Actividad fibrolítica de hongos ruminales aislados de ecosistemas tropicales

Abstract

Se evaluó la capacidad de degradación de sustratos altamente fibrosos por 18 aislados fungales ruminales en fermentaciones de 120 horas utilizando como única fuente de carbono pasto colosuana (Bothriochloa pertusa). Dentro del ensayo se incluyeron aislados pertenecientes a los géneros Neocallimastix, Orpinomyces y Piromyces. De acuerdo con los parámetros del modelo de Gompertz, la fase de adaptación de los aislados fue de 23,8 horas (h) ± 4,20, con una producción de gas promedio de 195 ml/g sustrato ± 7,52, con un tiempo en alcanzar la mitad de la producción de gas entre las 35 y 55 h. La mayor tasa máxima de producción de gas (TMPG) fue de 5,7 ml/h, perteneciente a un aislado del género Orpinomyces. Se observó una degradación de la materia seca (MS) de 58% ± 2, y de la fibra en detergente neutro (FDN) de 46% ± 2 en promedio para todos los aislados fungales. La producción total de ácidos grasos volátiles (AGV) fue de 22,04 ± 1,5 mM, con una proporción molar de ácido acético de 0,93% ± 0,01 para el promedio de los 18 aislados. Los valores máximos de las actividades enzimática carboximetilcelulasa (CMCasa), celulasa microcristalina y xilanasa fueron 9,56, 1,39 y 303,12 UI respectivamente, confirmando la preferencia de los hongos ruminales hacia los sustratos hemicelulósicos. Se realizó un análisis de factores principales, y los aislados se agruparon por medio de un análisis de conglomerados. Fueron seleccionados cinco aislados fungales los cuales presentaron la mayor diversidad en los parámetros evaluados, principalmente en degradación de MS, FDN y las actividades enzimáticas. Se seleccionó un aislado del género Neocallimastix, dos del género Orpinomyces, y dos del género Piromyces.

The ability of eighteen isolated ruminal fungi to degrade highly fibrous substrates was evaluated by fermentations lasting 120 hours. The graminea Bothriochloa pertusa was used as the unique carbon source. The experiment involved isolates belonging to the Neocallimastix, Orpinomyces and Piromyces genera. According to the Gompertz model, the establishment phase of the isolated fungi was on average 23,8 h ± 4.20, and reached a gas production level of 195 ml/g DM ± 7,52. The half gas production was achieved between 35 and 55 hours and varied with each ruminal fungi. The highest value of the maximum gas production rate from all the isolated fungi was 5,7 ml/h; this was produced by an isolated of Orpinomyces genus. The degradability of dry matter (DM) and neutral detergent fibre (NDF) of al the isolated fungi was on average 58% ± 2 and 46 % ± 2, respectively. With regard to volatile fatty acids (VFA) production all of the isolates were on average 22,04 mM ± 1,5; with an acetic acid proportion of 93% ± 0,01. The highest values of fibrolytic activity for carboxymetyl cellulase, microcrystalline cellulase and xylase were 9,56, 1,39, 303,12 international units (UI), respectively; this confirmed preferences toward hemi-cellulosic substrates by ruminal fungi. Five isolated fungi with the most diversity in the evaluated parameters, principally in terms of degradability of DM, NDF and enzymatic capacity were selected by principal component analysis (PCA), followed by grouping clusters. These isolates were one Neocallimastix, two Orpinomyces and two Piromyces genera.