Author: GUSTAVO LÓPEZ GUARIN

Evaluación de la utilización de una enzima celulolitica, producida a partir de la cepa vml-2 en dietas que incluyen nopal (opuntia ficus indica) y maguey (agave salmiana.) sobre la respuesta productiva en bovinos

GUSTAVO LÓPEZ GUARIN (2013)

"Con la finalidad de probar la hipótesis de que la inclusión de nopal y maguey tratado previamente con una enzima celulolitica, adicionado a dietas que es ofrecida a bovinos, mejora el rendimiento productivo se llevo a cabo un experimento, donde primeramente se aisló el microorganismo productor de la enzima celulasa en agar scheadler, caracterizándolo macroscópicamente y microscópicamente, posteriormente se preparo un medio mineral especifico con los siguiente compuestos (NaCl, KCl, KH2PO4, MgSO4) y como fuente de carbono carboximetilcelulosa. A una temperatura de 39 0C; en condiciones de anaerobiosis y un tiempo de 120 horas. Finalmente para separar el extracto enzimático centrifugando a 5000 rpm. Para confirmar que realmente hubiese actividad enzimática, primero se determino proteína celular y extracelular por el método de Biuret, y después se llevo a cabo una cinética enzimática con muestras de nopal y maguey. Como segunda etapa del proyecto se realizo una prueba con 25 bovinos de la raza beefmaster con un peso promedio de 200 kg. Aplicando un diseño completamente al azar, los 5 tratamientos consistían en T1 una dieta más nopal, T2 dieta más nopal tratado con la enzima, T3 dieta más maguey, T4 dieta más maguey tratado con enzima y T5 (testigo). Se estudiaron diversas variables, el comportamiento productivo, analizando específicamente consumo diario de materia seca (CDMS), ganancia diaria de peso (GDP), conversión alimenticia (CA). Además se determino metabolitos en suero sanguíneo, determinación de ácidos grasos volátiles (acético, propionico y butírico), finalmente se analizo el pH de cada una de las muestras tomadas. Los resultados arrojaron que las características macroscópicas de la cepa son una coloración blanca, elevación convexa, forma irregular, aspecto húmedo y consistencia suave y las microscópicas bacilos cortos Gram negativos, no agrupados. La determinación de proteína celular y extracelular muestra un valor de 0.00094 mg. Y la cinética enzimática en nopal y maguey muestra la mayor actividad de la enzima a los 60 minutos de haberla aplicado con valores de 2900 U. para el nopal y 3751 U. para el maguey. Para la prueba de parámetros productivos Se muestra diferencia significativa (P<0.05) en (GDP, CDMS, y C.A). siendo el T2 (nopal + extracto enzimatico) el que mejores rendimientos mostro, en el caso de los metabolitos sanguíneos la glucosa muestra diferencia significativa (P<0.05) en el T2, no siendo así con los demás metabolitos analizados. Para los AGV se observo un aumento del acido acético mostrando diferencia significativa el T2 comparado con los otros tratamientos. Y finalmente el pH ruminal el T2 fue quien mejor conservo las condiciones del rumen (6.4) Por último se puede inferir que los animales que fueron alimentados con nopal como forraje previamente tratado con una enzima celulolitica mostraron mejores rendimientos que otros tratamientos que incluían maguey y maguey con extracto enzimático. Por lo que se sugiere adicionar la enzima producida en el laboratorio a partir de microrganismo ruminales."

Master thesis

Bovinos Enzimas Nopal Maguey Parámetros productivos CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Evaluación de la utilización de tres sustratos (guihse, bagazo de uva y nopal) hidrolizados mediante fermentación en medio solido para su inclusión en dietas para rumiantes

GUSTAVO LÓPEZ GUARIN (2017)

"The implications of any livestock exploitation system should be part of a plan that seeks to improve all of its areas. Food is one of the most important, it is based on the entire production structure. Adequate nutrition leads to weight gain, improves fertility, and lowers the incidence of diseases. The use of fodder and grains of quality is an important part of all this, in recent years the prices of each of the inputs have been increasing, lowering the profitability of farms. Therefore, in the present investigation, three substrates were used (guishe, grape bagasse and nopal) that were subjected to a fermentation in solid medium to be used in diets for ruminants. The work is divided into: stage 1. Isolation and characterization of filamentous fungi isolated from the semi-desert of Coahuila. Stage 2. Physical-chemical characterization of the raw material. Stage 3. Production of the cellulase enzyme by FMS. Stage 4. Quantification of the enzyme produced by FMS. Step 5. Optimization of cellulase enzyme production by FMS in at least one substrate. Stage 6. Chemical characterization of the degraded material obtained from the FMS. Stage 7. In vitro digestibility of substrates used in the FMS. The results obtained show that 7 types of microorganisms were isolated. Of which M4 and M5, showed a higher growth rate in PDA and on the substrate as a carbon source. M4 0.1067 cm / h and M5 0.0998 cm / h. selecting M4 for inoculation in FMS. Raw fiber analysis shows 36% for guishe and 19.73% for grape bagasse. An activity of water (Aw) of 0.530, 0.547 and 0.553 for guishe, bagasse of grape and nopal respectively. for the statistical analysis we used a Taguchi L9 4-factor design with 3 levels. To optimize the best conditions to produce the cellulase enzyme, the endo-glucanase and exo-glucanase activity was quantified for each substrate and the experimental data were also subjected to the Luederking and Piret model. In guishe the µMax 0.0145 cm / h and the product formation 1034.7529 U. and the biomass production 0.0095 g / h. in the grape bagasse the highest product formation was 836.8022 U and the biomass formation of 0.0108 g / h. in the optimization of the best conditions the following was obtained: for the exoglucanase activity in guishe, air of 0.8 L / min, sieve 0.5 cm, C: N 24 g / L, packing of 80 g / L. for the endoglucanase activity in air guishe 0.4 sieve of 5cm, C: N 16 g / L, and packing of 60 g / L. on the other hand the grape bagasse in the exoglucanase activity, air of 0.8 L / min, sieve of 0.5 cm, C: N of 24 g / L, and packing of 80 gr. In both cases, aeration, which helps to regulate temperature increases caused by the metabolism of microorganisms and the C: N ratio that is directly related to the availability of nutrients, shows a high percentage of contribution during fermentation. the presence of fiber in the substrates after 24 hours is 26.08% and at 96 hours it is 43.83% in grape bagasse. 46.19% and 60.79% at 24 and 96 hours respectively in Guishe. This is due to the degree of lignification which coincides with the invitro digestibility carried out, showing 33% for guishe and 83% for grape bagasse due to its soluble carbohydrates. The FMS is an alternative to take advantage of agroindustrial waste such as guishe and grape bagasse. Through the FMS can be obtained cellulases of great utility at industrial level. The production of cellulase can be carried out feasibly in bagasse of grapes and stews that by means of mathematical models and optimization can be established parameters that help to make efficient the use of these types of substrates in the feed of ruminants."

Doctoral thesis

Uva Nopal Rumiantes CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Efecto de la adición de enzimas fibrolíticas en dietas empleando Opuntia ficus indica y agave salmiana en dietas suplementadas para bovinos

GUSTAVO LÓPEZ GUARIN ANA VERONICA CHARLES RODRIGUEZ EDUARDO RICARDO FUENTES RODRIGUEZ MARIO ALBERTO CRUZ HERNANDEZ ARMANDO ROBLEDO OLIVO DOLORES GABRIELA MARTÍNEZ VÁZQUEZ RUTH ELIZABETH BELMARES CERDA FERNANDO RUIZ ZÁRATE (2017)

"En los sistemas de producción ganadera, las dietas absorben del 70 al 80% del total de los costos de producción. Opuntia ficus indica y Agave salmiana han demostrado ser una alternativa eficiente y una opción de forraje en la zona árida de México. A través de una fermentación sumergida empleando de fuentes de carbono de bajo costo (forrajes en zona árida) se evaluó la producción de exo-celulasas empleando Bacillus subtilis. El objetivo de esta investigación fue examinar el efecto sobre la producción de enzimas fibrinolíticas exógenas empleando forrajes disponibles (Opuntia y Agave) de las zonas áridas mexicana en dietas suplementadas para bovinos. El efecto de la producción de la enzima fue evaluada en la ingesta de alimento, parámetros productivos, fermentación ruminal y pH. Se utilizaron veinticinco bovinos Beefmaster machos con 5 repeticiones para cada tratamiento; T1 = Opuntia sin enzima, T2 = Opuntia con enzima, T3 = Agave sin enzima, T4 = Agave con enzima, T5 = control. Se realizó."

"In livestock production systems, food represents 70 to 80% of total production costs. Opuntia ficus indica and Agave salmiana have proven to be an efficient alternative and forage option in arid zone of Mexico. Submerged fermentation (SmF) using a low cost carbon sources (forage in arid zone) was evaluated to exo-cellulases production by Bacillus sp. The objective of this research is to examine the effects on the exogenous fibrolytic enzyme addition in available forage (Opuntia and Agave) in the arid Mexican zone on supplemented diet for cattle. The effect of enzyme production was examined in feeding intake, productive parameters, ruminal fermentation, and pH. Twenty five males Beefmaster cattle were used with 5 replicates for each treatment; T1=Opuntia without enzyme, T2=Opuntia with enzyme, T3=Agave without enzyme, T4=Agave with enzyme, T5=control. An enzimatyc kinetic assay was conducted utilizing Agave and Opuntia as substrate. Productive parameters, behavior, metabolites in serum, volatile fatty acid and pH were measured. No significant differences were observed in the measured productive parameters; however T2, presented a significant higher weight gain (KO.05). Metabolic blood test indicated that the glucose content was the only parameter with significant differences. Therefore, the addition of fibrolytic enzymes in diets with Opuntia and Agave as a forage source had a positive effect on animal behavior."

Article

Enzimas Producción Rumiantes CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA