Colección de Microorganismos asociados al cacao de Casaluker S.A.

Claudia Milena Rodriguez López; Martha Lucia Cepeda; Narmer Fernando Galeano Vanegas; Patricia Del Portillo Obando; Dayana Calderon; Pedro Filipe De Brito Brandão; Andrés Fernando González Barrios; Miguel Fernández Niño; Jenny Lorena Aguirre Mejia; Hector Hugo Olarte Noreña; Maria Jose Chica Morales

doi:10.15472/729vjx

Colección de Microorganismos asociados al cacao de Casaluker S.A.

Citation

Rodriguez López C M, Cepeda M L, Galeano Vanegas N F, Del Portillo Obando P, Calderon D, De Brito Brandão P F, González Barrios A F, Fernández Niño M, Aguirre Mejia J L, Olarte Noreña H H, Chica Morales M J, Universidad Católica de Manizales, CorpoGen, Universidad Nacional de Colombia, Universidad de los Andes (2022). Colección de Microorganismos asociados al cacao de Casaluker S.A.. Version 1.1. CasaLuker S.A.. Occurrence dataset https://doi.org/10.15472/729vjx accessed via GBIF.org on 2024-12-15.

Description

La colección de microorganismos asociados al cacao de CasaLuker S.A. es el repositorio de información acerca de la biodiversidad asociada a la cadena de valor del cacao. Su objetivo es identificar, catalogar y divulgar información taxonómica y ecológica de microorganismos que puedan mejorar el cultivo y procesamiento de cacao, además de promover la conservación ex situ de los mismos. Esta colección facilitará el desarrollo de proyectos de investigación científica en conjunto con otras instituciones, generando conocimiento que permita obtener mejores productos derivados del cacao y, a la vez, apoyar estrategias de conservación de la biodiversidad y gestión de servicios ecosistémicos en este sector productivo.

Actualmente, esta colección está conformada por hongos (22 hongos filamentosos y 10 levaduras) y bacterias (191) aisladas de procesos de postcosecha de cacao (fermentación), así como de frutos de cacao, en la finca GranjaLuker, en el municipio de Palestina, Caldas, Colombia.

Sampling Description

Study Extent

El proyecto se desarrolla en la finca GranjaLuker en el municipio de Palestina, Caldas. Entre el año 2015 y 2021 se colectaron aislados de bacterias, hongos filamentosos y levaduras, de muestras de fruto de cacao y granos de cacao cada día durante procesos de fermentación.

Sampling

Las muestras recolectadas son representativas de la finca GranjaLuker, Palestina, Caldas, Colombia. Se estudiaron varios procesos de fermentación entre los años 2015 y 2021. Para los montajes experimentales se recolectaron entre 2000 y 4000 mazorcas de cacao de las variedades disponibles en la finca GranjaLuker (TSH 565, FSA 13, ICS-1 y Luker 40, entre otros). Se tomaron aleatoriamente frutos de cacao (o mazorcas) maduras previo al proceso de desgranado. Para el montaje de los procesos de fermentación se tomaron todas las medidas de asepsia. En cajones de madera se adicionaron masas de cacao con tamaños entre 200 y 400 kg y se tomaron muestras de 200 a 500 g de fermento de cacao durante el proceso de fermentación desde el inicio hasta el día 8, evaluando simultáneamente la temperatura, el pH y el porcentaje de granos bien fermentados. Se realizaron volteos de la masa de cacao cada 48 horas hasta la finalización del proceso.

Quality Control

En todos los procesos de muestreo y procesamiento se tomaron medidas de asepsia, tomando entre tres y cinco replicas experimentales. En los procesos de aislamiento se seleccionaron solamente colonias axénicas, consideradas puras por su morfología a nivel macro y microscópico. Una vez criopreservadas las cepas, se realizaron controles periódicos evaluando su viabilidad, estabilidad morfológica y pureza. En los procesos de identificación por técnicas moleculares por secuenciación de genes "housekeeping" (16S rRNA e ITS), así como de genoma completo, se utilizó ADN extraído o amplificado a una concentración superior a 50 ng/µL, y razón 260/280 = 1,8-2,0. Se realizó la comparación de las secuencias obtenidas con secuencias reportadas en bases de datos públicas (GenBank-NCBI, UNITE, RDP-Warcup Fungal ITS), tomando como criterio una similitud superior al 97-98% para identificar la cepa como perteneciente a una especie. Para confirmar la identificación taxonómica de los ejemplares que ingresen a la colección se utiliza la clasificación polifásica, la cual combina los caracteres fenotípicos clásicos y los genotípicos mencionados anteriormente, utilizando la literatura disponible para la identificación taxonómica: Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, The Procaryotes, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.

Method steps

Componente Bacterias: Para el estudio de las bacterias presentes en los procesos de fermentación de cacao se tomaron las muestras de grano de cacao desde el inicio hasta el día 8. En condiciones asépticas se pesaron de 5 a 10 g y se sumergieron en agua peptonada (en proporción 1:10). Posteriormente, se prepararon diluciones seriadas hasta 10-10, estas diluciones se siembran en diferentes medios de cultivo (Medio TSA, agar LB, agar nutritivo o agar OGY, entre otros) y bajo diferentes condiciones de cultivo (temperatura: 25 °C, 30 °C y 37 °C; tiempo de incubación: 48 h y 72 h). A partir de los cultivos de agar se seleccionaron colonias de acuerdo con su morfología (macroscópica y microscópica). Las cepas bacterianas que se consideraron axénicas fueron criopreservadas a – 80 °C en medio LB con glicerol en una concentración del 20% y depositados en la Colección de Microorganismos asociados al cacao de CasaLuker S.A (CMCL). Se realizó la identificación molecular de las cepas de mayor interés por su potencial en procesos biotecnológicos; para esto se realizó inicialmente un análisis de Single-Stranded Conformational Polimorfism (SSCP), siguiendo procedimientos previamente establecidos (Montaño-Salazar et al., 2018), mediante la discriminación de los perfiles electroforéticos únicos de las regiones V4 y V5 del gen 16S rRNA (Dohrmann & Tebbe, 2008). Para las bacterias que mostraron distintos perfiles de SSCP se realizó la amplificación del gen 16S rRNA (utilizando los primers 27F y 1492R), análisis bioinformáticos y asignación taxonómica mediante comparación con bases de datos (Rodríguez-López et al., 2020). Finalmente, se realizó la secuenciación del genoma completo de tres cepas por su potencial en procesos biotecnológicos; para esto se realizó la extracción de ADN genómico, se analizó la calidad y cantidad del ADN (Nanodrop y electroforesis en un gel de agarosa), y el proceso de secuenciación con tecnología de Illumina Paired End 150pb (Novogene).
Componente Levaduras: Para el estudio de levaduras presentes en los procesos de fermentación se tomaron muestras de grano de cacao desde el inicio hasta el día 8. En condiciones asépticas se pesaron de 5 a 10 g y se sumergieron en agua peptonada (en proporción 1:10). Se prepararon diluciones seriadas hasta 10-10, y se sembraron en diferentes medios de cultivo (Medio TSA, agar Saboreaud o PDA), bajo diferentes condiciones de cultivo (temperatura: 25 °C y 30 °C; tiempo de incubación: 2 días y 1 semana). A partir de los cultivos de agar se seleccionaron colonias, se aislaron y se seleccionaron de acuerdo con su morfología. Los microorganismos aislados fueron criopreservados a – 80 °C y depositados en la Colección de Microorganismos asociados al cacao de CasaLuker S.A (CMCL).
Componente Hongos filamentosos: Para el estudio de hongos filamentosos presentes en la postcosecha del cacao se tomaron muestras de frutos de cacao y granos desde el inicio hasta el día 8 del proceso de fermentación de cacao. En condiciones asépticas se cortaron trozos de 1 cm2 por cada mazorca muestreada, se pesaron de 5 a 10 g y se sumergieron en agua peptonada (en proporción 1:10). Se prepararon diluciones seriadas hasta 1x10-10, se sembraron en diferentes medios de cultivo (Medio TSA, Saboreaud o PDA) y bajo diferentes condiciones de cultivo (temperatura: 25 °C y 30 °C; tiempo de incubación: 2 días y 1 semana). A partir de los cultivos de agar se seleccionaron colonias, se aislaron y se seleccionaron de acuerdo con su morfología. Los microorganismos aislados fueron criopreservados a – 80 °C y depositados en la Colección de Microorganismos asociados al cacao de CasaLuker S.A (CMCL).

Additional info

Este conjunto de datos fue publicado con el apoyo del proyecto CESP “OpenPSD – Engage and promote the private sector in open biodiversity data publication (ID CESP2019-004)”, y la alianza con la Asociación Nacional de Empresarios de Colombia (ANDI) a través de su iniciativa “Biodiversidad y Desarrollo” (Datos abiertos sobre biodiversidad desde el sector empresarial). Agradecemos la colaboración y el incentivo para compartir datos desde el sector empresarial. This dataset was published with support of the CESP project “OpenPSD – Engage and promote the private sector in open biodiversity data publication (ID CESP2019-004)”, and the alliance with the National Business Association of Colombia (ANDI) through its initiative "Biodiversity and Development" (Biodiversity open data from the private sector). We are grateful with the colaboration and incentive to share data from the private sector.

Taxonomic Coverages

De 191 bacterias aisladas, se identificaron 62 hasta nivel de genero, 9 hasta nivel de especie y 120 hasta nivel de reino.

Bacteria
rank: kingdom
Bacillales
rank: order
Enterobacterales
rank: order

De 32 hongos aisladas,12 se clasificaron hongos filamentosos y 10 como levaduras. Todos los registros están identificados a reino en este momento.

Fungi
rank: kingdom

Geographic Coverages

Los datos se tomaron en la finca GranjaLuker en el municipio de Palestina, Caldas, Colombia.

Bibliographic Citations

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