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.

Maíces Especiales, una estrategia de Desarrollo Sustentable para la Seguridad Alimentaria.

En la zona centro-norte de la provincia de Córdoba el avance de la frontera agrícola, trajo como consecuencia cambios en los sistemas agropecuarios, ya que el agotamiento de las fuentes de trabajo históricas (ferrocarril), y las prácticas de clientelismo político sumieron a la sociedad local en una pasiva actitud ante sus problemas más acuciantes. Como resultado de la compleja interacción de procesos surgieron problemas ambientales, sociales y políticos, afectando a los grupos más vulnerables, que no pudieron adoptar la nueva tecnología de esta reciente “revolución verde”, con la consecuente reducción de la agrodiversidad y la seguridad alimentaria de los mismos. Desde el punto de vista alimenticio, se pierde variedad y calidad. Y en cuanto a lo social, se pierde educación y trabajo. Encuestas realizadas en las escuelas, han detectado que algunos pobladores rurales, padres de los alumnos, mantienen huertas familiares, éstas son de reducida diversidad, sin la incorporación de granos, tal como el maíz, lo que significaría un gran aporte alimenticio. Esto se debe a la presencia de carotenoides y tocoferoles que son precursores de Vitamina A y D con funciones antioxidantes que previenen enfermedades degenerativas. Los jóvenes de las escuelas son activos protagonistas de la vida de sus comunidades, capaces de investigar soluciones alternativas a los problemas que la afectan y tener un efecto multiplicador de las mismas hacia la sociedad que los contiene. Es por ello, que incentivar a estos jóvenes a la producción de alimentos, a rescatar los saberes y sabores de su comunidad, daría la solución a los múltiples aspectos del problema. Además, educar sobre la importancia de una alimentación variada y equilibrada, resultará en una fuerte contribución a la recuperación de la seguridad alimentaria y a la generación de nuevos emprendimientos laborales. Este proyecto que surge a partir de una inquietud de un grupo de docentes y alumnos de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Nacional de Córdoba. Se propone abordar soluciones alternativas a los problemas planteados de pérdida de trabajo a nivel local, seguridad alimentaria, y contención social, bajo una metodología participativa con todos los actores sociales implicados (Saal, G. 2007). Es a partir de la Investigación - Extensión - Acción que se propone realizar reuniones y talleres periódicos en cada establecimiento educativo, donde se discuten las acciones a llevar a cabo. Se educará a la población escolar y familiar sobre alimentación y nutrición brindándole las herramientas necesarias para una calidad de vida y alcanzar así su seguridad alimentaria. A partir de la labor interdisciplinaria y del compromiso ético, social y político de los participantes de cada experiencia, se espera trabajar sobre los nuevos saberes generados y difundirlos a través de la producción de materiales adecuados: Manuales didácticos, cartillas, folletos, afiches y el libro recientemente publicado: MAICES ESPECIALES: SABERES Y SABORES (Nazar y Quiroga, 2012). Capacitar mediante la investigación adaptativa a los actores involucrados, es un objetivo de una nueva alternativa de producción, diversificando así las tareas para lograr una mejor calidad de vida e ingresos. Una agenda de políticas públicas para enfrentar los principales desafíos de una región debe incluir entre sus principales líneas de trabajo: mecanismos de seguridad alimentaria y trabajo a largo plazo, inversión en agricultura, inclusión de los grupos vulnerables relacionado con las escuelas y/o organizaciones sociales en la cadena de comercialización; logrando así, una mayor transparencia y competencia en los mercados agroalimentarios (FAO, 2011).

Electroquímica de sustancias de interés en los sistemas agroalimentario y de sanidad animal. Desarrollo de biosensores electroquímicos. Aplicaciones analíticas.

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.