Estudio de las sustancias antimicrobianas producidas por los microorganismos integrantes de la microbiota de terneros jóvenes.

El uso desmedido de antibióticos, en especial en los animales que son destinados al consumo humano, produjo la aparición de cepas bacterianas resistentes y favoreció la presencia de residuos de esas sustancias en los alimentos. Esta situación ha sido relacionada con la aparición de alergias, trastornos gastrointestinales y otros problemas que han puesto en riesgo la salud de la población y han promovido una presión creciente de los consumidores y de los entes reguladores para que el sector de la producción de alimentos no utilice antimicrobianos y evite la presencia de sus residuos. El objetivo del trabajo es evaluar la capacidad de las sustancias con actividad antimicrobiana, producida por la microbiota natural, para inhibir el desarrollo de bacterias patógenas responsables de causar enfermedades en terneros jóvenes. Se utilizarán bacterias ácido lácticas autóctonas aisladas a partir de intestinos (duodeno, yeyuno, íleon, colon y ciego), cavidad bucal de terneros de crianza artificial y de vagina de vacas en la etapa pre-parto y que forman parte del cepario del Laboratorio de Análisis de alimentos, DSPV. Los microorganismos que demuestren capacidad para producir sustancias antimicrobianas serán identificados utilizando técnicas moleculares (amplificación del 16S rRNA, secuenciación y comparación en bases de datos). Las sustancias producidas por los microorganismos serán purificadas antes de analizar su capacidad inhibitoria. Posteriormente, se evaluará el efecto de los agentes físicos (temperatura) y químicos (solventes orgánicos, ácidos, tripsina, proteinasa K y pepsina) sobre dicha capacidad.

Desarrollo de productos cárnicos con bajo contenido en sodio, adicionados con sustancias prebióticas y microorganismos potencialmente probióticos.

El objetivo del trabajo es desarrollar nuevas formulaciones de productos cárnicos con bajo contenido de sodio, adicionados con sustancias prebióticas y bacterias potencialmente probióticas. Los productos cárnicos crudo-curados se elaborarán con dos tipos de microorganismos estárters: comerciales e indígenas (aislados de fábricas de chacinados y seleccionadas por sus capacidades probióticas in vitro), con diferentes concentraciones de cloruro de sodio (entre 2,5% y 0,5%), y con diferentes concentraciones de fibras de cítricos (entre 0,5% y 5,0%). Los ensayos se realizarán a nivel escala piloto y en condiciones de producción industrial de volúmenes controlados. Se compararán los atributos básicos de calidad, de los productos elaborados en los ensayos con una formulación de origen comercial para determinar similitudes y mejoras. Para dicho estudio se realizarán las siguientes determinaciones analíticas: pH, color, TPA (análisis instrumental de perfil de textura), humedad, proteínas y lípidos totales, contenido de sodio, recuento de microorganismos probióticos (determinación de viabilidad en el proceso y produto final) y, complementariamente, se llevará a cabo la evaluación sensorial de los productos. A través del proyecto se pretende atender la demanda de los consumidores, con mayor variedad de productos que posean características que sean benéficas para la salud.

Desarrollo de Sistemas Innovadores de Transporte y Liberación Destinados a la Optimización de la Actividad Terapéutica de Fármacos

Existen numerosos fármacos con atributos terapéuticos relevantes que presentan propiedades físicoquímicas o biológicas desfavorables, las que comprometen su eficacia o seguridad y en consecuencia requieren nuevas estrategias de formulación para superar tales deficiencias. Debido a lo expuesto, el objetivo general de este proyecto es diseñar, desarrollar y evaluar nuevos sistemas de transporte y liberación de fármacos que presentan baja biodisponibilidad cuando son administrados por vía oral, 4 debido a su escasa solubilidad y/o permeación a través del epitelio gastrointestinal. Como objetivos específicos se proponen: - Obtención de nuevos sistemas portadores que incidan sobre la efectividad del proceso de absorción de fármacos modelos, facilitando su disolución y/o permeación en el tracto gastrointesinal. - Evaluación de la eficacia de los sistemas obtenidos, en el transporte y pasaje de los fármacos a través de las mucosas del tracto gastrointestinal, mediante metodologías in situ e in vitro, que contribuyan a la determinación de los parámetros biofarmacéuticos de relevancia. La metodología de trabajo propuesta contempla la formación de complejos ternarios utilizando ciclodextrinas (ß-ciclodextrina, hidroxipropil-ß-ciclodextrina y metil- ß-ciclodextrina) y etanolaminas, aminoácidos o meglumina; la incorporación en microemulsiones de los complejos con ciclodextrina obtenidos; así como la obtención de pellets por extrusión-esferonización. Para los estudios biofarmacéuticos, de los principios activos en los sistemas de transporte y liberación desarrollados, se diseñarán estudios de permeación, in situ, a través del método de perfusión de paso simple en ratas e in vitro, utilizando membranas artificiales y cultivos de células Caco-2. Se desarrollarán y validarán procedimientos analíticos adecuado para las determinaciones de los fármacos en todos los estudios implementados.

COMPORTAMIENTO DE SUELOS CONTAMINADOS: Interacción fluidos - partículas en los procesos de transporte.

La investigación en medios porosos pretende profundizar el estudio en sistemas de partículas tales como suelos y rocas, haciendo énfasis en los procesos físicos que gobiernan el comportamiento de la fase sólida y los fluidos intersticiales (agua, hidrocarburos, electrolitos, etc.). Las investigaciones planteadas para este proyecto se encuentran relacionadas con el comportamiento mecánico de los sistemas de partículas, la interacción fluido-partícula y su relevancia en los problemas de flujo de contaminantes, problemas de flujo no miscible, y remediación de suelos contaminados. En cada uno de los aspectos mencionados se busca tanto interpretar comportamientos emergentes a través de estudios realizados a diferentes escalas, como desarrollar soluciones creativas e innovadoras para los problemas en estudio. Se evaluará la interacción fluido-partícula en la remediación de suelos contaminados con hidrocarburos para determinar las propiedades del suelo que gobiernan el fenómeno de desplazamiento no miscible. Se realizarán procedimientos experimentales para la remediación de As y otros metales o metaloides en suelo y aguas subterráneas. Se analizará el comportamiento de suelos en los procesos de transporte de lixiviado, a través de barreras de bajas permeabilidad (liners) como así también en barreras reactivas permeables, incluyendo variables como la actividad bacteriana, mecanismos de adsorción y reacciones químicas. Esta investigación tiene un fuerte componente de experimentación en laboratorio. Las herramientas utilizadas consisten fundamentalmente en el desarrollo y diseño de experimentos, donde se monitorea la influencia de las variables que controlan el comportamiento macroscópico del sistema. También se plantean trabajos basados en análisis numéricos, modelos de comportamiento, modelos físicos micro-mecánicos, y análisis de imágenes de alta resolución. Los estudios realizados son relevantes para el campo de la ingeniería geotécnica, geotecnia ambiental, industria del petróleo, hidrogeología e ingeniería geológica.

ESTUDIOS E INVESTIGACIONES APLICADAS A LA GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RESIDUOS SOLIDOS URBANOS EN PEQUEÑAS POBLACIONES DE LA REGIÓN CENTRAL DE LA PROVINCIA DE CÓRDOBA.

El presente proyecto se propone investigar de modo integral el problema de los residuos sólidos en varios municipios de la zona centro de la Provincia de Córdoba, elaborar y colaborar con la ejecución de soluciones concurrentes al manejo, atenuación o resolución del problema. La filosofía tecnológica que se asume frente al problema de los residuos sólidos urbanos (RSU) es la de investigar formas y procesos tendientes a aplicar en sitios concretos políticas propuestas a nivel nacional (Estrategia Nacional para la Gestión Integral de Resíduos Sólidos Urbanos, ENGIRSU), consistentes en promover la separación de los resíduos en su lugar de origen, en diferentes categorías que permitan su manejo; su clasificación en aquellas que permitan su reciclado o utilización; y la disposición final del resto mediante técnicas ambientalmente adecuadas. Este tipo de procesos está bastante estudiado en el caso de ciudades grandes (n>200.000 habitantes), pero sus propuestas no son facilmente adaptables a pequeñas poblaciones, principalmente por una cuestión de escalas. Sin embargo, éstas últimas pueden tener a su favor una respuesta social más fácil de construir, sobre todo a partir de la comprensión del problema que representan los RSU y el costo que involucra su gestión, teniendo además como fortaleza adicional la disponibilidad de terrenos libres en sus cercanias. El desarrollo del proyecto incluye tareas de relevamiento y estudio de las situaciones existentes en las diferentes poblaciones y el establecimiento de una linea de base para cada una de ellas. Como aplicaciones surgidas de lo anterior, se llevarán a cabo actividades de tipo socio cultural para promover la conciencia de la separación de los resíduos en los hogares; el diseño y desarrollo de manuales e instructivos para facilitar la tarea; la capacitación de jóvenes estudiantes secundarios en las diferentes localidades, para sumarlos como gestores culturales en el tema; el diseño de sistemas asociativos para las tareas de clasificación y reciclaje; la asistencia técnica para integrar sistemas de manejo y/o comercialización conducentes a la sustentabilidad del proceso (al menor costo posible para los municipios); el diseño y desarrollo de tecnologías simples para las operaciones que requiera el manejo de cada categoría; el estudio -en cada caso- del mejor proceso de disposición final de los residuos remanentes; el estudio de la posible presencia de contaminantes o tóxicos; la elaboración de documentos que posibiliten extender los resultados alcanzados a otras localidades. Se trata de un proyecto de investigación aplicada a la búsqueda de soluciones adaptadas para cada uno de los municipios seleccionados. Entre ellos podemos encontrar algunos que ya han iniciado con relativo éxito la etapa de separación en origen y requieren apoyo tecnológico y organizacional para las etapas siguientes y otros que aún no tienen nada iniciado. Hay municipios de diferente tamaño y naturaleza, unos con presencia industrial, otros principalmente agropecuarios. El proyecto se propone dos grandes objetivos generales: por un lado, operar sobre la conciencia social para sumar voluntades y conductas tendientes a simplificar el problema; reducir la generación de resíduos, clasificarlos y separarlos en origen según diferentes categorías y facilitar la gestión de recolección. Por otro lado se plantean desarrollos tecnológicos (ingenieriles) conducentes a simplificar y disminuir los costos de las operaciones de clasificación, recuperación o reciclado, o resolviendo aspectos que faciliten su transporte a los centros de recepción de cada categoría. Paralelamente se estudiarán temas particulares como son el manejo de residuos peligrosos y/o tóxicos; los residuos electrónicos; las sustancias químicas; los agroquímicos (abundantes en la región), etc.

Electroquímica de sustancias de interés en los sistemas agroalimentario y de sanidad animal. Desarrollo de biosensores electroquímicos. Aplicaciones analíticas.Electrochemistry of substances of interest in agroalimentary and animal health systems. Development of electrochemical biosensors. Analytical applications.

Se estudiarán los mecanismos de reacción electroquímica de las micotoxinas (metabolitos tóxicos generados por hongos) citrinina (CIT), patulina (PAT) y moniliformina (MON), de los antioxidantes naturales alfa, beta, gama y delta tocoferoles, de los flavonoides fisetina (FIS), morina (MOR), luteolina (LUT), rutina (RUT), buteina (BUT), naringenina (NAR) y miricetina (MIR) y de las hormonas esteroides estradiol (EDIOL), estrona (EONA) y estriol (ETRIOL). Por otra parte, se implementarán técnicas electroanalíticas para la detección y cuantificación de estos sustratos en muestras de matrices naturales que los contengan. Se realizará el diseño y caracterización de biosensores enzimáticos a partir de peroxidasas y/o fosfatasa alcalina para la determinación de la micotoxina CIT y de los flavonoides y, por otro, de inmunosensores para las micotoxinas ocratoxina A (OTA) y PAT y hormonas. Para el anclaje de enzimas y/o anticuerpos, se estudiarán las propiedades de electrodos modificados por monocapas autoensambladas, nanotubos de carbono y partículas magnéticas. Se usarán las técnicas de voltamperometría cíclica, de onda cuadrada y de redisolución con acumulación adsortiva, espectroscopías de impedancia electroquímica, electrólisis a potencial controlado, uv-vis e IR, microbalanza de cristal de cuarzo y microscopías de alta resolución (SEM, TEM, AFM). La importancia de este proyecto apunta a la obtención de nuevos datos electroquímicos de los sustratos indicados y conocimientos relacionados con la aplicación de electrodos modificados en la preparación de biosensores y en el desarrollo de técnicas alternativas para la determinación de los analitos mencionados precedentemente. Electrochemical reaction mechanisms of mycotoxins (toxic metabolites generated by fungi) citrinin (CIT), Patulin (PAT) and moniliformin (MON), natural antioxidants alpha, beta, gamma and delta tocopherols, flavonoids fisetin (FIS), morin (MOR), luteolin (LUT), rutin (RUT), butein (BUT), naringenin (NAR), miricetin (MIR) and steroid hormones estradiol (EDIOL), estrone (EONA) and estriole (ETRIOL) will be explored. On the other hand, electroanalytical techniques for the detection and quantification of these substrates in samples of natural matrices will be implemented. The design and characterization of enzymatic biosensors from peroxidases and/or from alkaline phosphatase for the determination of CIT and flavonoids, and also of inmunosensors for ochratoxin A (OTA) and PAT and hormones will be performed. For the anchor of enzymes and/or antibody, properties of electrodes modified by self assembled monolayers, carbon nanotubes and magnetic particles will be explored. Cyclic, square wave and adsorptive stripping voltammetries, electrochemical impedance spectroscopy, controlled potential electrolysis, uv-vis and IR, quartz crystal microbalance and high-resolution microcopies (SEM, TEM, AFM) will be used. The importance of this project is aimed at obtaining new electrochemical data for the indicated substrates and knowledge on the application of modified electrodes in preparation of biosensors and in the development of alternative techniques for the determination of the above-mentioned analytes.