¿Qué son los abonos nitrogenados?

El nitrógeno es un elemento presente en la estructura molecular de sustancias orgánicas como la clorofila, los aminoácidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.

El estiércol se ha empleado desde la antigüedad como abono natural, pero el nitrógeno procedente de estos restos orgánicos debe pasar, antes de ser asimilado por las plantas, por un proceso de mineralización llevado a cabo, en primer lugar, por bacterias anaerobias que lo transforman en amoníaco y, después, por bacterias nitrificantes aerobias que oxidan este compuesto a nitratos.

Como estos abonos naturales no cubren la demanda de los agricultores, es preciso fabricar abonos nitrogenados a partir de nitrógeno atmosférico, obteniendo primero amoníaco y después nitratos. Los principales abonos nitrogenados son el amoníaco, la urea, el nitrato amónico y el sulfato amónico.

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Usando un proceso bacteriano innovador, científicos del Servicio de Investigación Agrícola ( ARS ) están preparando el camino para métodos nuevos, económicos y de gran escala para la eliminación del amoníaco de las aguas residuales de la producción del ganado.

En ensayos con anammox--una tecnología que usa bacterias anaerobias raras para convertir nitrato y amonio en dinitrógeno, el cual es un gas inocuo--científicos del suelo Matias Vanotti y Ariel Szogi del ARS han tenido resultados impresionantes. Ellos trabajan en el Centro de Investigación del Suelo, Agua y Plantas de las Praderas Costeras mantenido por ARS en Florence, Carolina del Sur.

Ellos son los primeros investigadores en aislar, de las aguas residuales de la producción de animales, las bacterias planctomycetes usadas en el proceso de anammox.

Ellos también han destacado el potencial comercial de anammox para eliminar el nitrógeno de las aguas residuales en tasas semejantes a aquellas obtenidas por métodos convencionales.

"Oxidación anaeróbia de amonio", abreviado anammox, fue descubierto en los Países Bajos durante los años noventa. El proceso usa menos energía que los sistemas tradicionales de eliminación de nitrógeno biológico porque sólo una parte del amonio en las aguas residuales necesita ser nitrificada, y elimina el amonio sin el gasto de aeración o aditivos.

En ensayos en Florence y en una granja de cerdos cerca de Kenansville, Carolina del Norte, Vanotti y Szogi lograron las tasas altas de eliminación de nitrógeno mejorando el ambiente de la bacteria para su reproducción. La multiplicación lenta de las bacterias hace difícil su cultivación.

El aislamiento de la bacteria de las aguas residuales por los científicos durante estos ensayos podría hacer posible tratamientos económicos para los residuos que contienen niveles altos de amoníaco, porque esto muestra que quizás no será necesario cultivar la bacteria en otro lugar.

Vanotti también dice que aunque los investigadores han usado anammox para eliminar hasta 500 gramos de nitrógeno por metro cúbico diariamente de las aguas residuales de la producción del ganado, su meta es triplicar esta tasa entre el próximo año.

Los científicos también han lanzado un proyecto cooperativo de tres años con EMBRAPA, la agencia de investigación agrícola de Brasil, para desarrollar un nuevo tratamiento económico basado en anammox para las aguas residuales de la producción del ganado. Vanotti dice que este tratamiento podría reducir los costos de tratamientos para la eliminación de nitrógeno por cuatro veces.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.

La nisina es un antibiótico originado por cepas de la bacteria que normalmente corta la leche, el streptococcus lactis. Se presenta en la leche ácida y en el queso de granja por lo que es muy posible que desde que se domesticaron las vacas se hayan ingerido pequeñas cantidades de este antibiótico.

Este producto es empleado principalmente para prevenir la putrefacción de productos alimenticios procesados térmicamente y empacados. La inocuidad de la nisina para organismos vivientes y su rápida destrucción por enzimas del tracto gástrico e intestinal, donde las razones que estimularon su amplio uso en muchos países, incluyendo los mas estrictos en materia de regulaciones para aditivos alimenticios como los países de la unión Europea y los EUA. El empleo de la nisina como conservador de alimentos “debería considerarse aceptable siendo la ingesta media diaria incondicional de 0-33.000 U/kg de peso” (OMS, 1969). (Hay unos 40,000,000 de unidades por gramo de nisina pura; para la conservación de alimentos se recomiendan de 100 a 400 unidades por gramo de alimento (ó 2.5-10 ppm). Actualmente se elabora nisina en China, Rusia, Polonia y Reino Unido y su empleo está permitido en unos 20 países.

Propiedades anti microbianas básicas

La nisina posee una acción inhibidora en ciertas especies y en general sobre las bacterias Gram-positivas. No tiene gran influencia sobre las bacterias Gram-negativas y no tiene ninguna acción sobre hongos y levaduras.

Las células vegetativas de ciertas bacterias Gram-positivas tienen una sensibilidad cambiante hacia la nisina. Géneros de microorganismos como Bacilli, Clostridia, Propionibacteria, М i с r ососс i y Strepto сосс i se consideran entre estas bacterias.

Puesto que las bacterias gram-negativas no son afectadas el empleo de la nisina como conservador de alimentos no puede contrarrestar a una mala higiene; su escaso espectro antibacteriano y su estabilidad ácida determinan unas condiciones de aplicación especiales.

Sólo puede emplearse eficientemente cuando los microorganismos alterantes nisina-sensibles son prácticamente los únicos presentes en el alimento. Algunas especies de bacterias como Lactobacilli, Strepto сосс i and М i с r ососс i tienen una sensibilidad a la nisina expresada de manera distinta. La misma sensibilidad la tienen las especies formadoras de esporas Bacilli y Clostridia, lo cual juega el papel mas decisivo para la determinación de la vida de anaquel de productos alimenticios procesados térmicamente.

No obstante y por otras razones, este proceso apenas se utiliza en la práctica; el antibiótico es también termoestable especialmente en condiciones de acidez; de aquí que la nisina se pueda emplear como adyuvante del tratamiento térmico. El calor aplicado puede reducirse a sólo el necesario para destruir clostridium botulinum que es el anaerobio esporulado más nisina-resistentes. Este menor tratamiento térmico mejora la calidad del producto alimenticio; además, estos productos presentan mejores condiciones de almacenamiento, especialmente a temperaturas ambientales altas. En el proceso combinado calor-nisina, esta evita el desarrollo de las esporas que sobreviven al tratamiento térmico. Sin embargo, a las concentraciones corrientemente utilizadas, 100 U/g, la nisina no parece que sea esporicida; por lo tanto, el proceso debe planificarse de forma que quede suficiente cantidad de nisina después del tratamiento térmico y durante el almacenamiento para asegurar la continua inhibición del crecimiento de las esporas. Cuando la legislación lo permite la nisina no sólo se emplea para prevenir el abombamiento de las latas sino también para conservar el queso procesado y el chocolate con leche. Otras industrias alimenticias la emplean para conservar guisantes, alubias en salsa y “catsups”.

La nisina es un efectivo preservativo para muchos productos alimenticios. La estabilidad de la nisina en medio ácido hace posible realizar procesos térmicos de productos sin pérdidas visibles de la actividad preservadora.

La aplicación de la nisina es efectiva para la preservación de los siguientes productos:

Cortesía Globe Chemical