Evaluación del lactosuero como sustrato alternativo para la producción de Bacillus thuringiensis.

Gino Francesco  Olivieri; Pedro José  Fragoso; Dinary Eloisa Durán Sequeda

doi:10.22490/24629448.10558

Vol. 24 Núm. 46 (2026): 1

Publicado 2025-11-11

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Derechos de autor 2025 Gino Francesco Olivieri , Pedro José Fragoso , Dinary Eloisa Durán Sequeda

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Evaluación del lactosuero como sustrato alternativo para la producción de Bacillus thuringiensis.

DOI: https://doi.org/10.22490/24629448.10558

Gino Francesco Olivieri Universidad Popular del Cesar

Pedro José Fragoso Universidad Popular del Cesar

Dinary Eloisa Durán Sequeda Universidad Popular del Cesar

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Resumen
Referencias

Introducción. Bacillus thuringiensis es una bacteria Gram-positiva esporulada, ampliamente estudiada por su capacidad de producir estructuras proteicas (Cry) con potencial entomopatógeno, muy utilizada en la agricultura sostenible para biocontrol. Objetivo de esta investigación fue evaluar el lactosuero como sustrato alternativo para la producción de Bacillus thuringiensis, mediante el aprovechamiento de residuos agroindustriales disponibles a nivel regional. Metodología. Se caracterizó la composición fisicoquímica del lactosuero y se formularon tres tratamientos: Lactosuero sin aditivos (LS), Lactosuero con aditivos minerales (LSA) y Lactosuero desproteinizado con aditivos (LSAD). Se llevó a cabo la activación e identificación de la cepa mediante pruebas morfológicas, bioquímicas y espectrometría de masas tipo MALDI-TOF. Se determinó la cinética de crecimiento microbiano y el consumo de azúcares reductores a lo largo de 72 horas, en los tres tratamientos. Resultados. El tratamiento LS evidenció el mayor rendimiento celular, alcanzando 2,78×10⁸ UFC/mL, mientras que los tratamientos LSA y LSAD mostraron crecimientos significativamente menores. El consumo de lactosa fue proporcional al aumento de biomasa en los diferentes tratamientos. Conclusiones. El lactosuero sin suplementación externa constituye una fuente eficiente de carbono y nitrógeno para el crecimiento de B. thuringiensis, lo que permite proponer su uso como medio de cultivo no convencional, económico y ambientalmente sostenible.

Palabras clave: Bacillus thurigensis, lactosuero, medios de cultivo, biotecnología ambiental, crecimiento microbiano, sostenibilidad

1. Palma L, Muñoz D, Berry C, Murillo J, Caballero P. Bacillus thuringiensis toxins: an overview of their biocidal activity. Toxins (Basel). 2014;6(12):3296–325.

2. Khan AR, Mustafa A, Hyder S, Valipour M, Rizvi ZF, Gondal AS, et al. Bacillus spp. as Bioagents: Uses and Application for Sustainable Agriculture. Biology (Basel). 2022;11(12):1763.

3. López Pazos SA, Cerón J. Proteínas Cry de Bacillus thuringiensis y su interacción con coleópteros. Nova. 2010;8(14):183.

4. Sanahuja G, Banakar R, Twyman RM, Capell T, Christou P. Bacillus thuringiensis: a century of research, development and commercial applications: A century of Bacillus thuringiensis. Plant Biotechnol J. 2011;9(3):283–300.

5. Ragasruthi M, Balakrishnan N, Murugan M, Swarnakumari N, Harish S, Sharmila DJS. Bacillus thuringiensis (Bt)-based biopesticide: Navigating success, challenges, and future horizons in sustainable pest control. Sci Total Environ. 2024;954(176594):176594.

6. Portela-Dussán DD, Chaparro-Giraldo A, López-Pazos SA. Bacillus thuringiensis: en el manejo del agente de la pudrición blanda de la papa Erwinia carotovora. Nova. 2013;11(20):39.

7. Cabrera LMM. Consumo e impactos de los agrotóxicos en Colombia: comunidades envenenadas. Saúde em Debate. 2022;46(spe2):75–88.

8. Castillo BB, Mejía Dueñas CA. Exposición a plaguicidas en Latinoamérica: Revisión Bibliográfica. Revista de ciencias forenses de Honduras. 2023;9(1):14–25.

9. Ortíz OLO, Arango SMR, Devia J. Aplicaciones biotecnológicas de los microorganismos. Nova [Internet]. 2019;17(31):129–63. Available from: https://revistas.universidadmayor.edu.co/index.php/nova/article/view/950

10. Warner GR, Mourikes VE, Neff AM, Brehm E, Flaws JA. Mechanisms of action of agrochemicals acting as endocrine disrupting chemicals. Mol Cell Endocrinol. 2020;502(110680):110680.

11. Guégan JF, de Thoisy B, Gomez-Gallego M, Jactel H. World forests, global change, and emerging pests and pathogens. Curr Opin Environ Sustain. 2023;61(101266):101266.

12. Castiello F. Exposición a pesticidas no persistentes y otros disruptores endocrinos, desarrollo puberal y susceptibilidad genética en niños y niñas de la cohorte infancia y medio ambiente (INMA). Universidad de Granada [Internet]. 2023; Available from: https://digibug.ugr.es/handle/10481/82018

13. El-Bendary MA, Moharam ME, Foda MS. Efficient mosquitocidal toxin production by Bacillus sphaericus using cheese whey permeate under both submerged and solid state fermentations. J Invertebr Pathol. 2008;98(1):46–53.

14. Maggi C, Chreil R. Toxicidad de pesticidas para insectos polinizadores. Researchgate, [Internet]. 2023;5:33–42. Available from: https://www.researchgate.net/profile/Roli-Chreil/publication/371683983_Toxicidad_de_pesticidas_para_insectos_polinizadores/links/648fbb4a95bbbe0c6ed16595/Toxicidad-de-pesticidas-para-insectos-polinizadores.pdf

15. Cuatlayotl-Cottier R, Huerta-de la Peña A, Peña-Chora G, Salazar-Magallón JA. Insecticidal activity of industrial by-products fermented by Bacillus thuringiensis strain GP139 against Mites (Prostigmata: Tetranychidae) and Aphids (Hemiptera: Aphidoidea). Biocontrol Sci Technol. 2022;32(1):103–9.

16. El-Gayar K, Essa A, Abada E. Whey fermentation for protease production using Bacillus thuringiensis isolated from mangrove rhizosphere soil in Jazan, Saudi Arabia. Pol J Environ Stud. 2020;29(3):2167–76.

17. Lormendez CC, Fernandez-Ruvalcaba M, Adames-Mancebo M, Hernandez-Velazquez VM, Zuñiga-Navarrete F, Flores-Ramirez G, et al. Mass production of a S-layer protein of Bacillus thuringiensis and its toxicity to the cattle tick Rhipicephalus microplus. Sci Rep. 2019;9(1):17586.

18. Zandona E, Blažić M, Režek Jambrak A. Whey utilization: Sustainable uses and environmental approach. Food Technol Biotechnol. 2021;59(2):147–61.

19. Asas C, Llanos C, Matavaca J, Verdezoto D. Whey: environmental impact, uses and applications via biotechnology mechanisms. Agroindustrial science. 2021;11(1):105–16.

20. Federación Colombiana de Ganaderos (Fedegán). Contexto ganadero. 2018 [cited 2025 Jul 16]. Queso de contrabando cuesta 66,6 % menos que el formal en el Cesar. Available from: https://www.fedegan.org.co/noticias/queso-de-contrabando-cuesta-666-menosque- el-formal-en-el-cesar

21. Kilara A, Vaghela MN. Whey proteins. In: Proteins in Food Processing. Elsevier; 2018. p. 93–126.

22. Vanegas Padilla DL, Fragoso Castilla PJ, Vanegas Padilla AP. Evaluación de la capacidad biocontroladora de Bacillus thuringiensis aislados de cultivos de Capsicum sp., sobre Fusarium oxysporum. Revista Nova publicación científica en ciencias biomédicas. 2025 Jul 1;23(45):115–37.

23. Caycedo Lozano L, Corrales Ramírez LC, Trujillo Suárez DM. Las bacterias, su nutrición y crecimiento: una mirada desde la química. Nova. 2021 Sep 20;19(36):49–94.

24. Olivieri Salas GF, Fragoso Castilla PJ. MEDIOS DE CULTIVO NO CONVENCIONALES PARA LA PRODUCCIÓN DE Bacillus thuringiensis. 1st ed. Escuela Internacional de Negocios y Desarrollo Empresarial de Colombia, editor. Vol. 1. Editorial EIDEC; 2024. 1–75 p.

25. Zegeye ED, Aspholm M. Efficient Electrotransformation of Bacillus thuringiensis for Gene Manipulation and Expression. Curr Protoc. 2022;2(11):e588.

26. Ha M, Jo HJ, Choi EK, Kim Y, Kim J, Cho HJ. Reliable identification of Bacillus cereus group species using low mass biomarkers by MALDI-TOF MS. J Microbiol Biotechnol. 2019;29(6):887–96.

27. Rodríguez-Tolosaa R, Cifuentes-Vega R, Hernández-Fernández J. Caracterización de cepas nativas de Bacillus thuringiensis como método para predecir la susceptibilidad sobre insectos lepidópteros, dípteros y coleópteros plaga de la agricultura. Revista Mutis. 2023;13(1):1–34.

28. Logan NA, Vos P De. Bacillus. In: Bergey’s Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd; 2015. p. 1–163.

29. Fatima N, Bibi Z, Rehman A, Bukhari DA. Biotoxicity comparison of Bacillus thuringiensis to control vector borne diseases against mosquito fauna. Saudi J Biol Sci. 2023;30(4):103610.

30. Hill AR, Irvine DM, Bullock DH. Precipitation and recovery of whey proteins: A review. Canadian Institute of Food Science and Technology journal. 1982;15(3):155–60.

31. Kristensen HT, Møller AH, Christensen M, Hansen MS, Hammershøj M, Dalsgaard TK. Co‐precipitation of whey and pea protein – indication of interactions. Int J Food Sci Technol. 2020;55(8):2920–30.

32. Saberi F, Marzban R, Ardjmand M, Pajoum Shariati F, Tavakoli O. Optimization of culture media to enhance the ability of local Bacillus thuringiensis var. tenebrionis. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 2020;

33. Ramya E K, Sharmila S, Mownika S, Abdul K, Suji H A. Isolation and Molecular Identification of Cellulase producing bacteria from soil and litter in Veerakkal forest area, The Western Ghats, India. Res J Biotechnol. 2023;18(7):91–104.

34. Alves LFA, Alves SB, Pereira RM, Capalbo DMF. Production of Bacillus thuringiensis Berliner var. kurstaki Grown in Alternative Media. Biocontrol Sci Technol. 1997;7(3):377–84.

35. Barssoum R, Al Kassis G, Nassereddine R, Saad J, El Ghoul M, Abboud J, et al. Biochemical limitations of Bacillus thuringiensis based biopesticides production in a wheat bran culture medium. Res Microbiol. 2023;174(6):104043.

36. Devidas PC, Pandit BH, Vitthalrao PS. Evaluation of Different Culture Media for Improvement in Bioinsecticides Production by Indigenous Bacillus thuringiensis and Their Application against Larvae of Aedes aegypti. The Scientific World Journal [Internet]. 2014;2014:1–6. Available from: http://www.hindawi.com/journals/tswj/2014/273030/

37. Burgos Montañez LJ. Cuantificación de azúcares reductores del sustrato en residuos de piña con el método del ácido 3,5-dinitrosalicílico. Questionar investigación específica. 2020;7(1):57–66.

38. Paddock KJ, Pereira AE, Finke DL, Ericsson AC, Hibbard BE, Shelby KS. Host resistance to Bacillus thuringiensis is linked to altered bacterial community within a specialist insect herbivore. Mol Ecol. 2021;30(21):5438–53.

39. Lablaine A, Chamot S, Serrano M, Billaudeau C, Bornard I, Carballido-Lopez R, et al. A new fluorescence-based approach for direct visualization of coat formation during sporulation in Bacillus cereus. Scientific Reports. 2023 May 12;1:1–31.

40. Yasmin A, Butt MS, Sameen A, Shahid M. Physicochemical and amino acid profiling of cheese whey. Pak J Nutr. 2013;12(5):455–9.

41. López-Barreto RE, Becerra-Jiménez ML, Borrás-Sandoval LM. Caracterización físico-química y microbiológica del lactosuero del queso Paipa. Ciencia y agricultura [Internet]. 2018;15(2):99–106. Available from: https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/3176651?show=full

42. Naik B, Kohli D, Walter N, Gupta AK, Mishra S, Khan JM, et al. Whey-carrot based functional beverage: Development and storage study. J King Saud Univ Sci. 2023;35(6):102775.

43. Dos Santos HMM, de S. Varize C, Valença CAS, Dossi FCA, de Aragão Batista M V., Fernandes RPM, et al. Use of agro-industrial bio-waste for the growth and production of a previously isolated Bacillus thuringiensis strain. Beni Suef Univ J Basic Appl Sci. 2024 Jan 4;13(1):5.

44. Li S, He H, Zhang Y, Ning X, Ding Z, Zhang L, et al. Identification of a Novel Lactose-Specific PTS Operon in Bacillus licheniformis and Development of Derivative Artificial Operon Modules. J Agric Food Chem. 2023 Nov 5;

45. Rajendran D, Venkatachalam P, Ramakrishnan J. Response surface methodology: optimisation of antifungal bioemulsifier from novel Bacillus thuringiensis. ScientificWorldJournal. 2014;2014:423289.

46. Gómez Soto JA, Sánchez Toro ÓJ. Producción de galactooligosacáridos: alternativa para el aprovechamiento del lactosuero. Una revisión. Ingeniería y Desarrollo. 2022;37(01):129–58.

47. Zapata ACC, Múnera JFH, Rave NAG, Roldán BDL, Uribe MAG. Aprovechamiento de lactosuero para la producción de ácido láctico y posibles aplicaciones. Revista Gipama. 2019;1(1):169–78.

48. Mazmira MM, Ramlah SAA, Rosfarizan M, Ling TC, Ariff AB. Effect of saccharides on growth, sporulation rate and -endotoxin synthesis of Bacillus thuringiensis. Afr J Biotechnol. 2012;11(40).

49. Ma X, Hu J, Ding C, Portieles R, Xu H, Gao J, et al. New native Bacillus thuringiensis strains induce high insecticidal action against Culex pipiens pallens larvae and adults. BMC Microbiol. 2023;23(1):100.

50. Portela-Dussán DD, Chaparro-Giraldo A, López-Pazos SA. La biotecnología de Bacillus thuringiensis en la agricultura. Nova. 2013 Dec 15;11(20):87–96.

51. Rojas Rojas MM, Valencia Sandoval K, Brambila Paz J de J. Bioeconomía circular, una oportunidad de agregar valor y aumentar la competitividad de la cadena de valor leche-queso en México. Nova Scientia. 2025 Jan 31;16(33):1–12.

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Olivieri , G. F., Fragoso , P. J., & Durán Sequeda , D. E. (2025). Evaluación del lactosuero como sustrato alternativo para la producción de Bacillus thuringiensis. Revista Nova publicación científica En Ciencias biomédicas, 24(46), 45-57. https://doi.org/10.22490/24629448.10558

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