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EFECTOS DE CAMPOS MAGNÉTICOS EN EL METABOLISMO
Y CRECIMIENTO DE Lactobacillus plantarum
Iván Ramírez Jiménez, Christian Pacheco Espino, Karol Bär Villalobos,
Sandra León López, David Enrique Reyes, Yat Sen Wong,
Juan Carlos Ramos Gorbeña
RESUMEN
En la presente investigación se realizaron el cultivo microbiológico de Lactobacillus plantarum y de prepa-
ración de los sistemas de generación de campo magnético alterno de hasta 53 kHz. Se logró determinar la
Lactobacillus plantarum, observado en las
muestras sometidas a campo en tiempos cortos con mediana frecuencia produciendo un aumento en el número
de unidades formadoras de colonias - UFC, aproximadamente en un 70 % más comparado con las muestras
control.
Para el recuento bacteriano se utilizó agar Plate count marca Merck empleando el método de diseminación en
placas de Agar. Para la generación de los campos de inducción magnética de distinta frecuencia, se diseñó,
construyo y probo cinco bobinas tipo Helmholtz de diferentes características que producían campos magné-
awg # 23.
Palabras clave: campos magnéticos alternos, Lactobacillus plantarum, crecimiento, metabolismo
SUMMARY
In the present investigation microbiological culture of Lactobacillus plantarum and preparation systems gen-
Lactobacillus plantarum
in short times with medium frequency causing an increase in the number of colony forming units - UFC, ap-
proximately 70% compared control samples.
Agar for bacterial counts mark Plate count Merck was used method using spread on agar plates. To generate
-
Keywords: Lactobacillus plantarum, growth, metabolism.
INTRODUCCIóN
Uno de los sectores que presenta mayor auge en el Perú, es la industria de lácteos con una tasa anual de cre-
cimiento de 9%. Dentro de sus derivados son bienes altamente cotizados el queso y el yogurt, que en nuestro
país presentan un pujante sector artesanal e industrial en desarrollo. Esta producción se basa en la utilización
de bacterias lácticas como Lactobacillus acidophilus y Streptococcus thermophilus, que se valen de su apaci-
de la capacidad de absorción del sistema digestivo y la producción de bacteriocinas, sustancias proteicas con
capacidad inhibidora de otras bacterias
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El estudio de los factores biofísicos involucrados en
el proceso biotecnológico de la fermentación y sus
la temperatura, pH, concentración de nutrientes y
oxígeno. La velocidad de fermentación del proceso
está en una relación directa con el nivel de división
y concentración celular, siendo esta característica
la principal en los procesos de producción, ya que
determinan el nivel de la calidad del producto. Una
de las fuerzas que afecta a todo organismo sobre la
tierra es el campo magnético, que no puede ser per-
los sistemas vivos, debido a la capacidad de alterar
de re direccionar las biomoléculas y hasta entrar
en resonancia con las moléculas inorgánicas. Estos
efectos son observables metabólicamente a nivel
de un organismo procariota en su división celular y
sobre todo en los canales de iones, estructuras pro-
teicas asociadas a la membrana. Para incrementar
el conocimiento y aplicabilidad en el campo de la,
biotecnología, se ha trabajado en la investigación
de los posibles efectos de los campos magnéticos
de baja intensidad en el crecimiento y metabolismo
de Lactobacllus acidophilus y Lactobacillus plan-
tarum utilizando exposiciones variables de tiempos,
con intensidades del orden de miliGauss y de fre-
cuencias en los órdenes de los Khz.
exposición de un campo magnético variable de baja
intensidad fomentara a una mayor división celular y
no afectara al metabolismo de Lactobacillus plan-
tarum con respecto a los expuestos a condiciones
normales.
OBJETIVOS
Objetivo General:
-
tico de intensidad variable y de baja fre-
cuencia en el crecimiento y metabolismo
de Lactobacillus plantarum.
Objetivos Especícos:
Determinar el rango de intensidad óptima
de campo magnético sobre el crecimiento
y desarrollo de Lactobacillus plantarum.
MATERIAL Y MÉTODOS
Procedimiento Biológico
Se procedió a la reactivación de la cepa ATCC Lac-
tobacillus plantarum en agar tripticasa soya marca
Merck, se incubo a 37°C por lapso de 24 horas, lue-
a un tubo que contenía 5mL de caldo MRS marca se
incubo a 37°C por 24horas.
El cultivo control y el experimental de Lactoba-
cillus plantarum tuvieron los mismos factores in-
trínsecos y extrínsecos (condiciones nutricionales,
temperatura, humedad, pH y el tiempo) para que de-
sarrolle un cultivo joven en condiciones ideales. El
cultivo experimental se expuso al campo magnético
por un tiempo de 3 minutos. Posterior a la exposi-
ción al campo magnético se realizó las diluciones
13 y a partir de esta dilución se realizó la
siembra en agar plate count marca Merck por el mé-
todo de diseminación en placas de agar se incubo a
37°C por 24horas. Finalmente se procedió a realizar
el recuento de las unidades formadoras de colonias
UFC/mL.
Procedimiento de diseño y construcción de las
bobinas
Se diseñaron las bobinas para la investigación
para lo cual se elaboró un software y se cons-
-
ra N°1 y 2) en el laboratorio de Física de la Fa-
cultad de Ingeniería, para hacer las pruebas de
Figura N°1. Software creado para el cálculo aproximado
de bobinas
Figura N°3. Calibración de los campos
magnéticos producidos por la bobinas, por
el método de extrapolación de curvas.
El campo en el interior es aproximadamen-
te 908 mG.
Figura N°2. Todas las Bobinas diseñadas y construidas para generación de campo B máximo a distintas frecuencias
fueron probadas una por una hasta conseguir, la que más alta frecuencia nos daría, y en la que la medición
de campo sea estable
Tabla 1. Resultados de las primeras bobinas tipo Helmholtz diseñadas y construidas en el 2013
Bobina # # awg # de vueltas # de bobinas Diámetro
cm
Resistencia
Ohms
Inductancia
en
milihenrios
Max Rango de
frecuencia en
Khz
# de conductores
1 32 196 3 5.25 51.6 1-10 Unilar
2 32 400 2 5.25 32.6 6.05 10-15 Unilar
3 21 100 2 5.25 1.2 0.415 10-30 Unilar
4 21 24 2 5.25 0.3 0.101 10-20 Unilar
5 21 2 0.4 0.354 20-60 Doble
6 - - - - -
Se ha logrado a diseñar y construir varias bobinas que funciona muy bien entre las frecuencias de 10- 53 KHz,
Se calibraron los campos magnéticos alternos producidos dentro de las bobinas mediante el método de extra-
max. Limitado de medida de la inducción magnética.
RESULTADOS
Para la generación de los campos de inducción magnética de distinta frecuencia, se diseñaron, construyeron y
probaron cinco bobinas tipo Helmholtz de diferentes características que producían campos magnéticos estables
en tiempos cortos y mediana frecuencia en una de las bobinas ha reportado un recuento de unidades formadoras
de colonia en promedio al 70% en comparación con el recuento control. Esta diferencia se ha podido obtener
Figura N°5. Recuento de Unidades Formadoras de Colonia UFC/mL
Figura N°4 Calibración de los campos magnéticos
producidos por la bobinas, por el método de extra-
polación de curvas.
El campo en el interior es aproximadamente 2810
mG
Figura. N° 7. Crecimiento de Lactoba-
cillus plantarum, lado izquierdo control
y lado derecho expuesto a campo mag-
nético.
DISCUSIóN
Considerando que no hemos podido disponer de re-
ferencias en otros trabajos exactamente en cepas de
Lactobacillus sometidos a campos magnéticos, pero
si con respecto a otro tipo de bacterias, que tam-
bién presenta propiedades de fermentación, como
sobre el crecimiento de Saccharomyces cerevísiae
desarrollado por Zapata, M y otros. Que muestran
magnéticos variables del orden de los KHz en el
desarrollo de Saccharomyces cerevísiae. Podemos
podido determinar que en pruebas consecutivas de
recuento bacteriano para Lactobacillus plantarum,
la acción de un campo magnético variable dentro
del rango de 50 KHz, perpendicular al campo mag-
nético terrestre, con intensidad de 100 miliGauus,
las muestras de Lactobacillus plantarum expuestas
a disparos de una duración de 180 segundos, den-
tro de una bobina especialmente diseñada con la
-
nerando desarrollos sorpresivos de Lactobacillus
plantarum, que de acuerdo a los resultados expe-
la fermentación, casi se ha duplicado en el mismo
tiempo comparado con las muestras no expuestas
al campo, a las que nosotros denominamos control.
Si estos resultados se volverían a repetir en traba-
jos siguientes la hipótesis quedaría completamente
-
tigación a nivel de aplicación en un prototipo de
proyección industrial.
Es menester considerar que los resultados obteni-
dos, es el fruto del esfuerzo, de haber considerado
y probado tres métodos para desarrollo de las colo-
nias de bacterias, solo con el tercer método utilizan-
do agua peptonada y con diluciones hasta 10-12 se
ha llegado a los resultados que se está reportando.
AGRADECIMIENTOS
Agradecer de manera especial al Ing. Víctor Zapata
Canepa y al Sr. Fernando Torres del Laboratorio de
Física de la Facultad de Ingeniería de la Universi-
dad Ricardo Palma por el apoyo y las facilidades
brindadas para la realización de la presente inves-
tigación.
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