27/02/12
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD ALTAMIRANO
PRACTICA 2
PREPARACION DE SOLUCIONES MADRES
QUE PRESENTA:
ALFREDO ORTIZ MARTÍNEZ
YOLANDA E. MORENO HERNÁNDEZ
HELMER MARTÍNEZ CASARRUBIAS
MA. ALEYDA LÓPEZ HARRISON
ELIDENE PÉREZ QUINTANA
a) b)
c) d)
e) f)
g) h)
i) j)
k) l)
Abdelnour Esquivel Ana & Vicent Escalant
Jean. Conceptos básicos del cultivo de tejidos vegetales. Preparación de
soluciones madre. Pág. 2-3
http://books.google.com.mx/books?id=T9QOAQAAIAAJ&pg=PA14&dq=soluciones+madre&hl=es&sa=X&ei=hZ9KT-uYOaP4sQLj7u3qCA&ved=0CDgQ6AEwAQ#v=onepage&q=soluciones%20madre&f=false
CIAT. 1994. Mejoramiento del arroz con
cultivo de anteras. Preparación y almacenamiento de soluciones madres. Pág.
62-64
http://books.google.com.mx/books?id=dXQaR_WROjsC&pg=PA63&dq=soluciones+madre&hl=es&sa=X&ei=Y6RKT-zSOaGGsgKR3JDrCA&ved=0CDUQ6AEwATgK#v=onepage&q=soluciones%20madre&f=false
Garrido de las Heras Santiago. Regulación
básica de la producción y gestión de residuos. Soluciones de sustancias de
ensayo. Fundación confemetal. Madrid. Pág. 381. http://books.google.com.mx/books?id=GxQlV6pCwOgC&pg=PA381&dq=soluciones+madre&hl=es&sa=X&ei=hZ9KT-uYOaP4sQLj7u3qCA&ved=0CEwQ6AEwBQ#v=onepage&q=soluciones%20madre&f=false
Krikorian A. D. Medios de cultivo:
generalidades, composición y preparación. Capitulo 3. Nueva York, E.U.
www.walcoagro.com. Hernán Llanos Peada Pedro. 2001. La Solución Nutritiva,
Nutrientes Comerciales, Formulas completas. http://www.drcalderonlabs.com/Hidroponicos/Soluciones1.html
AGRADECIMIENTOS
A
dios por permitirnos seguir adelante con cada uno de nuestros propósitos con
respecto a nuestra carrera, ya que en momentos difíciles siempre está para
apoyarnos cuando más lo necesitamos.
A
nuestros padres ya que sin su apoyo incondicional no estaríamos ahora
estudiando una licenciatura y la manera de animarnos a seguir estudiando para
tener un futuro mejor.
A
nuestros hermanos que, siempre están allí en las buenas y malas para ayudarnos
y darnos ánimos de seguir luchando y seguir adelante para cumplir con cada uno
de nuestros objetivos.
A nuestra escuela el IT de cd Altamirano por
facilitarnos el espacio para llevar a cabo cada uno de los procedimientos de
investigación y aprendizaje que se requieren en dicha asignatura, así como el
material y equipo de laboratorio que se utiliza en el transcurso de cada
práctica.
Al
M.C. Francisco Javier Puche Acosta por ser nuestro motor de aprendizaje ya que
sin su apoyo, la práctica sería muy difícil de llevarla a cabo.
RESUMEN
La presente práctica tuvo como objetivos conocer
los diferentes componentes del medio de cultivo y su naturaleza Química y
Bioquímica, manejar las técnicas básicas a través del uso adecuado de reactivos
y comprender la importancia nutricional de los componentes de los medios de
cultivo. Se realizó el pesado de cada una de las sales para elaborar las
soluciones madre, cabe mencionar que una vez que estas fueron pesadas en una
balanza analítica se disolvieron primeramente en 100 ml de agua destilada y
posteriormente se aforo a 200 ml para seguidamente verter a una botella color
ámbar y finalmente introducir la solución madre en el refrigerador a 4° C.
ÍNDICE
I.
Antecedentes…………………………………………………….. 5 - 6
II.
Definición del problema………………………………………….7
III.
Objetivos…………………………………………………………...8
3.1 General
3.2 Especifico
IV.
Justificación………………………………………………………..9
V.
Fundamento teórico………………………………………………10 -
11
VI.
Materiales y
métodos……………………………………………..12 - 14
VII.
Resultados………………………………………………………....15 -
19
VIII.
Conclusiones y recomendaciones……………………………....20
IX.
Fuentes consultadas……………………………………………...21
X.
Anexos……………………………………………………………...22
I.
ANTECEDENTES
En los cultivos Hidropónicos todos los elementos esenciales se
suministran a las plantas disolviendo las sales fertilizantes en agua para
preparar la solución de nutrientes. La elección de las sales que deberán ser
usadas depende de un elevado número de factores. La proporción relativa de
iones que debemos añadir a la composición se comparará con la necesaria en la
formulación del nutriente; por ejemplo, una molécula de nitrato potásico KNO3
proporcionará un ión de potasio K+ y otro ión de nitrato NO3-, así como una molécula
de nitrato cálcico Ca (NO3)2 nos dará un ión cálcico Ca ++ y dos iones de
nitrato. Las diferentes sales fertilizantes que podemos usar para la solución
de nutrientes tienen a la vez diferente solubilidad, es decir, la medida de la
concentración de sal que permanece en solución cuando la disolvemos en agua; si
una sal tiene baja solubilidad, solamente una pequeña cantidad de esta se
disolverá en el agua. En los cultivos hidropónicos las sales fertilizantes
deberán tener una alta solubilidad, puesto que deben permanecer en solución
para ser tomadas por las plantas. Por ejemplo el Calcio puede ser suministrado
por el nitrato cálcico o por el sulfato cálcico; este último es más barato,
pero su solubilidad es muy baja; por tanto, el nitrato cálcico deberá ser el
que usemos para suministrar la totalidad de las necesidades de Calcio.
Mucho tiempo y esfuerzo ha sido empleado en la formulación de
soluciones nutritivas. Muchas soluciones composiciones han sido exitosamente
estudiadas pero algunas pueden diferir de otras en la relación de su
concentración y combinación de sales, aunque las búsqueda de tal
"mejor" o "balanceado" elixir de la vida de las plantas es
temario de dedicación y tiempo (Homes, 1961, Shive 1915; Shive y Martin, 1918).
Debe haber por lo menos tres elementos macronutrientes presentes
en el medio nutritivo en forma de cationes, ellos son: Potasio, Calcio y Magnesio.
Los tres aniones macronutrientes son Nitratos, Fosfatos y Sulfatos. Todos los
elementos macronutrientes deben por lo tanto ser suministrados por tres sales,
por ejemplo; Nitrato de potasio, Fosfato de calcio y Sulfato de magnesio. En
adición a los elementos mayores o macronutrientes, una concentración apropiada
de elementos menores debe ser suministrada a la solución a bajos pero adecuados
niveles, y el pH debe ser mantenido en unos rangos deseables.
Hoagland y Arnon (1950) formularon dos soluciones
nutritivas las cuales han sido ampliamente utilizadas y el termino
"Solución de Hoagland" proviene de los laboratorios caseros del
mundo, dedicados a la nutrición de las plantas a nivel mundial. La composición
de la solución nutritiva, con unos nuevos y pequeños cambios, en la composición
de los micronutrientes, está en la tabla número 1 (ver anexos). Plantas de
muchas especies han sido exitosamente desarrolladas en esta solución de
Hoagland modificada.
Existe una variedad de fórmulas de sales minerales que se utilizan
corrientemente en el cultivo de tejidos vegetales (Dougall, 1972; Kruse et al.,
1973; Gamborg et al., 1976; Rechcigl, 1977, 1978; Thorpe, 1981; George et al.,
1984). Según se mencionó antes, estas fórmulas generalmente recibieron su
nombre de investigadores; hubiese sido preferible que nunca se hubieran
adoptado estos nombres como códigos de fórmulas específicas, pero el hecho
histórico es que se han utilizado así. El medio de Nitsch (1951) es
esencialmente una modificación de la solución de Knop, una de las primeras soluciones
en el cultivo hidropónico (cerca de 1865). Este medio fue útil de partes de flores
de tomate; la concentración de sacarosa utilizada era de 5% en lugar de 2% ó 3%
utilizado en muchos otros medios.
II.
DEFINICIÓN DE PROBLEMA
Lograr pesar la cantidad
exacta de sal en la balanza para realizar las soluciones madre o stock es necesario
para no cometer situaciones erróneas que ocasionen malas condiciones en el
medio de cultivo y por ende en el desarrollo de plantas cultivadas in Vitro.
III.
OBJETIVOS
3.1
Objetivo general
ü Conocer
y aprender a preparar soluciones stock para cultivar plantas in vitro.
3.2
Objetivos específicos
ü
Conocer
los diferentes componentes del medio de cultivo y su naturaleza Química y
Bioquímica.
ü
Manejar
las técnicas básicas a través del uso adecuado de reactivos.
ü
Comprender
la importancia nutricional de los componentes de los medios de cultivo.
IV.
JUSTIFICACIÓN
La
presente práctica se realizo con la única finalidad de conocer aquellos componentes que forman parte de un
medio de cultivo para tejidos de plantas
in vitro, pues la importancia de cada uno de estos contribuye al buen
desarrollo optimo de la planta tomando no solo en cuenta los constituyentes del
medio de cultivo sino de la buenas prácticas de higiene para que no se
contaminen las soluciones madre y por ende el medio de cultivo. La importancia
de tener el conocimiento adecuado de la cantidad exacta de los nutrientes
necesarios es muy importante pues la falta o exceso puede llevar a tener
consecuencias en el desarrollo de la planta una vez que esta ha sido cultivada
en el medio de cultivo tomando en cuenta que los principales ingredientes son
sales y orgánicos.
V.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Las
soluciones stock son soluciones concentradas de nutrientes. Dependiendo de la
capacidad del inyector, las soluciones stock se pueden preparar con
concentraciones 50, 100 ó 200 veces la concentración normal. Las soluciones
madre de las concentraciones requeridas se preparan disolviendo la sustancia en
el agua desionizada o en el agua que corresponda a las condiciones
establecidas.
Por
lo general, la preparación del medio de cultivo se inicia preparando soluciones
concentradas (madre) de uno o más compuestos. Determinado volumen de cada una
de estas soluciones se mezclará más tarde para preparar el medio de cultivo
final. Es recomendable preparar las soluciones madre en cantidades
relativamente altas y con antelación para ahorrar el tiempo y el trabajo que
implica pesar casa uno de los ingredientes cada vez que se prepara un medio de
cultivo. Además, como muchos de los componentes (microelementos, vitaminas,
hormonas) son requeridos en pequeñas cantidades, si se multiplica esa cantidad
por un determinado número de veces para preparar la solución madre, la labor de
pesado será más fácil y más precisa. La concentración de la solución madre debe
ser un factor a considerar. Las soluciones madre muy concentradas tienden a
formar precipitados. En algunos casos estos precipitados son el resultado de
mezclar sustancias incompatibles, por ejemplo, calcio, magnesio y fosfato. Es
recomendable que la solución madre no sea mayor de 100 veces (100x) la
concentración final del medio, sin embargo, el volumen de medio a preparar por
semana en el laboratorio dará la pauta para considerar el grado de
concentración de la solución madre. Si la solución madre presenta precipitados
es mejor descartarla ya que no poseerá el balance adecuado de sustancias,
alguna proporción de éstas estará en el fondo con el precipitado.
La
calidad del agua para preparar medios de cultivo in vitro es utilizar aquella
agua destilada o biodestilada. Las soluciones madre deben almacenarse en el
refrigerador. No se puede dar un dato exacto de cuánto tiempo pueden permanecer
almacenadas sin que sufran deterioro, pero como regla general, los compuestos
inorgánicos son más estables que los orgánicos, por lo que se ha recomendado
almacenar auxinas y citocininas por un máximo de 2 semanas y los otros componentes
por 2 meses, sin embargo, si se observa un precipitado la solución debe
descartarse inmediatamente. Las soluciones madres de sales inorgánicas son
fácilmente formuladas por la disolución de cantidades prescritas de sus
cristales en agua. Algunas sustancias orgánicas, tales como las auxinas,
citoquininas y giberelinas, son difíciles de disolver en agua. Las
citoquininas, al igual que otros compuestos básicos, se disuelven fácilmente en
pequeñas cantidades de un ácido diluido. Las soluciones madres de la mayoría de
las sales inorgánicas no requieren refrigeración. Antes de utilizar una
solución madre es aconsejable verificar que esté libre de precipitación y
contaminación.
VI.
MATERIALES Y MÉTODOS
6.1 Reactivos necesarios para preparar
las soluciones madre
Los
reactivos constituyen la parte más importante de la preparación de soluciones
madres ya que estos contribuyen los nutrientes requeridos para que la planta in
vitro pueda desarrollarse favorablemente.
Sales minerales y orgánicos necesarios para
preparar soluciones stock
|
(g/L)
|
(NH4 )NO3
|
1.650
|
KNO3
|
1.900
|
CaCl2.2H2O
|
0.440
|
MgSO4.7H2O
|
0.370
|
KH2PO4
|
0.170
|
FeSO4.7H2O
|
0.0278
|
Na2EDTA.
2H2O
|
0.0372
|
MnSO4.H2O
|
0.0169
|
ZnSO4.7H2O
|
0.0086
|
H3BO3
|
0.0062
|
KI
|
0.00083
|
Na2MoO4.2H2O
|
0.00025
|
CuSO4.5H2O
|
0.000025
|
CoCl2.6H2O
|
0.000025
|
Mioinositol
|
0.100
|
Tiamina
HCl
|
0.0001
|
Acido
nicotínico
|
0.0005
|
Piridoxina
HCl
|
0.0005
|
Glicina
|
0.002
|
6.2 Material
y equipo necesario para preparación de soluciones madre
Dentro de los materiales utilizados para
llevar a cabo el procedimiento de las soluciones stock fueron los siguientes:
vasos de precipitado, pipeta, probeta de 500 ml, balanza analítica,
refrigerador, agua destilada, botella color ámbar. Todo material forma parte de
la práctica del laboratorio pues son materiales necesarios para llevar a cabo
procesos necesarios dentro de este marco que fue la preparación de soluciones
madre.
a) b)
c) d)
e) f)
Fig. 1- a) vasos de precipitado y pipeta, b) probeta graduada de 500 ml, c) balanza analítica, d) refrigerador, e) agua destilada, f) botella color ámbar para verter la solución madre
Fig. 1- a) vasos de precipitado y pipeta, b) probeta graduada de 500 ml, c) balanza analítica, d) refrigerador, e) agua destilada, f) botella color ámbar para verter la solución madre
6.3
Procedimiento para preparar soluciones
stock
Lo primero que se realizo fue pesar cada una
de las sales, en este caso se pesaron lo que fueron los halógenos con ayuda de
una balanza analítica, así pues seguidamente se disolvieron cada una de las
sales en 100 ml de agua destilada en un vaso de precipitado, seguidamente se
aforo en una probeta graduada a 200 ml y una vez que se aforo fue vertida a una
botella color ámbar previamente etiquetada colocando el nombre de la solución
stock, nombre de quienes la elaboraron y la fecha en que fue realizada cierta
solución para finalmente introducir la solución a un refrigerador a 4 ° C.
a) b)
c) d)
e)
Fig. 2- a) pesando KI en balanza analítica, b)
agregado de KI en vaso de precipitado con 100 ml de agua destilada, c) aforando
a 200 ml, d) vertimiento de la solución a la botella de color ámbar, e)
introducción de la solución madre al refrigerador a 4° C.
VII.
RESULTADOS
Los resultados obtenidos fueron bastante
satisfactorios pues se logro elaborar las soluciones madre con las cantidades
exactas pesadas en la balanza analítica, aunque antes de todo lo primero que se
realizo fue llevar a cabo cada una de los cálculos para poder conocer la
cantidad exacta que se debía pesar y diluir.
7.1 CALCULO
DE HALOGENOS
1.
Preparar 200 ml de solución stock de
cloruro de calcio (MS) a una concentración de 100x
SOLUCIÓN
AL PROBLEMA
Datos:
MS-(g/ L)
CaCl2.2H2O 0.44
CALCULOS
A REALIZAR
(0.44 g/L) (100) = 44 g/L
44 g ---------------- 1 L = 1000 ml
x? ------------------- 200 ml
44 g (200 ml) 8,800 g/ml
------------------- =
--------------- = 8.8 g
1000 ml 1000 ml
2.
Preparar
200 ml de solución stock de cloruro de cobalto (MS) a una concentración de 100x
SOLUCIÓN
AL PROBLEMA
Datos:
MS-(g/ L)
Cl2Co.6H2O 0.000025
CALCULOS
A REALIZAR
(0.44 g/L) (100) = 0.0025 g/L
0.0025 g
---------------- 1 L = 1000 ml
x? ------------------- 200 ml
0.025 g (200 ml) 0.5 g/ml
------------------- =
--------------- = 0.0005 g
1000 ml 1000 ml
NOTA: para este caso en
esta solución se necesito realizar otro calculo para reducir la cantidad de
ceros, es decir se peso la cantidad de 0.0030 de cloruro de cobalto y se disolvió
en 10 ml de agua destilada para posteriormente tomar de esos 10 ml la cantidad de
1.6 ml. El cálculo que se realizo fue el siguiente:
0.0030
g----------------------10 ml
0.0005
g---------------------- x?
0.0005 g (10 ml) 0.005 g/ml
---------------------- =
--------------- = 1.6 ml
0.0030 g 0.0030 g
3.
Preparar 200 ml de solución stock de
Yoduro de potasio (MS) a una concentración de 100x
SOLUCIÓN
AL PROBLEMA
Datos:
MS-(g/ L)
KI 0.00083
CALCULOS
A REALIZAR
(0.00083 g/L) (100) = 0.083
g/L
0.083
g ---------------- 1 L = 1000 ml
x? ------------------- 200 ml
0.083 g (200 ml) 16.6 g/ml
------------------- =
--------------- = 0.0166
g
1000 ml 1000 ml
PASOS A SEGUIR: una
vez que fueron pesados los halógenos en
la balanza analítica, se disolvieron en un vaso de precipitado con una cantidad
de agua destilada de 100 ml, se agrego primeramente el cloruro de calcio ya que
este se diluyo se agrego el cloruro de cobalto y seguidamente el yoduro de
potasio, obviamente esperando que cada ingrediente se diluyera bien,
seguidamente se aforo a una probeta de 200 ml para posteriormente agregar la
solución a una botella color ámbar , seguidamente se etiqueto colocando el
nombre de la solución stock, nombres de quienes realizaron cierta solución, así
como la fecha en especifica en la que se elaboro, finalmente se introdujo a un
refrigerador a 4° C
7.2 Procedimiento realizado para
preparar soluciones stock
Lo primero que se
realizo fue pesar cada una de las sales, que en este caso lo fue
específicamente de halógenos los cuales fueron los siguientes: CaCl2.2H2O que se pesó 8.8 g, Cl2Co.6H2O que se pesó
0.0030 g, KI que se pesó 0.0166 g; Seguidamente una vez que estas fueron pesadas
en la balanza analítica, se diluyeron en un vaso de precipitado en 100 ml de
agua destilada agregando dejando que se disolvieran completamente,
posteriormente se aforo a 200 ml, una vez que se aforo se vertió en una botella
color ámbar previamente etiquetada para finalmente introducir la solución a un
refrigerador a 4 ° C.
m)
Fig. 3-a-b)
pesando 8.8 g de cloruro de calcio (CaCl2.2H2O) en balanza analítica, c) pesando 0.0166 g de
cloruro de cobalto (Cl2Co.6H2O) en balanza analítica, d) pesando 0.0030 g de
Yoduro de potasio (KI),
e) vertimiento de cloruro de calcio en vaso de precipitado con 100 ml de agua
destilada, f) vertimiento de cloruro de cobalto en vaso de precipitado con 100
ml de agua destilada, g) vertimiento de Yoduro de potasio en vaso de
precipitado con 10 ml de agua destilada, h-i) disolviendo las sales, j)
aforando a 200 ml, k) vertimiento de solución madre a botella color ámbar, l-m)
tapado y etiquetado de la solución de halógenos.
VIII.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
v El
conocimiento adecuado de cada uno de los nutrientes necesarios para que una
planta cultivada in vitro se
desarrolle favorablemente es sumamente importante.
v El
realizar cada uno de los procedimientos exactos, correctos conllevan a un buen
resultado en la práctica de soluciones madre.
v Las
soluciones madre contribuyen lo más importante e interesante que el
biotecnologo, investigador, o alumno
debe conocer correctamente.
v El
contar con un área adecuada de reactivos que contenga las sales y compuestos
orgánicos para llevar a cabo cada las soluciones stock es de gran importancia,
para lo cual el IT de Cd Altamirano lo posee.
v Las
soluciones madre son soluciones concentradas integradas por sales y compuestos
orgánicos.
v El
biotecnologo, investigador o alumno debe llevar
a cabo correctamente los cálculos necesarios de soluciones stock para
pesar adecuadamente las sales en balanza y por ende disolverlas.
v Se
debe llevar un buen control de las soluciones madres para evitar excesos o faltantes
v Las
soluciones stock deben ser pesadas en balanza analítica exactamente acorde al
volumen y concentración que se desea realizar.
IX.
FUENTES CONSULTADAS
Abdelnour Esquivel Ana & Vicent Escalant
Jean. Conceptos básicos del cultivo de tejidos vegetales. Preparación de
soluciones madre. Pág. 2-3
http://books.google.com.mx/books?id=T9QOAQAAIAAJ&pg=PA14&dq=soluciones+madre&hl=es&sa=X&ei=hZ9KT-uYOaP4sQLj7u3qCA&ved=0CDgQ6AEwAQ#v=onepage&q=soluciones%20madre&f=false
CIAT. 1994. Mejoramiento del arroz con
cultivo de anteras. Preparación y almacenamiento de soluciones madres. Pág.
62-64
http://books.google.com.mx/books?id=dXQaR_WROjsC&pg=PA63&dq=soluciones+madre&hl=es&sa=X&ei=Y6RKT-zSOaGGsgKR3JDrCA&ved=0CDUQ6AEwATgK#v=onepage&q=soluciones%20madre&f=false
Garrido de las Heras Santiago. Regulación
básica de la producción y gestión de residuos. Soluciones de sustancias de
ensayo. Fundación confemetal. Madrid. Pág. 381. http://books.google.com.mx/books?id=GxQlV6pCwOgC&pg=PA381&dq=soluciones+madre&hl=es&sa=X&ei=hZ9KT-uYOaP4sQLj7u3qCA&ved=0CEwQ6AEwBQ#v=onepage&q=soluciones%20madre&f=false
Krikorian A. D. Medios de cultivo:
generalidades, composición y preparación. Capitulo 3. Nueva York, E.U.
www.walcoagro.com. Hernán Llanos Peada Pedro. 2001. La Solución Nutritiva,
Nutrientes Comerciales, Formulas completas. http://www.drcalderonlabs.com/Hidroponicos/Soluciones1.html
X.
ANEXOS
