CEPA BACTERIANA Y COMPOSICION UTILIZADA PARA ACELERAR EL COMPOSTAJE Y COMO FERTILIZANTE.

La cepa bacteriana de Bacillus megaterium AMCB1 depositada en la Colección de Cultivos Estándar Española (Colección Española de Cultivos Tipo,

CECT) el 27 de julio de 2004 con el número de acceso CECT 7012 que acelera los procesos de compostaje

Cepa bacteriana y composición utilizada para acelerar el compostaje y como fertilizante.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere al desarrollo de una composición basada en microorganismos naturales, capaz de acelerar el proceso de compostaje de residuos orgánicos agrícolas, residuos orgánicos sólidos y lodo a partir de estaciones de purificación de aguas residuales entre otras cosas, así como de usarse como un fertilizante.

La presente invención se refiere al enriquecimiento de los residuos con una población microbiana beneficiosa que puede intervenir en, acelerar y completar el proceso de descomposición en un tiempo óptimo, así como la descomposición de los componentes volátiles (subproductos de azufre, aminas y ácidos grasos) responsables del mal olor.

La composición de la presente invención aumenta el número de microorganismos presentes de manera natural para descomponer el residuo orgánico. Las cepas bacterianas usadas en la composición de esta invención, gracias a la creación de una batería de enzimas extracelulares, son capaces de descomponer las cadenas moleculares relativamente grandes (proteínas, carbohidratos y grasas) convirtiéndolas en productos más solubles y asimilables.

Además, la composición también se puede usar como un fertilizante.

El solicitante de la presente invención ha aislado nuevas cepas que pertenecen a las especies de Bacillus megaterium y Bacillus subtilis.

La invención se caracteriza por una composición para acelerar los procesos de compostaje que al menos comprende las dos cepas aisladas la primera vez, así como su uso para acelerar los procesos de fermentación y como un fertili- zante.

Antecedentes de la invención

Los residuos que se producen de las actividades agrícolas e industriales, así como los residuos sólidos municipales y los lodos de aguas residuales, están estrechamente relacionados con la contaminación ambiental.

Actualmente, la gestión de estos residuos está controlada por directivas y normas destinadas a determinar las condiciones en las que se debe tratar el residuo, así como sus aplicaciones e incidencia sobre el medio ambiente, cultivos, criaturas vivas y salud en general. Un aspecto central de estas directivas es la prohibición de uso de dichos residuos sin un tratamiento previo. Un ejemplo de este Plan Nacional para la gestión de residuos, emitido por la secretaría General para el Medio Ambiente, que establece la gestión apropiada de residuos y establece la estructura legal para su correcta evaluación y reciclado, de acuerdo con la ley Europea y Española. El objeto del Plan es proteger el medio ambiente, particularmente la calidad del terreno, mediante la gestión apropiada de los residuos.

El plan sigue el principio jerárquico considerado en la Ley de Residuos de 1998, que requiere el reciclado de residuos tanto como sea posible esto es, haciendo uso completo de esta materia antes de usar la energía contenida en ella. Ésto implica priorizar compostaje en todas sus variedades.

El proceso de compostaje implica una transformación microbiana en condiciones aerobias de materia orgánica. Este proceso requiere un sustrato sólido sobre el que actúan diversas poblaciones de microorganismos (bacterias, actinomicetos y hongos) responsables de la descomposición de la materia orgánica, para producir un producto orgánico estabilizado que se puede usar en agricultura para mejorar el suelo.

El compostaje de residuos llega a ser la mejor opción para eliminarlos, solucionando un problema financiero y de salud proporcionándolos un valor y objeto.

La inoculación de residuos que van a formar compost con una biomasa microbiana es una estrategia de vital importancia para acelerar estos procesos.

Esta estrategia consiste en la adición de microorganismos (bacterias, hongos y actinomicetos) a los residuos orgánicos. Estos microorganismos se pueden usar a partir de residuos o a partir de otra parte, y se seleccionan por sus propiedades especiales de acelerar el proceso de compostaje y terminarlo de manera exitosa.

La estrategia comienza mediante una caracterización exhaustiva de los microorganismos en la inoculación en el laboratorio. Vargas-García y col. han estudiado la capacidad de seis cepas de hongos ligno-celulíticos para crecer en residuos agrícolas y para producir inóculos para el compostaje. (Vargas-Garcia, M.C., López, M.J., Suárez, F. y Moreno, J. (2005), Laboratory study of inocula production for composting processes. Bioresource Technology, 96: 797-803).

Además, Lei y VanderGheynst han estudiado el efecto de la inoculación con microorganismos y pH sobre la población microbiana durante el proceso de compostaje (Lei, F. y VanderGheynst, J.S., (2000). The effects of microbial inoculation and pH on microbial community structure changes during composting. Process Biochemistry, 35: 923-929).

La patente con número de publicación JP2003009848 describe un procedimiento para descomponer materia orgánica que usa Bacillus subtilis entre otros microorganismos.

En vista de lo anterior, el solicitante ha desarrollado composiciones basadas en microorganismos naturales, particularmente bacterias, que además de enriquecer los sustratos con una población de microorganismos beneficiosos son capaces de participar y acelerar el proceso de compostaje en períodos óptimos, así como reducir el trabajo del proceso de compostaje y permitir su uso como un fertilizante.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere al aislamiento de una cepa bacteria, una composición que acelera el proceso de compostaje y el uso que se hace de ella.

La composición de la presente invención incluye al menos dos cepas, aisladas por el mismo solicitante.

Estas cepas se aislaron y se seleccionaron a partir de muestras de suelo obtenidas de áreas alrededor de plantas sanas y huéspedes, tomadas de diferentes áreas geográficas; específicamente, se han aislado de raíces de cebolla.

Estas cepas se han depositado para propósitos de patente en la Colección Española de Cultivos Tipo (Colección Española de Cultivos Tipo, CECT) el 27 de julio de 2004, con los siguientes números asignados a ellas: AMCB1, CECT 7012 y AMCB3, CECT 7014.

Las cepas aisladas se mantuvieron con una alta tasa de supervivencia en una solución de glicerol al 25% y se almacenaron a -80ºC. Las cepas se recuperaron fácilmente en medios de cultivo de laboratorio normales tales como agar nutricional (NA), caldo nutricional (NB), agar triptona-soja (TSA) y agar patata-dextrosa (PDA).

Se llevaron a cabo un número de ensayos para caracterizar las cepas.

Se estudió su crecimiento en medios sólidos tales como TY (triptona-levadura), agar nutricional (NA) e YM (levadura manitol). En todos los casos el microorganismo que creció más rápido (14 h) fue AMCB1.

Se realizaron ensayos bioquímicos cinco veces para establecer un análisis fiable de las bacterias con respecto a su crecimiento y comportamiento con diferentes reactivos.

Ambas cepas AMCB1 y AMCB3 mostraron resultados positivos al ponerse a prueba en el ensayo para la enzima catalasa.

En el ensayo para la enzima oxidasa la cepa AMCB1 mostró resultado negativo al ponerse a prueba y AMCB3 dio un resultado variable.

También se estudió la capacidad para reducir nitratos y nitritos.

Un resultado positivo en este ensayo significa que el microorganismo puede usar nitrógeno en cualquier estado de oxidación, pero siempre se asimila como ion amonio. Específicamente, para las cepas en estudio el resultado fue negativo para AMCB1 y positivo para AMCB3. La cepa AMCB3 presenta enzima nitrato reductasa pero no nitrito reductasa.

También se determinó la capacidad de hidrolizar urea. El resultado fue positivo pero débil para AMCB1 y negativo para AMCB3.

La actividad de PGPR (Rizobacterias Promotoras de Crecimiento de Plantas) de las cepas objeto de esta patente se estudió por su crecimiento en diferentes medios: ACC (1-amino-ciclopropan-1-carboxilato), MLACC (medio que carece de 1-amino-ciclopropan-1-carboxilato), PDYA (agar patata-dextrosa-levadura), también se determinó la producción de siderofora y la capacidad de producir auxinas.

Los resultados obtenidos parecen indicar que las cepas AMCB1 y AMCB3 tienen una buena actividad de PGPR, ya que eran capaces de crecer en todos los medios excepto en el...

1. La cepa bacteriana de Bacillus megaterium AMCB1 depositada en la Colección de Cultivos Estándar Española (Colección Española de Cultivos Tipo, CECT) el 27 de julio de 2004 con el número de acceso CECT 7012 que acelera los procesos de compostaje.

2. Una composición caracterizada porque comprende al menos la cepa bacteriana de la reivindicación 1, conjuntamente con la cepa bacteriana Bacillus subtillis depositada en la Colección de Cultivos Estándar Española (Colección Española de Cultivos Tipo, CECT) el 27 de julio de 2004 con el número de acceso CECT 7014, que acelera los procesos de compostaje.

3. Una composición de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque contiene las cepas de Azospirillum brasilense, Azotobacter chroococcum y Saccharomyces cerevisae, conjuntamente con una reserva nutricional.

4. Una composición de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque la concentración preferida de los microorganismos en una formulación líquida es 10³ a 10⁹ unidades formadoras de colonia por mililitro (cfu/ml).

5. Una composición de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque la concentración preferida de los microorganismos en una formulación líquida es 10⁵ a 10⁷ unidades formadoras de colonia por mililitro (cfu/ml).

6. Una composición de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque la concentración preferida de los microorganismos en una formulación sólida es 10³ a 10⁹ cfu/g.

7. Una composición de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque la concentración preferida de los microorganismos en una formulación sólida es 10⁵ a 10⁷ cfu/g.

8. Una composición de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque la reserva nutricional al menos contiene:

9. Una composición de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque la reserva nutricional al menos contiene:

10. Uso de una composición de acuerdo con las reivindicaciones 2 a 9 para acelerar el compostaje.

11. Uso de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque acelera el proceso de compostaje de lodo de planta de tratamiento de aguas residuales.

12. Uso de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque acelera el proceso de compostaje de lodo de planta de tratamiento de aguas residuales mezclado con biomasa vegetal.

13. Uso de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque acelera el proceso de compostaje de residuos sólidos municipales (MSW).

14. Uso de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque acelera el proceso de compostaje de materia vegetal.

15. Uso de una composición de acuerdo con las reivindicaciones 2 a 9 como un fertilizante.