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.

GESTIÓN DEL DISEÑO Y LA INNOVACIÓN EN LA RELACIÓN UNIVERSIDAD - ENTRAMADO SOCIO-PRODUCTIVO

PROBLEMA DE INVESTIGACION El problema que aborda la investigación es la falta de transferencia de conocimientos de diseño + innovación (arquitectura, diseño industrial, diseño gráfico, etc.) al sistema socio productivo de la provincia de Córdoba, lo cuál afecta la productividad y la competitividad de las empresas y, por otra parte, dificulta la inserción laboral de los profesionales formados en las universidades del medio. La provincia de Córdoba posee un importante potencial industrial que intenta contrabalancear el predominio de la región metropolitana de Buenos Aires. Las áreas de mayor desarrollo son la automotriz, metal-mecánica, agro-industrial, la construcción y la alimentaría. El diseño correctamente gestionado, constituye una fuente de ventajas comparativas, una eficaz metodología para la innovación de productos y procesos y un factor de rentabilidad económica. Por otro lado, existe una falta de respuesta a problemas relacionados al diseño, (como los aspectos relativos a la calidad de vida, la responsabilidad social y la protección del ambiente, por mencionar algunos) que no son formulados como prioridades cuantitativas en los productos de diseño promovidos por las empresas. En este sentido, las Universidades de la Red, cuentan con instrumentos específicos a nivel de grado y postgrado para promover la interrelación entre Universidad, Empresas y Ongs de la Provincia. La carrera de Diseño Industrial de la Universidad Nacional de Córdoba y la Maestría en Diseño de la Universidad Católica de Córdoba han estado cooperando desde inicios del 2009 en la conformación del Programa Córdoba Diseña del Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba, que tiene el objetivo de "desarrollar y orientar las capacidades de análisis, evaluación y asistencia técnica en temas referidos al Diseño, para el gobierno, las empresas, las universidades y centros de investigación". En el marco de ese programa del que las universidades participantes son miembros, existe un diagnóstico incipiente de los requerimientos de las empresas, y de la actividad de los diseñadores en la provincia. Al mismo tiempo, se ve necesario recabar datos sobre los requerimientos de diseño desde el sector de organizaciones no gubernamentales y sin fines de lucro. A los efectos de contar con un relevamiento que posibilite un diagnóstico más preciso, es necesario sistematizar y cruzar los datos que se derivan de: la conformación del entramado socio-productivo de la provincia, la oferta académica y el capital humano que estamos formando en las Universidades. Ambas universidades integrantes de la Red, cuentan con una reconocida trayectoria en el Área de Diseño y con capital humano de diferentes disciplinas (diseño industrial, arquitectura, gestión pública, sociología, etc.) para llevar adelante el proyecto. Los resultados del proyecto servirán para formular un marco teórico específico, fundamentar estrategias de mejoramiento de la calidad académica, delinear propuestas de sistemas asociativos y definición de prioridades de líneas de investigación para mejorar la eficiencia de la relación Universidades-Empresas-Sociedad. Por otra parte, posibilitarán relevar las demandas del medio-socio productivo en términos de la formación profesional requerida, la inserción de los profesionales y la importancia de la innovación en tanto valor agregado a productos y procesos en el entramado socio-productivo de la provincial de Córdoba. OBJETIVOS - Analizar, sistematizar y consolidar información respecto a la experiencia acumulada, las capacidades actuales y las potencialidades en materia de diseño e innovación en Córdoba. - Identificar las empresas del medio productivo local y las organizaciones del tercer sector que demandan profesionales formados en diseño e innovación, e indagar sobre los requerimientos que plantean en términos de competencias y formacion académica. -Identificar los desfasajes que pudieran existir en relación a la demanda que plantea el medio productiv

Evaluación de la degradación del suelo en agroecosistemas del centro-sur de Córdoba mediante indicadores e índices. Assessment of soil degradation in agroecosystems of central-southern Córdoba by means of indicators and indices

Las actividades agropecuarias ejercen diferentes presiones sobre los recursos naturales. Esto ha llevado, en algunas áreas, a un deterioro del suelo que provoca un impacto sobre la sustentabilidad en los sistemas agropecuarios. Para evaluar la degradación del suelo se han propuesto listas de indicadores, sin embargo, se carece de una herramienta metodológica robusta, adaptada a las condiciones edafoclimáticas regionales. Además, existe una demanda de productores e instituciones interesados en orientar acciones para preservar el suelo. El objetivo de este proyecto es evaluar la degradación física, química y biológica de los suelos en agroecosistemas del centro-sur de Córdoba. Por ello se propone desarrollar una herramienta metodológica que consiste en un set de indicadores físicos, químicos y biológicos, con valores umbrales, integrados en índices de degradación, que asistan a los agentes tomadores de decisiones y productores, en la toma de decisiones respecto de la degradación del suelo. El área de trabajo será una región agrícola del centro-sur de Córdoba con más de 100 años de agricultura. La metodología comienza con la caracterización del uso del territorio y sistemas de manejo, su clasificación y la obtención de mapas base de usos y manejos, mediante sensores remotos y encuestas. Se seleccionarán sitios de muestreo mediante una metodología semi-dirigida usando un SIG, asegurando un mínimo de un punto de muestreo por unidad de mapeo. Se elegirán sitios de referencia lo más cercano a una condición natural. Los indicadores a evaluar surgen de listas propuestas en trabajos previos del grupo, seleccionados en base a criterios internacionales y a adecuados a suelos de la región. Se usarán indicadores núcleo y complementarios. Para la obtención de umbrales, se usarán por un lado valores provenientes de la bibliografía y por otro, umbrales generados a partir de la distribución estadística del indicador en suelos de referencia. Para estandarizar cada indicador se definirá una función de transformación. Luego serán ponderarán mediante análisis estadísticos mulivariados e integrados en índices de degradación física, química y biológica, y un índice general de degradación. El abordaje concluirá con el desarrollo de dos instrumentos para la toma de decisiones: uno a escala regional, que consistirá en mapas de degradación en base a unidades cartográficas ambientales, de uso del territorio y de sistemas de manejo y otro a escala predial que informará sobre la degradación del suelo de un lote en particular, en comparación con suelos de referencia. Los actores interesados contarán con herramientas robustas para la toma de decisiones respecto de la degradación del suelo tanto a escala regional como local. Agricultural activities exert different pressures on natural resources. In some areas this has led to soil degradation and has an impact on agricultural sustainability. To assess soil degradation a robust methodological tool, adapted to regional soil and climatic conditions, is lacking. In addition, there is a demand from farmers and institutions interested in direct actions to preserve the soil. The objective of this project is to assess physical, chemical and biological soil degradation in agroecosystems of Córdoba. We propose to develop a tool that consists of a set of physical, chemical and biological indicators, with threshold values, integrated in soil degradation indices. The study area is a region with more than 100 years of agriculture. The methodology begins with the characterization of land use and management systems and the obtaining of base maps by means of remote sensing and survey. Sampling sites will be selected through a semi-directed methodology using GIS, ensuring at least one sampling point by mapping unit. Reference sites will be chosen as close to a natural condition. The proposed indicators emerge from previous works of the group, selected based on international standards and appropriate for the local soils. To obtain the thresholds, we will use, by one side, values from the literature, and by the other, values generated from the statistical distribution of the indicator in the reference soils. To standardize indicators transformation functions will be defined. Indicators will be weighted by mans of multivariate analysis and integrated in soil degradation indices. The approach concluded with the development of two instruments for decision making: a regional scale one, consisting in degradation maps based on environmental, land use and management systems mapping units; and an instrument at a plot level which will report on soil degradation of a particular plot compared to reference soils.

Búsqueda de nuevos extractos y sus principios activos obtenidos a partir de plantas nativas del centro de Argentina con actividad medicinal.

El uso de plantas para tratar diferentes patologías es tan ancestral como la humanidad misma y es un fuerte argumento para el sostenimiento y avance de la fitomedicina. Actualmente, se estima que un 25% del total de las drogas utilizadas en la clínica corresponden a principios activos aislados de plantas superiores y a drogas semi-sintéticas obtenidas a partir de estos precursores naturales. Sin embargo, a pesar de contar con un importante número de estas entidades farmacológicas al cual se le suman las moléculas sintéticas, aún no se dispone de medicamentos que satisfagan las actuales demandas de la terapéutica relacionadas a lograr simultáneamente efectividad, selectividad y mínimo impacto en el desarrollo de resistencia. Esta ausencia se torna crítica en lo que respecta al tratamiento de ciertas enfermedades. El hecho de que menos del 20% de las plantas existentes hayan sido investigadas con profundidad y que la cantidad real de metabolitos presentes en estas exceda las 100.000 estructuras, incentiva la búsqueda de sustancias con las características terapéuticas arriba mencionadas a partir de los vegetales, en especial, de aquellas derivadas de especies de nuestra región. En este contexto, el objetivo general del proyecto es encontrar fármacos a partir de metabolitos obtenidos en nuestro laboratorio de plantas pertenecientes a la flora nativa y naturalizada de la región central de Argentina. En particular, los trabajos apuntarán a determinar la capacidad de extractos y de los compuestos aislados a partir de ellos para inhibir enzimas asociadas a patologías como acetilcolinesterasa y tirosinasa, bacterias patógenas y bombas de resistencia a multidrogas (MDR), así como regular procesos intracelulares involucrados en proliferación y muerte celular como por ejemplo la vía de las MAPKs (mitogen-activated protein kinases). Es importante subrayar, que las sustancias encontradas podrán surgir en el futuro como drogas alternativas per se o como líderes para la síntesis o semi-síntesis de análogos a los fines de ser utilizadas en los tratamientos clínicos o veterinarios. Estos tópicos son de alta prioridad en el campo de la investigación, lo cual se desprende no sólo por el importante número de publicaciones relacionadas, sino también por la urgente necesidad de nuevos fármacos.

¿Pueden los cultivos de cobertura, que presentan características alelopáticas, ser una herramienta para el control de malezas y disminuir el uso de herbicidas, en la zona semiárida del centro de Argentina?

El incremento poblacional a nivel mundial y los intereses económicos, provoco en el sector agropecuario un aumento en la superficie destinada a la agricultura, principalmente en el cultivo de soja, desencadenando la incorporación de prácticas tecnológicas para mejorar la producción con mayor eficiencia. La herramienta que presento un fuerte impacto fue la adquisición de sojas con tecnología resistente a Glifosato, que por su uso desmedido surgieron las malezas resistentes; conjuntamente con la escasez de las precipitaciones y la falta de cultivos de invierno, provoco dificultades en el control de aquellas, y por consiguiente un aumento en los costos productivos. Se plantea de este modo la incógnita de pensar si los cultivos de cobertura que presentan características alelopáticas ¿Pueden ser una herramienta para el control de malezas y disminuir el uso de herbicidas, en la zona semiárida del centro de Argentina? Como respuesta presentamos en el presente proyecto, el análisis de los beneficios de la incorporación de prácticas agropecuarias, como el desarrollo de cultivos de cobertura con propiedades alelopáticas, con el fin de mejorar el control y manejo de malezas y lograr de este modo menores costos y contaminación ambiental. Este desafío comprende dos etapas, la primera consiste en la siembra de tres cultivos de invierno Cebada, Centeno y Avena (15 variedades) y la consiguiente selección de aquellos que presenten mejores propiedades alelopáticas para el control de malezas. En una segunda etapa, del cultivo seleccionado se estudian variedades comerciales y la posterior elección de aquel con mejor competitividad, evaluando las características optimas de densidad de siembra, a la cual se alcanzan la mayor captación de agua de lluvia y menor consumo de agua y además la fecha optima en la que debemos interferir en el desarrollo del cultivo (secado o destrucción). La investigación nos ayudara a contar con mayor información, para lograr mejores niveles productivos, preservando el suelo, ambiente y cuidado de todo el sistema productivo.