Utilização da macroalga Ulva lactuca linnaeus na redução de nutrientes (NH4+,NO3- e PO4-2) provenientes da carcinicultura

Dentre as macroalgas capazes de absorver altas concentrações de N e P dissolvidos na água, destaca-se a Chlorophyta Ulva lactuca, bastante adaptável e resistente às adversidades ambientais, como grandes variações de temperatura, salinidade, matéria orgânica e metais pesados. Trata-se também de uma espécie bastante comum nas áreas intertidais do litoral norte-riograndense. Devido a suas características ecológicas, fisiológicas e nutricionais, foi avaliado nesse estudo, o seu potencial como biofiltro na redução de NH4+, NO3- e PO4-2, tanto em condições controladas como também em um viveiro de camarão. No experimento laboratorial, foram utilizados quatro aquários de vidro de 30 x 20 x 20cm com 10L de água, sendo três aquários experimentais contendo 20g de U. lactuca e um controle. O acréscimo de biomassa foi de 2,92g (22,92 ± 6,29g; p < 0,05) em relação ao inóculo inicial de 20g, sob temperatura (28,50 ± 0,58ºC), salinidade (35,00 ± 0,00 ), pH (8,26 ± 0,02) e luz constante (250 μmol.m2s-1). O crescimento positivo (1,78 ± 4,38%dia-1; p < 0,05), juntamente com a alta eficiência de absorção de amônio (83%; p < 0,001), nitrato (83%; p < 0,001) e ortofosfato (53%; p < 0,001), demonstrou que, nessas condições, a Ulva lactuca absorveu os nutrientes e aumentou sua biomassa. Já no experimento de campo, realizado na fazenda TECNARÃO, situada no município de Arez/RN (06° 11 40 Latitude Sul, e 35º 09 37 Longitude Oeste), foram utilizadas três gaiolas de PVC, posicionadas a 12cm da superfície da água, cada uma com dimensões de aproximadamente 59 x 59 x 15cm, onde foram colocadas 200g de U. lactuca. O ganho de biomassa de 3g (203,00 ± 41,02g; p < 0,001) foi muito semelhante às condições controladas, demonstrando a adaptabilidade da espécie em condições ambientais variáveis, onde, apesar da temperatura pouco variável (27,45 ± 0,64ºC), houve progressiva diminuição de salinidade (25 - 15 ), devido ao período de fortes chuvas (34,70 ± 23,78mm). Somado a isso, foram observados vários fatores biológicos interferindo no viveiro, como a presença de epífitas, organismos endofíticos, fouling e a herbivoria por parte dos próprios camarões. Houve aumento nas concentrações de NH4+ (4,36 ± 1,69 μmol.L-1), NO3- (0,17 ± 0,25μmol.L-1) e PO4-2 (0,41 ± 0,13μmol.L-1), coincidindo com o crescimento da espécie até a terceira semana. Todos os parâmetros ambientais analisados, assim como a biomassa e a Taxa de Crescimento Relativo (TCR), obtidos no campo, apresentaram variações altamente significativas (p < 0,001). As correlações observadas entre biomasa e NH4+ (r = 0,82; p < 0,001) e entre biomassa e PO4-2 (r = 0,87; p < 0,001), indicam que esta espécie é capaz de ter um crescimento satisfatório nas condições eutróficas de um viveiro de camarão, sendo possível seu uso como biofiltro.

Avances y Desafíos para la producción industrial de Macrocystis y su transformación en biocombustibles

En esta conferencia se presenta los avances sobre las técnicas de producción a gran escala del alga parda Macrocystis pyrifera. Se aborda el manejo de la especie en laboratorio para la obtención de algas mediante reproducción sexual y su traslado al medio costero en el Sur de Chile para la obtención de biomasa. Se presenta los procedimientos de obtención de bioetanol a partir de la fermentación azúcares solubles como de los polisacáridos de pared mediante la acción de bacterias transformadas que faciltan el proceso. Por otro lado se presentan datos sobre la ecofisología y fisologái del carbono d esta especie y el uso de compustos bio-activos de interés en la industria alimentaria .

El desarrollo del sistema energético solar-hidrógeno en América Latina: potencialidades, oportunidades y barreras

El Sistema Energético Solar-Hidrógeno (SESH) constituye un sistema energético cuya fuente primaria es la energía solar, directa o indirecta, y la secundaria el hidrógeno. Actualmente, se considera como la mejor opción para complementar en el mediano y sustituir en el largo plazo, al actual sistema energético basado en fuentes fósiles. En este contexto se desenvuelve este trabajo, cuyo objetivo es identificar y analizar los factores intervinientes en el desarrollo del SESH en el ámbito latinoamericano, mediante una investigación documental basada en una amplia revisión bibliográfica. Se obtiene que la mayoría de países latinoamericanos disponen de ingentes potenciales aprovechables de energías renovables que harían posible y atractiva económicamente la implantación del SESH; que la hidrogenaría y biomasa son las fuentes más adecuadas como base para esta implantación, tanto por su potencial como por su presencia en la matriz energética y costos del SESH. Los estudios indican que la energización rural y el transporte urbano constituyen nichos de oportunidad para la penetración del SESH. También se reportan barreras: acciones de investigación escasas y concentradas en pocos países, un exiguo talento humano formado y capacitado para operar y desarrollar esta tecnología, como resultado de una débil oferta formativa; y la carencia de un marco legal e institucional que incentive el desarrollo de este sistema. Se concluye que sólo con la acción concertada de centros de investigación, universidades y la empresa privada, bajo la tutela del estado, se logrará que este elemento químico singular conduzca el desarrollo humano de la región por caminos sustentables.

Tratamiento químico y biológico de efluentes mineros cianurados a escala laboratorio

El cianuro es el compuesto químico empleado por excelencia para la lixiviación de oro en la industria minera. Sin embargo, es altamente tóxico para los organismos que se desarrollan alrededor de las industrias mineras, y para el medio ambiente. Con el fin de reducir los niveles de cianuro libre en efluentes provenientes de la minería, el trabajo se enfocó en determinar las condiciones óptimas para la degradación de cianuro empleando compuestos químicos y un consorcio microbiano. Los ensayos químicos y biológicos se realizaron por separado, utilizando muestras de efluentes provenientes de la minería a diferentes concentraciones de cianuro (280 y 10 mg/l CN-). Para la degradación química se utilizó tres oxidantes diferentes: hipoclorito de sodio, peróxido de hidrógeno y ácido de caro en diferentes concentraciones, pH (10-11) y tiempos de degradación (4,71 y 20,75 h). Para los ensayos de biodegradación se empleó un consorcio microbiano en matraces que contenían el efluente cianurado y medio líquido a pH (11), agitación (200 rpm) y temperatura (20±5°C). Se midió la concentración de cianuro libre, pH y la concentración de biomasa. Los resultados del tratamiento químico mostraron que el mejor compuesto oxidante fue el peróxido de hidrógeno (8:1 gH2O2/gCN-) a pH (10), obteniendo un 92,7% remoción de cianuro libre en 45 minutos (280 mg/l CN-) y un 91,0% de remoción en 25 minutos (10 mg/l CN-). Mientras que en la degradación biológica en matraces la remoción fue del 73,7% (280 mg/l CN-) en 384 h y de 78,6% (10 mg/l CN-) en 240 h.

Sensibilidad de trigo y cebada al anegamiento y su interacción con la disponibilidad de nitrógeno

El anegamiento impone una restricción importante al crecimiento y producción de los cultivos a nivel mundial, y su importancia está prevista que aumente dado el proyectado aumento a futuro en la frecuencia de eventos climáticos extremos. La mayoría de los trabajos que han evaluado el efecto del anegamiento en trigo y cebada se centraron en un momento particular del ciclo del cultivo y las aproximaciones son preferentemente a nivel de planta u órgano, pero son muy escasos los trabajos que evaluaron variables de crecimiento a nivel de cultivo y a lo largo del ciclo ontogénico. El objetivo de esta tesis fue evaluar la respuesta de los componentes ecofisiológicos que definen el rendimiento y la acumulación de biomasa de trigo y cebada sometidos a anegamiento prolongado en distintos momentos de su ciclo ontogénico y con dosis contrastantes de disponibilidad nitrogenada. Utilizando una aproximación a nivel de planta, se identificó que el período de mayor sensibilidad al anegamiento en lo que respecta a pérdidas de rendimiento, se centra previo a floración tanto en trigo como en cebada, y las pérdidas de rendimiento fueron de similar magnitud en ambas especies. También se detectó que la ocurrencia de anegamiento en estados tempranos del desarrollo produjo un alargamiento del período emergencia-floración, redujo la tasa de macollaje y prolongó el período de aparición de macollos, y este efecto fue más marcado en cebada que en trigo. Además, el anegamiento produjo una severa pérdida de la biomasa de raíces y longitud radical por planta en ambas especies, y afectó la acumulación y mantenimiento de la biomasa aérea, en donde los efectos del anegamiento se observaron más tardíamente. Utilizando una aproximación a nivel de microcultivo se observó que un incremento en la disponibilidad de nitrógeno al inicio del cultivo no mitigó de manera significativa la respuesta al anegamiento, o incluso magnificó los efectos negativos del anegamiento en el caso de cebada. Las pérdidas de biomasa por anegamiento se dieron tanto por caídas en la capacidad de captura de radiación (por pérdidas del área foliar)como por caídas en su eficiencia de uso en ambas especies. Para la Región Pampeana se determinó, utilizando el modelo de simulación CERES-Wheat, una probabilidad de ocurrencia de anegamiento durante el período crítico de hasta el 25 por ciento. En conclusión, el anegamiento afecta la producción de trigo y cebada en Argentina y provoca efectos inmediatos y a largo plazo sobre la producción de biomasa y rendimiento en ambos cultivos, cuya magnitud depende del estado ontogénico del cultivo durante la ocurrencia del estrés.

Comparación del ensamblaje de escarabajos necro-coprófagos (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae) en cuatro sitios con diferente grado de perturbación en el Parque Nacional el Imposible, Ahuachapán, El Salvador

El ecoturismo en esencia es una actividad responsable dentro de áreas protegidas o parques nacionales, es razonable suponer que el impacto generado en la vida silvestre sería el mínimo posible. Sin embargo es muy poca la información existente relacionada con la cuantificación del impacto generado por este en ecosistemas protegidos. En esta investigación, se analizó la variación en la composición del ensamblaje de escarabajos necro-coprófagos en cuatro sitios con diferente grado de perturbación (de menor a mayor paso de personas) producto del ecoturismo en el parque nacional El Imposible. Se realizaron seis muestreos entre los meses de junio a noviembre del 2013, utilizando 20 trampas de caída en cada sitio, 10 cebadas con excremento humano y 10 con carroña de pollo. Se capturaron 10, 500 individuos pertenecientes a 22 especies. El índice de similaridad fue alto (0.90), demostrando iguales niveles de dominancia, mientras que el índice de Jaccard fue capaz de separar los sitios con acceso turístico de los sitios sin acceso. Dos especies dominaron el ensamblaje: Onthophagus landolti (excremento) y Coprophanaeus corythus (carroña). A medida que aumentó el paso de personas la riqueza (F=4.376, p=0.0048) y la abundancia (F=6.4330, p=0.0032) tendieron a descender, mientras que la diversidad (F=3.3117, p=0.0230), equitatividad (F=3.5892, p=0.0220) y biomasa (F=1.9003, p=0.1435) tendieron a aumentar a medida que el disturbio lo hacía, aunque las diferencias en biomasa no fueron estadísticamente significativas. Diferentes estudios han propuesto que el número de personas que transitan por un lugar juega un papel muy leve al afectar la vida silvestre, por lo que esta investigación podría significar un aporte al conocimiento del impacto que puede generar esta variable, ya que se observaron variaciones significativas en la composición del ensamblaje de escarabajos.

Catalytic dehydration of glycerol to acrolein: catalysts and processes

The valorization of glycerol has been widely studied notably due to the oversupply of the latter from biodiesel production. Among the different upgrading reactions, dehydration to acrolein is of high interest due to the importance of acrolein as an intermediate for polymer industry (via acrylic acid) and for feed additive (synthon for DL-methionine). It is known that acrolein can be obtained by glycerol catalytic dehydration over acid catalysts. Zeolites and heteropolyacid catalysts are initially highly active, but deactivate rapidly with time on stream by coking, whilst mixed metal oxides are more stable catalytic systems but less selective and in addition they require an activation period. In this talk, the strategy we followed is described. It consisted in a parallel approach in which we developed supported heteropolyacid-based catalysts with increased stability and acrolein selectivity by using a ZrO2-grafted SBA-15 playing the role of the support for silico-tungstic acid active phase, as well as a new concept based on a two zones fluidized bed reactor (TZFBR) to tackle the unavoidable deactivation issue of the HPA catalysts. This type of reactor comprises – in one single capacity – reaction and regeneration zones. In the second part of the lecture the REALCAT platform was introduced. REALCAT (French acronym standing for ‘Advanced High-Throughput Technologies Platform for Biorefineries Catalysts Design’) is an highly integrated platform devoted to the acceleration of innovation in all the fields of industrial catalysis with an emphasis on emergent biorefinery catalytic processes. In this extremely competitive field, REALCAT consists in a versatile High-Throughput Technologies (HTT) platform devoted to innovation in heterogeneous, homogeneous or biocatalysts AND their combinations under the ultra-efficient very novel concept of hybrid catalysis.

Estructura y distribución de la íctiofauna de la subcuenca del río Acahuapa, San Vicente, El Salvador

Los ecosistemas fluviales brindan al ser humano importantes bienes ambientales como el abastecimiento de agua para consumo, producción de alimento, generación de energía hidroeléctrica, navegación, recreación y pesca. Así mismo proveen importantes servicios ecosistémicos al regular el clima y los gases del efecto invernadero a través del ciclo hidrológico y el ciclaje de nutrientes (Welcomme 1992). Los peces constituyen uno de los taxones más importantes dentro de los ecosistemas fluviales, además de constituir la mayor cantidad de biomasa animal, desempeñan papeles ecológicos relevantes en el flujo energético de la cadena trófica. Es por ello que en los últimos años ha surgido mayor interés por estudiar a este grupo, lo que ha permitido tener mayor comprensión de su historia natural, sus interacciones y relaciones con los factores ambientales (Miller 2009). La estructura y distribución de la íctiofauna del río Acahuapa fue analizada en 17 sitios dentro del cauce principal y en ríos afluentes. Los muestreos se realizaron en junio, agosto, noviembre del 2011 y febrero y abril del 2012. Se capturó 6,742 individuos distribuidos en 8 órdenes, 13 familias y 32 especies. El 47% de las especies son secundarios, 41% periféricas y 12% primarias. Según clasificación por presencia se obtuvo el 59% de las especies como migratoria, 31% como estacionales y 10% como residentes. Se compararon tallas de 10 especies con mayor abundancia y dominancia por sitios de muestreo donde se observó diferencias significativas de Agonostomus monticola, Astyanax aeneus, Poecilia gillii, Poecilia salvatoris, Rhamdia guatemalensis, Rhamdia laticauda y Sicydium multipunctatum por estratificación de altura. En el caso de A. monticola y S. multipunctatum se observó diferencia de tallas que responde a comportamientos migratorios dentro de la subcuenca.

Effects of water abstraction on stream ecosystem functioning

133 p.

Nuevas perspectivas sobre la histopatología de la infección de Pinus Radiata por Fusarium Circinatum

223 p.

Evaluación de la expresión de enzimas hidrolíticas de pared celular en cloroplastos de tabaco

La alta capacidad del genoma del cloroplasto para integrar y expresar transgenes en altos niveles, hace de la tecnología transplastómica una buena opción para producir proteínas de interés. Este reporte presenta la expresión estable de una pectinasa (gen PelA), una β-glucosidasa (gen Bgl1), dos celulasas (genes CelA y CelB) y la primer expresión estable de una manganeso peroxidasa (gen MnP-2) en el genoma de cloroplastos de tabaco. Se construyeron seis vectores: pES4, pES5, pES6, pHM4, pHM5 y pHM6 derivados de pPRV111A conteniendo los genes sintéticos PelA, MnP- 2, Bgl1, CelA-CelB, CelA y CelB, respectivamente. Los genes se flanquearon por un promotor sintético del gen rrn16S y una secuencia sintética 3’UTR del gen rbcL. La integración en la región intergénica rrn16S y 3'rps12 se confirmó por análisis de Southern blot. El procesamiento estable de los transcritos se confirmó por un análisis de Northern blot. Se realizó un análisis enzimático para detectar la expresión y funcionalidad de las enzimas recombinantes, las plantas maduras mostraron mayor actividad comparado con plantas de tipo silvestre. Las plantas transplastómicas exhibieron 58.5% más actividad de pectinasa a pH neutro y a 60°C, mientras que manganeso peroxidasa mostró alta actividad a pH 6 y 65°C; en el caso de las celulasas, todas las enzimas mostraron mayor actividad a pH 5 (β-glucosidasa: 30.45 xviii U/mg, CelA-CelB 58 U/mg, CelA 49.10 U/mg y CelB 48.72 U/mg) a 40°C para β- glucosidasa y 65°C para celulasas. Las plantas transplastómicas mostraron un desarrollo similar a las plantas de tipo silvestre; sin embargo, la línea pHM4 mostró fenotipos variegados en hojas. Los análisis mostraron que los genes de enzimas hidrolíticas PelA, MnP-2, Bgl1, CelA-CelB, CelA y CelB pueden integrarse y expresarse en el genoma de cloroplastos con alta actividad; de este modo, debido a que una planta madura en promedio cuenta con ~ 470 g de biomasa, es posible producir 66,676.25 unidades de pectinasa, 21,715.46 unidades de manganeso peroxidasa, 338,081.0 unidades de celulasas A-B, 231,456.7 unidades de celulasa A, 206,669.8 unidades de celulasa B y 139,395.0 unidades de β-glucosidasa por planta. Este estudio sustenta información sobre métodos y estrategias de expresión de enzimas hidrolíticas con potencial aplicación biotecnológica utilizando plantas transplastómicas.

Análisis de la estática para la síntesis de furfural por destilación reactiva

Hoy día, se presta la atención a los derivados de furano y a los procesos catalíticos alrededor de éstos para la conversión de los azúcares contenidos en la biomasa lignocelulósica. En este sentido, el furfural también recibe una especial atención como potencial químico para la producción de bioproductos y biocombustibles. Debido a las dificultades presentadas en la separación del furfural en el proceso convencional, en este trabajo se presenta el análisis de la separación para obtener furfural de alta pureza a partir de xilosa deshidratada por destilación reactiva como proceso no convencional, aplicando la teoría básica de análisis estático para obtener la mejor información del proceso de destilación reactiva, obteniendo un esquema tecnológico que permite alcanzar una fracción molar de furfural de aproximadamente 0.9.

Análisis comparativo de la determinación del número de granos y rendimiento en la población argentina de alpiste y un cultivar semienano de trigo

p.1-19

Development of advanced catalytic systems for the selective hydrogenolysis of biomass-derived polyols

195 p.

Análisis transcripcional de la vía de secreción y metabolismo del metanol durante la producción de una proteína heteróloga en Pichia pastoris

La levadura metilotrófica Pichia pastoris es de gran importancia industrial principalmente en la producción de proteínas heterólogas. En un estudio reciente se emplearon cinco factores ambientales para definir condiciones de cultivo a nivel de bioreactor que condujeron a altos (CM) y bajos (CP) niveles de la producción extracelular de una fitasa recombinante en una cepa Muts de P. pastoris. Los resultados de este estudio mostraron que bajo las condiciones CM, la demanda y consumo de O2 y de metanol fueron más altos y condujeron a valores más altos en la velocidad específica de crecimiento (μ), biomasa (2.7 veces), niveles de producción de fitasa extracelular (5.5 veces) y rendimientos (Yp/x) que en CP. Con el fin de comprender los mecanismos de regulación transcripcional que afectan a la fisiología de P. pastoris por la sobre-producción de la proteína recombinante y las condiciones de cultivo, en este trabajo se realizó un análisis de expresión diferencial de genes (DGE) empleando la tecnología de secuenciación masiva de mRNA (RNAseq) de la cepa Muts de P. pastoris crecida bajo las condiciones CM y CP reportadas previamente. Además se validaron los resultados del estudio de DGE mediante RT-qPCR. Resultados: La expresión de 4,950 genes, el 93% de los genes totales anotados, fueron detectados. Se sub- y sobre-expresaron 350 y 413 genes respectivamente en CM respecto a CP. En CM vs CP se sobre-expresaron significativamente términos relacionados con la biosíntesis de aminoácidos, biosíntesis de nucleósidos de purina, regulación de la traducción, glicosilación de proteínas y mitosis, indicando una mayor actividad anabólica en CM. La transcripción del gen heterólogo y de los genes de la ruta de desasimilación del metanol no mostraron diferencias entre ambas condiciones de cultivo y fue inducida en metanol. Sin embargo las enzimas claves (DAS1 y DAS2) de la ruta de asimilación del metanol se sobre-expresaron significativamente en CM vs CP, indicando que CM está favorecida la producción de biomasa y la generación de energía a través de esta vía, explicando los valores más altos para la μ y biomasa obtenidos en CM respecto a CP. De 110 genes analizados involucrados en la vía de secreción, 20 se sobre-expresaron en CM vs CP, la sobre-expresión de estos genes indicaron que bajo las condiciones de CM, se presenta una mayor actividad transcipcional de los genes implicados en el transporte y translocación hacia el RE (15%), genes implicados en el plegamiento de proteínas en RE (25%), así como genes relacionados en el procesamieto de las proteínas a través del RE (30%) y Golgi (35%) que permitieron un estado fisiológico favorable para la secreción de la proteína heteróloga. De los 44 genes relacionados con el estrés en RE durante la secreción, en CM vs CP se sobre-expresaron genes UPR indicando, que bajo condiciones de CM, se promueve la expresión de genes relacionados con el plegamiento de proteínas y probablemente se evita el acumulamiento de proteínas mal plegadas. La sub-expresión de todos los genes relacionados con autofagia, es uno de los factores que podría explicar la menor actividad proteolítica observada en CM. Finalmente se observó una correlación entre los métodos de RNA-seq y RTqPCR (r2=0.7). Conclusiones: El análisis de la DGE señala que los factores ambientales en CM condujeron a la regulación de la expresión de genes del proceso de secreción y genes relacionados al estrés en RE durante la secreción que condujeron a valores de Yp/x, más altos en CM que en CP y no se atribuyen a una expresión diferencial del gen heterólogo. La regulación de la ruta del metanol hacia la asimilación y una mejor respuesta de adaptación al estrés en CM condujeron a un mayor crecimiento y producción de biomasa en CM que en CP.