica alcanzada en caldo Luria Bertani
Fuente: Autores, 2023
Fuente: Autores, 2023
CEPA DENSIDAD ÓPTICA (600nm)
Ab
0.436
Af
0.445
Bd
0.473
Bf
0.460
Cb
0.480