990 resultados para COMPUESTOS - PULPA DE PERA
Resumo:
La regin centro de Argentina posee una elevada riqueza de especies nativas y endmicas, con potencial valor agroindustrial. Flourensia campestris y F. oolepis (Asteraceae), conforman comunidades denominadas "chilcales". Son reconocidas por sus usos tradicionales como aromtica, tintrea, medicinal y para lea -en especial raz- y presentan potencial aplicacin en la agroindustria como insecticida, antimicrobiana, antifngica y aleloqumica. 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 tcnicas espectrales (GC-MS, IR, 1H-RMN, 13C-RMN, 2D-RMN) se pudo identificar la estructura molecular del cido hamansico ((4S, 8S)7carboxi8hidroxi- 1(2), 12(13)-dien-bisaboleno). Su presencia en F. campestris, y su actividad biolgica, no haban 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 fabricacin de pinturas, pegamentos y adhesivos. Estudios preliminares en nuestro laboratorio sealan un contenido de entre un 20-40 % de resinas en la biomasa area de Flourensia, sin embargo, no existen al presente estudios sobre su composicin qumica ni sobre su potencial aplicacin industrial. Por otro lado, el desarrollo de cultivos energticos, para la generacin de electricidad por combustin de biomasa, constituye uno de los objetivos principales dentro de las polticas de energas 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 biticas y abiticas, lo que permitira cultivarlos en reas marginales para la agricultura tradicional, hechos que coinciden con las especies de Flourensia en estudio. Asimismo, el tratamiento trmico o pirlisis de biomasa proveniente de la agricultura es una de las alternativas de reutilizacin de la misma con distintos fines. Este pasivo ecolgico 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 endmicas de Argentina y abundantes en la provincia de Crdoba, las caractersticas de los metabolitos secundarios en relacin a su potencial aplicacin agroqumica (herbicidas naturales), la composicin de sus resinas para uso industrial y su rendimiento como materia prima de alta densidad energtica para la cogeneracin de electricidad y produccin de biocombustible, en funcin del desarrollo de una agricultura sustentable. Para ello, el proyecto propone incrementar el rendimiento de la purificacin de cido hamansico e identificar y cuantificar su presencia en otros rganos de F. campestris y en F.oolepis, con el objetivo de evaluar su efecto herbicida, mediante bioensayos en cpsulas de Petri, en especies cultivables y malezas. Los usos potenciales de las resinas se estudiarn en base a la identificacin de sus compuestos qumicos mediante su extraccin y anlisis espectrales (CG-MS). A travs de la determinacin del poder calorfico, contenido de cenizas y de nitrgeno de la biomasa area de las especies, se evaluar su rendimiento energtico para emplear como biocombustible slido en la cogeneracin elctrica, mientras que con la aplicacin del mtodo fast pyrolysis y anlisis por CG-MS, se determinar su aplicacin o su posterior modificacin de acuerdo a las caractersticas del bio-oil deseado. El destino energtico de las especies propuestas permitira iniciar de manera rpida la etapa de domesticacin y puesta en cultivo, y avanzar en el desarrollo de aplicaciones industriales ms sofisticadas, como el aprovechamiento de sus propiedades bioactivas o el desarrollo de productos industriales basados en sus metabolitos secundarios.
Resumo:
La regin centro de Argentina posee una elevada riqueza de especies nativas y endmicas, con potencial valor agroindustrial. Flourensia campestris y F. oolepis (Asteraceae), conforman comunidades denominadas "chilcales". Son reconocidas por sus usos tradicionales como aromtica, tintrea, medicinal y para lea -en especial raz- y presentan potencial aplicacin en la agroindustria como insecticida, antimicrobiana, antifngica y aleloqumica. 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 tcnicas espectrales (GC-MS, IR, 1H-RMN, 13C-RMN, 2D-RMN) se pudo identificar la estructura molecular del cido hamansico ((4S, 8S)7carboxi8hidroxi- 1(2), 12(13)-dien-bisaboleno). Su presencia en F. campestris, y su actividad biolgica, no haban 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 fabricacin de pinturas, pegamentos y adhesivos. Estudios preliminares en nuestro laboratorio sealan un contenido de entre un 20-40 % de resinas en la biomasa area de Flourensia, sin embargo, no existen al presente estudios sobre su composicin qumica ni sobre su potencial aplicacin industrial. Por otro lado, el desarrollo de cultivos energticos, para la generacin de electricidad por combustin de biomasa, constituye uno de los objetivos principales dentro de las polticas de energas 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 biticas y abiticas, lo que permitira cultivarlos en reas marginales para la agricultura tradicional, hechos que coinciden con las especies de Flourensia en estudio. Asimismo, el tratamiento trmico o pirlisis de biomasa proveniente de la agricultura es una de las alternativas de reutilizacin de la misma con distintos fines. Este pasivo ecolgico 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 endmicas de Argentina y abundantes en la provincia de Crdoba, las caractersticas de los metabolitos secundarios en relacin a su potencial aplicacin agroqumica (herbicidas naturales), la composicin de sus resinas para uso industrial y su rendimiento como materia prima de alta densidad energtica para la cogeneracin de electricidad y produccin de biocombustible, en funcin del desarrollo de una agricultura sustentable. Para ello, el proyecto propone incrementar el rendimiento de la purificacin de cido hamansico e identificar y cuantificar su presencia en otros rganos de F. campestris y en F.oolepis, con el objetivo de evaluar su efecto herbicida, mediante bioensayos en cpsulas de Petri, en especies cultivables y malezas. Los usos potenciales de las resinas se estudiarn en base a la identificacin de sus compuestos qumicos mediante su extraccin y anlisis espectrales (CG-MS). A travs de la determinacin del poder calorfico, contenido de cenizas y de nitrgeno de la biomasa area de las especies, se evaluar su rendimiento energtico para emplear como biocombustible slido en la cogeneracin elctrica, mientras que con la aplicacin del mtodo fast pyrolysis y anlisis por CG-MS, se determinar su aplicacin o su posterior modificacin de acuerdo a las caractersticas del bio-oil deseado. El destino energtico de las especies propuestas permitira iniciar de manera rpida la etapa de domesticacin y puesta en cultivo, y avanzar en el desarrollo de aplicaciones industriales ms sofisticadas, como el aprovechamiento de sus propiedades bioactivas o el desarrollo de productos industriales basados en sus metabolitos secundarios.
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La dinmica molecular colectiva de los cristales lquidos (CL) juega un papel preponderante en la respuesta de estos sistemas ante la aplicacin de campos elctricos y magnticos externos, por lo que el estudio bsico de la dinmica molecular, particularmente de los movimientos correlacionados, es indispensable para el diseo de aplicaciones tecnolgicas basadas en CL. Por otra parte, se reconoce que la dinmica molecular colectiva distintiva de las fases ordenadas de fluidos complejos es adems una propiedad que controla procesos clave en diversidad de materiales biolgicos (funcionalidad y propiedades viscoelsticas de membranas, resistencia al almacenamiento de semillas y alimentos, temperatura de transicin vtrea de compuestos de almidn, estabilidad de fases lamelares, etc.). Al presente, la relacin entre estos conceptos reclama exhaustivos anlisis y tcnicas adecuadas para estudiar los movimientos microscpicos en distintas escalas temporales. En este Proyecto de investigacin bsica proponemos desarrollar y optimizar un conjunto de tcnicas de RMN selectivamente aptas para el estudio de la dinmica lenta caracterstica de las fases parcialmente ordenadas, por lo que tendran aplicacin directa en sistemas de inters biolgico y tecnolgico. Mediante diversas secuencias de pulsos en experimentos de RMN, es posible preparar estados cunticos de orden dipolar en el sistema de espines nucleares, tanto en muestras en fase slida como en CL. Tales estados de orden, estn caracterizados por "cuasi-invariantes" que son observables de espin que relajan lentamente, intercambiando energa con la red que hace las veces de reservorio trmico. En sntesis, una vez creado el orden y establecido el estado de cuasi-equilibrio de cada cuasi-invariante, el sistema se comporta como un sistema termodinmico en contacto trmico con una red. De hecho, con todo rigor, se puede caracterizar el grado de orden por una "temperatura de espin". Adems hay evidencia que los cuasi-invariantes dipolares reflejan sensible y selectivamente los movimientos moleculares correlacionados (a diferencia del cuasiinvariante Zeeman o magnetizacin nuclear). El aspecto distintivo de nuestra propuesta con respecto al estado actual del conocimiento, radica en la provisin de un nuevo parmetro de relajacin de protones en cristales lquidos, para lo cual enfocamos las tareas hacia la caracterizacin de estos cuasiinvariantes, al diseo de tcnicas de medicin de sus tiempos de relajacin y al desarrollo de la teora que relaciona a stos con la dinmica molecular. El esquema de trabajo se basa en reconocer que los eventos relevantes en los experimentos de creacin-relajacin de cuasi-invariantes dipolares ocurren en dos escalas de tiempo: la escala microscpica asociada con la decoherencia de los estados cunticos y la escala macroscpica en la que se observa la relajacin espn-reservorio. Proponemos como hiptesis general que los procesos que gobiernan la decoherencia, determinan tambin la relajacin espin-red. Proponemos un enfoque innovador dentro del campo general de relajacin de espin nuclear por RMN: considerar al sistema de espines nucleares como un sistema cuntico abierto multi-spin interactuando con un sistema (tambin cuntico) no observado. Para incorporar el detalle de la dinmica en escala microscpica en la descripcin de la relajacin es necesario el estudio experimental de los fenmenos que gobiernan la decoherencia y la relajacin. Los resultados esperados en cada uno de esos grupos se interrelacionan, ya que la caracterizacin de los observables dipolares es un paso indispensable para explotar la potencialidad de la relajacin del orden dipolar en presencia de movimientos moleculares correlacionados.
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La zona no saturada del suelo tiene una gran importancia en el ciclo del agua, as como en el transporte y las transformaciones de compuestos qumicos. El estudio de esta zona es importante pues es el nexo entre el agua superficial y el agua subterrnea. El incremento de las actividades agrcolas en la regin central del pas ha provocado un uso extendido de agroqumicos que contaminan las reservas hdricas subterrneas. La prediccin y estimacin del nivel de concentracin, degradacin, adsorcin, retardo biolgico, transporte y deposicin de estos compuestos dependen de condiciones geolgicas y propiedades fsico-qumicas del suelo. Es fundamental en este aspecto resolver con la informacin obtenida las ecuaciones de transporte de contaminantes para lo cual resulta de inters la mineraloga, tortuosidad, relacin de vacos y composicin granulomtrica del suelo. El transporte de contaminantes afecta la calidad del agua superficial (ros, lagunas o esteros) y subterrnea (napa fretica y acuferos) que constituyen fuentes de agua dulce. En este proyecto se realizan estudios que evalan aspectos que afectan la calidad del agua superficial y subterrnea debido a actividades antrpicas. En particular se analizan aspectos fenomenolgicos de inters para el transporte de contaminantes en suelos para entender los mecanismos de contaminacin de las aguas subterrneas. Estos estudios se realizarn en base a experimentos de laboratorio y simulaciones numricas mediante modelos computacionales. Por otro lado, se tomarn dos casos o zonas de estudios, la primera abarca los recursos hdricos del norte de la Provincia de Crdoba, dentro de los cuales se destaca la laguna Mar Chiquita, y la segunda consiste en el estudio de la influencia del cambio del uso del suelo en la zona periurbana de la ciudad de Crdoba y el efecto que esto produce en la calidad del agua subterrnea. En los estudios relacionados con la calidad y cantidad de agua que llega a la Laguna Mar Chiquita se realizarn estudios para la obtencin de datos que permitan definir criterios de manejo y polticas de gestin de la cuenca intermedia, compatibles con requerimientos ambientales y sociales. Estos criterios y polticas sern una consecuencia de la interpretacin del comportamiento fluvial y la respuesta del sistema hdrico ante los distintos pulsos de caudal, el cual ser parcialmente aforado mediante campaas, y su interrelacin con el uso del suelo en zonas que puedan afectar los afluentes de la laguna. Esto permitir definir el caudal real que llega a la laguna y, de este modo, estimar el volumen ecolgico de la misma. Al mismo tiempo, los afluentes en su trayecto reciben mltiples descargas de tipo domstico, de origen industrial y de origen agropecuario (e.g. Ro Suqua). Sin embargo, los estudios existentes sobre la calidad del agua y las actividades antrpicas son muy escasos, por lo cual resulta necesario realizar un seguimiento que permita conocer sus caractersticas y planificar su manejo. Por otro lado, se estudiar cmo el uso del suelo y fundamentalmente los cambios no controlados del mismo resultan vitales para poder preservar los recursos hdricos subterrneos. Este aspecto resulta de fundamental importancia en nuestra provincia en el caso del crecimiento acelerado que sufre la ciudad de Crdoba desde hace varias dcadas por lo que ste caso se tomar como prioritario. Los resultados obtenidos permitirn generar informacin de gran valor para la toma de decisiones y obtener nuevos conocimientos relacionados con las caractersticas hidrodinmicas (superficial y subterrnea) y del suelo en las zonas de estudio. Esto permitir en un futuro definir o delimitar zonas de riesgo, realizar una adecuada planificacin del uso del suelo en relacin con las actividades agropecuarias y crecimiento de zonas urbanas y desarrollar programas para la preservacin de recursos hdricos superficiales u subterrneos de la Provincia de Crdoba.
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Las actividades socioeconmicas en muchos casos generan residuos que afectan a la salud humana, la calidad de los ecosistemas y los procesos ecolgicos. La acumulacin de residuos de plaguicidas en el ambiente se ha puesto de manifiesto desde hace aos y la incidencia de stos en los ecosistemas supone un riesgo que es necesario conocer y reducir. La agricultura depende, en gran medida, de la utilizacin de pesticidas para controlar las plagas y las enfermedades que pueden ocasionar prdidas en la calidad de las cosechas y disminuir su produccin. En los ltimos aos, la contaminacin de los alimentos y del medio ambiente por los pesticidas se ha convertido en objeto de gran inters y preocupacin social debido a los posibles efectos adversos de una exposicin prolongada a estos compuestos. La provincia de Crdoba, en particular la regin sur, no es ajena a dicha problemtica dado que la actividad ms importante es la agropecuaria. Por tanto, resulta de sumo inters desarrollar mtodos para diagnosticar y monitorear la contaminacin del ambiente. En este sentido, los indicadores ambientales han tomado impulso con el propsito de estandarizar metodologas y procesos que nos permitan desarrollar la capacidad de analizar, evaluar y comparar el estado del ambiente y los recursos naturales. Las abejas melferas y los productos de la colmena podran muy bien cumplir con este rol ya que durante su pecoreo las abejas se ponen en contacto con prcticamente todos los sectores medioambientales (suelo, vegetacin, aire y agua). Las abejas exploran reas de unos 30 km2 para recolectar elementos para el desarrollo de su colonia y por consiguiente los productos de la colmena se pueden relacionar con la contaminacin local. La presencia de plaguicidas de uso agrcola, tanto en miel como en cera, en cantidades suficientemente altas, tambin podra llevar a que la colmena se vea debilitada y las abejas tiendan a abandonarla. No obstante, el abandono de las colmenas no slo puede deberse a la acumulacin de compuestos qumicos extraos, sino tambin a problemas de sanidad relacionados al mal manejo del apiario. La incidencia de este ltimo factor puede estimarse determinando en miel y cera los residuos de medicamentos, sintticos y/o naturales, utilizados por los apicultores para el tratamiento de enfermedades de la colmena. Por lo tanto, se propone utilizar el grado de contaminacin de la miel y de la cera con plaguicidas de uso agrcola como indicadores ambientales y establecer la influencia de este factor y de los medicamentos de uso apcola sobre el sndrome de despoblamiento de las colmenas. Para ello se seleccionarn tres zonas de trabajo, todas pertenecientes al sur de la provincia de Crdoba, (una silvestre, una de agricultura en base a soja y maz y una tambera) donde se est desarrollando la actividad apcola, instalando tambin colmenas propias para el proyecto. Se realizarn encuesta a productores agropecuarios y apcolas. Para el diagnstico de enfermedades se emplearn las siguientes tcnicas: gota pendiente para Loque americana, mtodo de Cantwell para Nosema y el mtodo de David Jong modificado para Varroa. Para la cuantificacin de residuos de plaguicidas y medicamentos se emplearn tcnicas cromatogrficas. Los resultados obtenidos permitirn evaluar el estado sanitario de las colmenas, la disminucin o no de la poblacin, determinar indirectamente la contaminacin ambiental estableciendo las vinculaciones entre las causas que generan los cambios, las respuestas del medio y tendencias futuras y realizar transferencia a distintos niveles mediante, conferencias, cursos, material didctico y prestacin de servicios. Asimismo, los resultados podran ser utilizados en el futuro en la implementacin de polticas regulatorias de las actividades agroindustriales, mientras que el relevamiento del estado sanitario de las colmenas permitir tomar decisiones respecto de las polticas sanitarias a aplicar en el manejo de los colmenare
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El desarrollo de actividades industriales, contribuye cada vez ms a la generacin de residuos con elementos potencialmente txicos que en concentraciones altas (fijadas por ley nacional 24051) pueden tener efectos nocivos a la salud de la poblacin y afectaciones al equilibrio ecolgico y el ambiente. Hoy existen estudios tendientes a resolver la contaminacin originada por metales pesados en suelos, mediante estrategias basadas en el uso de plantas que tienen la propiedad de acumular metales pesados; proceso denominado fitoremediacin que consiste en la remocin, transferencia, estabilizacin y/o degradacin y neutralizacin de compuestos orgnicos, inorgnicos y radioactivos que resultan txicos en suelos y agua. Esta novedosa tecnologa tiene como objetivo degradar y/o asimilar, los metales pesados, presentes en el suelo, lo cual tiene muchas ventajas con respecto a los mtodos convencionales de tratamientos de lugares contaminados; en 1 lugar es una tecnologa econmica, de bajo costo, en 2 lugar posee un impacto regenerativo en lugares en donde se aplica y en 3 lugar su capacidad extractiva se mantiene debido al crecimiento vegetal (Harvey et al., 2002). La fitoremediacin no es un remedio para todos los suelos contaminados y antes que esta tecnologa pueda volverse tcnicamente eficiente y econmicamente viable, hay algunas limitaciones que necesitan ser superadas como por ejemplo la falta de pruebas a escala industrial (Freitas et al., 2004). Para la realizacin del trabajo se utilizarn las instalaciones de la empresa FACSA S.A ubicada en Avda. De las Quintas y De los Hornos de barrio villa Esqui de Crdoba, empresa operadora de residuos de plomo autorizada por la Secretara de Ambiente de la Provincia de Crdoba. Se utilizarn dos hectreas de terreno de la empresa en la que se acumular un mximo 1 metro cbico por cada metro cuadrado de superficie. Previamente al deposito de suelo contaminado, el terreno ser impermeabilizado con suelo cemento y cal para evitar lixiviaciones de plomo y luego se cercar para evitar ingreso de personal no autorizado. En las hectreas preparadas se aplicarn capas sucesivas de suelo contaminado con suelo natural en la mitad del terreno y en la otra mitad capaz sucesivas de suelo contaminado y suelo fertilizado con lombricompuesto, ambos sectores sern sembrados con pasto Rye Grass. Durante el proceso se medir la concentracin de Pb por FRX cada tres meses, en tres profundidades para cada preparados de campo. Las muestras sern compuestas y se correspondern a un mnimo de 5 puntos para cada profundidad. Lo mismo se realizar para medir la concentracin de Pb en el pasto. Las cosechas o cortes de pasto sern trimestrales y el pasto cortado se recoger, secar e incinerar en el propio horno de FACSA S.A. Se evaluarn las siguientes variables. Salinidad: Se realizar antes y al final del ao, tomando muestras compuestas de 100g de suelo c/u a las cuales se le agregarn 100 ml de agua destilada, se deja reposar y luego se toma la lectura con la ayuda de un conductmetro calibrado. Acumulacin de Pb en tejido vegetal: Se considerar como variable principal la acumulacin de Pb en tejido vegetal, ya que integra tanto el grado de absorcin del metal por las plantas, as como el efecto negativo que las concentraciones excesivas del metal sobre la produccin de materia seca. Para el estudio de esta variable, se captarn y prepararn muestras trimestrales. Secado y protocolo para el anlisis de Pb por FRX. Pb en Suelo:Esta variable se examinar trimestralmente, mediante mezcla compuesta de cada sector tomada como mnimo en cinco puntos. Se tomarn muestras a tres profundidades distintas. Ph en Suelo:Se tomarn partes de las muestras para anlsis de ph. El experimento culminar a los dos aos con anlisis de las 9 tandas de mediciones (La 1 corresponde a la determinacin de la lnea de base). Se realizar la prospeccin para determinar el momento de perfecta recuperacin del suelo.
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Los compuestos estrognicos son una clase de productos farmacuticos nocivos para los animales y una de las causas de los daos ambientales. La actividad biolgica de estos compuestos es elevada, pues han sido diseados para actuar en bajas concentraciones. Por lo tanto, incluso a las bajas concentraciones en el medio ambiente, pueden producir efectos nocivos sobre los organismos acuticos, as como en los humanos, que pudieran estar contaminados en un nmero de maneras (a travs de agua potable o alimentos contaminados, por ejemplo). Estudios realizados en cursos superficiales de agua han demostrado una elevada concentracin de estrgenos, esto se debe a que el tratamiento estndar del agua a menudo falla en eliminar el estrgeno y componentes sintticos qumicamente emparentados con el mismo, o bien el manejo inadecuado de residuos biolgicos determina que se viertan a la cuenca fluvial alterando el sistema natural. En este trabajo se estudiar la presencia, origen y concentracin de las tres principales hormonas estrognicas Esatrona (E1), 17 beta-estradiol (E2) y estriol (E3) en la cuenca del Ro Suquia. El objetivo principal del proyecto es determinar la presencia, concentracin y origen de Estrona (E1), 17 beta-estradiol (E2) y Estriol (E3) en la cuenca del ro Suquia. Sus objetivos especficos son-. Recopilar informacin sobre la presencia y origen de los estrgenos en cuencas hdricas y sus efectos en el ecosistema. Analizar la presencia de estrgenos en la cuenca de Ro Suquia y su variacin estacional. Determinar el posible origen de los estrgenos que estn presentes en la cuenca del Ro Suqua Para cumplimentar con el proyecto se realizaran dos campaas de muestreo durante los peridos ms secos y hmedos de la misma en 15 puntos estratgicamente seleccionados, las mismas sern analizadas en laboratorio para determinar la presencia y concentracin de las hormonas estrognicas Asimismo se realizarn 150 encuestas a mujeres de la ciudad de Crdoba y otras localidades de la cuenca del Ro Suqua a fin de conocer el consumo de pldoras anticonceptivas o la utilizacin de parches anticonceptivos. Se llevaran adelante estudios ambientales que permitan determinar el posible origen en los estrgenos. Se extraern conclusiones que permitan tener un conocimiento de la presencia, concentracin, origen y variacin estacional de las hormonas estrognicas, estrona (E1), 17 beta-estradiol (E2) y estriol (E3) en la cuenca del ro Suquia. Los resultados que se esperan es poder determinar la presencia y origen de los tres tipos de estrgenos E1, E2 y E3 en la cuenca del Ro Suqua y poder general informacin que permita a los gobiernos tomar medidas para reducir la contaminacion. HIPOTESIS: "La cuenca del Ro Suqua presenta contaminacin de hormonas estrognicas"
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Se propone analizar el efecto del uso productivo en el Chaco rido de la provincia de Crdoba, mediante la aplicacin de indicadores de sustentabilidad relacionados con la calidad de la materia orgnica y la liberacin de nutrientes en el suelo, con la finalidad de aportar a un tema de suma interes para la provincia de Crdoba como es la formulacin de criterios y pautas de manejo para la implementacin de la Ley de Bosques (N 26331). Se trabajar en la localidad de San Miguel en el departamento Pocho, en un sitio de bosque no disturbado y en tres sistemas productivos: desmonte selectivo con implantacin de pasturas; desmonte total con agricultura bajo riego y desmonte total sobrepastoreado. En cada sitio se medir in situ la emisin de CO2 y se tomaran muestras de suelo a las que se les determinar: a) contenido de materia orgnica total (MO), b) contenido de sustancias hmicas (SH), diferenciando cidos hmicos (AH) y flvicos (AF), c) abundancia y actividad de microorganismos nitrificadores y d) propiedades qumicas de los AH y AF. Se calcularn los siguientes ndices de sustentabilidad a) materia orgnica biodisponible (MOB=MOSH); b) ndice de humificacin (IH=SH/MO); c) tipo de humus (TH=AF/AH; d) ndice de mineralizacin de C (IMC=CO2/MO); e) ndice de nitrificacin (IN=actividad/abundancia); y f) ndice de estabilidad de las fracciones humificadas: compuestos aromticos/ alifticos. Los datos sern analizados estadsticamente mediante ANOVA y comparacin de medias por LSD (P<0.05) y tests multivariados. We proposed analyze the effect of land use in Arid Chaco of Cordoba province, using sustainability indicators related to organic matter quality and nutrient release in soil, with the aim to formulate management criteria for the implementation of the Ley de Bosques (N 26331) in Crdoba province. The study will be conducted in San Miguel village in Pocho department, in one undisturbed forest site and three productive systems: selective clearing with grass sowing; total clearing with irrigation agriculture and total clearing with overgrazed. In each site "in situ" CO2 emission will be measured and soil samples will be taken, in which the following parameters will be determined: a) total organic matter content (MO), b) humic substances content (SH), in humic acids (AH) and fulvic acids (AF), c) abundance and activity of nitrifier microorganisms and d) chemical properties of AH and AF. The sustainability indexes will be calculated: biodisponible organic matter (MOB=MOSH); b) humification index (IH=SH/MO); c) humus type (TH=AF/AH; d) C mineralization index (IMC=CO2/MO); e) nitrifying index (IN=activity/abundance); and f) humic fractions stability index: aromatic/aliphatic compounds. The data will be statistically analyzed by ANOVA and the means will be compared by LSD (P<0.05) and multivariate tests.
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El presente proyecto apunta a buscar una posible solucin a dos problemticas de salud que afectan a un importante grupo de la poblacin mundial y son los asociados a la enfermedad de Alzheimer (EA) y a la disfuncin erctil. La EA es una enfermedad neurodegenerativa progresiva caracterizada por la prdida de memoria a corto plazo, entre otras manifestaciones. En la actualidad la terapia ms utilizada son los inhibidores de la acetilcolinesterasa (AChE), ya que acetilcolina es el principal neurotransmisor afectado. No obstante, los agentes teraputicos utilizados presentan efectos no deseados a nivel gastrointestinal, lo que motiva la bsqueda de nuevos agentes. A partir del estudio de la especie autctona Huperzia saururus aislamos hasta el presente 10 alcaloides, algunos de los cuales resultaron activos sobre la retencin de memoria, investigacin realizada mediante ensayos tanto in vitro como in vivo. A partir de los promisorios resultados obtenidos se continuarn profundizando estos estudios y tambin se buscar el farmacforo, la parte de la estructura responsable de la actividad. Para ello, se realizarn modificaciones qumicas de los grupos funcionales y los productos obtenidos sern igualmente evaluados por su actividad sobre memoria. Los que resulten activos sern investigados en relacin a su toxicidad, en la bsqueda de potenciales agentes teraputicos. Paralelamente se estudiarn las diferentes familias de compuestos presentes en la especie, dado que el uso popular proclama su efecto afrodisaco. La bsqueda de un afrodisaco perfecto que incremente el deseo sexual, el placer y el desempeo, ha sido una constante desde los tiempos remotos. En todos los casos, se ha buscado mejorar el rendimiento sexual o combatir la disfuncin erctil (DE). Este trmino se describe como la incapacidad constante para alcanzar o mantener una ereccin que es satisfactoria para el rendimiento sexual. Para investigar la actividad biolgica de H. saururus, los extractos y compuestos aislados sern evaluados por la generacin de NO que produzcan, la que ser estimada mediante la acumulacin de nitrito, metabolito estable del NO, en sobrenadantes de cultivo de clulas endoteliales (HUVEC). Los que resulten efectivos sern evaluados mediante ensayos in vivo tales como, el de conducta sexual en machos y de comportamiento de monta. Del mismo modo que para los alcaloides, se estudiar la toxicidad de los compuestos que resulten activos a los fines de proseguir la metodologa en la investigacin preclnica de potenciales medicamentos. The present Project aims to look for a possible solution for two health problems that affect an important group of world population and they are those associated to Alzheimer Disease (AD) and Erectile Dysfunction. AD is a neurodegenerative progressive disease characterized by short term memory loss, among other signs. Nowadays the most used therapy are the acethylcholinesterase inhibitors (AChE), in view that the acethylcholine is the main neurotransmitter affected. Nevertheless, the therapeutic agents used present collateral effects at gastrointestinal level, so it motivates the search for new agents. From the autochthonous species Huperzia saururus we have isolated 10 alkaloids until the present, some of which were active on memory retention, investigation developed in vitro and in vivo. After these promising results, these studies will be continued, as well as the search for the pharmacophore. For this reason, chemical modifications on functional groups will be done and the obtained products will be evaluated on their activity on memory as well. In line with this, the different families of compounds present in H. saururus will be studied in view that the popular use claims its aphrodisiac effect. The search for a perfect aphrodisiac that increase the sexual desire, the pleasure and performance was a constant since the old times. In all the cases it was looked a better sexual performance or fight against the erectile dysfunction (DE). For investigate the biological activity of H. saururus, the extracts and the isolated compounds will be evaluated on the NO generation, which will be estimated by means of nitrite accumulation, stable metabolite of NO, in supernatants of endothelial cell cultures (HUVEC). The compounds that appear effectives will be evaluated by in vivo assays such as sexual male behavior, and mount behavior. As for alkaloids, toxicity of active compounds will be studied to follow the pre-clinic methodology research of potential medicines.
Resumo:
La contaminacin ambiental por metales pesados como el cromo y por compuestos orgnicos como los fenoles es un grave problema a nivel mundial debido a su toxicidad y a sus efectos adversos sobre los seres humanos, la flora y la fauna, tanto por su acumulacin en la cadena alimentaria como por su continua persistencia en el medio ambiente. En un estudio preliminar, efectuado por nuestro laboratorio, se han detectado elevados niveles de estos contaminantes en sedimentos y efluentes en zonas industriales del sur de la provincia de Crdoba, lo cual plantea la necesidad de removerlos. Entre las tecnologas disponibles, la biorremediacin, que se basa en el uso de sistemas biolgicos, como los microorganismos, para la detoxificacin y la degradacin de contaminantes, se presenta como una alternativa probablemente ms efectiva y de menor costo que las tcnicas convencionales. Sin embargo, la aplicacin de esta tecnologa depende en gran parte de la influencia de las caractersticas particulares y especficas de la zona a remediar. En consecuencia, en primer lugar se caracterizar la zona de muestreo y se aislarn e identificarn microorganismos nativos de la regin, tolerantes a cromo y fenol, a partir de muestras de suelo, agua y sedimentos, ya que podran constituir una adecuada herramienta biotecnolgica, mejor adaptada al sitio a tratar. Posteriormente se estudiar la biorremediacin de Cr y fenol utilizando dichos microorganismos, analizando su capacidad para biotransformar, bioacumular o bioadsorber a estos contaminantes, y se determinarn las condiciones ptimas para el tratamiento. Se analizarn los posibles mecanismos fisiolgicos, bioqumicos y moleculares involucrados en la remediacin, que constituye una etapa crucial para el diseo de una estrategia adecuada y eficiente. Finalmente, se aplicar esta tecnologa a escala reactor, como una primera aproximacin al tratamiento a mayor escala. De esta manera se espera reducir los niveles de estos contaminantes y as minimizar el impacto ambiental que ellos producen en suelos y acuferos. A futuro, la utilizacin de los microorganismos seleccionados, de manera individual o formando consorcios, para el tratamiento de efluentes industriales previa liberacin al medio ambiente, o su uso en bioaumento, constituiran posibles alternativas de aplicacin. Los principales impactos cientfico-tecnolgicos del proyecto sern: (a) la generacin de una nueva tecnologa biolgica de decontaminacin de cromo y fenol, intentando presentar soluciones frente a una problemtica ambiental que afecta a nuestra regin, pero que adems es comn a la mayora de los pases, (b) la formacin de nuevos recursos humanos en el rea y (c) el trabajo en colaboracin con otros grupos de investigacin que se destacan en el rea de biotecnologa ambiental. Environmental pollution produced by heavy metals, such as chromium and organic compounds like phenolics is a serious global problem due to their toxicity, their adverse effects on human life, plants and animals, their accumulation in the food chains and also by their persistance in the environment. In a previous study performed in our laboratory, high levels of these pollutants were detected in sediments and effluents from industrial zones of the south of Cordoba Province, which determine the need to remove them. Among various technologies, bioremediation which is based on the use of biological systems, such as microorganisms, to detoxify and to degrade contaminants, is probably the most effective alternative, and it is less expensive than other conventional technologies. However, the application of this technology depends on the influence of the particular and specific characteristics of the zone to be remediate. As a consecuence, at the first time, the zone of sampling will be characterized and then, native microorganisms, tolerant to chromium and phenol, will be isolated from soils, water and sediments and identificated. These microorganisms would be an adequate biotechnological tool, more adapted to the conditions of the site to be remediate than other ones. Then, the ability of these selected microorganisms to biotransform, bioaccumulate or biosorbe chromium and phenol will be studied and the optimal conditions for the treatment will be determined. The possible physiological, biochemical and molecular mechanisms involved in bioremediation will be also analized, because this is a crucial step in the design of an adequate and efficient remediation strategy. Finally, this technology will be applied in a reactor, as an approximation to the treatment at a major scale. A reduction in the levels of these pollutants will be expected, to minimize their environmental impact on soils and aquifers.
Resumo:
En el presente plan se disearan y sintetizaran nuevas estructuras moleculares derivadas de macrociclos tetrapirrlicos y fullereno C60. Posteriormente, se evaluarn sus propiedades fisicoqumicas y fotodinmicas con el fin de utilizarlos como fotosensibilizadores en la inactivacin fotodinmica (PDI) de microorganismos. La sntesis de porfirinas se realizar por la condensacin de dipirrometanos, sustituidos en la posicin meso, con una mezcla binaria de benzaldehdos catalizada por cido. Los grupos sustituyentes sern seleccionados de acuerdo a las caractersticas del macrociclo pirrlico que se desee obtener. Otra familia de compuestos con propiedades interesantes como fotosensibilizadores son los derivados de fullereno C60, los cuales sern sintetizados mediante la cicloadicin 1,3-dipolar entre la funcin aldehdo del sustituyente elegido y el fullereno C60, en presencia de N-metilglicina.Una alternativa interesante de nuevos compuestos para ser evaluados como agentes fotodinmicos son las dadas constituidas por estructuras con diferentes caractersticas dadora y aceptora de electrones, tal como porfirina-C60. Estas macromolculas, son capaces de formar estados de separacin de carga fotoinducido, lo que permite no slo inactivar microorganismos en presencia de oxgeno, sino tambin en condiciones anxicas dependiendo del microentorno en el cual se encuentre. La actividad fotodinmica de los nuevos agentes fototeraputicos ser evaluada medios homogneos y en sistemas microheterogneos, tales como micelas y ciclodextrinas conteniendo sustratos biolgicamente activos. Estos estudios permitirn seleccionar los posibles sensibilizadores para ser aplicados en la PDI. Por lo tanto, el proyecto propone la accin combinada de un fotosensibilizador efectivo, activado por la luz visible en el medio biolgico, para producir especies reactivas de oxgeno, las cuales causan un efecto citotxico que conduce a la muerte celular.
Resumo:
El uso de microorganismos como inoculantes para incrementar la disponibilidad y toma de nutrientes por parte de los cultivos, es una nueva tecnologa que ha dado buenos resultados, observndose un incremento en la emergencia, vigor, mayor desarrollo en la parte area y de races, registrndose aumentos considerables de los rendimientos en cultivos de inters comercial. Esto es debido a que los microorganismos PGPR (Plant Growth promoting rhizobacteria) sintetizan ciertas sustancias reguladoras del crecimiento como giberelinas, citoquininas y auxinas; las cuales estimulan la densidad y longitud de los pelos radicales, aumentando as la cantidad y longitud de las races de los vegetales. As, se incrementa la capacidad de absorcin de agua y nutrientes, haciendo que las plantas sean ms vigorosas, productivas y tolerantes a condiciones climticas adversas, como sequas o heladas. Otro factor benfico es que ciertos microorganismos solubilizan nutrientes poco mviles en el suelo como el caso del fsforo, segundo nutriente, despus del nitrgeno en importancia para el crecimiento de los cultivos. Estos microorganismos tambin tienen una funcin muy importante en el control natural de agentes patgenos, a travs de la induccin del sistema de defensa en las plantas, aumentando su resistencia a enfermedades, a travs de la produccin de compuestos bacterianos como antibiticos y siderforos. Los variados mecanismos mediante los cuales la accin PGPR se lleva a cabo no son plenamente conocidos y, por lo tanto, es necesario determinar con precisin su efecto particular en la biologa de la planta beneficiada. Las plantas aromticas y medicinales inoculadas con microorganismos (rizobacterias) registran un incremento en varios parmetros de crecimiento vegetal (peso fresco parte area, peso seco de raz, nmero de hojas, etc) y en el rendimiento de aceite esencial (AE). El aumento de la sntesis, y la variacin de los porcentajes relativos de los componentes principales de AE en plantas aromticas, como efecto de la inoculacin, podra considerarse como una respuesta defensiva de la planta frente a la colonizacin de microorganismos dado que varios AE poseen propiedades antimicrobianas. El incremento de estos metabolitos tambin se ha registrado como respuesta frente a la herbivora. En el presente proyecto se propone dilucidar la existencia de una relacin entre las defensas inducidas por rizobacterias con la produccin de metabolitos secundarios en plantas aromaticas y medicinales. The use of microorganisms as inoculants to increase the availability and nutrient uptake by crops, is a new technology that has been successfully applied, with an increase in the emergence, vigor, greater development in the shoot and roots, recording significant increases in yields of crop with commercial interest. This is because microorganisms PGPR (Plant Growth Promoting rhizobacteria) synthesize certain growth regulating substances such as gibberellins, cytokinins and auxins, which stimulate the density and length of root hairs, increasing the number and length of roots. Thus, increase the capacity of absorbing water and nutrients, make the plants more vigorous, productive and tolerant to adverse climatic conditions such as drought or frost.Another beneficial factor is that some microorganisms solubilize nutrients mobile in the soil as the case of phosphorus, second nutrient after nitrogen important for plant growth. These organisms also have an important role in the natural control of pathogens through the induction of the plants defense system, increasing their resistance to disease through the production of compounds such as antibiotics and bacterial siderophores. The various mechanisms by which PGPR action takes place are not fully known and therefore it is necessary to accurately determine its particular effect on the biology of the specific plant benefit. Aromatic and medicinal plants inoculated with microorganisms (rhizobacteria) recorded an increase in several parameters of plant growth (shoot fresh weight, root dry weight, leaf number, etc) and essential oil yield (AE). The increase in the biosynthesis, and changes in the relative percentages of the main components of AE in aromatic plants inoculated with rizobacterias, could be regarded as a plant defense response against microbial colonization, since several AE have antimicrobial properties. The increase of these metabolites have also been recorded as a response to herbivory.
Resumo:
Los materiales lignocelulsicos residuales de las actividades agroindustriales pueden ser aprovechados como fuente de lignina, hemicelulosa y celulosa. El tratamiento qumico del material lignocelulsico se debe enfrentar al hecho de que dicho material es bastante recalcitrante a tal ataque, fundamentalmente debido a la presencia del polmero lignina. Esto se puede lograr tambin utilizando hongos de la podredumbre blanca de la madera. Estos producen enzimas lignolticas extracelulares fundamentalmente Lacasa, que oxida la lignina a CO2. Tambien oxida un amplio rango de sustratos ( fenoles, polifenoles, anilinas, aril-diaminas, fenoles metoxi-sustitudos, y otros), lo cual es una buena razn de su atraccin para aplicaciones biotecnolgicas. La enzima tiene potencial aplicacin en procesos tales como en la delignificacin de materiales lignocelulsicos y en el bioblanqueado de pulpas para papel, en el tratamiento de aguas residuales de plantas industriales, en la modificacin de fibras y decoloracin en industrias textiles y de colorantes, en el mejoramiento de alimentos para animales, en la detoxificacin de polutantes y en bioremediacin de suelos contaminados. Tambin se la ha utilizado en Q.Orgnica para la oxidacin de grupos funcionales, en la formacin de enlaces carbono- nitrgeno y en la sntesis de productos naturales complejos. HIPOTESIS: Los hongos de podredumbre blanca, y en condiciones ptimas de cultivo producen distintos tipos de enzimas oxidasas, siendo las lacasas las ms adecuadas para explorarlas como catalizadores en los siguientes procesos: Delignificacin de residuos de la industria forestal con el fin de aprovechar tales desechos en la alimentacin animal. Decontaminacin/remediacin de suelos y/o efluentes industriales. Se realizarn los estudios para el diseo de bio-reactores que permitan responder a las dos cuestiones planteadas en la hiptesis. Para el proceso de delignificacin de material lignocelulsico se proponen dos estrategias: 1- tratar el material con el micelio del hongo adecuando la provisin de nutrientes para un desarrollo sostenido y favorecer la liberacin de la enzima. 2- Utilizar la enzima lacasa parcialmente purificada acoplada a un sistema mediador para oxidar los compuestos polifenlicos. Para el proceso de decontaminacin/remediacin de suelos y/o efluentes industriales se trabajar tambin en dos frentes: 3) por un lado, se ha descripto que existe una correlacin positiva entre la actividad de algunas enzimas presentes en el suelo y la fertilidad. En este sentido se conoce que un sistema enzimtico, tentativamente identificado como una lacasa de origen microbiano es responsable de la transformacin de compuestos orgnicos en el suelo. La enzima protege al suelo de la acumulacin de compuestos orgnicos peligrosos catalizando reacciones que involucran degradacin, polimerizacin e incorporacin a complejos del cido hmico. Se utilizarn suelos incorporados con distintos polutantes(por ej. policlorofenoles cloroanilinas.) 4) Se trabajar con efluentes industriales contaminantes (alpechnes y/o el efluente lquido del proceso de desamargado de las aceitunas). The lignocellulosic raw materials of the agroindustrial activities can be taken advantage as source of lignin, hemicellulose and cellulose. The chemical treatment of this material is not easy because the above mentioned material is recalcitrant enough to such an assault, due to the presence of the lignin. This can be achieved also using the white-rot fungi of the wood. It produces extracellular ligninolitic enzymes, fundamentally Laccase, which oxidizes the lignin to CO2. The enzyme has application in such processes as in the delignification of lignocellulosic materials and in the biobleaching of fibers for paper industry, in the treatment of waste water of industrial plants, in the discoloration in textile industries, in the improvement of food for ruminants, in the detoxification of polutants and in bioremediation of contaminated soils. HYPOTHESIS: The white-rot fungi produce different types of enzymes, being the laccases the most adapted to explore them as catalysts in the following processes: Delignification of residues of the forest industry in order to take advantage of such waste in the animal feed. Decontamination of soils and / or waste waters. The studies will be conducted for the design of bio reactors that allow to answer to both questions raised in the hypothesis. For the delignification process of lignocellulosic material they propose two strategies: 1- to treat the material with the fungi 2-to use the partially purified enzyme to oxidize the polyphenolic compounds. For the soil and/or waste water decontamination process, we have: 3- Is know that the enzyme protects to the soil of the accumulation of organic dangerous compounds catalyzing reactions that involve degradation, polymerization and incorporation to complexes of the humic acid. There will be use soils incorporated into different pollutants. 4- We will work with waste waters (alpechins or the green olive debittering effluents.
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El presente proyecto plantea utilizar integralmente la tcnica de Resonancia Magntica Nuclear en slidos como un medio experimental que permite entender fenmenos de la fsica fundamental, como as tambin realizar aplicaciones de inters en el campo de la qumica, los desarrollos farmacuticos y la biologa. Novedosas tcnicas experimentales sern empleadas, en conjuncin con otras ms tradicionales, en la caracterizacin de nuevas estructuras polimricas acomplejadas a metales, membranas biolgicas y compuestos de inters farmacutico en vas de desarrollo, los cuales presentan el fenmeno de polimorfismo . Esto se llevar a cabo complementando los resultados de RMN en slidos con tcnicas tanto espectroscpicas como analticas (Infrarrojo, Difraccin de Rayos X, Calorimetra, RMN en solucin) y trabajo interdisciplinario. Paralelamente al desarrollo de estos temas, profundizaremos mediante investigacin bsica, en la compresin de la dinmica cuntica y el surgimiento de la irreversibilidad en sistemas de espines nucleares. Observaremos en particular la generacin, evolucin y control de las coherencias cunticas mltiples en sistemas cunticos abiertos, lo cual nos da informacin sobre tamao de clusters de espines. Esto permitir la correcta implementacin de secuencias de pulsos sofisticadas, como as tambin desarrollar nuevos mtodos de medicin aplicados a la caracterizacin estructural y a la dinmica molecular de slidos complejos. Debemos resaltar que este proyecto est conectado con aspectos tanto bsicos como aplicados de la RMN en slidos como tcnica experimental, la cual se desarrolla en el pas nicamente en FaMAF-UNC. Se nutre adems de trabajo multidisciplinario promoviendo la colaboracin con investigadores y becarios de distintas reas (fsica, qumica, farmacia, biologa) provenientes de distintos puntos del pas. Finalmente podemos afirmar que este plan impulsa la aplicacin de la fsica bsica proyectada a diferentes reas del conocimiento, en el mbito de la provincia de Crdoba. The aim of the present proyect is to use Nuclear Magnetic Resonance (NMR) as a complete techique that allows the understanding of fundamental physics phenomena and, at the same time, it leads to important applications in the fields of chemistry, pharmaceutical developments and biology. New experiments will be used together with traditional ones, in the characterization of new metal-polymer complexes, biological membranes and pharmaceutical compounds, some of them presenting polymorfism. NMR experiments will be complemented with diverse spectroscopic and analytical techniques: Infrared, X ray Diffraction, Thermal Analysis, solution NMR, as well as multidisciplinary investigation. Additionally, the present proyect plans to study in depth several aspects of quantum dynamics phenomena and decoherence in nuclear spin systems. The present proyect is connected with basic and applied aspects of the solid state NMR technique, developed in our country, only at FaMAF-UNC. It is is composed by multidisciplinary work and it promotes the collaboration with researchers and students coming from different fields (physics, chemistry, pharmaceutical developments, biology) and different points of our country.
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IDENTIFICACIN DEL PROBLEMA DE ESTUDIO. Las sustancias orgnicas solubles en agua no biodegradables tales como ciertos herbicidas, colorantes industriales y metabolitos de frmacos de uso masivo son una de las principales fuentes de contaminacin en aguas subterrneas de zonas agrcolas y en efluentes industriales y domsticos. Las reacciones fotocatalizadas por irradiacin UV-visible y sensitizadores orgnicos e inorgnicos son uno de los mtodos ms econmicos y convenientes para la descomposicin de contaminantes en subproductos inocuos y/o biodegradables. En muchas aplicaciones es deseable un alto grado de especificidad, efectividad y velocidad de degradacin de un dado agente contaminante que se encuentra presente en una mezcla compleja de sustancias orgnicas en solucin. En particular son altamente deseables sistemas nano/micro -particulados que formen suspensiones acuosas estables debido a que estas permiten una fcil aplicacin y una eficaz accin descontaminante en grandes volmenes de fluidos. HIPTESIS Y PLANTEO DE LOS OBJETIVOS. El objetivo general de este proyecto es desarrollar sistemas nano/micro particulados formados por polmeros de impresin molecular (PIMs) y foto-sensibilizadores (FS). Un PIMs es un polmero especialmente sintetizado para que sea capaz de reconocer especficamente un analito (molcula plantilla) determinado. La actividad de unin especfica de los PIMs en conjunto con la capacidad fotocatalizadora de los sensibilizadores pueden ser usadas para lograr la fotodescomposicin especfica de molculas plantilla (en este caso un dado contaminante) en soluciones conteniendo mezclas complejas de sustancias orgnicas. MATERIALES Y MTODOS A UTILIZAR. Se utilizaran tcnicas de polimerizacin en mini-emulsin para sintetizar los sistemas nano/micro PIM-FS para buscar la degradacin de ciertos compuestos de inters. Para caracterizar eficiencias, mecanismos y especificidad de foto-degradacin en dichos sistemas se utilizan diversas tcnicas espectroscpicas (estacionarias y resueltas en el tiempo) y de cromatografa (HPLC y GC). As mismo, para medir directamente distribuciones de afinidades de unin y eficiencia de foto-degradacin se utilizaran tcnicas de fluorescencia de molcula/partcula individual. Estas determinaciones permitirn obtener resultados importantes al momento de analizar los factores que afectan la eficiencia de foto-degradacin (nano/micro escala), tales como cantidad y ubicacin de foto- sensibilizadores en las matrices polimricas y eficiencia de unin de la plantilla y los productos de degradacin al PIM. RESULTADOS ESPERADOS. Los estudios propuestos apuntan a un mejor entendimiento de procesos foto-iniciados en entornos nano/micro-particulados para aplicar dichos conocimientos al diseo de sistemas optimizados para la foto-destruccin selectiva de contaminantes acuosos de relevancia social; tales como herbicidas, residuos industriales, metabolitos de frmacos de uso masivo, etc. IMPORTANCIA DEL PROYECTO. Los sistemas nano/micro-particulados PIM-FS que se propone desarrollar en este proyecto se presentan como candidatos ideales para tratamientos especficos de efluentes industriales y domsticos en los cuales se desea lograr la degradacin selectiva de compuestos orgnicos. Los conocimientos adquiridos sern indispensables para construir una plataforma verstil de sistemas foto-catalticos especficos para la degradacin de diversos contaminantes orgnicos de inters social. En lo referente a la formacin de recursos humanos, el proyecto propuesto contribuir en forma directa a la formacin de 3 estudiantes de postgrado y 2 estudiantes de grado. En las capacidades institucionales se contribuir al acondicionamiento del Laboratorio para Microscopa ptica Avanzada (LMOA) en el Dpto. de Qumica de la UNRC y al montaje de un sistema de microscopio de fluorescencia que permitir la aplicacin de tcnicas avanzadas de espectroscopia de fluorescencia de molecula individual. Water-soluble organic molecules such as certain non-biodegradable herbicides, industrial dyes and metabolites of widespread use drugs are a major source of pollution in groundwater from agricultural areas and in industrial and domestic effluents. Photo-catalytic reactions by UV-visible irradiation and organic sensitizers are one of the most economical and convenient methods for the decomposition of pollutants into harmless byproducts. In many applications it is highly desirable a high degree of specificity, effectiveness and speed of degradation of specific pollutants present in a complex mixture. In particular nano/micro-particles systems that form stable aqueous suspensions are highly desirable because they allow for easy application and effective decontamination of large volumes of fluids. Herein we propose the development of nano/micro particles composed by molecularly imprinted polymers (MIP) and photo-sensitizers (PS). The specific binding of MIP and the photo-catalytic ability of the sensitizers are used to achieve the photo-decomposition of specific "template" molecules in complex mixtures. Mini-emulsion polymerization techniques will be used to synthesize nano/micro MIP-FS systems. Spectroscopy (steady-state and time resolved) and chromatography (GC and HPLC) will be used to characterize efficiency, mechanisms and specificity of photo-degradation in these systems. In addition single molecule/particle fluorescence spectroscopy techniques will be used to directly measure distributions of binding affinities and photo-degradation efficiency in individual particles. The proposed studies point to a more detailed understanding of the factors affecting the photo-degradation efficiency in nano/micro-particles and to apply that knowledge in the design of optimized systems for photo-selective destruction of socially relevant aqueous pollutants.
