Especies nativas del Centro de Argentina: potencial agroindustrial y perspectivas para la producción de energía y biocombustibles

La región centro de Argentina posee una elevada riqueza de especies nativas y endémicas, con potencial valor agroindustrial. Flourensia campestris y F. oolepis (Asteraceae), conforman comunidades denominadas "chilcales". Son reconocidas por sus usos tradicionales como aromática, tintórea, medicinal y para leña -en especial raíz- y presentan potencial aplicación en la agroindustria como insecticida, antimicrobiana, antifúngica y aleloquímica. Trabajos realizados en nuestro laboratorio con extractos acuosos de hojas secas de F. campestris demostraron un potente efecto herbicida sobre semillas de Lactuca sativa. Mediante el fraccionamiento biodirigido por CC y técnicas espectrales (GC-MS, IR, 1H-RMN, 13C-RMN, 2D-RMN) se pudo identificar la estructura molecular del ácido hamanásico ((4S, 8S)–7–carboxi–8–hidroxi- 1(2), 12(13)-dien-bisaboleno). Su presencia en F. campestris, y su actividad biológica, no habían sido descriptos con anterioridad y sugieren un potencial herbicida natural. En ambas especies se puede apreciar a simple vista su alto contenido en resinas, compuestos propuestos para reemplazar a los hidrocarburos en la fabricación de pinturas, pegamentos y adhesivos. Estudios preliminares en nuestro laboratorio señalan un contenido de entre un 20-40 % de resinas en la biomasa aérea de Flourensia, sin embargo, no existen al presente estudios sobre su composición química ni sobre su potencial aplicación industrial. Por otro lado, el desarrollo de cultivos energéticos, para la generación de electricidad por combustión de biomasa, constituye uno de los objetivos principales dentro de las políticas de energías renovables a nivel nacional (programa GENREN) y mundial. Las especies con mayor aptitud deben poseer altas tasas de crecimiento y un alto grado de tolerancia de adversidades bióticas y abióticas, lo que permitiría cultivarlos en áreas marginales para la agricultura tradicional, hechos que coinciden con las especies de Flourensia en estudio. Asimismo, el tratamiento térmico o pirólisis de biomasa proveniente de la agricultura es una de las alternativas de reutilización de la misma con distintos fines. Este pasivo ecológico puede ser transformado en productos de alto valor agregado. En base a lo expuesto, el objetivo general de este proyecto es investigar en las dos especies vegetales endémicas de Argentina y abundantes en la provincia de Córdoba, las características de los metabolitos secundarios en relación a su potencial aplicación agroquímica (herbicidas naturales), la composición de sus resinas para uso industrial y su rendimiento como materia prima de alta densidad energética para la cogeneración de electricidad y producción de biocombustible, en función del desarrollo de una agricultura sustentable. Para ello, el proyecto propone incrementar el rendimiento de la purificación de ácido hamanásico e identificar y cuantificar su presencia en otros órganos de F. campestris y en F.oolepis, con el objetivo de evaluar su efecto herbicida, mediante bioensayos en cápsulas de Petri, en especies cultivables y malezas. Los usos potenciales de las resinas se estudiarán en base a la identificación de sus compuestos químicos mediante su extracción y análisis espectrales (CG-MS). A través de la determinación del poder calorífico, contenido de cenizas y de nitrógeno de la biomasa aérea de las especies, se evaluará su rendimiento energético para emplear como biocombustible sólido en la cogeneración eléctrica, mientras que con la aplicación del método fast pyrolysis y análisis por CG-MS, se determinará su aplicación o su posterior modificación de acuerdo a las características del bio-oil deseado. El destino energético de las especies propuestas permitiría iniciar de manera rápida la etapa de domesticación y puesta en cultivo, y avanzar en el desarrollo de aplicaciones industriales más sofisticadas, como el aprovechamiento de sus propiedades bioactivas o el desarrollo de productos industriales basados en sus metabolitos secundarios.

Evaluación de características biológicas, productivas y ambientales que condicionan el establecimiento y el rendimiento de marcela y poleo en condiciones silvestres y de cultivo

La vegetación silvestre de la provincia de Córdoba incluye plantas medicinales y aromáticas con valor ecológico, económico, social y cultural de donde surge la importancia de su uso sustentable. La demanda de las empresas es cubierta exclusivamente por la recolección silvestre, en su mayor parte proveniente de zonas marginales para la producción agrícola-ganadera. “marcela” [Achyrocline satureioides (Lam.) DC.] y “poleo” (Lippia turbinata Griseb.) son especies nativas y crecen en sierras y llanura de Córdoba con valor medicinal y aromatizante. Hoy en día la droga cruda de marcela y poleo que se comercializa es heterogénea, condicionando la calidad y cantidad del material con uso farmacológico e industrial. Ello depende en parte del genoma de la especie, de su interacción con el ambiente, y también de las prácticas de recolección. Es por ello que la industria demanda material cultivado, genéticamente homogéneo y de establecimientos donde se apliquen buenas practicas de manejo. Nuestra hipótesis es que el resultado de la interacción del genoma de marcela y de poleo con el ambiente, el disturbio y las practicas de manejo condiciona su establecimiento y rendimiento. Ello nos permite predecir que: las variables dependientes del genoma se expresarán al crecer distintas poblaciones en un mismo ambiente, y practicas de manejo que semegen condiciones ambientales de las poblaciones silvestres de mejor rendimiento permitirán obtener mayor rendimiento en cultivo. Nuestro objetivo general es evaluar en marcela y poleo las características biológicas, productivas y ambientales que condicionan su establecimiento y rendimiento en condiciones silvestres y de cultivo. Y los específicos para marcela y poleo son: Identificar las principales variables ambientales y de disturbio asociadas a su establecimiento y rendimiento en condiciones silvestres. Establecer buenas prácticas de recolección y rendimientos de referencia en condiciones silvestres. Identificar y evaluar de poblaciones silvestres con mayor establecimiento y sobrevivencia, y menor variabilidad de rendimento en condiciones de cultivo. Caracterizar el desarrollo y la arquitectura de las poblaciones en condiciones de cultivo. Se realizarán de censos de vegetación y la caracterización del ambiente abiótico, régimen de disturbio en sierras de Comechingones y Las Peñas (Córdoba). Caracterización de poblaciones de marcela y poleo: recuento de individuos, y registro del estado fenológico, altura y cobertura, y evaluación de biomasa y fitoquímica. Mantenimiento e instalación de experimentos factoriales (origen y densidad), y caracterización del desarrollo y arquitectura de marcela y poleo. Elaboración de protocolo de recolección y propagación. Los datos serán analizados mediante técnicas uni y multivariadas. En áreas de vegetación silvestre de la serranía se espera obtener: la distribución y abundancia de estas poblaciones; rendimientos de referencia para al menos 7 poblaciones de marcela y poleo; condiciones ambientales y de disturbio relacionados con la distribución, crecimiento y rendimiento; un protocolo de buenas prácticas de recolección; y un listado, distribución y abundancia de otras especies con uso medicinal y aromático. En cultivo se espera obtener: condiciones ambientales y de manejo asociadas al establecimiento y rendimiento de referencia de al menos 5 poblaciones de marcela y 3 poblaciones de poleo; y características del desarrollo y arquitectura de las poblaciones. Los organismos públicos y privados contaran con información sobre la distribución de marcela y poleo, y de las principales variables ambientales, de disturbio, recolección y manejo que condicionan su establecimiento y rendimiento en condiciones silvestres y en cultivo. Tanto recolectores como profesionales relacionados con la domesticación, comercialización o industrialización, dispondrán de criterios biológicos y productivos de referencia para evaluar la calidad y cantidad del material y así mejorar su valor comercial.

EVALUACIÓN FUNCIONAL DEL CEREBRO: EL VALOR PREDICTIVO DE LA HABITUACIÓN COMO INDICADOR TEMPRANO DE LA INTEGRIDAD DEL SNC EN RECIÉN NACIDOS DE ALTO RIESGO NEUROLÓGICO POR HIPOXIA PERINATAL

La hipoxia perinatal se considera hoy una de las causas de mayor morbimortalidad en el recién nacido estando altamente asociada con déficits de orden neuro-psico-sensorial. Un adecuado tratamiento y rehabilitación implica la detección temprana de los déficits apuntando a la prevención. La neonatología actual se está orientando hacia técnicas no invasivas que valoran la respuesta hacia estímulos de diferentes cualidades sensoriales y permiten indagar capacidades tempranas de aprendizaje y memoria. La precoz madurez del sistema olfativo facilita el trabajo con estas claves brindando asímismo un panorama de la integración cortical. Hipótesis: Las capacidades de habituación-deshabituación olfativa reflejan el estado del SNC neonatal y se convierten en un indicador temprano de la funcionalidad cerebral en niños con alto riesgo neurológico. Objetivos: Evaluar la integridad funcional del cerebro de recién nacidos con riesgo neurológico mediante técnicas no invasivas de habituación-deshabituación. Estas téncicas se tomarán como indicadores del estado del SNC neonatal comparando sus resultados con los arrojados por el test de Bayley durante el primer año de vida. Asímismo, se relacionarán los resultados con las valoraciones clínicas y de imágenes (ecografía y RMN) obtendias. El objetivo último implica determinar la sensibilidad, especificidad y valor predictivo del test de Habituación-Deshabituación para el daño cerebral . Materiales y Métodos: Se evaluarán pacientes con antecedentes perinatales de hipoxia pertenecientes al Servicio del Neonatología del HUMN y al Hospital Materno Neonatal (Pcia de Córdoba) caracterizados por apgar < 3 a los 5 minutos ó < 5 a los 5 minutos, Ph de cordón < 7 ó entre 7 y 7,10 ó >7,10 con alguno de los criterios anteriores presentes y niños con manifestaciones sistémicas de asfixia o déficit de base en gas arterial superior a -15 Meq/L. De manera posterior a la firma del consentimiento informado se aplicará un esquema olfativo de habituación-deshabituación antes y después de las 6 horas de vida consistente en 10 presentaciones consecutivas de olor a limón o vainilla seguidos de 5 presentaciones consecutivas de olor a vainilla o limón que actúan como estímulos deshabituatorios. Se filmará la conducta motriz que será considerada como variable dependiente. Asímismo se evaluarán parámetros fisiológicos como presión areterial, saturación de oxígeno, frecuencia cardíaca y ritmo respiratorio. La evaluación de la habituación se complementará con estudios clínicos y ecografía cerebral antes de las 48 hs y 1 vez por semana. Todos estos bebés serán seguidos por el equipo de Seguimiento del Recién Nacido de Alto Riesgo. A los 6 meses y al año de vida se evaluará el desarrollo integral con el Test de Bayley . Resultados Esperados: Se espera encontrar diferencias en los patrones habituacionales en función del estado cerebral del bebé. Aquellos bebés con riesgo leve tenderán a mostrar patrones habituatorios que se acercan a los normales mientras que los que presenten riesgo moderado o grave exhibiran patrones habituacionales defectuosos. Estos resultados se correlacionarán con los estudios de seguimiento realizados y con los indices de desarrollo mental y motor arrojados por el test de Bayley durante el año de vida. Importancia del Proyecto: Definir precozmente al niño con riesgo neurológico permite intervenir a tiempo con la estimulación y rehabilitación adecuada. Teniendo en cuenta la valoración del examen clínico, los antecedentes perinatales y los estudios de imágenes que se realizan en el bebé junto a los resultados obtenidos en las pruebas habituacionales, el proyecto brinda la posibilidad de la construcción de un score de riesgo neurológico sencillo y de fácil utilización.

Caracterización de moléculas de rizobacterias y de leguminosas con alto impacto productivo y tecnológico en la provincia de Córdoba. Characterization of rhizobacteria and legumes molecules with high production and technological impact in the province of Córdoba.

La provincia de Córdoba cuenta con alto desarrollo agrícola a base de cereales y leguminosas, como por ejemplo el maní. Pero este cultivo con los años ha trasladado su zona de siembra original y se ha extendido hacia otras áreas de mayor riesgo ambiental a raíz de la implantación de la soja. Diversas son las consecuencias de estas dos acciones y que se extienden desde lo agroecológico hasta lo científico-técnico. Este previo estado del arte y las referencias bibliográficas que apuntan a la necesitad de aumentar el valor agregado de los cultivos, nos ha llevado a formular una hipótesis de trabajo y es que las plantas de maní y soja así como las rizobacterias que se asocian con ellas, son productoras de diversas moléculas con potencial uso biológico en la productividad del cultivo y en aplicaciones tecnológicas, biológicas e industriales. Sumado a lo anterior y a las ideas gubernamentales de la necesidad de obtener conocimiento y capitalizarlo como riqueza, y la imperiosa urgencia de responder a demandas regionales, se presenta este proyecto cuyo objetivo general apunta a estudiar la producción de diversas moléculas de rizobacterias y leguminosas con el fin de mejorar la productividad de los cultivos y desarrollar nuevas aplicaciones tecnológicas en la provincia de Córdoba. Para cumplir dentro de los dos años de trabajo solicitados con lo expuesto anteriormente, la investigación será dividida en objetivos específicos y que consisten en investigar la producción de moléculas de raíces de maní y soja, analizar la respuesta microbiana a las rizodeposiciones de ambas leguminosas y evaluar el posible papel biológico y aplicación tecnológica de moléculas de ambos tipos de organismos. Nuestro grupo es de caracter multidisciplinar y ahondará en la diversidad molecular producida por raíces de maní y soja en direfentes días y la respuesta de las rizobacterias que se asocian ellas utilizando técnicas químicas (HPLC, GC, GC-masa) y herramientas microbiológicas y bioquímicas clásicas. Con fines de aplicación tecnológica se determinará la posible acción antioxidante de los extractos vegetales sobre sistemas modelos de ensayo así como la búsqueda de enzimas y hormonas microbianas aplicables en otros campos de la ciencia. De esta forma se pretende atender algunas demandas de diferentes sectores del centro sur de Córdoba y del país pero fundamentalmente posibilitar nuevas aplicaciones de las leguminosas y de las rizobacterias además de permitir la formación académicas de alumnos de grado y posgrado de la UNRC. The province of Cordoba has high agricultural development based on cereals and legumes such as peanuts. But the crop over the years has transferred his original planting area and has spread to other areas of greatest environmental risk following the introduction of soybeans. The previous state and regional art references that point to the necessity of increasing the value-added crops, has led us to formulate a working hypothesis is that the peanut and soybean plants and rhizobacteria associated with they are products of various biological molecules with potential use in crop productivity and biological technology and industrial applications. The general objective is aimed at studying the production of various molecules and legumes rhizobacteria to improve crop productivity and develop new technological applications in the Cordoba province. This form is intended to meet some demands of different sectors of the center south of Cordoba and the country but enabling new applications of legumes and rhizobacteria in addition to allowing the academic training of undergraduates and graduate of the UNRC.