EFECTO DE BACILLUS EN LA CONCENTRACIÓN
DE MATERIA ORGÁNICA Y CARGA DE VIBRIO
SPP. EN SEDIMENTOS DE ESTANQUES DE
CULTIVO DE CAMARÓN
EFFECT OF BACILLUS ON ORGANIC MATTER
CONCENTRATION AND VIBRIO SPP. LOAD IN SEDIMENTS
FROM SHRIMP FARMING PONDS
Bryan Alvaro Pindo Gavilanes
Universidad Técnica de Machala
Lita Scarlett Sorroza Ochoa
Universidad Técnica de Machala
pág. 7676
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i4.19360
Efecto de Bacillus en la concentración de materia orgánica y carga de Vibrio
spp. en sedimentos de estanques de cultivo de camarón
Bryan Alvaro Pindo Gavilanes1
bryanpindo@gmail.com
https://orcid.org/0009-0007-0975-1125
Universidad Técnica de Machala
Ecuador
Lita Scarlett Sorroza Ochoa
slita@utmachala.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-8829-0414
Universidad Técnica de Machala
Ecuador
RESUMEN
La camaronicultura en Ecuador se ha intensificado en los últimos años, trayendo consigo la acumulación
de materia orgánica y la proliferación de bacterias oportunistas en los sedimentos. Por ende, el objetivo
del estudio fue evaluar la aplicación de un probiótico comercial a base de Bacillus subtilis y B.
licheniformis como una estrategia biológica para la biorremediación de la materia orgánica y el control
de Vibrio spp. en sedimentos. El diseño experimental fue completamente al azar, consistió en tres
tratamientos (1,5; 3 y 4,5 L ha⁻¹) y un control, cada uno con tres réplicas por un periodo de 20 días. La
materia orgánica se midió mediante el método de Walkley & Black y la carga de Vibrio spp. en
CHROMagar™ Vibrio. Los resultados de la materia orgánica mostraron diferencias significativas (p <
0,05) con respecto al control, mientras que en la presencia de Vibrio spp., hubo una diferencia numérica
con una reducción del 23% en relación al control. Se concluye que los Bacillus spp. funcionan como
agentes biorremediadores, aunque una selección de cepas con alta capacidad enzimática y efecto
antagonista optimizaría su aplicación para programas de biorremediación más efectivos.
Palabras clave: biorremediador, materia orgánica, Bacillus, Vibrio spp
1 Autor principal
Correspondencia: bryanpindo@gmail.com
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i4.19360
Efecto de Bacillus en la concentración de materia orgánica y carga de Vibrio
spp. en sedimentos de estanques de cultivo de camarón
Bryan Alvaro Pindo Gavilanes1
bryanpindo@gmail.com
https://orcid.org/0009-0007-0975-1125
Universidad Técnica de Machala
Ecuador
Lita Scarlett Sorroza Ochoa
slita@utmachala.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-8829-0414
Universidad Técnica de Machala
Ecuador
RESUMEN
La camaronicultura en Ecuador se ha intensificado en los últimos años, trayendo consigo la acumulación
de materia orgánica y la proliferación de bacterias oportunistas en los sedimentos. Por ende, el objetivo
del estudio fue evaluar la aplicación de un probiótico comercial a base de Bacillus subtilis y B.
licheniformis como una estrategia biológica para la biorremediación de la materia orgánica y el control
de Vibrio spp. en sedimentos. El diseño experimental fue completamente al azar, consistió en tres
tratamientos (1,5; 3 y 4,5 L ha⁻¹) y un control, cada uno con tres réplicas por un periodo de 20 días. La
materia orgánica se midió mediante el método de Walkley & Black y la carga de Vibrio spp. en
CHROMagar™ Vibrio. Los resultados de la materia orgánica mostraron diferencias significativas (p <
0,05) con respecto al control, mientras que en la presencia de Vibrio spp., hubo una diferencia numérica
con una reducción del 23% en relación al control. Se concluye que los Bacillus spp. funcionan como
agentes biorremediadores, aunque una selección de cepas con alta capacidad enzimática y efecto
antagonista optimizaría su aplicación para programas de biorremediación más efectivos.
Palabras clave: biorremediador, materia orgánica, Bacillus, Vibrio spp
1 Autor principal
Correspondencia: bryanpindo@gmail.com
pág. 7677
Effect of Bacillus on organic matter concentration and Vibrio spp. load in
sediments from shrimp farming ponds
ABSTRACT
Shrimp farming in Ecuador has intensified in recent years, bringing with it the accumulation of organic
matter and the proliferation of opportunistic bacteria in sediments. Therefore, the objective of the study
was to evaluate the application of a commercial probiotic based on Bacillus subtilis and B. licheniformis
as a biological strategy for bioremediation of organic matter and control of Vibrio spp. in sediments.
The experimental design was completely randomized, consisting of three treatments (1.5; 3 and 4.5 L
ha-¹) and a control, each with three replicates for a period of 20 days. Organic matter was measured by
the Walkley & Black method and Vibrio spp. load was measured by CHROMagar™ Vibrio. The results
of organic matter showed significant differences (p < 0.05) with respect to the control, while in the
presence of Vibrio spp. there was a numerical difference with a reduction of 23% in relation to the
control. It is concluded that Bacillus spp. act as effective bioremediation agents; however, the selection
of strains with high enzymatic activity and strong antagonistic effects would optimize their application,
leading to more efficient bioremediation programs.
Keywords: bioremediator, organic matter, Bacillus, Vibrio spp
Artículo recibido 20 julio 2025
Aceptado para publicación: 20 agosto 2025
Effect of Bacillus on organic matter concentration and Vibrio spp. load in
sediments from shrimp farming ponds
ABSTRACT
Shrimp farming in Ecuador has intensified in recent years, bringing with it the accumulation of organic
matter and the proliferation of opportunistic bacteria in sediments. Therefore, the objective of the study
was to evaluate the application of a commercial probiotic based on Bacillus subtilis and B. licheniformis
as a biological strategy for bioremediation of organic matter and control of Vibrio spp. in sediments.
The experimental design was completely randomized, consisting of three treatments (1.5; 3 and 4.5 L
ha-¹) and a control, each with three replicates for a period of 20 days. Organic matter was measured by
the Walkley & Black method and Vibrio spp. load was measured by CHROMagar™ Vibrio. The results
of organic matter showed significant differences (p < 0.05) with respect to the control, while in the
presence of Vibrio spp. there was a numerical difference with a reduction of 23% in relation to the
control. It is concluded that Bacillus spp. act as effective bioremediation agents; however, the selection
of strains with high enzymatic activity and strong antagonistic effects would optimize their application,
leading to more efficient bioremediation programs.
Keywords: bioremediator, organic matter, Bacillus, Vibrio spp
Artículo recibido 20 julio 2025
Aceptado para publicación: 20 agosto 2025
pág. 7678
INTRODUCCIÓN
En la actualidad, la acuicultura es uno de los sectores productivos con mayor crecimiento, con un
promedio anual superior al 8%. Este incremento se atribuye a los métodos de cultivos que buscan
intensificar la producción y satisfacer la demanda mundial de productos marinos (Jasmin et al., 2020).
Ecuador es uno de los principales exportadores y productores de camarón (Penaeus vannamei), y para
el 2024 alcanzó un récord histórico al exportar un total de 1,2 millones de toneladas métricas,
significando más de un 40% de las exportaciones ecuatorianas (Cámara Nacional de Acuacultura, 2025).
Sin embargo, el cultivo intensivo ha conducido a la acumulación de sustancias tóxicas y materia orgánica
(Lopes et al., 2020), ya que estos nutrientes provienen de la descomposición de alimento no ingerido,
animales muertos, heces, vegetación y productividad primaria (Oliveira, 2021). Esta carga orgánica
deteriora los ecosistemas de los estanques de cultivo, en especial cuando la acumulación excede la
capacidad bacteriana natural para reciclar esos nutrientes (Jasmin et al., 2020).
El impacto ambiental en los ecosistemas de las piscinas varían desde un desequilibrio ecológico en la
calidad de agua (Dróżdż et al., 2020), formación de zonas anóxicas, disminución de la supervivencia,
declive de los niveles de oxígeno disuelto y del pH (Oliveira, 2021; Navarrete et al., 2022), e incluso
inducen a la proliferación de bacterias patógenas oportunistas que pueden llegar a dominar estos nichos
ecológicos, produciendo diferentes tipos de enfermedades y aumentando la mortalidad del cultivo
(Alfiansah et al., 2018; Olmos et al., 2020).
La biorremediación resulta una estrategia biotecnológica para la degradación, eliminación, reducción o
conversión de contaminantes complejos mediante el uso de organismos biológicos como los hongos o
las bacterias (Mishra et al., 2021; Shivalkar et al., 2021), actuando por dos mecanismos: inmovilización
(por ejemplo, oxidación enzimática) y movilización (por ejemplo, bioacumulación) (Ayilara & Babalola,
2023). Aunque este método puede depender del pH, oxígeno disuelto, temperatura (Abatenh et al., 2017;
Mishra et al., 2021), de la cantidad y toxicidad de los contaminantes, condiciones hidrogeológicas y de
la ecología microbiana (Jasmin et al., 2020).
Dentro de los candidatos microbianos que se encuentran en los probióticos se destaca el género Bacillus,
distinguiéndose por su capacidad de producir esporas altamente resistentes (Hlordzi et al., 2020;
Kuebutornye et al., 2019; Zheng et al., 2025), metabolitos antagónicos contra una gran cantidad de
INTRODUCCIÓN
En la actualidad, la acuicultura es uno de los sectores productivos con mayor crecimiento, con un
promedio anual superior al 8%. Este incremento se atribuye a los métodos de cultivos que buscan
intensificar la producción y satisfacer la demanda mundial de productos marinos (Jasmin et al., 2020).
Ecuador es uno de los principales exportadores y productores de camarón (Penaeus vannamei), y para
el 2024 alcanzó un récord histórico al exportar un total de 1,2 millones de toneladas métricas,
significando más de un 40% de las exportaciones ecuatorianas (Cámara Nacional de Acuacultura, 2025).
Sin embargo, el cultivo intensivo ha conducido a la acumulación de sustancias tóxicas y materia orgánica
(Lopes et al., 2020), ya que estos nutrientes provienen de la descomposición de alimento no ingerido,
animales muertos, heces, vegetación y productividad primaria (Oliveira, 2021). Esta carga orgánica
deteriora los ecosistemas de los estanques de cultivo, en especial cuando la acumulación excede la
capacidad bacteriana natural para reciclar esos nutrientes (Jasmin et al., 2020).
El impacto ambiental en los ecosistemas de las piscinas varían desde un desequilibrio ecológico en la
calidad de agua (Dróżdż et al., 2020), formación de zonas anóxicas, disminución de la supervivencia,
declive de los niveles de oxígeno disuelto y del pH (Oliveira, 2021; Navarrete et al., 2022), e incluso
inducen a la proliferación de bacterias patógenas oportunistas que pueden llegar a dominar estos nichos
ecológicos, produciendo diferentes tipos de enfermedades y aumentando la mortalidad del cultivo
(Alfiansah et al., 2018; Olmos et al., 2020).
La biorremediación resulta una estrategia biotecnológica para la degradación, eliminación, reducción o
conversión de contaminantes complejos mediante el uso de organismos biológicos como los hongos o
las bacterias (Mishra et al., 2021; Shivalkar et al., 2021), actuando por dos mecanismos: inmovilización
(por ejemplo, oxidación enzimática) y movilización (por ejemplo, bioacumulación) (Ayilara & Babalola,
2023). Aunque este método puede depender del pH, oxígeno disuelto, temperatura (Abatenh et al., 2017;
Mishra et al., 2021), de la cantidad y toxicidad de los contaminantes, condiciones hidrogeológicas y de
la ecología microbiana (Jasmin et al., 2020).
Dentro de los candidatos microbianos que se encuentran en los probióticos se destaca el género Bacillus,
distinguiéndose por su capacidad de producir esporas altamente resistentes (Hlordzi et al., 2020;
Kuebutornye et al., 2019; Zheng et al., 2025), metabolitos antagónicos contra una gran cantidad de
pág. 7679
bacterias patógenas (Hlordzi et al., 2020) y una buena resistencia al estrés, llegando a soportar
fluctuaciones de pH y altas temperaturas (Cai et al., 2020), garantizando su supervivencia en condiciones
ambientales adversas. Además, los Bacillus, al ser heterogéneos, genotípica y fenotípicamente, cuentan
con propiedades fisiológicas que les confieren la capacidad de biorremediar residuos orgánicos de
diferentes orígenes (Soltani et al., 2019), incluyendo proteasa, celulosa y amilasa (Cai et al., 2020).
Se ha evidenciado que las bacterias pertenecientes al género Bacillus son biorremediadores eficientes,
colaborando al ciclo del nitrógeno y equilibrando el microbioma en sistemas acuáticos (Hlordzi et al.,
2020; Kuebutornye et al., 2019; Lopes, 2021; Rosamma & Swapna, 2006). Especies como B. subtilis,
B. licheniformis, B. cereus y B. coagulans, entre otras, han sido utilizadas como biorremediadores en
estanques de camarón (El-Saadony et al., 2021; James et al., 2021; Pal et al., 2020), lo que permite
evidenciar su importancia en la sostenibilidad de los niveles de oxígeno, el ciclo de nitrógeno
(nitrificación y desnitrificación) y la degradación de la materia orgánica (Lopes et al., 2020).
Por ello, la biorremediación se ha propuesto como una estrategia biológica para disminuir la
acumulación de materia orgánica, ya que permite el reciclaje de nutrientes y la mineralización de
compuestos nitrogenados mediante el uso de bacterias con enzimas hidrolíticas capaces de descomponer
dichos compuestos. Con ello, el objetivo del presente estudio es evaluar de forma in vitro la capacidad
de un probiótico a base de Bacillus subtilis y B. licheniformis para la degradación de la materia orgánica
de suelos provenientes de piscinas camaroneras.
METODOLOGÍA
Las muestras de suelo se extrajeron de la camaronera Pesquera Rojas, ubicada cerca de la ciudad de
Machala con las coordenadas 3°17'38.3"S 79°58'18.0"W, utilizando palas en un área cercana a la
compuerta de salida, a una profundidad no mayor de 10 cm por punto. Luego se homogenizó la muestra.
Esta muestra provenía de una piscina de 10 ha destinada a la producción de camarón (P. vannamei), que
tenía 3 días de haber finalizado su ciclo de cultivo, posteriormente, se transportó al laboratorio de suelos,
ubicado en la Facultad de Ciencias Agropecuarias, Machala para su respectivo análisis.
Diseño experimental
El ensayo se estableció bajo un diseño completamente al azar (DCA), donde se utilizó como unidades
experimentales cajas de plástico con una capacidad de 15 L (20 × 24 × 32.5 cm; alto × ancho × largo),
bacterias patógenas (Hlordzi et al., 2020) y una buena resistencia al estrés, llegando a soportar
fluctuaciones de pH y altas temperaturas (Cai et al., 2020), garantizando su supervivencia en condiciones
ambientales adversas. Además, los Bacillus, al ser heterogéneos, genotípica y fenotípicamente, cuentan
con propiedades fisiológicas que les confieren la capacidad de biorremediar residuos orgánicos de
diferentes orígenes (Soltani et al., 2019), incluyendo proteasa, celulosa y amilasa (Cai et al., 2020).
Se ha evidenciado que las bacterias pertenecientes al género Bacillus son biorremediadores eficientes,
colaborando al ciclo del nitrógeno y equilibrando el microbioma en sistemas acuáticos (Hlordzi et al.,
2020; Kuebutornye et al., 2019; Lopes, 2021; Rosamma & Swapna, 2006). Especies como B. subtilis,
B. licheniformis, B. cereus y B. coagulans, entre otras, han sido utilizadas como biorremediadores en
estanques de camarón (El-Saadony et al., 2021; James et al., 2021; Pal et al., 2020), lo que permite
evidenciar su importancia en la sostenibilidad de los niveles de oxígeno, el ciclo de nitrógeno
(nitrificación y desnitrificación) y la degradación de la materia orgánica (Lopes et al., 2020).
Por ello, la biorremediación se ha propuesto como una estrategia biológica para disminuir la
acumulación de materia orgánica, ya que permite el reciclaje de nutrientes y la mineralización de
compuestos nitrogenados mediante el uso de bacterias con enzimas hidrolíticas capaces de descomponer
dichos compuestos. Con ello, el objetivo del presente estudio es evaluar de forma in vitro la capacidad
de un probiótico a base de Bacillus subtilis y B. licheniformis para la degradación de la materia orgánica
de suelos provenientes de piscinas camaroneras.
METODOLOGÍA
Las muestras de suelo se extrajeron de la camaronera Pesquera Rojas, ubicada cerca de la ciudad de
Machala con las coordenadas 3°17'38.3"S 79°58'18.0"W, utilizando palas en un área cercana a la
compuerta de salida, a una profundidad no mayor de 10 cm por punto. Luego se homogenizó la muestra.
Esta muestra provenía de una piscina de 10 ha destinada a la producción de camarón (P. vannamei), que
tenía 3 días de haber finalizado su ciclo de cultivo, posteriormente, se transportó al laboratorio de suelos,
ubicado en la Facultad de Ciencias Agropecuarias, Machala para su respectivo análisis.
Diseño experimental
El ensayo se estableció bajo un diseño completamente al azar (DCA), donde se utilizó como unidades
experimentales cajas de plástico con una capacidad de 15 L (20 × 24 × 32.5 cm; alto × ancho × largo),
pág. 7680
siendo un total de 12 para la realización de 3 réplicas. Estas cajas se cubrieron con sedimento hasta una
altura de 10 cm y con una columna de 5 cm de agua de mar filtrada a una salinidad de 27 ppt, con
aireación constante.
Se aplicaron 3 tratamientos (1,5 L ha⁻¹; 3 L ha⁻¹; 4,5 L ha⁻¹) y un tratamiento control (Tabla 1). El inóculo
utilizado en los tratamientos estuvo compuesto por B. subtilis y B. licheniformis (probiótico comercial
BIO.BS.BL) a una concentración de 1 × 10⁸ y 1 × 10⁹ UFC ml⁻¹, respectivamente. La activación
bacteriana se efectuó de acuerdo con lo establecido por Rosabal et al. (2022), con ajustes menores para
adaptarlo al diseño experimental, con 2 g de úrea, 24 g de melaza y 1000 ml de agua de mar filtrada a
27 ppt, fermentado por 20 h y se ajustó a un volumen de 100 ml por tratamiento.
Tabla 1
Tratamientos aplicados en el estudio
Tratamientos Equivalente (L ha-1) Dosis del producto (μl)
T0 0 0
T1 1,5 11,7
T2 3 23,4
T3 4,5 35,1
Para la evaluación estadística se utilizó un ANOVA de un factor intergrupos como prueba paramétrica
para comparar las varianzas entre tratamientos con diferentes concentraciones del probiótico a base de
B. subtilis y B. licheniformis, utilizando un nivel de significancia α = 0.05. El procesamiento estadístico
se realizó con el programa SPSS Statistics, versión 25.0 Base para Windows, con un nivel de confianza
del 95%.
Ensayo experimental
La muestra de suelo (100 kg) se homogenizó en un tanque de 250 L, posteriormente, se distribuyó en
las cajas plásticas en relación de 7,8 kg por unidad experimental, hasta llegar a los 10 cm de altura, con
una columna de agua de 5 cm y aireación constante. A continuación, se procedió a determinar la
concentración de materia orgánica (MO), pH y un análisis microbiológico para establecer la carga de
Vibrio spp.
siendo un total de 12 para la realización de 3 réplicas. Estas cajas se cubrieron con sedimento hasta una
altura de 10 cm y con una columna de 5 cm de agua de mar filtrada a una salinidad de 27 ppt, con
aireación constante.
Se aplicaron 3 tratamientos (1,5 L ha⁻¹; 3 L ha⁻¹; 4,5 L ha⁻¹) y un tratamiento control (Tabla 1). El inóculo
utilizado en los tratamientos estuvo compuesto por B. subtilis y B. licheniformis (probiótico comercial
BIO.BS.BL) a una concentración de 1 × 10⁸ y 1 × 10⁹ UFC ml⁻¹, respectivamente. La activación
bacteriana se efectuó de acuerdo con lo establecido por Rosabal et al. (2022), con ajustes menores para
adaptarlo al diseño experimental, con 2 g de úrea, 24 g de melaza y 1000 ml de agua de mar filtrada a
27 ppt, fermentado por 20 h y se ajustó a un volumen de 100 ml por tratamiento.
Tabla 1
Tratamientos aplicados en el estudio
Tratamientos Equivalente (L ha-1) Dosis del producto (μl)
T0 0 0
T1 1,5 11,7
T2 3 23,4
T3 4,5 35,1
Para la evaluación estadística se utilizó un ANOVA de un factor intergrupos como prueba paramétrica
para comparar las varianzas entre tratamientos con diferentes concentraciones del probiótico a base de
B. subtilis y B. licheniformis, utilizando un nivel de significancia α = 0.05. El procesamiento estadístico
se realizó con el programa SPSS Statistics, versión 25.0 Base para Windows, con un nivel de confianza
del 95%.
Ensayo experimental
La muestra de suelo (100 kg) se homogenizó en un tanque de 250 L, posteriormente, se distribuyó en
las cajas plásticas en relación de 7,8 kg por unidad experimental, hasta llegar a los 10 cm de altura, con
una columna de agua de 5 cm y aireación constante. A continuación, se procedió a determinar la
concentración de materia orgánica (MO), pH y un análisis microbiológico para establecer la carga de
Vibrio spp.
pág. 7681
En el caso del análisis de MO, se tomaron 500 g de cada uno de los tratamientos para determinar datos
iniciales. Estas se secaron en estufa a 60 °C durante 48 h, para conocer el contenido de MO, se utilizó
el método de Walkley & Black en base al protocolo establecido por Barrezueta-Unda et al. (2020).
En cambio, el análisis microbiológico se llevó a cabo con la extracción de muestras de sedimento a una
profundidad de 2 cm, para luego elaborar un pool entre las unidades experimentales del mismo
tratamiento, con el fin de minimizar los efectos de variabilidad de muestras individuales. Para la siembra,
se realizaron diluciones seriadas de 1:10 en tubos de ensayo de 15 ml, haciendo uso de solución salina
al 2,7% (2,7 g de NaCl en 100 ml de agua destilada), colocando 1 g de sedimento y enrasando a 10 ml,
para sembrar la cantidad de 100 μl en placas petri e incubarlas por 24 h a 30 °C. Se utilizó el medio de
cultivo CHROMagar™ Vibrio. Una vez finalizado el ensayo (que tuvo una duración de 20 días), se
realizó nuevamente el análisis de MO y microbiológico para recolectar los resultados.
Por otra parte, los tratamientos se aplicaron de forma consecutiva para lograr una colonización de las
bacterias en el medio, posteriormente se aplicó una dosis de refuerzo cada 5 días, y en el caso del
tratamiento control, solo se aplicó el medio de activación sin probióticos. Además, se registró el oxígeno
disuelto (OD) de la columna de agua; para los sedimentos se dio seguimiento a la temperatura y pH
según lo establecido por Sandoval et al. (2012).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La media de las concentraciones de MO presentó diferencias significativas en relación con las diferentes
aplicaciones del probiótico a base de B. subtilis y B. licheniformis (p < 0,05) (Tabla 2), con lo cual se
infiere que la inoculación de Bacillus logra una disminución en la concentración de materia orgánica en
cada uno de los tratamientos (1,5; 3 y 4,5 L ha⁻¹) al compararlo con el tratamiento control, estableciendo
una descomposición de la MO por la presencia de las bacterias del género Bacillus. Según James et al.,
(2021) y Pal et al. (2020), esto se debe a que estos microorganismos pueden transformar los detritus
orgánicos mediante una variedad de enzimas, logrando descomponer macromoléculas como el almidón
y las proteínas para posteriormente utilizarlas como energía.
En el caso del análisis de MO, se tomaron 500 g de cada uno de los tratamientos para determinar datos
iniciales. Estas se secaron en estufa a 60 °C durante 48 h, para conocer el contenido de MO, se utilizó
el método de Walkley & Black en base al protocolo establecido por Barrezueta-Unda et al. (2020).
En cambio, el análisis microbiológico se llevó a cabo con la extracción de muestras de sedimento a una
profundidad de 2 cm, para luego elaborar un pool entre las unidades experimentales del mismo
tratamiento, con el fin de minimizar los efectos de variabilidad de muestras individuales. Para la siembra,
se realizaron diluciones seriadas de 1:10 en tubos de ensayo de 15 ml, haciendo uso de solución salina
al 2,7% (2,7 g de NaCl en 100 ml de agua destilada), colocando 1 g de sedimento y enrasando a 10 ml,
para sembrar la cantidad de 100 μl en placas petri e incubarlas por 24 h a 30 °C. Se utilizó el medio de
cultivo CHROMagar™ Vibrio. Una vez finalizado el ensayo (que tuvo una duración de 20 días), se
realizó nuevamente el análisis de MO y microbiológico para recolectar los resultados.
Por otra parte, los tratamientos se aplicaron de forma consecutiva para lograr una colonización de las
bacterias en el medio, posteriormente se aplicó una dosis de refuerzo cada 5 días, y en el caso del
tratamiento control, solo se aplicó el medio de activación sin probióticos. Además, se registró el oxígeno
disuelto (OD) de la columna de agua; para los sedimentos se dio seguimiento a la temperatura y pH
según lo establecido por Sandoval et al. (2012).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La media de las concentraciones de MO presentó diferencias significativas en relación con las diferentes
aplicaciones del probiótico a base de B. subtilis y B. licheniformis (p < 0,05) (Tabla 2), con lo cual se
infiere que la inoculación de Bacillus logra una disminución en la concentración de materia orgánica en
cada uno de los tratamientos (1,5; 3 y 4,5 L ha⁻¹) al compararlo con el tratamiento control, estableciendo
una descomposición de la MO por la presencia de las bacterias del género Bacillus. Según James et al.,
(2021) y Pal et al. (2020), esto se debe a que estos microorganismos pueden transformar los detritus
orgánicos mediante una variedad de enzimas, logrando descomponer macromoléculas como el almidón
y las proteínas para posteriormente utilizarlas como energía.
pág. 7682
Tabla 2
Análisis de ANOVA de un factor intergrupos para la comparación de MO, entre las diferentes dosis del
probiótico a base de B. subtilis y B. licheniformis
Fuente de variación
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Media
cuadrática
F p-valor
Entre grupos 78,919 3 26,306 15,610 ,000
Dentro de grupos 74,148 44 1,685
Total 153,068 47
Nota. F=Estadístico.
Por otro lado, el parámetro de temperatura del sedimento estuvo en 25,72 °C y el pH en 7,92. Además,
como parte de los resultados de MO, se evidenciaron las siguientes concentraciones: 49,34 g kg⁻¹ (4,93
%); 47,25 g kg⁻¹ (4,72 %); 46,13 g kg⁻¹ (4,61 %) y 46,27 g kg⁻¹ (4,63 %), correspondientes al tratamiento
control, 1,5 L ha⁻¹, 3 L ha⁻¹ y 4,5 L ha⁻¹, respectivamente (Figura 1).
Estos valores se encuentran fuera de los rangos permisibles para piscinas camaroneras, según indica
Ron et al. (2020), quienes establecen que deben ser mayores a 1 % y menores al 4 %. Además, se observó
que no hay diferencia significativa entre los tratamientos aplicados (1,5; 3 y 4,5 ha⁻¹) pero sí con él
control; estos resultados son similares a los obtenidos por Oliveira (2021), quien no encontró una
reducción marcada en las concentraciones de MO al aplicar diferentes dosis de un biorremediador a base
de Bacillus.
No obstante, los niveles de MO más bajos en este estudio fueron de 46,13 g kg⁻¹ (4,61 %), diferente a
los obtenidos por Lópes. (2021), quien presentó un tratamiento control con MO de 45,33 g kg⁻¹ (4,5 %)
y una reducción hasta 37,00 g kg⁻¹ (3,7 %) con la inoculación de un biorremediador con B. subtilis y B.
licheniformis. Se infiere que el motivo de la diferencia en los resultados se debe a las cepas utilizadas y
su potencial genético para producir suficientes enzimas hidrolíticas (amilasa, celulasas, proteasas, entre
otras).
Esta variabilidad en la producción enzimática coincide con lo reportado por Bibi et al. (2017), al aislar
cepas como EA157 B. licheniformis y EA151 B. licheniformis, siendo contrastantes en la producción
enzimática: la primera produce amilasa, proteasas y lipasas, pero no celulasas; en cambio, la segunda
produce exclusivamente celulasas. De forma complementaria, Artha et al. (2019) demostraron que la
Tabla 2
Análisis de ANOVA de un factor intergrupos para la comparación de MO, entre las diferentes dosis del
probiótico a base de B. subtilis y B. licheniformis
Fuente de variación
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Media
cuadrática
F p-valor
Entre grupos 78,919 3 26,306 15,610 ,000
Dentro de grupos 74,148 44 1,685
Total 153,068 47
Nota. F=Estadístico.
Por otro lado, el parámetro de temperatura del sedimento estuvo en 25,72 °C y el pH en 7,92. Además,
como parte de los resultados de MO, se evidenciaron las siguientes concentraciones: 49,34 g kg⁻¹ (4,93
%); 47,25 g kg⁻¹ (4,72 %); 46,13 g kg⁻¹ (4,61 %) y 46,27 g kg⁻¹ (4,63 %), correspondientes al tratamiento
control, 1,5 L ha⁻¹, 3 L ha⁻¹ y 4,5 L ha⁻¹, respectivamente (Figura 1).
Estos valores se encuentran fuera de los rangos permisibles para piscinas camaroneras, según indica
Ron et al. (2020), quienes establecen que deben ser mayores a 1 % y menores al 4 %. Además, se observó
que no hay diferencia significativa entre los tratamientos aplicados (1,5; 3 y 4,5 ha⁻¹) pero sí con él
control; estos resultados son similares a los obtenidos por Oliveira (2021), quien no encontró una
reducción marcada en las concentraciones de MO al aplicar diferentes dosis de un biorremediador a base
de Bacillus.
No obstante, los niveles de MO más bajos en este estudio fueron de 46,13 g kg⁻¹ (4,61 %), diferente a
los obtenidos por Lópes. (2021), quien presentó un tratamiento control con MO de 45,33 g kg⁻¹ (4,5 %)
y una reducción hasta 37,00 g kg⁻¹ (3,7 %) con la inoculación de un biorremediador con B. subtilis y B.
licheniformis. Se infiere que el motivo de la diferencia en los resultados se debe a las cepas utilizadas y
su potencial genético para producir suficientes enzimas hidrolíticas (amilasa, celulasas, proteasas, entre
otras).
Esta variabilidad en la producción enzimática coincide con lo reportado por Bibi et al. (2017), al aislar
cepas como EA157 B. licheniformis y EA151 B. licheniformis, siendo contrastantes en la producción
enzimática: la primera produce amilasa, proteasas y lipasas, pero no celulasas; en cambio, la segunda
produce exclusivamente celulasas. De forma complementaria, Artha et al. (2019) demostraron que la
pág. 7683
actividad de la celulasa, proteasas y amilasa proveniente de B. sphaericus, B. thuringiensis y B. lentus,
aisladas de sedimento de un estanque acuícola, lograron un proceso de biorremediación.
Figura 1
Variación de materia orgánica de los sedimentos tratados con diferentes concentraciones de B. subtilis
y B. licheniformis en un modelo de estimación in vitro
Análisis microbiológico
El análisis microbiológico fue evaluado a través de un ANOVA de un factor intergrupos, arrojando un p
> 0,05, con lo cual se establece que no existen diferencias significativas en las comunidades bacterianas
de Vibrio spp. (UFC/g) en función de las diferentes dosis de biorremediación a base de B. subtilis y B.
licheniformis (Tabla 3).
Tabla 3
Análisis de ANOVA de un factor intergrupos para la comparación de la carga de Vibrio (UFC/g de
suelo) entre las diferentes dosis del probiótico a base de B. subtilis y B. licheniformis
Fuente de variación
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Media
cuadrática
F p-valor
Entre grupos 6499921875,000 3 2166640625,000 ,080 ,969
Dentro de grupos 323454562500,000 12 26954546875,000
Total 329954484375,000 15
Nota. gl=grados de libertad. F=Estadístico F.
actividad de la celulasa, proteasas y amilasa proveniente de B. sphaericus, B. thuringiensis y B. lentus,
aisladas de sedimento de un estanque acuícola, lograron un proceso de biorremediación.
Figura 1
Variación de materia orgánica de los sedimentos tratados con diferentes concentraciones de B. subtilis
y B. licheniformis en un modelo de estimación in vitro
Análisis microbiológico
El análisis microbiológico fue evaluado a través de un ANOVA de un factor intergrupos, arrojando un p
> 0,05, con lo cual se establece que no existen diferencias significativas en las comunidades bacterianas
de Vibrio spp. (UFC/g) en función de las diferentes dosis de biorremediación a base de B. subtilis y B.
licheniformis (Tabla 3).
Tabla 3
Análisis de ANOVA de un factor intergrupos para la comparación de la carga de Vibrio (UFC/g de
suelo) entre las diferentes dosis del probiótico a base de B. subtilis y B. licheniformis
Fuente de variación
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Media
cuadrática
F p-valor
Entre grupos 6499921875,000 3 2166640625,000 ,080 ,969
Dentro de grupos 323454562500,000 12 26954546875,000
Total 329954484375,000 15
Nota. gl=grados de libertad. F=Estadístico F.
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La presencia de un solo subconjunto “a” (Figura 2) implica una ausencia de diferencias estadísticas en
los tratamientos evaluados; sin embargo, se observó una tendencia a la reducción de Vibrio spp. al
comparar los tratamientos inoculados (1,5; 3 y 4,5 L ha⁻¹) con respecto al control, siendo el tratamiento
T3 (4,5 L ha⁻¹) el que presentó la reducción más notable con el 23 %. Esta tendencia concuerda con lo
reportado por Wang et al. (2006), quienes lograron tener una concentración de 3,65 × 10³ UFC/g,
demostrando una disminución de esta comunidad bacteriana, así como los hallazgos obtenidos por
Crockett et al. (2022), quienes registraron una concentración nula de Vibrio spp. en los sedimentos
analizados, logrando, según Ron et al. (2020), mantenerse dentro del rango óptimo para este género
bacteriano en suelos acuícolas (< 1 × 10³ UFC/g).
Figura 2
Efecto de diferentes dosis de B. subtilis y B. licheniformis sobre a concentración de Vibrios spp. en
sedimentos (modelo in vitro)
El efecto bacteriostático observado en la carga de Vibrio spp., según James et al. (2021) y Nayak (2020),
podría relacionarse con los mecanismos de exclusión competitiva propios del género Bacillus. Estos van
desde la competencia por explotación, que se basa en el consumo acelerado de los nutrientes para limitar
su disponibilidad a otros microorganismos competidores. En cambio, la competencia por interferencia
consiste a la acción directa de la bacteria inhibiendo a sus competidores (Knipe et al., 2021), a través de
sustancias antimicrobianas con efectos bactericidas o bacteriostáticos. Entre estos biocompuestos se
incluyen fengycin, bacilomicina e iturina (Nayak, 2020), laterosporina, bacitracina y gramicidina (James
et al., 2021), así como subtilisina y coagulina.(Soltani et al., 2019). Por lo tanto, mediante los
mecanismos de estos biorremediadores, Elchelwar et al. (2020) menciona que se optimiza la calidad de
La presencia de un solo subconjunto “a” (Figura 2) implica una ausencia de diferencias estadísticas en
los tratamientos evaluados; sin embargo, se observó una tendencia a la reducción de Vibrio spp. al
comparar los tratamientos inoculados (1,5; 3 y 4,5 L ha⁻¹) con respecto al control, siendo el tratamiento
T3 (4,5 L ha⁻¹) el que presentó la reducción más notable con el 23 %. Esta tendencia concuerda con lo
reportado por Wang et al. (2006), quienes lograron tener una concentración de 3,65 × 10³ UFC/g,
demostrando una disminución de esta comunidad bacteriana, así como los hallazgos obtenidos por
Crockett et al. (2022), quienes registraron una concentración nula de Vibrio spp. en los sedimentos
analizados, logrando, según Ron et al. (2020), mantenerse dentro del rango óptimo para este género
bacteriano en suelos acuícolas (< 1 × 10³ UFC/g).
Figura 2
Efecto de diferentes dosis de B. subtilis y B. licheniformis sobre a concentración de Vibrios spp. en
sedimentos (modelo in vitro)
El efecto bacteriostático observado en la carga de Vibrio spp., según James et al. (2021) y Nayak (2020),
podría relacionarse con los mecanismos de exclusión competitiva propios del género Bacillus. Estos van
desde la competencia por explotación, que se basa en el consumo acelerado de los nutrientes para limitar
su disponibilidad a otros microorganismos competidores. En cambio, la competencia por interferencia
consiste a la acción directa de la bacteria inhibiendo a sus competidores (Knipe et al., 2021), a través de
sustancias antimicrobianas con efectos bactericidas o bacteriostáticos. Entre estos biocompuestos se
incluyen fengycin, bacilomicina e iturina (Nayak, 2020), laterosporina, bacitracina y gramicidina (James
et al., 2021), así como subtilisina y coagulina.(Soltani et al., 2019). Por lo tanto, mediante los
mecanismos de estos biorremediadores, Elchelwar et al. (2020) menciona que se optimiza la calidad de
pág. 7685
agua y de suelo, modificando la carga microbiana dañina en los estanques para promover los procesos
de eliminación de sustancias y mineralización de cargas orgánicas.
CONCLUSIÓN
Los hallazgos encontrados en este estudio evidenciaron la correlación en el aumento de la tasa de
descomposición de la materia orgánica y la inoculación de las bacterias del género Bacillus como agente
biorremediador, a su vez, contribuye en la modulación del microbioma del suelo, demostrando ser una
herramienta biotecnológica para su aplicación en el área acuícola. No obstante, de cara a futuros
estudios, es importante identificar y seleccionar cepas con una mayor capacidad enzimática y efecto
antagonista frente a bacterias oportunistas, con el fin de optimizar su aplicación en programas de
biorremediación más eficaces.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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and biotechnological potential of rhizo- and endophytic bacteria associated with mangrove
plants from Saudi Arabia. Genetics And Molecular Research, 16(2).
agua y de suelo, modificando la carga microbiana dañina en los estanques para promover los procesos
de eliminación de sustancias y mineralización de cargas orgánicas.
CONCLUSIÓN
Los hallazgos encontrados en este estudio evidenciaron la correlación en el aumento de la tasa de
descomposición de la materia orgánica y la inoculación de las bacterias del género Bacillus como agente
biorremediador, a su vez, contribuye en la modulación del microbioma del suelo, demostrando ser una
herramienta biotecnológica para su aplicación en el área acuícola. No obstante, de cara a futuros
estudios, es importante identificar y seleccionar cepas con una mayor capacidad enzimática y efecto
antagonista frente a bacterias oportunistas, con el fin de optimizar su aplicación en programas de
biorremediación más eficaces.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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