Cultivares de Pisum Sativum L. : caracterización e identificación por electroforesis de proteínas seminales totales

Se realizó el estudio electroforético de proteínas seminales totales de 13 cultivares de arveja (Pisum sativum L.) en geles de poliacrilamida con Sodio Dodecil Sulfato. Se logró fraccionar 53 bandas proteicas, de las cuales 36 mostraron diferencias en sus movilidades. De esta manera se obtuvieron modelos electroforéticos diferentes para cada cultivar y mediante análisis de conglomerados (método UPGMA) se obtuvo un dendrograma que mostró la distinción entre cultivares en dicho carácter, permitiendo expresar las diferencias entre ellos.

Caracterización química de efluentes de bodegas, Mendoza (Argentina)

La industria vitivinícola genera efluentes sólidos y líquidos en cantidad apreciable. Los sólidos son aprovechados en distintas aplicaciones e inclusive tienen valor comercial. En cambio, los líquidos pueden originar problemas cuando es necesario decidir cómo desecharlos o transformarlos en desechables. En Mendoza (Argentina), es común enviarlos después de su decantación a cauces y campos abiertos. En ambos casos aparece un serio riesgo de contaminación. Visto que generalmente se desconoce la composición de tales efluentes, este trabajo pretende caracterizarlos físico-químicamente en el período de elaboración de vinos, determinando: pH, conductividad eléctrica, DBO, DQO, cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos, calcio, magnesio, sodio y potasio. La calidad de los efluentes varía notablemente con el agua empleada en los lavados, que aporta mayoritariamente aniones y cationes. Cuando el agua de lavado es abundante, los valores de pH, DBO y DQO de los efluentes permiten su eliminación junto con otros residuos cloacales o en campo abierto.

Propiedades químicas del suelo en bosques de Nothofagus antarctica y Austrocedrus chilensis afectados por fuego

Este estudio tuvo por objetivo caracterizar la fertilidad química del suelo superficial nueve meses después de la ocurrencia de fuegos en dos tipos de formaciones del bosque andino patagónico: Nothofagus antarctica y Austrocedrus chilensis. El área de estudio se centró en un sector de suelos de ceniza volcánica que fue afectado por el incendio denominado La Colisión (Chubut, Argentina, febrero 2008) y posteriormente cubierto por ceniza volcánica proveniente del volcán Chaitén (mayo 2008). Se tomaron muestras compuestas de suelo mineral a dos profundidades (0-5 cm y 5-10 cm) en un sector de bosque de N. antarctica y un sector de bosque de A. chilensis, considerando tres niveles de afectación por fuego (control no quemado, poco quemado, muy quemado). En las muestras más superficiales (i.e., 0-5 cm) hubo aumentos significativos de pH y conductividad eléctrica, y disminución de los contenidos de materia orgánica, nitrógeno total, CIC y sodio, como consecuencia del fuego. Las muestras de 5-10 cm evidenciaron disminución de materia orgánica y nitrógeno total y aumento de azufre. El mayor contenido de azufre en los bosques quemados y el aumento observado de fósforo en suelos alofanizados con bajo grado de afectación por fuego, podrían ser beneficiosos para la recuperación de la vegetación.

Evaluación de las características físico-químicas y biológicas en dos suelos superficiales cultivados con pera (Pyrus communis L.) cv. Williams bajo manejo convencional

El objetivo del trabajo fue identificar las características físico-químicas y biológicas en dos suelos superficiales fertilizados con nitrógeno y enmienda orgánica en el Alto Valle de Río Negro (huertos H1 y H2). En ambos huertos se aplicó fertilizante nitrogenado durante las temporadas 2008-2009 y 2009-2010 y en H2 se aplicó estiércol de pollo. Se extrajeron muestras de suelos en primavera y otoño y se determinó: carbono orgánico total, conductividad eléctrica, cationes de intercambio, relación de adsorción de sodio y nitratos, respiración microbiana, carbono de la biomasa microbiana, actividad de la deshidrogenasa y el índice de mineralización. La concentración de carbono orgánico total, potasio y nitrógeno fueron adecuadas para la producción de pera. El comportamiento de las variables biológicas fue diferente en los huertos. En H1 fueron mayores en primavera, en ambas temporadas y el índice de mineralización fue ligeramente superior a 1 en otoño, indicando equilibrio entre la mineralización y la humificación del carbono. En H2 las mediciones biológicas fueron similares entre las estaciones como consecuencia de realizar fertilización nitrogenada (N) en primavera y en otoño. La enmienda orgánica no reflejó un aumento de la actividad biológica en primavera. La actividad microbiana y enzimática en H1 y H2 fue sensible a los cambios que ocurrieron en los suelos.

Aptitud para riego del agua subterránea basada en la salinidad y sodicidad en las perforaciones realizadas entre 2004 y 2010 en los Oasis Norte y Centro de Mendoza

En Mendoza la actividad agrícola se concentra en oasis productivos que dependen exclusivamente del riego, donde aproximadamente un 70% de las propiedades utilizan agua subterránea. El objetivo fue analizar la calidad del agua que extraen las perforaciones realizadas durante el periodo 2004/2010, en los oasis Norte y Centro de Mendoza. De los aproximadamente 1000 registros de nuevos pozos se han tomado muestras de 409 perforaciones, en las que se realizaron análisis físicoquímicos: conductividad eléctrica actual (CEA) y efectiva (CEE), residuo salino, sales totales, pH, cationes y aniones, se obtuvo el coeficiente de álcali, relación de absorción de sodio y las durezas. Se clasificó según Riverside modificación Thorne-Peterson y siguiendo la clasificación regional de Wainstein. Las perforaciones del Oasis Centro son en general de menor profundidad, extrayendo agua de menor CEA y mayor calidad. En el Oasis Norte las mejores aguas están en la zona irrigada por el Río Mendoza, encontrando hacia el este (Río Tunuyán) aguas de peores características, a pesar de que en dicha zona es donde se ubican las más importantes profundidades de exploración. Las mayores diferencias entre CEA y CEE están en la cuenca del Tunuyán inferior, donde las aguas poseen más cantidad de sales de mediana solubilidad.

Regeneración de plantas de té (Camellia sinensis) por cultivo in vitro de meristemas, yemas axilares y segmentos uninodales

Tres tipos de explantes de dos clones ( C H 1 4 I N TA y C H 3 1 8 I N TA ) d e t é (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) fueron evaluados para su regeneración in vitro, bajo la influencia de dos citocininas (BAP y CIN) y una giberelina (AG3). Previa desinfección, con etanol 70% (1 minuto) e hipoclorito de sodio 1,5% (20 minutos) y tres enjuagues con agua destilada estéril, los explantes fueron aislados y cultivados en los distintos medios de cultivo. Las mejores respuestas en formación de vástagos se registraron con los segmentos uninodales de ambos clones cultivados en el medio ½ MS + 1 mg/L de BAP o con el cultivo de yemas axilares del clon CH 14 INTA en el medio ½ MS + 1 mg/L de BAP o del clon CH 318 INTA en el medio ½ MS + 1 mg/L BAP + 1 mg/L AG3. Los mejores resultados con el empleo de meristemas caulinares se obtuvieron en el medio ½ MS + 1 mg/L de CIN y 1 mg/L de AG3. Los vástagos obtenidos fueron enraizados mediante su cultivo en ¼ MS + 6 mg/L de IBA.

Adhesión de ionómeros vítreos convencionales a dentina tratada con distintas sustancias

El objetivo de este trabajo fue evaluar la fuerza adhesiva de los ionómeros vítreos convencionales a la dentina tratada con ácido fosfórico, con ácido poliacrílico y con solución de hipoclorito de sodio. Los ensayos se realizaron sobre dentina de premolares extraídos por razones ortodóncicas o periodontales, los cuales se asignaron al azar en tres grupos de 10 elementos cada uno. A cada grupo se le practicó un tratamiento distinto (descalcificación, desproteinización o eliminación del barro dentinario). Sobre cada espécimen se le adhirió un cilindro de ionómero vítreo convencional preparado según las especificaciones de su fabricante. Posteriormente las muestras fueron sometidas a fuerzas de cargas de corte utilizando una máquina de ensayos universal (Instron). Los resultados obtenidos fueron sometidos a análisis de ANOVA de una entrada y a post test de comparación múltiple de Tukey. Por lo que puede expresarse que no hubo diferencia estadísticamente significativa (p>0,05) en la fuerza adhesiva de los ionómeros vítreos que fueron adheridos a dentina con tratamiento de ácido poliacrílico, y los que fueron adheridos a dentina con tratamiento de descalcificación (acción del ácido fosfórico). Se encontró diferencia estadísticamente significativa en las muestras adheridas a dentina tratadas con poliacrílico y ácido fosfórico (p<0.01 y p<0.05 respectivamente), con respecto a las que fueron tratadas con hipoclorito.

Sesquióxidos de hierro en bosques templado húmedos del estado de Hidalgo, México

Se estudian las formas de hierro extraídas con oxalato ácido de amonio, pirofosfato de sodio, ditionito-citrato-bicarbonato, así como el hierro total en disolución en suelos Alisoles en el municipio de Acaxochitlán, Hidalgo, México. Los suelos estudiados soportan distintos tipos de vegetación forestal: Pinus patula Schlecht and Cham (Pp), Pinus teocote, (Pt) y Quercus spp, (Q). El objetivo del trabajo fue determinar si la vegetación influye significativamente sobre las diferentes fracciones de hierro (Fe) en el suelo. Los contenidos de Fe total son significativamente mayores en suelos bajo vegetación de Pp (14,5% de Fe2O3), el mayor porcentaje de ferrihidrita (38,0% del Fe total en suelo) y de complejos organominerales de Fe y óxidos amorfos de Fe (20,9% y 16,3% respectivamente del Fe total en suelo, se dio en el bosque de Pt. En los suelos bajo bosques de Pp predominaron formas de Fe lábil (56,7% del Fe total en suelo) y formas cristalinas de Fe (goetita/hematita). La vegetación de Q mostró mayor alteración de los suelos y en el caso de Pt y Pp se presentó una mayor evolución en el proceso de organización estructural de los oxihidróxidos de Fe. El tipo de vegetación forestal influye en el grado de evolución del suelo, y en la distribución, contenido y formas de óxidos de Fe. En un orden de mayor a menor el contenido de Fe total en el suelo fue Pinus patula > Quercus spp > Pinus teocote.

Coeficiente de corrección por temperatura en el índice de refracción en extracto de tomate

Se analizan las causas de las desviaciones del grado refractométrico en relación al valor porcental de residuo seco en extracto de tomate, debidas al efecto de la temperatura. Se desglosan dos factores, uno de carácter extrínseco al extracto de tomate y que está en relación directa a la temperatura del sistema óptico del aparato en el momento que se realiza la medición; el otro factor de corrección es de carácter intrínseco al extracto (factor C.I.) y es atribuible a los coloides presentes en el extracto y que varían en su efecto refractivo según sea el grado de madurez de la materia prima y el contenido en cloruro de sodio

Desarrollo de galletas tipo snack con perfil lipídico mejorado

Cuando se habla de alimentación saludable, se aconsejan cuatro comidas diarias y dos colaciones en base a frutas o lácteos. Sin embargo, existe una tendencia a limitar el número de comidas, debido al ritmo de vida que se lleva actualmente y, a su vez,a aumentar el número de ocasiones en el día donde se comen pequeñas cantidades de comidas a intervalos irregulares, especialmente “snacks". Convirtiéndose un componente muy importante de la dieta, siendo fuente de calorías adicionales que podrían o no estar indicados en el plan alimentario adecuado. El problema detona a partir de la última década, ya que ha crecido notablemente, en varios países del mundo (tanto en países desarrollados como en aquellos que se encuentran en vías de desarrollo), la prevalencia de sobrepeso y de obesidad, considerándose, por ello, una epidemia global y siendo la enfermedad crónica no transmisible más prevalente en estos tiempos (Archivos Argentinos de Pediatría, 2005). Reconociéndose como un gran problema de salud pública, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), que conlleva a otras enfermedades no transmisibles. Por esto, el consumidor comienza a preocuparse por tener una alimentación saludable y se hace necesario el desarrollo de snacks que se adapten a esta necesidad. El objetivo general de este proyecto es desarrollar galletas saladas tipo snack mejorando sus características nutricionales, rediseñando las formulaciones para que sean atractivas al consumo utilizando las propiedades beneficiosas a la salud del aceite de oliva virgen, por el alto contenido de ácidos grasos monoinsaturados, la buena relación de ácido graso linoleico (omega 6) y el ácido graso linolénico (omega 3), y por el contenido de sustancias antioxidantes. (Alonso, 1993). El desarrollo del producto comenzó con la pre-selección de 9 formulaciones de galletas que coincidieran con las características deseadas, estas fueron sometidas a una evaluación sensorial realizada por 20 evaluadores semi entrenados, resultando elegidas, cinco de ellas. Las formulaciones elegidas fueron sometidas a análisis físico-químicos, a fin de obtener el perfil lipídico de cada una de ellas y su composición centesimal. Una vez obtenida esta información, se efectuó una comparación con snacks que se encontraban el circuito comercial, en los años 2010 y 2014. Por otra parte, se realizó una nueva evaluación sensorial con 100 alumnos de la Facultad de Ciencias Agrarias, a fin de determinar el grado de aceptación. Como conclusión, con respecto al perfil lipídico, se observó un mejoramiento destacado en ambas comparaciones, tanto con respecto a las galletas comerciales de la actualidad, y mucho más notorio, en las del año 2010. Además, se obtuvieron mejores características nutricionales, especialmente con respecto al contenido de sodio y de fibra, en relación al snack presente en el mercado. Desde el punto de vista organoléptico, todas las formulaciones tuvieron buena aceptación.

Elaboración artesanal de mermeladas de tres ecotipos de tuna (Opuntia ficus indica f. inerme) roja, anaranjada y verde

La tuna es una fruta presente principalmente en zonas áridas y semiáridas. Su aporte nutricional podría aprovecharse consumiéndola en forma directa, como así también a través de productos elaborados en forma artesanal. Dichos productos podrían incorporarse a la economía del mercado de consumo interno y eventualmente externo. Por tal motivo, se evalúa la posibilidad de desarrollar mermeladas con tres ecotipos de tuna de la misma variedad, considerando la aceptación del producto. Se trabajó con tunas (Opuntia ficus indica f. inerme), cultivadas en el Centro Regional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CRICYT) ubicado en el Parque General San Martín, Capital, Mendoza. El objetivo general del trabajo estuvo dirigido a la elaboración de mermeladas de tres ecotipos de tuna: tuna roja o morada, tuna anaranjada o amarilla y tuna verde o blanca acorde a la legislación vigente. Los ítems específicos estuvieron conducidos hacia el desarrollo de una mermelada utilizando una fruta no convencional, para determinar el valor nutricional del mismo, y sus características fisicoquímicas, ampliar la producción de subproductos de tuna en la región árida y semiárida, para así finalmente evaluar el grado de aceptabilidad sensorial y comercial del producto. Se caracterizaron los tres ecotipos de tuna y sus respectivas mermeladas mediante determinaciones fisicoquímicas, se verificó el contenido nutricional y se realizaron los análisis microbiológicos de cada una de ellas. Dentro de las determinaciones fisicoquímicas de las mermeladas se incluyó K, P, Ca y vitamina C, teniendo en cuenta que se parte de una materia prima con buenas cantidades de estos minerales y vitamina C con respecto a otras frutas. Se llevaron a cabo pruebas de evaluación sensorial del producto terminado y se consultó el precio que estarían dispuestos a pagar los potenciales consumidores. Los jueces entrenados contribuyeron al diseño de un perfil sensorial para cada una de las mermeladas y evaluaron en forma global al producto obtenido. Los resultados obtenidos en cuanto a la caracterización de la materia prima arrojan un buen contenido en sólidos solubles, vitamina C y en minerales como el fósforo, calcio, potasio y un contenido bajo en sodio con respecto a otras frutas que se consumen habitualmente. Los análisis microbiológicos realizados para evaluar la conservación permiten expresar que se trata de un producto de bajo riesgo microbiológico, bajo las condiciones de conservación que se obtuvieron. En base a lo expuesto, se puede concluir que es técnicamente posible elaborar artesanalmente mermeladas de tres ecotipos de tuna, las cuales poseen un buen aporte nutricional, son aptas para el consumo humano desde el punto de vista bromatológico y aceptadas sensorialmente por los consumidores.

Estudio de un escenario de parque nuclear compuesto únicamente por reactores de Generación IV

Las principales ventajas de los reactores de espectro neutrónico rápido refrigerados por metales líquidos (por ejemplo sodio) no sólo consisten en un eficiente uso del combustible por medio de la reproducción de material físil y de la utilización de uranio natural o empobrecido, sino que además logran reducir la cantidad de actínidos como el Americio o Neptunio, presentes en el combustible irradiado. El primer aspecto se traduce en una garantía de suministro de combustible prácticamente ilimitada, mientras que el segundo es importante porque estos elementos son los responsables de una gran parte de la actividad del combustible irradiado. La posibilidad de contar con un parque de reactores rápidos posibilitaría que la estrategia de ciclo de combustible no tuviese que ser necesariamente de tipo abierto, como en la mayoría de los países que cuentan con energía nuclear, sino una variación del ciclo cerrado avanzado donde el plutonio y los actínidos minoritarios separados del combustible irradiado forman parte del nuevo combustible que generará energía eléctrica. En este trabajo se analiza un hipotético escenario de generación en España, comprobando si un parque de dichos reactores resolvería algunos de los retos con los que la energía nuclear de fisión actual se enfrenta, ya que, como se ha dicho anteriormente, este tipo de reactores mejoran la seguridad, garantizan el suministro y gestionan más eficientemente tanto su propio combustible como el combustible irradiado en los reactores LWR actuales. A continuación se presentan las características y objetivos de los sistemas innovadores de Gen‐IV, entre los que se encuentran los reactores rápidos más avanzados, que dan un salto en concepto y en tecnología respecto a los reactores de Generación III+. Posteriormente se presenta una descripción del caso nuclear español y finalmente se detallan los resultados del estudio mostrando qué efectos tendría este escenario sobre el aprovechamiento y necesidades del combustible, así como sobre la reducción del inventario radioisotópico del combustible gastado ya existente y producido por la propia generación de reactores rápidos.

Compatibilidad de Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae) y Nesidiocoris tenuis (Reuter)(Hemiptera: Miridae), depredadores importantes en cultivos hortícolas protegidos, con nuevas barreras físicas selectivas y modernos plaguicidas

La nueva legislación en materia fitosanitaria se dirige hacia una Gestión Integrada de Plagas (GIP). Estos programas dan preferencia a aquellos métodos más respetuosos y sostenibles con el medio ambiente, siendo piezas claves en ellos el control biológico, el físico y otros de carácter no químico. Sin embargo, el uso de insecticidas selectivos es a veces necesario para el adecuado manejo de plagas en cultivos hortícolas. Por ello, el objetivo general de este estudio es aportar conocimientos para mejorar el control de plagas en cultivos hortícolas, mediante la integración de tres estrategias de lucha: biológica, física y química. Una parte de este trabajo ha consistido en el estudio de los posibles efectos que mallas tratadas con insecticida (bifentrin) pudieran provocar mediante diferentes ensayos de laboratorio, invernadero y campo, en los enemigos naturales Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae) (depredador de trips), Nesidiocoris tenuis (Reuter) (Hemiptera: Miridae) (depredador de mosca blanca y Tuta absoluta (Meirick) (Lepidoptera: Gelechiidae)), y otros agentes de biocontrol comúnmente usados en cultivos hortícolas protegidos. Este tipo de mallas se han empleado con éxito en entomología médica para controlar mosquitos vectores de la malaria, y actualmente se está trabajando en su desarrollo para uso agrícola como método de exclusión, y método directo de control de plagas. En los ensayos realizados en laboratorio, O. laevigatus y N. tenuis no fueron capaces de detectar la presencia de bifentrin en el ensayo de preferencia. Además, no se produjo mortalidad a corto plazo (72 horas) en ambos chinches depredadores. Por el contrario, se registró una elevada mortalidad cuando se expusieron por contacto a la malla tratada durante 72 horas en cajas de dimensiones reducidas (10 cm de diámetro X 3 cm de altura). En ensayos llevados a cabo bajo condiciones más reales de exposición, en un invernadero experimental con jaulas de 25 X 25 X 60 cm de altura, no se produjo ningún efecto en la mortalidad a corto plazo (72 horas) o en los parámetros reproductivos de O. laevigatus y N. tenuis. Finalmente, en ensayos de campo realizados en túneles semi-comerciales (8 m de largo X 6,5 m de ancho X 2,6 m de altura), ni las condiciones ambientales [temperatura, humedad relativa, radiación ultravioleta (UV) y fotosintéticamente activa (PAR)], ni los enemigos naturales, se vieron afectados por la presencia de la malla tratada con bifentrin en el cultivo. Sin embargo, los resultados no fueron concluyentes, debido al bajo establecimiento de los agentes de biocontrol liberados. Por lo tanto, más estudios son necesarios en invernaderos comerciales para confirmar los resultados preliminares de compatibilidad. Además, en este trabajo se han evaluado los efectos letales (mortalidad) y subletales (parámetros reproductivos) de seis modernos insecticidas sobre los chinches depredadores O. laevigatus y N. tenuis, mediante ensayos de laboratorio y persistencia. Los ensayos se realizaron por contacto residual, aplicando los insecticidas a la dosis máxima de campo sobre placas de cristal (laboratorio) o plantas (persistencia). Los productos fitosanitarios se seleccionaron por representar a un grupo de modernos plaguicidas con modos de acción en principio más selectivos para los enemigos naturales que antiguos plaguicidas como organoclorados, oroganofosforados o carbamatos, y por su uso frecuente en cultivos hortícolas donde O. laevigatus y N. tenuis están presentes. Todos ellos están incluidos o en proceso de inclusión en la lista comunitaria de sustancias activas para uso agrícola, Anexo I de la Directiva 91/414/CEE: abamectina y emamectina (avermectinas neurotóxicas, activadoras del canal del cloro), deltametrina (piretroide neurotóxico, modulador del canal del sodio, control positivo), flubendiamida (neurotóxico, modulador del receptor de rianodina), spinosad (naturalito neurotóxico, agonistas/antagonistas del receptor de nicotínico acetilcolina) y spiromesifen (inhibidor de la acetil CoA carboxilasa). El estudio mostró que O. laevigatus fue más susceptible a los insecticidas que N. tenuis. Además, los resultados revelaron que flubendiamida y spiromesifen fueron compatibles con los dos enemigos naturales estudiados, y por tanto se podrían usar en programas de GIP. Por el contrario, los insecticidas abamectina, deltametrina, emamectina y spinosad no fueron selectivos para ninguno de los chinches depredadores. Sin embargo, los estudios de persistencia demostraron que a pesar de que estos insecticidas no proporcionaron selectividad fisiológica, pueden proporcionar selectividad ecológica en algunos casos. Abamectina, deltametrina, emamectina y spinosad podrían ser compatibles con N. tenuis si el enemigo natural es introducido en el cultivo 4 días después de su aplicación. En el caso de O. laevigatus, abamectina, deltametrina y spinosad se clasificaron como persistentes, por lo tanto es necesario completar el estudio con experimentos de semi-campo y campo que determinen si es posible su uso conjunto en programas de GIP. Por otro lado, emamectina podría ser compatible con O. laevigatus si el enemigo natural es introducido en el cultivo 7 días después de su aplicación. Por último, se ha comprobado la selectividad de tres insecticidas aceleradores de la muda (MACs) (metoxifenocida, tebufenocida y RH-5849) sobre O. laevigatus y N. tenuis. Además de realizar estudios para evaluar la toxicidad en laboratorio de los insecticidas por contacto residual e ingestión (principal modo de acción de los MAC´s), se extrajo RNA de los insectos y con el cDNA obtenido se secuenció y clonó el dominio de unión al ligando (LBD) del receptor de ecdisona correspondiente a O. laevigatus (OlEcR-LBD) y N. tenuis (NtEcR-LBD). Posteriormente, se obtuvo la configuración en tres dimensiones del LBD y se estudió el acoplamiento de las moléculas de los tres insecticidas en la cavidad que forman las 12 α-hélices que constituyen el EcR-LBD. En el caso de N. tenuis se debe mencionar que no fue posible la obtención de la secuencia completa del LBD. Sin embargo, se obtuvo una secuencia parcial (hélice 6-hélice 11), que mostró una alta conservación de aminoácidos con respecto a la obtenida en O. laevigatus. Los ensayos de toxicidad mostraron que metoxifenocida, tebufenocida y RH-5849 no produjeron ningún efecto nocivo en ambos depredadores. Además, los estudios de modelado por homología y acoplamiento molecular llevados a cabo con O. laevigatus, también indicaron que los MACs no produjeron ningún efecto deletéreo en este enemigo natural. Por lo tanto, estos compuestos pueden ser aplicados de manera segura en programas de GIP en los cuales O. laevigatus y N. tenuis estén presentes. ABSTRACT The new pesticide legislation on pest control is aimed at integrated pest management (IPM). These programs are based on the most environmentally sustainable approaches, where biological, physical control and other non-chemical methods are the cornerstone. However, selective pesticides are often required for pest management on horticultural crops. Therefore, the main goal of this study is to provide knowledge to improve pest control on horticultural crops through the integration of three strategies: biological, physical and chemical. Firstly, the effects of insecticide treated nets (bifenthrin) were evaluated in different laboratory, greenhouse and field experiments on the natural enemies Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae) (predator of thrips), Nesidiocoris tenuis (Reuter) (Hemiptera: Miridae) (predator of whiteflies and Tuta absoluta (Meirick) (Lepidoptera: Gelechiidae)), and other biocontrol agents commonly used on protected horticultural crops. These types of nets have been successfully used in medical entomology to control mosquito malaria vectors, and work is currently being done on their use as exclusion barriers and as a direct method of pest control in agriculture. In experiments made under laboratory conditions, O. laevigatus and N. tenuis were not able to detect the presence of bifenthrin in a dual-choice test. Furthermore, no shortterm mortality (72 hours) was recorded on both predatory bugs. In contrast, a high mortality rate was found when they were exposed by contact to the bifenthrin-treated net for 72 hours in small cages (10 cm diameter X 3 cm high). In assays carried out under more realistic conditions of exposure, in an experimental greenhouse with cages of 25 X 25 X 60 cm high, short-term mortality (72 hours) and reproductive parameters were not affected. Lastly, in field experiments carried out in semi-commercial tunnels (8 m long X 6.5 m width X 2.6 m high), neither environmental conditions [temperature, relative humidity, ultraviolet (UV) and photosynthetically active radiation (PAR)] nor natural enemies were affected by the presence of the bifenthrin-treated net on the crop. However, results were not conclusive, mainly due to a low settlement of the released biocontrol agents, and further studies are needed in commercial greenhouses to confirm our preliminary results of compatibility. Secondly, the lethal (mortality) and sublethal effects (reproductive parameters) of six modern pesticides on the predatory bugs O. laevigatus and N. tenuis has been evaluated through laboratory and persistence experiments. Trials were carried out by residual contact, applying the insecticides to the maximum field recommended concentration on glass plates (laboratory) or plants (persistence). Insecticides were chosen as representatives of modern pesticides with a more selective mode of action on natural enemies than organochlorine, organophosphorus and carbamate insecticides. Moreover, they were also chosen because of their frequent use on horticultural crops where O. laevigatus and N. tenuis are present. All of them have been included or have been requested for inclusion in the community list of active substances on the agricultural market, Annex I of the European Directive 91/414/EEC: abamectin and emamectin (neurotoxic avermectins, chloride channel activators), deltamethrin (neutotoxic pyrethroid, sodium channel modulator, positive commercial standard), flubendiamide (neurotoxic, rianodine receptor modulator), spinosad (neurotoxic naturalyte, nicotinic acetylcholine receptor allosteric activator) and spiromesifen (inhibitors of acetyl CoA carboxylase). The study showed that O. laevigatus was more susceptible to all the studied pesticides than N. tenuis. In addition, the research results indicated no impact of flubendiamide and spiromesifen on the two natural enemies studied under laboratory conditions. Consequently, both pesticides are candidates to be included in IPM programmes where these biocontrol agents are present. On the other hand, abamectin, deltamethrin, emamectin and spinosad were not selective for both predatory bugs in laboratory experiments. However, persistence test demonstrated that in spite of the lack of physiological selectivity, these pesticides can provide ecological selectivity in some cases. Abamectin, deltamethrin, emamectin and spinosad could be compatible with N. tenuis if the mirid bug is released 4 days after the insecticide treatment on the crop. With regard to O. laevigatus, abamectin, deltamethrin and spinosad were classified as persistent in our assays, thus the study should be completed with semi-field and field experiments in order to ascertain their possible joint use in IPM programs. In contrast, emamectin could be compatible with O. laevigatus if the pirate bug is released 7 days after the insecticide treatment on the crop. Finally, the selectivity of three moulting accelerating compounds (MACs) (methoxyfenozide, tebufenozide and RH-5849) has also been evaluated on O. laevigatus and N. tenuis. In addition to laboratory experiments to evaluate the toxicity of the insecticides by residual contact and ingestion, molecular approaches were used as well. RNA of both insects was isolated, cDNA was subsequently synthesized and the complete sequence of the ligand binding domain (LBD) of the ecdysone receptor of O. laevigatus (OlEcR-LBD) and N. tenuis (NtEcR-LBD) were determined. Afterwards, the three dimensional structure of LBD was constructed. Finally, the docking of the insecticide molecules in the cavity delineated by the 12 α-helix that composed the EcRLBD was performed. In the case of N. tenuis, it should be noted that in spite of intensive efforts, we did not manage to complete the sequence for the LBD.However, a partial sequence of the LBD was obtained (helix 6-helix 11), and a strong conservation between the amino acids of N. tenuis and O. laevigatus was observed. Results showed no biological activity of methoxyfenozide, tebufenozide and RH-5849, on both predatory bugs. Moreover, modeling of the OlEcR-LBD and docking experiments also suggested that MACs were devoid of any deleterious effect on O. laevigatus. Therefore, our results indicate that these compounds could be safely applied in IPM programs in which O. laevigatus and N. tenuis are present.

Core physics and safety analysis of Generation-IV Sodium Fast Reactors using existing and newly developed computational tools

El futuro de la energía nuclear de fisión dependerá, entre otros factores, de la capacidad que las nuevas tecnologías demuestren para solventar los principales retos a largo plazo que se plantean. Los principales retos se pueden resumir en los siguientes aspectos: la capacidad de proporcionar una solución final, segura y fiable a los residuos radiactivos; así como dar solución a la limitación de recursos naturales necesarios para alimentar los reactores nucleares; y por último, una mejora robusta en la seguridad de las centrales que en definitiva evite cualquier daño potencial tanto en la población como en el medio ambiente como consecuencia de cualquier escenario imaginable o más allá de lo imaginable. Siguiendo estas motivaciones, la Generación IV de reactores nucleares surge con el compromiso de proporcionar electricidad de forma sostenible, segura, económica y evitando la proliferación de material fisible. Entre los sistemas conceptuales que se consideran para la Gen IV, los reactores rápidos destacan por su capacidad potencial de transmutar actínidos a la vez que permiten una utilización óptima de los recursos naturales. Entre los refrigerantes que se plantean, el sodio parece una de las soluciones más prometedoras. Como consecuencia, esta tesis surgió dentro del marco del proyecto europeo CP-ESFR con el principal objetivo de evaluar la física de núcleo y seguridad de los reactores rápidos refrigerados por sodio, al tiempo que se desarrollaron herramientas apropiadas para dichos análisis. Efectivamente, en una primera parte de la tesis, se abarca el estudio de la física del núcleo de un reactor rápido representativo, incluyendo el análisis detallado de la capacidad de transmutar actínidos minoritarios. Como resultado de dichos análisis, se publicó un artículo en la revista Annals of Nuclear Energy [96]. Por otra parte, a través de un análisis de un hipotético escenario nuclear español, se evalúo la disponibilidad de recursos naturales necesarios en el caso particular de España para alimentar una flota específica de reactores rápidos, siguiendo varios escenarios de demanda, y teniendo en cuenta la capacidad de reproducción de plutonio que tienen estos sistemas. Como resultado de este trabajo también surgió una publicación en otra revista científica de prestigio internacional como es Energy Conversion and Management [97]. Con objeto de realizar esos y otros análisis, se desarrollaron diversos modelos del núcleo del ESFR siguiendo varias configuraciones, y para diferentes códigos. Por otro lado, con objeto de poder realizar análisis de seguridad de reactores rápidos, son necesarias herramientas multidimensionales de alta fidelidad específicas para reactores rápidos. Dichas herramientas deben integrar fenómenos relacionados con la neutrónica y con la termo-hidráulica, entre otros, mediante una aproximación multi-física. Siguiendo este objetivo, se evalúo el código de difusión neutrónica ANDES para su aplicación a reactores rápidos. ANDES es un código de resolución nodal que se encuentra implementado dentro del sistema COBAYA3 y está basado en el método ACMFD. Por lo tanto, el método ACMFD fue sometido a una revisión en profundidad para evaluar su aptitud para la aplicación a reactores rápidos. Durante ese proceso, se identificaron determinadas limitaciones que se discutirán a lo largo de este trabajo, junto con los desarrollos que se han elaborado e implementado para la resolución de dichas dificultades. Por otra parte, se desarrolló satisfactoriamente el acomplamiento del código neutrónico ANDES con un código termo-hidráulico de subcanales llamado SUBCHANFLOW, desarrollado recientemente en el KIT. Como conclusión de esta parte, todos los desarrollos implementados son evaluados y verificados. En paralelo con esos desarrollos, se calcularon para el núcleo del ESFR las secciones eficaces en multigrupos homogeneizadas a nivel nodal, así como otros parámetros neutrónicos, mediante los códigos ERANOS, primero, y SERPENT, después. Dichos parámetros se utilizaron más adelante para realizar cálculos estacionarios con ANDES. Además, como consecuencia de la contribución de la UPM al paquete de seguridad del proyecto CP-ESFR, se calcularon mediante el código SERPENT los parámetros de cinética puntual que se necesitan introducir en los típicos códigos termo-hidráulicos de planta, para estudios de seguridad. En concreto, dichos parámetros sirvieron para el análisis del impacto que tienen los actínidos minoritarios en el comportamiento de transitorios. Concluyendo, la tesis presenta una aproximación sistemática y multidisciplinar aplicada al análisis de seguridad y comportamiento neutrónico de los reactores rápidos de sodio de la Gen-IV, usando herramientas de cálculo existentes y recién desarrolladas ad' hoc para tal aplicación. Se ha empleado una cantidad importante de tiempo en identificar limitaciones de los métodos nodales analíticos en su aplicación en multigrupos a reactores rápidos, y se proponen interesantes soluciones para abordarlas. ABSTRACT The future of nuclear reactors will depend, among other aspects, on the capability to solve the long-term challenges linked to this technology. These are the capability to provide a definite, safe and reliable solution to the nuclear wastes; the limitation of natural resources, needed to fuel the reactors; and last but not least, the improved safety, which would avoid any potential damage on the public and or environment as a consequence of any imaginable and beyond imaginable circumstance. Following these motivations, the IV Generation of nuclear reactors arises, with the aim to provide sustainable, safe, economic and proliferationresistant electricity. Among the systems considered for the Gen IV, fast reactors have a representative role thanks to their potential capacity to transmute actinides together with the optimal usage of natural resources, being the sodium fast reactors the most promising concept. As a consequence, this thesis was born in the framework of the CP-ESFR project with the generic aim of evaluating the core physics and safety of sodium fast reactors, as well as the development of the approppriated tools to perform such analyses. Indeed, in a first part of this thesis work, the main core physics of the representative sodium fast reactor are assessed, including a detailed analysis of the capability to transmute minor actinides. A part of the results obtained have been published in Annals of Nuclear Energy [96]. Moreover, by means of the analysis of a hypothetical Spanish nuclear scenario, the availability of natural resources required to deploy an specific fleet of fast reactor is assessed, taking into account the breeding properties of such systems. This work also led to a publication in Energy Conversion and Management [97]. In order to perform those and other analyses, several models of the ESFR core were created for different codes. On the other hand, in order to perform safety studies of sodium fast reactors, high fidelity multidimensional analysis tools for sodium fast reactors are required. Such tools should integrate neutronic and thermal-hydraulic phenomena in a multi-physics approach. Following this motivation, the neutron diffusion code ANDES is assessed for sodium fast reactor applications. ANDES is the nodal solver implemented inside the multigroup pin-by-pin diffusion COBAYA3 code, and is based on the analytical method ACMFD. Thus, the ACMFD was verified for SFR applications and while doing so, some limitations were encountered, which are discussed through this work. In order to solve those, some new developments are proposed and implemented in ANDES. Moreover, the code was satisfactorily coupled with the thermal-hydraulic code SUBCHANFLOW, recently developed at KIT. Finally, the different implementations are verified. In addition to those developments, the node homogenized multigroup cross sections and other neutron parameters were obtained for the ESFR core using ERANOS and SERPENT codes, and employed afterwards by ANDES to perform steady state calculations. Moreover, as a result of the UPM contribution to the safety package of the CP-ESFR project, the point kinetic parameters required by the typical plant thermal-hydraulic codes were computed for the ESFR core using SERPENT, which final aim was the assessment of the impact of minor actinides in transient behaviour. All in all, the thesis provides a systematic and multi-purpose approach applied to the assessment of safety and performance parameters of Generation-IV SFR, using existing and newly developed analytical tools. An important amount of time was employed in identifying the limitations that the analytical nodal diffusion methods present when applied to fast reactors following a multigroup approach, and interesting solutions are proposed in order to overcome them.