Determinación de antioxidantes fenólicos en diferentes muestras de aceites

El principal objetivo de este proyecto es consolidar una línea de investigación en el campo de la Química Analítica, área que por el momento está poco desarrollada en nuestro país y particularmente en la Universidad Nacional de Córdoba. Para ello se tiene previsto continuar con el estudio de inmovilización de reactivos de interés práctico para su uso en la modificación de electrodos con el fin de emplearlos como sensores electroquímicos. Se comenzará con el estudio de electrodos químicamente modificados con partículas de polímeros preparados a partir de una mezcla de prepolímero resol de fenol o fenoles sustituidos y formaldehído. Estos polímeros tienen una muy buena respuesta para la cuantificación de fenoles y compuestos etílicos en general, los que no sólo son contaminantes industriales muy importantes, sino que además están relacionados con la industria de la alimentación debido a que algunos compuestos de base fenólica se usan como antioxidantes. Se tiene previsto analizar la síntesis y caracterización de prepolímero, la preparación del electrodo de trabajo y la optimización del sistema en un sistema de flujo continuo. También se considerará la preparación de la muestra y la evaluación del método. Finalmente se compararán los resultados obtenidos con aquellos logrados mediante la técnica patrón que recomienda la Association of Official Analytical Chemist (AOAC). El estudio se llevará a cabo con el análisis del antioxidante 2,6-di-tert-butilo-4-cresol (BHT) en diferentes muestras de aceites vegetales e industriales. También se analizarán en muestras de agua de la ciudad de Córdoba y del río Suquía el contenido total de fenoles.

Evaluación y monitoreo de la diversidad de la batracofauna en la provincia de Córdoba

El objetivo general del proyecto es abordar el estudio de la diversidad de anfibios en la Provincia de Córdoba, a través del inventario y monitoreo de las especies presentes, bajo la hipótesis de que la riqueza de anfibios varía entre las distintas regiones fitogeográficas y que puede ser afectada por la modificación antrópica del ambiente. Se realizarán muestreos periódicos directos e indirectos (captura y transecta acústica) en distintas localidades de la provincia. El análisis de las vocalizaciones en el laboratorio permitirá la caracterización y correcta asignación específica de las mismas. Los registros acústicos, sumados a la observación y recolección de especímenes en cada sitio permitirán determinar la distribución espacial y temporal de las especies. A partir de esta información, se trazarán isolíneas de riqueza y se correlacionará la variación de la misma con las principales variables abióticas y las distintas regiones fitogeográficas. Objetivos generales: a) Inventariar las especies de anfibios. b) Determinar los patrones de distribución. c) Identificar especies bioindicadoras por su abundancia y distribución. Objetivos específicos: a) Cartografiar la localización de las especies. b) Correlacionar la distribución con las áreas naturales y climáticas. c) Estandarizar la técnica de monitoreo TAF.

Quimiotaxonomía en especies de la Tribu Heliantheae y la Familia Umbeliferas: Probable actividad biológica

La conjugación interdisciplinaria entre la Química y la Taxonomía Vegetal ha dado origen a una nueva disciplina, la Quimiotaxonomía. Esta nueva forma de estudio consiste en aplicar a la clasificación de las plantas los resultados de su análisis químico. Así, la información derivada de los compuestos presentes en los vegetales aporta evidencias que permiten ubicar o reubicar distintos taxones críticos. La evolución de los compuestos químicos y de los aspectos morfológicos está interrelacionada y muchos metabolitos secundarios sirven para confirmar las clasificaciones morfológicas. Sin embargo, en los casos en que las relaciones morfológicas son poco claras, los metabolitos secundarios o marcadores a menudo son pruebas de considerable valor. (...) Para que un compuesto pueda ser utilizado como marcador quimiotaxonómico debe estar presente en el taxón bajo estudio, como así también debe quedar claro su ausencia fuera del mismo. (...) El proyecto tiene dos objetivos fundamentales: a) El aislamiento e identificación de los metabolitos secundarios de especies de la tribu Heliantheae (Asteraceae) con énfasis en los géneros Helianthus y Viguiera y en especies de la familia Umbeliferas , género Eryngium . En ambas familias se ha demostrado que las relaciones morfológicas son poco claras, por lo que la información derivada de los compuestos presentes en los vegetales pueden aportarnos evidencias que permitan ubicar o reubicar distintos taxones críticos. (...) b) La determinación de la bioactividad de los metabolitos secundarios presentes en las especies mencionadas precedentemente. En trabajos anteriores hemos determinado que algunos compuestos obtenidos e identificados pueden ser repelentes de insectos o inhibir el crecimiento de plantas. Por esta razón, se proseguirá con el ensayo sobre los extractos completos y sobre compuestos puros. En algunos casos la purificación será guiada por la mayor o menor actividad biológica de los extractos y fracciones obtenidas. También se recurrirá a su modificación estructural con el objetivo de establecer una relación estructura-actividad.

Persistencia, producción y utilización de pasturas perennes en el centro-sur de la provincia de Córdoba

La producción ganadera sobre pasturas perennes es la alternativa más factible para elevar los rendimientos de los sistemas agrícola-ganadero. Esto permitiría disminuir costos al no requerir siembras anuales, obtener una oferta forrajera más estable a lo largo del año, incrementar la producción secundaria mediante el aumento de la carga animal y mejorar los rendimientos agrícolas por la modificación de las condiciones físicas y químicas del suelo, protegiéndolo en una región muy susceptible a la erosión hídrica y eólica. Las especies perenne integrantes de las praderas de mayor difusión en la región son: alfalfa ( Medicago sativa ) entre las leguminosas y los géneros Festuca, Elitrigia, Bromus y Dactylis de las gramíneas perennes de ciclo otoño-invierno-primaveral. Sin embargo, presentan serios problemas de persistencia y producción con un importante déficit de la oferta forrajera en el período invernal. Hipótesis: En la persistencia y producción de pasturas perennes existen factores climáticos, edáficos, sanitarios y de manejo de la defoliación con diferentes niveles jerárquicos, ya sea por su participación individual o interactuando entre sí. Objetivo General: Estudiar y analizar los efectos de diferentes factores productivos sobre la persistencia y producción de pasturas perennes con el fin de jerarquizar cada uno de ellos. Objetivos Específicos: - Determinar los efectos de algunos factores climáticos, edáficos y de manejo del cultivo sobre la persistencia y producción de alfalfa. - Evaluar distintos regímenes de defoliación en gramíneas perennes de ciclo otoño-invierno-primaveral y relacionarlos con la persistencia y producción invernal. - Analizar en pasturas consociadas base alfalfa el efecto de la carga animal sobre algunos parámetros edáficos, el comportamiento de cada uno de los componentes de la pastura y la producción secundaria. Para el cumplimiento de los objetivos se propone la ejecución de tres subproyectos: * Subproyecto I: Producción y persistencia de praderas consociadas base alfalfa. * Subproyecto II: Manejo de la defoliación de gramíneas perennes de ciclo otoño-invierno-primaveral. * Subproyecto III: Respuesta animal, producción y persistencia de una pastura base alfalfa con tres niveles de carga.

Síntesis de derivados nucleosídicos con potencial actividad antiviral

La infección por el Virus de Inmunodeficiencia Humana tipo 1 (HIV-1), agente causal del Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA) está descripta como la epidemia más importante de los '90 y tal vez del siglo. A pesar de los esfuerzos a nivel mundial, no ha sido exitosa la obtención de compuestos efectivos para la profilaxis y tratamiento del SIDA con un índice terapéutico óptimo. Dado que el HIV-1 es un retrovirus, la transcriptasa reversa se ha convertido en un objetivo importante en la quimioterapia de esta enfermedad. Clínicamente se utiliza como inhibidor de dicha enzima, la zidovudina (3'-azido-3'-deoxitimidina, AZT, 1) y como drogas alternativas en pacientes infectados con el virus HIV, que no responden a la monoterapia con AZT, la zalcitabina (2',3'-dideoxicitidina, ddC, 2) y la didanosina (2',3'-dideoxiinosina, ddl, 3). Estos nucleósidos, al igual que el AZT, actúan como finalizadores de la cadena proviral e inhibidores competitivos de la transcriptasa reversa. Nuestro grupo de trabajo está abocado a la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas y, por lo tanto, encaró la síntesis de análogos de AZT por introducción de halógenos (3'-azido-6-bromo-3'-deoxitimidina, AZT-Br) y por asociación molecular con derivados del ácido isonicotínico (3'-azido-3'-deoxi-5'-O-isonicotinoiltimidina, AZT-ISO). Estos compuestos demostraron poseer una muy importante actividad biológica frente a HIV-1 y una moderada (pero significativa desde el punto de vista terapéutico) actividad frente a infecciones bacterianas. Basándonos en estos alentadores resultados hemos continuado la síntesis de derivadores de AZT con la finalidad de realizar estudios sobre Relación Estructura-Actividad Biológica (QSAR), para lo cual es necesario tener una base de datos lo más completa posible. El trabajo tiene como objetivo la obtención de nuevos fármacos que modulen la conducta farmacocinética de los principales agentes utilizados actualmente en la terapia contra el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (AZT, ddC, ddl). Para tal fin, planificamos la síntesis de derivados de AZT (1), ddC (2) y ddl (3), por modificación de la posición-5'. Dicha modificación favorecerá la farmacocinética de esas drogas ya que puede disminuir la glucoronidación de la posición-5' y, por lo tanto, la velocidad de metabolización. Además, dado que actualmente la terapia para el SIDA involucra el tratamiento de las infecciones oportunistas (principalmente la tuberculosis), se propone la asociación de 1-3 con ácido p-aminosalicílico (PAS, 4).

Análisis de la aplicabilidad de la técnica de disco-menisco rotante en el estudio de reacciones de transferencia de carga con reacciones químicas acopladas

El electrodo de disco rotante es una de las técnicas más útiles y más ampliamente empleada en el estudio de la cinética de reacciones de electrodo. Sin embargo, la construcción de electrodos de disco rotante convencionales, que involucra la inclusión del material de electrodo de una vaina de material aislante, no siempre es posible o conveniente. Por ejemplo, cuando es necesario utilizar materiales monocristalinos, se presentan numerosas dificultades debidas principalmente a su extrema fragilidad. (...) Objetivos generales * Se intenta establecer la aplicabilidad de la técnica del electrodo de disco-menisco rotante en el estudio de la cinética de reacciones de transferencia de carga con reacciones químicas acopladas. En particular, se estudiarán los mecanismos de reacción que involucran procesos catalíticos y ECE (electroquímico-químico-electroquímico). Objetivos específicos * Determinar las desviaciones que produce la presencia del menisco de electrolito en las curvas experimentales de corriente límite vs. raíz cuadrada de la velocidad de rotación, para cada uno de los dos mecanismos mencionados a partir de la comparación de datos obtenidos para meniscos de diferentes alturas y sobre electrodos convencionales. * Simular la respuesta electroquímica introduciendo los términos de corrección adecuados para tener en cuenta las variaciones en las condiciones hidrodinámicas que introduce la modificación de la geometría del sistema. * Establecer la metodología apropiada para el tratamiento de los datos experimentales a fin de posibilitar la obtención de los parámetros cinéticos de las reacciones. El plan de trabajo que se propone permitirá profundizar la caracterización del comportamiento hidrodinámico del disco-menisco rotante, incrementando las posibilidades de la utilización de esta técnica que es sumamente adecuada para estudios sobre electrodos monocristalinos, siendo estos últimos la clave para dilucidar la influencia que la estructura superficial del electrodo tiene sobre la cinética y los mecanismos de reacciones de transferencia de carga de interés práctico, como el desprendimiento de hidrógeno y la reducción de oxígeno. Las ventajas asociadas a la omisión de la vaina de material aislante posibilitan, a su vez, que el uso del DMR pueda extenderse a otros tipos de sistemas en los cuales el uso de electrodos rotantes convencionales presenta dificultades.

Estudio de las relaciones Succión Matricial-Humedad Volumétricas en suelos limoarenosos y limoarcillosos

Los diversos comportamientos del suelo, tanto en su estado natural, como en depósitos compactados, requieren para su adecuado entendimiento un tratamiento en el campo correspondiente a la mecánica de los suelos no saturados. En estas condiciones las resistencias movilizadas y las deformaciones producidas no sólo dependen del estado tensional externo actuante. Resulta de importancia, según los distintos suelos, el estado de succión actuante internamente. Adicionalmente, la succión matricial presenta una influencia en la permeabilidad del material, considerado éste como un medio poroso. La succión resulta influenciada por distintas variables. Algunas son íntimamente dependientes de los materiales sólidos constituyentes del suelo, tales como: composición granulométrica, forma de los granos, forma de acomodamiento, etc. Otras corresponden a este aspectos externos al suelo, tales como: fuentes de infiltración de los fluidos, composición química de estos, combinaciones de fluidos en la masa porosa, etc. Resulta de especial interés conocer el comportamiento del suelo frente a la acción combinada de las presiones externas y la succión interna. Esta se encuentra vinculada con la humedad del suelo, permitiendo establecer una relación de utilidad a la hora de identificar la sensibilidad del suelo a la presencia del agua, variaciones de conductividad o modificaciones sustanciales en la resistencia interna movilizada a través de la succión matricial. (...) Objetivo general * Evaluar las modificaciones de la forma y magnitud de la relación succión-humedad en suelos limo-arcillosos y limo-arenosos, con características estructurales y granulométricas propias de formaciones loéssicas de la Provincia de Córdoba. Objetivos específicos * Definir la influencia de la estructura original del suelo en la forma y magnitudes de la relación humedad-succión. * Evaluar la modificación que sobre esta relación se produce cuando el humedecimiento se produce con fluidos con concentraciones diversas o con distintos electrolitos. * Elaboración de un modelo numérico que permita describir la relación entre la humedad y succión matricial del suelo para distintos estados de la estructura del suelo. * Identificación de la forma de desarrollo en el tiempo de los procesos de variación de la humedad como consecuencia de modificaciones en las condiciones iniciales de succión.

Microarqueología del sitio Cementerio, Copacabana, Córdoba

Analizar desde la arqueología los cambios registrados en una sociedad ante la interacción con otra dominante puede resultar en interesantes observaciones en términos de adaptación y evolución de grupos, tanto en una escala temporal relativamente breve como en un tiempo evolutivo más amplio. El caso de estudio que se viene desarrollando desde proyectos anteriores se centra en los cambios en la eficiencia adaptativa de las estrategias implementadas por los grupos indígenas del Valle de Copacabana, Córdoba, ante tres situaciones culturalmente distintas: pre-contacto hispano-indígena, de contacto y post contacto. Tomando a la eficiencia energética como medida de adaptabilidad, se utilizaron modelos cuantitativos y cualitativos para analizar comparativamente estas tres situaciones, y ponderar la modificación de la estrategia adaptativa global en un sentido más amplio. Como una consecuencia de ello, en la actualidad, la investigación está centrada en los problemas vinculados a los mecanismos de cambio y su registro arqueológico. (...) Este proyecto responde a la necesidad de analizar los procesos de cambio socio-cultural a través del estudio secuencial de la producción y uso de la tecnología en la situación de pre-contacto hispano indígena en un sitio del NO de la Provincia de Córdoba. El método consiste en la determinación microscópica de desechos no intencionales en los sedimentos del sitio Cementerio, Copacabana. Los mismos son inspeccionados con lupa binocular y microscopio, son clasificados y se realiza un análisis estadístico de su densidad, representatividad y distribución por sector intra-sitio. Con esto se planea: a) Analizar los patrones de depositación de microdesechos. b) Determinar áreas de actividad y de micro depositación primaria y/o secundaria intra-sitio y sus desplazamientos a través del tiempo. c) Instrumentar una sección de análisis de microarqueología en el Laboratorio de Arqueología del CIFFYH. d) Entrenar alumnos avanzados en las técnicas de análisis microarqueológicos. De la concreción del proyecto se podrá contribuir, por un lado, a una mejor comprensión del registro arqueológico del cambio social, en términos de producción de cultura material en el corto y largo plazo y, por otro, contribuir con la estandarización de una técnica novedosa dentro del ámbito de la arqueología argentina.

Diseño y desarrollo de superficies modificadas. Aplicaciones ambientales, biomédicas y farmacéuticas. Design and development of modified surfaces. Environmental, biomedical and pharmaceutical applications.

El objetivo general de este proyecto de investigación es diseñar, desarrollar y optimizar superficies con propiedades especificas para ser utilizadas como sensores y biosensores, materiales biocompatibles, columnas para separaciones por electroforesis capilar, matrices para la liberación controlada de fármacos y sorbentes para remediación ambiental. Para concretar este objetivo, se propone específicamente modificar superficies o particulas apuntando a optimizar un sistema concreto relevante en aplicaciones farmaceuticas, ambientales o biomedicas: 1. Modificacion de arcillas naturales o sinteticas para desarrollar matrices portadoras de farmacos o sorbentes para remediacion ambiental:1.1 Estudiar ilitas modificadas con Fe(III) para maximizar las propiedades adsortivas frente a aniones contaminantes como arsenico. 1.2 Sintetizar LDH de Al y Mg modificados con compuestos de interés farmacéutico para diseñar sistemas de liberación controlada.2. Modificación de canales de chips y electrodos para optimizar la separación, detección y cuantificación de compuestos farmacéutico: 2.1 Diseñar y construir microchips para la separación por EC de compuestos de base fenólica.2.2 Evaluar polímeros que mejoren la respuesta y/o estabilidad de electrodos de Carbono para ser usados como detectores amperométrico de compuestos de base fenólica en sistemas FIA y miniaturizados de análisis integrados.3. Modificación de superficies sólidas con biomoléculas para el desarrollo y optimización de superficies de bio-reconocimiento:3.1 Evaluar el comportamiento de superficies de titanio modificadas con TiO2 y depósitos inorgánicos frente a la interacción con proteínas plasmáticas (PP) para el análisis de la biocompatibilidad superficial.3.2 Diseñar y desarrollar superficies biofuncionales para el reconocimiento especifico de D-aminoácidos, anticuerpos en pacientes chagásicos y simple hebra de ADN. Las técnicas que se emplearán para llevar a cabo el proyecto dependen del tipo de sistema de estudio. En particular los estudios correspondientes al objetivo 1 se realizarán mediante análisis químicos, térmico, DXR, SEM, IR, BET así como mediante titulaciones ácido-base potenciométricas, movilidades electroforéticas, cinética e isotermas de adsorción.En general para desarrollar el objetivo 2 se utilizarán técnicas electroquímicas clásicas para la caracterización de los electrodos, los que luego se utilizarán como detectores en un sistema FIA amperométrico, mientras que los microchips se emplearán en electroforesis capilar para la separación de diferentes compuestos de interés farmacéutico.Finalmente, el objetivo 3 se llevará a cabo por un lado modificando electrodos de titanio con distintos depósitos (electroquímicas, sol-gel, térmicas) de TiO2 e hidroxiapatita y evaluando la interacción con proteínas plasmáticas para analizar la biocompatibilidad de los materiales preparados. Por otro lado, se estudiará el proceso de adsorción-desorción de D-aminoácido oxidasa, antígenos del T. Cruzi y ADN de simple hebra para optmizar la capacidad de bio-reconocimiento superficial de D-aminoácidos, anticuerpos de chagásicos y de cadena complementaria de ADN. Para concretar este objetivo se utilizarán técnicas electroquímicas, espectroscópicas y microscopias.Debido al carácter multidisciplinario del presente proyecto de investigación, su ejecución se llevara a cabo a través de la colaboración de investigadores pertenecientes a distintas áreas de la Química y permitirá continuar con la formación de recursos humanos mediante la realización de tesis doctorales y estadías postdoctorales.

Síntesis, caracterización y aplicaciones específicas de metalosilicatos cristalinos micro y mesoporosos con incorporación de nanoestructuras. Synthesis, characterization and specific aplications of crystalline micro and mesoporous metallosilicates with nanostructures.

La síntesis de materiales cristalinos micro y mesoporosos con incorporación de micro/nano partículas/clusters de especies formadas con entidades propias interaccionando con las redes, como óxidos de metales, cationes de neutralización, especies metálicas, etc., pueden potencialmente ser utilizados como "materiales hospedaje" en óptica, electrónica, sensores, como materiales magnéticos, en estrategias ambientales de control de la contaminación, catálisis en general y procesos de separación. Se sintetizaran y caracterizaran por diversas técnicas fisicoquímicas, zeolitas microporosas de poro medio (ZSM) y poro grande (Y), y materiales mesoporosos (MCM-41). La aplicación de los mismos se orientara, por una parte, a procesos catalíticos tecnológicamente innovadores relacionados con los siguientes campos: a)catálisis ambiental: transformación de desechos plásticos (polietileno, polipropileno, poliestireno o mezclas de los mismos) a hidrocarburos de mayor valor agregado (gasolinas, gasoil, gases licuados de petróleo, hidrocarburos aromáticos); b)química fina: oxidación parcial de hidrocarburos aromáticos hacia la obtención de commodities, fármacos, etc. Por otra parte, se evaluaran las propiedades magnéticas (ferromagnetismo, paramagnetismo, superparamagnetismo, diamagnetismo) que algunos de estos materiales presentan, en busca de su correlación con sus propiedades catalíticas, cuando sea factible. Se estudiaran las condiciones óptimas de síntesis de los materiales, aplicando técnicas hidrotermicas o sol gel, controlando variables como temperaturas y tiempos de síntesis, pH de geles iniciales-intermedios-finales, tipo de fuentes precursoras, etc. La modificación de las matrices con Co, Cr, Mn, H, o Zn, se realizara mediante diversos tratamientos químicos (intercambio, impregnación) a partir de las sales correspondientes, con el objeto de incorporar elementos activos al estado iónico, metálico, clusters, etc.; y la influencia de distintos tratamientos térmicos (oxidantes, inertes o reductores; atmósferas dinámicas o estáticas; temperaturas). La caracterización estructural de los materiales será por: AA (cuantificación elemental de bulk); XRD (determinacion de presencia de especies oxidos o metalicas de Zn, Co, Cr, o Mn; determinacion de cristalinidad y estructura); BET (determinacion de area superficial); DSC-TG-DTA (determinacion de estabilidad de las matrices sintetizadas); FTIR de piridina (determinacion de tipo-fuerza-cantidad de sitios activos); Raman y UV-reflectancia difusa (determinacion de especies ionicas interacturando o depositadas sobre las matrices); TPR (identificacion de especies reducibles); SEM-EDAX (determinacion de tamaño de particulas de especies activas y de las matrices y cuanfiticacion superficial); Magnetómetros SQUID y de muestra vibrante (medición de magnetización y susceptibilidad magnética a temperatura ambiente con variación de campo externo aplicado, y variación de temperaturas (4 a 300 K) con campo externo fijo). En síntesis, se plantean tres grandes áreas de trabajo: No1)Síntesis y caracterización de materiales micro y mesoporosos nanoestructurados; No2) Evaluación de las propiedades catalíticas; No3) Evaluación de las propiedades magnéticas. Estos lineamientos nos permitirán generar nuevos conocimientos científicos-tecnológicos, formando recursos humanos (dos becarios posdoctorales; un becario doctoral; tres becarios alumnos de investigación; aproximadamente 15 pasantes de grado al año) aptos para emprender tales desafíos. Los conocimientos originados son constantemente trabajados en las actividades docentes de grado y posgrado que los integrantes del proyecto poseen. Finalmente serán transmitidos y puestos a consideración de pares evaluadores en presentaciones a congresos nacionales e internacionales y revistas especializadas.

Diseño y caracterización de plataformas de biorreconocimiento basadas en el uso de nanoestructuras, biomoléculas y polímeros. Aplicaciones para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos. Design and characterization of biorecognition platforms based on the use of nanostructures, biomolecules and polymers. Applications for the development of electrochemical (bio)sensors.

Los requerimientos de métodos analíticos que permitan realizar determinaciones más eficientes en diversas ramas de la Química, así como el gran desarrollo logrado por la Nanobiotecnología, impulsaron la investigación de nuevas alternativas de análisis. Hoy, el campo de los Biosensores concita gran atención en el primer mundo, sin embargo, en nuestro país es todavía un área de vacancia, como lo es también la de la Nanotecnología. El objetivo de este proyecto es diseñar y caracterizar nuevos electrodos especialmente basados en el uso de nanoestructuras y estudiar aspectos básicos de la inmovilización de enzimas, ADN, aptámeros, polisacáridos y otros polímeros sobre dichos electrodos a fin de crear nuevas plataformas de biorreconocimiento para la construcción de (bio)sensores electroquímicos dirigidos a la cuantificación de analitos de interés clínico, farmaco-toxicológico y ambiental.Se estudiarán las propiedades de electrodos de C vítreo, Au, "screen printed" y compósitos de C modificados con nanotubos de C (CNT) y/o nanopartículas (NP) de oro y/o nanoalambres empleando diversas estrategias. Se investigarán nuevas alternativas de inmovilización de las biomoléculas antes mencionadas sobre dichos electrodos, se caracterizarán las plataformas resultantes y se evaluarán sus posibles aplicaciones analíticas al desarrollo de biosensores con enzimas y ADNs como elementos de biorreconocimiento. Se funcionalizarán CNT con polímeros comerciales y sintetizados en nuestro laboratorio modificados con moléculas bioactivas. Se diseñarán y caracterizarán nuevas arquitecturas supramoleculares basadas en el autoensamblado de policationes, enzimas y ADNs sobre Au. Se evaluarán las propiedades catalíticas de NP de magnetita y de perovskitas de Mn y su aplicación al desarrollo de biosensores enzimáticos. Se diseñarán biosensores que permitan la detección altamente sensible y selectiva de secuencias específicas de ADNs de interés clínico. Se estudiará la interacción de genotóxicos con ADN (en solución e inmovilizado) y se desarrollarán biosensores que permitan su cuantificación. Se construirán biosensores enzimáticos para la cuantificación de bioanalitos, especialmente glucosa, fenoles y catecoles, y sensores electroquímicos para la determinación de neurotransmisores, ácido úrico y ácido ascórbico. Se diseñarán nuevos aptasensores electroquímicos para la cuantificación de biomarcadores, comenzando por lisozima y trombina y continuando con otros de interés regional/nacional.Se emplearán las siguientes técnicas: voltamperometrías cíclica (CV), de pulso diferencial (DPV) y de onda cuadrada (SWV); "stripping" potenciométrico a corriente constante (PSA); elipsometría; microbalanza de cristal de cuarzo con cálculo de pérdida de energía por disipación (QCM-D); resonancia de plasmón superficial con detección dual (E-SPR); espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE); microscopías de barrido electroquímico (SECM), de barrido electrónico (SEM), de transmisión (TEM) y de fuerzas atómicas (AFM); espectrofotometría UV-visible; espectroscopías IR, Raman, de masas, RMN.Se espera que la inclusión de los CNT y/o de las NP metálicas y/o de los nanoalambres en los diferentes electrodos permita una mejor transferencia de carga de diversos analitos y por ende una detección más sensible y selectiva de bioanalitos empleando enzimas, ADN y aptámeros como elementos de biorreconocimiento. Se espera una mayor eficiencia en los aptasensores respecto de los inmunosensores, lo que permitirá la determinacion selectiva de diversos biomarcadores. La modificación de electrodos con nanoestructuras posibilitará la detección altamente sensible y selectiva del evento de hibridación. La respuesta obtenida luego de la interacción de genotóxicos con ADN permitirá un mejor conocimiento de la asociación establecida, de la cinética y de las constantes termodinámicas. Los neurotransmisores podrán ser determinados a niveles nanomolares aún en muestras complejas.

Elaboración de una metodología que permita la obtención de un sustrato de uso ornamental en las condiciones de la provincia de Córdoba.

La realidad de los sistemas productivos de plantas ornamentales en maceta la provincia de Córdoba, nos da serios indicios de que el sustrato utilizado en los envases donde se desarrollan las plantas es uno de los principales limitantes de la actividad. Hoy el sistema productivo no es sustentable, dependiendo de un insumo de alto costo económico para el cultivo y alto costo ambiental para toda la sociedad. Se usa mantillo de monte serrano y Tierra negra zarandeada, extraídas de actividades mineras no reguladas. Esta informalidad lleva a una escasez cada vez mayor del insumo y a la imposibilidad de mantener calidad, es decir un insumo fundamental es cada vez más caro, sin garantía de calidad. A esto se le suma que, los lugares donde se extrae, como por ejemplo las Sierras de nuestra Provincia, son de origen calcáreo, este material tiene pH muy superiores a los recomendados para el cultivo de plantas ornamentales. El presente proyecto tiene por objetivo encontrar, mediante distintos ensayos, una metodología de disminución de pH aplicable a los sistemas productivos de Córdoba, que por su bajo costo y facilidad de aplicación( como es el caso del azufre micronizado) pueda adaptarse por parte de los productores sin dificultad. Esta corrección llevaría a un mejor aprovechamiento del sustrato base usado, mediante la disponibilidad de nutrientes que hoy se encuentran inmovilizados. Esto nos abre la posibilidad de trabajar sobre la composición del sustrato en el envase, probando distintos sustitutos, inertes o no, que otorguen mejores condiciones físicas al contenido del envase. Con una mejor estructura y disponibilidad de nutrientes en la maceta, mejorará la nutrición de la planta y por consiguiente su sanidad, su velocidad de crecimiento y la calidad de producto terminado. Se realizarán ensayos de acidificación mediante azufre micronizado, monitoreando tiempos de acción, dosificación y modificación de pH con sustratos base promedio usado por los productores y con sustratos formulados en base a sustitutos alternativos de fácil accesibilidad y bajo costo ( se intenta incluir como componente de sustrato a los residuos agropecuarios debidamente acondicionados) según la posibilidad de los distintos productores de acceso a los mismos.

Analizando los patrones de distribución espacial de la herpetofauna del Chaco de Córdoba desde diferentes escalas jerárquicas.

El hombre, como agente modelador del paisaje, tiene una marcada injerencia en la modificación de los ambientes con la consiguiente alteración de los patrones de distribución de muchas especies de la fauna silvestre. La herpetofauna es un grupo que viene sufriendo fuerte presión por la alteración o desaparición de sus ambientes, estando muchas de sus especies al borde de la desaparición sin que todavía se tenga un acabado conocimiento sobre su biología. Para abordar un estudio que tenga en cuenta esta problemática, es preciso enfocarlo atendiendo diferentes escalas: a nivel regional, teniendo en cuenta principalmente variaciones ambientales naturales definidas por la geografía del lugar, a una escala de paisaje, donde la distribución, dimensiones y fragmentación de los ambientes naturales son atributos claves que se relacionan con la diversidad y riqueza de los ensambles de anfibios y reptiles, y por ultimo a escala de hábitat, dado que variaciones en la estructura del hábitat (vegetación, refugio, disponibilidad de alimento) puede provocar cambios sustanciales que definen la presencia o no de una especie particular en ese hábitat. En este proyecto se propone evaluar los factores ambientales y antropicos que operan a distintas escalas en la distribucion y diversidad de la herpetofauna de la región chaqueña en la provincia de Córdoba, dado que a pesar de ser el ecosistema con mayor biodiversidad de anfibios y reptiles, presenta una fuerte tasa de cambio y fisonomía de sus ambientes naturales. Las actividades previstas incluyen estimar distribucion potencial de los anfibios y reptiles presentes en la region chaqueña de la provincia de Córdoba, identificar las variables ambientales y topograficas regionales que mejor la explican la distribución potencial de cada especie, identificar áreas de conservación prioritaria para la herpetofauna de la región chaqueña en la provincia de Córdoba, a partir de la distribución de las especies, evaluar que componentes del paisaje afectan a la diversidad de los ensambles y ocurrencia de especies de anfibios y reptiles e identificar variables locales que se encuentren asociadas al uso de hábitat por especies clave correspondientes a distintos grupos funcionales. Para el cumplimiento de estas actividades se planean actividades de campo (algunas ya estan en marcha,como parte de una tesis doctoral) y análisis con imágenes satelitales de registros de presencia de especies. Al finalizar este proyecto se espera definir las áreas de conservacion prioritaria para la fauna de anfibios y reptiles en Cordoba, teniendo en cuenta la riqueza especifica y la representación de especies endémicas en esas áreas. Ademas.la realizacion de este proyecto permitira definir en que medida y a que escala distintas variables del paisaje y del ambiente influyen en la riqueza y diversidad de la fauna de anfibios y reptiles de la provincia.

REACCIONES ENZIMATICAS PARA LA OBTENCION DE ACEITES VEGETALES. DISEÑO DE UN EXTRUSOR REACTIVO.

IDENTIFICACION DEL PROBLEMA DE ESTUDIO: La extracción de aceite de soja, de contenido igual o menor al 20% en peso de materia seca, se realiza con solvente. El aceite se encuentra dentro de las células en organellas, por lo tanto las células de la semilla deben ser destruídas para que el aceite se encuentre disponible a la solubilización en el solvente. HIPOTESIS: En trabajos anteriores se ha demostrado que es posible aplicar una hidrólisis multienzimática sobre laminado de soja para aumentar el rendimiento de la extracción de aceite con hexano (Grasso, F. y col, 2002). Si esta operación es adecuada, el proceso puede aumentar la producción de aceite sin aumentar la capacidad de la planta. Utilizando un procedimiento de "extrusión reactiva", el reactor puede funcionar en forma continua con interacción completa de la solución enzimática y el laminado de soja, sin restricciones difusivas. En la convocatoria anterior del PID se desarrolló el plan de trabajo para llegar a la construcción del reactor. En esta convocatoria se plantea continuar con los estudios necesarios PLANTEO DE OBJETIVOS: Modelado y diseño de un Extrusor Reactivo Multienzimático de Tornillo Simple, adaptado a la línea de proceso convencional para la extracción de aceite de soja por solvente, para lograr aumento en el rendimiento de extracción sin modificar la capacidad instalada. MATERIALES Láminas de soja (Aceitera Bunge S. A.). Enzimas: alfa-amilasa, proteasa, celulasa, hemicelulasa, glucoamilasa y pectinasa (Enzyme Development Corporation - NY). Reómetro (Physica MCR 301-Anton Paar). Dispositivo para modelizado. Reactor. METODOS: Construcción de dispositivo para la simulación de la reacción multienzimática dentro del extrusor. Obtención de datos reológicos del material tratado. Modelado del comportamiento y comparación con las muestras sin enzimas. RESULTADOS ESPERADOS: Construcción del dispositivo para el pretratamiento multienzimático de laminado de soja para la extracción de aceite a escala de laboratorio y planteo del escalado industrial. IMPORTANCIA DEL PROYECTO: El aceite y harina de soja han evolucionado favorablemente, adquiriendo mayor importancia la obtención de aceite debido al impulso por la producción de biocombustible y la exportación a países como China, donde grandes empresas han firmado contratos por cantidades de 120mil Tn de aceite. Este tipo de reactor, permite la posibilidad de realizar una modificación química que pueda adaptarse a la línea de proceso ya existente. Se logra además mejorar aspectos operativos como la reducción en la cantidad de solvente utilizado, teniendo en cuenta los intentos actuales por prescindir del uso de estas sustancias, ahorro de energía y mejor calidad del producto final.

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.