El Dr. J. Negrín y su escuela de Fisiología. Juan Negrín López (1892-1956) : una biografía científica.

Analiza la trayectoria científica del Dr. Negrín, y destaca los aspectos más significativos de su actividad universitaria que resultaron trascendentales para el proceso modernizador de nuestro país del primer tercio del siglo XX. La biografía de Negrín aparece vertebrada en esta tesis en cuatro grandes capítulos, que se corresponden en el tiempo con su trayectoria profesional. La primera etapa, de formación científica e intelectual, transcurre en Alemania. En la segunda, a su regreso a España en 1916, Negrín se vincula a la Junta de Ampliación de Estudios en la Residencia de Estudiantes, haciéndose cargo de la dirección del Laboratorio de Fisiología General. La tercera etapa, 1922-1931, está marcada por el acceso de Negrín a la cátedra de Fisiología de la Universidad Central, lo que determina la orientación investigadora del Laboratorio. Por último, de 1931 a 1956, aparece el periodo político con la elección de Negrín como diputado a cortes republicanas y, al mismo tiempo, Secretario de la Junta de la Ciudad Universitaria hasta 1936. La metodología pedagógica e investigadora de Negrín, eminentemente experimental, aportó a la docencia universitaria de Fisiología una nueva orientación de carácter práctico.

Las Ciencias Naturales en España en el siglo XIX (1833-1874) : Morfología, Fisiología y Sistemática.

Examinar el estado en que se encontraban las Ciencias Naturales en España entre 1833 y 1874, con especial atención al desarrollo que alcanzó la Morfología, la Fisiología y la Sistemática. Realiza unos inventarios bibliográficos de obras de texto y de trabajos publicados por autores españoles sobre Morfología, Fisiología y Sistemática, estudia la institucionalización de la Historia Natural y de las disciplinas biológicas a todos los niveles de la enseñanza, y analiza la participación de las instituciones científicas y de los centros de enseñanza en el desarrollo de las Ciencias Naturales. Evalúa la introducción de las nuevas ideas biológicas sobre Morfología, Fisiología y Sistemática y señala la obra de aquellos naturalistas e instituciones españolas que contribuyeron al adelantamiento de las Ciencias Biológicas, y en concreto, de las Naturales en España después de la Restauración. Las nuevas directrices de la política educativa propiciaron la introducción de la enseñanza de las Ciencias, y en concreto, de las Naturales en todos los niveles educativos. Los trabajos morfológicos son escasos y carentes de novedad, así como los trabajos fisiológicos. Los botánicos y los zoólogos españoles llevan a cabo un número relativamente alto de inventarios florísticos y faunísticos.

Valoración actual de la psicotecnia.

El incipiente interés en la España de mediados de siglo XX por los estudios psicológicos y, en concreto, por las aplicaciones que estos pueden tener para solucionar asuntos de la época, como el manejo de las masas en un período de agitación y crisis, el estudio de las capacidades individuales para la realización de determinados trabajos, o en el ámbito de la educación, hace necesaria la contribución de la Administración para una mayor desarrollo de la Psicotecnia. Se repasa el concepto de Psicotecnia como psicología aplicada, utilizada para determinados fines prácticos, y distinguiéndola de otros conceptos como la psicología del trabajo, la psicología industrial o la psicología profesional. Se analizan las necesidades para el desarrollo psicotécnico en el ámbito nacional y mundial, los fines morales o sociales en los que se podría utilizar y los medios que se ofrecen para el perfeccionamiento de los procedimientos de investigación y de disciplinas afines que contribuyan a su desarrollo, como la Estadística, la Fisiología o la Psicología y los nuevos métodos de investigación psíquica.

La evaluación de la educación física en la educación primaria : reflexión y alternativas sobre los datos del INCE.

El interés por los valores subraya la ineludible dimensión ética de la educación. Así, los valores son aquello que propicia la consecución de una vida plena, cumplida; aquello que hace que la vida merezca la pena vivirla. Y al hablar de valores de lo que se trata es de la formación del carácter, una auténtica necesidad si se quiere hablar de educación en sentido pleno. Cuando se trata de hablar de valores inclinarse sobre uno u otro es tener una preferencia subjetiva, no justificable racionalmente, ni por tanto compatible, ya que todas las opciones son legítimas. Pero es difícil ser neutral y en la discusión ética es más difícil lograr el consenso. Las preferencias brotarán de la herencia recibida , de la digestión, del tiempo que haya y de la asociación de ideas. Esos contenidos valiosos se nos desvelan poco a poco, sólo en la medida en que uno aprende a objetivar sus intereses. Por eso la formación, la creación de intereses objetivos, el conocimiento de los valores de la realidad, es un elemento esencial para una vida lograda si uno está dispuesto a someterse a los valores, aumenta su capacidad de conocerlos; y a la inversa. Ese conocimiento de los valores no se adquiere por el discurso o la enseñanza, sino por la experiencia o la práctica. Por otro lado, el carácter apremiante de los valores está casi siempre en razón inversa de su altura: los más altos los que producen más gozo. En esta captación de los valores dos obstáculos principales: la apatía y la ceguera de la pasión.

Una reflexión sobre la noción de valor en educación.

El interés por los valores subraya la ineludible dimensión ética de la educación. Así, los valores son aquello que propicia la consecución de una vida plena, cumplida; aquello que hace que la vida merezca la pena vivirla. Y al hablar de valores de lo que se trata es de la formación del carácter, una auténtica necesidad si se quiere hablar de educación en sentido pleno. Cuando se trata de hablar de valores inclinarse sobre uno u otro es tener una preferencia subjetiva, no justificable racionalmente, ni por tanto compatible, ya que todas las opciones son legítimas. Pero es difícil ser neutral y en la discusión ética es más difícil lograr el consenso. Las preferencias brotarán de la herencia recibida , de la digestión, del tiempo que haya y de la asociación de ideas. Esos contenidos valiosos se nos desvelan poco a poco, sólo en la medida en que uno aprende a objetivar sus intereses. Por eso la formación, la creación de intereses objetivos, el conocimiento de los valores de la realidad, es un elemento esencial para una vida lograda si uno está dispuesto a someterse a los valores, aumenta su capacidad de conocerlos; y a la inversa. Ese conocimiento de los valores no se adquiere por el discurso o la enseñanza, sino por la experiencia o la práctica. Por otro lado, el carácter apremiante de los valores está casi siempre en razón inversa de su altura: los más altos los que producen más gozo. En esta captación de los valores dos obstáculos principales: la apatía y la ceguera de la pasión.

La educación en Brasil y sus múltiples supuestos : desafíos de la educación intercultural.

El interés por los valores subraya la ineludible dimensión ética de la educación. Así, los valores son aquello que propicia la consecución de una vida plena, cumplida; aquello que hace que la vida merezca la pena vivirla. Y al hablar de valores de lo que se trata es de la formación del carácter, una auténtica necesidad si se quiere hablar de educación en sentido pleno. Cuando se trata de hablar de valores inclinarse sobre uno u otro es tener una preferencia subjetiva, no justificable racionalmente, ni por tanto compatible, ya que todas las opciones son legítimas. Pero es difícil ser neutral y en la discusión ética es más difícil lograr el consenso. Las preferencias brotarán de la herencia recibida , de la digestión, del tiempo que haya y de la asociación de ideas. Esos contenidos valiosos se nos desvelan poco a poco, sólo en la medida en que uno aprende a objetivar sus intereses. Por eso la formación, la creación de intereses objetivos, el conocimiento de los valores de la realidad, es un elemento esencial para una vida lograda si uno está dispuesto a someterse a los valores, aumenta su capacidad de conocerlos; y a la inversa. Ese conocimiento de los valores no se adquiere por el discurso o la enseñanza, sino por la experiencia o la práctica. Por otro lado, el carácter apremiante de los valores está casi siempre en razón inversa de su altura: los más altos los que producen más gozo. En esta captación de los valores dos obstáculos principales: la apatía y la ceguera de la pasión.

Ensayo de los programas renovados de Ciencias de la Naturaleza, ciclo superior, según una metodología experimental.

Se desarrollan dos temas utilizados para la realización de una experiencia como parte de los Programas Renovados, en los que se estudia la distribución de los contenidos, a lo largo de los tres cursos del Ciclo Final, y la adecuación de dichos contenidos a la capacidad normal de asimilación de los niños a los que se dirige. Estos temas son: la sangre y la digestión, glándulas digestivas.

La enseñanza activa de la Botánica en el Bachillerato.

Proponer una metodología para la enseñanza activa basada en objetivos formativos más que informativos, en actividades más que en contenidos y en fomentar la participación del alumno adecuándose a sus intereses de la Botánica en BUP. Crear la infraestructura didáctica básica para aplicarla en el centro de la experiencia. Operativizar esa metodología mediante el diseño de actividades programadas. Evaluar experimentalmente su viabilidad y su influencia sobre el rendimiento. Metodología de la enseñanza activa de la Botánica en BUP. Infraestructura básica en la enseñanza activa de la Botánica de BUP en el IB 'Perez Guzmán' de Ronda (Málaga). Actividades programadas para la enseñanza activa de la Botánica de BUP. Muestra estratégica: un número no determinado de alumnos del IB citado. No representativa. Propone metodologías en la selección de contenidos y criterios de evaluación y en el diseño de actividades, ver resultados. Para la creación de la infraestructura básica del centro se considera su adecuación a la enseñanza activa, actividades, su idoneidad para hacerla posible cerca de las aulas y su rentabilidad económica. Para diseñar las actividades programadas (laboratorio, itinerarios ecológicos, colecciones botánicas) considera la metodología elaborada en 1/ y criterios determinados por la realidad docente del centro experimental. Considera las variables independientes de las 3 actividades programadas y, para cada una, las dependientes de su viabilidad práctica y actitudes, destrezas y rendimiento de los alumnos. Propone contenidos que potencien pensamiento y acción, y actividades de observación, determinación y clasificación de especies, realización de herbarios y experimentación con problemas surgidos. Realizado el Catálogo de especies de Ronda (claves: flora europea, clave de familias de la región, fichero de comunidades ecológicas y jardín e invernadero en el instituto). Diseñado: 11 actividades de laboratorio (fisiología de la nutrición y desarrollo), estudio del alcornoque en la Serranía de Ronda (gabinete). Itinerarios. Conferencias y exposición de plantas medicinales. Muchos problemas en el desarrollo de actividades, falta de espacio, pocos profesores, itinerarios no realistas. Mejor el rendimiento del alumnado que asistió a experimentos de cátedra que el que lo hizo en el laboratorio. En el estudio sobre el alcornoque ganaron en capacidad de síntesis, motivándose con las charlas. En la exposición, evidencian dificultad en comprender textos. Importancia de haber construido parte de la infraestructura necesaria para aplicar una enseñanza activa de la Botánica en un instituto de Bachillerato poco preparado para hacerla posible. Resultados poco concluyentes para las actividades diseñadas. Demuestra las dificultades de plantear este tipo de didáctica en las condiciones habituales en que se desarrolla la enseñanza en el Bachillerato sin haber realizado antes profundas modificaciones organizativas. No parece cuestionable la idoneidad del método pedagógico si se quieren alcanzar los objetivos pedagógicos oficialmente propuestos.

Crecimiento relacionado con el estrés en la interrupción voluntaria del embarazo

Programa de doctorado en Psicología de la salud

Comparación de metodologías y resultados de evaluaciones diagnósticas en Fisiología II

Se define evaluación como un proceso de obtención de información que permite, una vez analizada la misma, formular juicios y tomar decisiones. El objetivo general de este trabajo fue comparar los resultados de las evaluaciones diagnósticas iniciales y finales en Fisiología II. La muestra de estudio se conformó con 340 alumnos que cursaron Fisiología II en el segundo cuatrimestre del año 2006. Los datos fueron obtenidos mediante evaluaciones diagnósticas de cada clase con a) preguntas abiertas y b) preguntas de opciones múltiples Con preguntas abiertas en la evaluación al inicio desaprobaron 132 y aprobaron 38; en la evaluación al final con este mismo tipo de preguntas los insuficientes resultaron 92 y aprobaron 78. Con las preguntas de opciones múltiples (múltiple - choice) , en la evaluación diagnóstica inicial aprobaron 50 y resultaron desaprobados 120; en el examen de diagnóstico final, 70 rindieron insuficientemente y 100 resultaron aprobados. Se realizaron análisis estadísticos con pruebas Chi cuadrado. Existe diferencia significativa entre las pruebas de diagnóstico de evaluación al inicio y al final con preguntas abiertas y con opciones múltiples por separado. Entre ambas evaluaciones no hubo diferencias estadísticamente significativas: el nivel de conocimiento que se revela a través de la evaluación es el mismo con las dos pruebas.

Comparación de metodologías y resultados de evaluaciones diagnósticas en Fisiología II

Se define evaluación como un proceso de obtención de información que permite, una vez analizada la misma, formular juicios y tomar decisiones. El objetivo general de este trabajo fue comparar los resultados de las evaluaciones diagnósticas iniciales y finales en Fisiología II. La muestra de estudio se conformó con 340 alumnos que cursaron Fisiología II en el segundo cuatrimestre del año 2006. Los datos fueron obtenidos mediante evaluaciones diagnósticas de cada clase con a) preguntas abiertas y b) preguntas de opciones múltiples Con preguntas abiertas en la evaluación al inicio desaprobaron 132 y aprobaron 38; en la evaluación al final con este mismo tipo de preguntas los insuficientes resultaron 92 y aprobaron 78. Con las preguntas de opciones múltiples (múltiple - choice) , en la evaluación diagnóstica inicial aprobaron 50 y resultaron desaprobados 120; en el examen de diagnóstico final, 70 rindieron insuficientemente y 100 resultaron aprobados. Se realizaron análisis estadísticos con pruebas Chi cuadrado. Existe diferencia significativa entre las pruebas de diagnóstico de evaluación al inicio y al final con preguntas abiertas y con opciones múltiples por separado. Entre ambas evaluaciones no hubo diferencias estadísticamente significativas: el nivel de conocimiento que se revela a través de la evaluación es el mismo con las dos pruebas.

Utilización de bolsas ANKOM® en la determinación de la digestibilidad de la materia seca in vitro en conejos.

La metodología de digestibilidad in vitro de la materia seca (DMSiv) desarrollada por Ramos et al. (1992) para predecir la digestibilidad de la materia seca y valor nutricional de diferentes alimentos comúnmente utilizados en la alimentación de conejos, ha sido estandarizada y validada por diferentes laboratorios (Villamide et al. 2008 y Carabaño et al. 2008), demostrándose su fiabilidad, reproducibilidad y repetibilidad. Uno de los puntos críticos de las metodologías gravimétricas es la filtración con crisol, ya que las propiedades físicas junto con la composición química de diversas materias primas dificultan este proceso y aumentan la variabilidad en los resultados (Mertens, 2002). Por otra parte la digestión individual de las muestras limita la capacidad de análisis. Con la finalidad de corregir estas limitaciones se propuso como alternativa el uso de bolsas ANKOM ® , ya utilizadas en el análisis secuencial de Van Soest (Kenneth et al., 1999), digeridas colectivamente en un mismo recipiente. Además de la utilización de bolsas, como novedad se incluyó al final de la digestibilidad un lavado adicional de las bolsas. El objetivo de este trabajo fue determinar la validez de esta modificación en la digestibilidad in vitro ileal (dos pasos) y fecal (tres pasos)

Mejora del valor proteico para rumiantes de la harina de girasol mediante tratamientos combinados con ácidos (málico y fosfórico) y calor = Improvement of the protein value for ruminants of sunflower meal by combined treatments with acids (malic and orthophosphoric) and heat

El objetivo principal de esta tesis fue incrementar el valor proteico para rumiantes de la harina de girasol mediante tratamientos combinados con ácidos y calor para proteger sus proteínas frente a la degradación ruminal. Estos estudios comprenden dos experimentos realizados sobre ovinos mediante tecnologías in vitro (experimento 1) o in situ e in vivo (experimento 2), empleando siempre dos ácidos: málico u ortofosfórico. Aprovechando este último experimento, también se consideraron otros objetivos de carácter metodológico con el fin de mejorar la precisión de las estimas de i) la degradabilidad ruminal y la digestibilidad intestinal de la proteína y los aminoácidos (AAs) de los alimentos y ii) la síntesis microbiana ruminal y su contribución al flujo post-ruminal de nutrientes al animal. En el experimento 1 (capítulo 2) se efectuaron cuatro ensayos in vitro para estudiar la influencia de distintos factores que puedan afectar la eficacia de estos tratamientos. En cada ensayo se utilizó una réplica por tratamiento (dos para el tratamiento control) y dos bolsas vacías (empleadas para corregir la contaminación microbiana) en cada una de las cuatro botellas del incubador (ANKOM Daisy II). Cada botella contenía 2 l de medio de incubación, saturado con CO2 para asegurar la anaerobiosis. Este medio consistió en una mezcla de solución McDougall y liquido ruminal filtrado en relación 4:1. El liquido ruminal fue obtenido de 2 corderos canulados en rumen, utilizándose bien solo o mezclado con el del otro cordero en una relación 3:1. Así, cada botella de incubación contenía un inoculo ruminal diferente. Las incubaciones se realizaron a 39 ºC durante 20 h, siendo las bolsas lavadas con agua corriente y almacenadas a -20 ºC. Tras ser descongeladas, se lavaron 3 veces durante 5 min en una mini-lavadora de turbina, se desecaron a 80 ºC durante 48 h y se destinaron íntegras al análisis de N-Kjeldahl. En el ensayo 1 se estudió el efecto del volumen de disolución de dos dosis de ácido ortofosfórico (0,4 y 1,2 equivalentes gramo (eq)/kg de harina de girasol), testando cinco volúmenes de disolución (80, 160, 240, 320 and 400 ml/kg de harina) para cada dosis, desecándose las harinas a 60 ºC hasta sequedad al tacto. La proteína bruta (PB) indegradada se incremento con la dosis de ácido empleada y también (como tendencia, P < 0,1) con el volumen de dilución. En base a ello en los siguientes ensayos se utilizo el volumen de dilución mayor (400 ml/kg). En el ensayo 2 se estudió el efecto de la dosis y del tipo de ácido a cuatro dosis (1,2; 2,4; 3,6 y 4,8 eq/kg), secándose igualmente las muestras tratadas a 60 ºC. La PB indegradada aumentó con la dosis de ácido, siendo también mayor para el ácido málico, tanto en este ensayo como en los posteriores. En el ensayo 3 se estudiaron los efectos de los dos ácidos, cuatro concentraciones (0,6; 1,2; 1,8 y 2,4 eq/kg) y tres tratamientos térmicos para el secado de las muestras (100, 150 and 200 ºC durante 60, 30 y 20 minutos, respectivamente). Con los tratamientos térmicos a 100 y 150 ºC no hubo un incremento de protección para concentraciones superiores a 0,8 eq/kg para ambos ácidos. Para incrementar la protección fue necesario aumentar la temperatura a 200 ºC y la dosis a 1,2 eq/kg, no observándose un aumento de protección a dosis mayores. En el ensayo 4 se estudiaron los efectos sobre la lisina disponible, la solubilidad de la PB en saliva artificial de McDougall y la PB indegradada in vitro de tratar la harina solo con agua o con disoluciones de ambos ácidos a dosis de 0,8 eq/kg y temperaturas de secado de 100 ó 150 ºC en las mismas condiciones que en el ensayo 3. No se apreciaron efectos sobre la lisina disponible para ninguno de los tratamientos. El efecto específico de los ácidos quedo demostrado tanto por la fuerte reducción de la solubilidad de la PB como por el aumento de la PB indegradada frente al tratamiento con agua. En conjunto, los resultados de este experimento mostraron que la eficacia de estos tratamientos depende del tipo y dosis de ácido y de su dilución, así como de las condiciones de secado. Como tratamiento de mayor interés a aplicar posteriormente en el experimento 2 se consideró una dosis de 0,8 eq/kg de harina, aplicada en un volumen de 400 ml/kg (correspondiente a soluciones 1 M y 0,67 M para los ácidos málico y ortofosfórico, respectivamente) y desecación a 150 ºC. El experimento 2 (capítulos 3 a 7) se realizó con un diseño en cuadrado latino 3x3, empleando tres corderos canulados en rumen y duodeno y tres dietas isoproteicas: U, M y P, que incluían harinas de girasol sin tratar (control) y tratadas con acido málico u ortofosfórico, respectivamente. La harina de girasol se trató en las condiciones ya indicadas siendo necesarias 6 horas para su secado en estufa. Las dietas incluían 40% de heno de raigrás italiano y 60% de concentrado a base de harina de girasol (tratada y/o sin tratar), trigo y corrector vitamínico-mineral, siendo suministradas a 75 g/kg P0.75 (equivalente a 2,3 × mantenimiento). La relación harina de girasol sin tratar y tratada fue de 100:0 en la dieta U y entorno a 40:60 en las dietas M y P. Tras 10 días de adaptación a la dieta, se estudiaron sucesivamente: i) el tránsito hasta el duodeno de las partículas del heno (solo en la dieta control) y de la harina de girasol marcadas previamente con europio e iterbio, respectivamente; ii) la fermentación ruminal durante el periodo postprandial, iii) la degradación ruminal in situ de la harina de girasol específica de cada dieta (y del trigo y el heno en la dieta control) y iv) la magnitud y composición del contenido ruminal mediante el vaciado manual del rumen-retículo. Durante todo el periodo experimental se infundio de forma continua una solución de sulfato amónico enriquecido en 15N (98 átomos %) para corregir la contaminación microbiana ruminal en los estudios in situ y para establecer las diferencias de composición química entre las bacterias libres (BAL) y adherentes (BAS) del rumen. Esta solución incluyó en los dos últimos días Li-Cr- EDTA para determinar la tasa de dilución ruminal. Posteriormente, y tras un periodo de al menos 10 días para eliminar el enriquecimiento en 15N de la digesta, se estudió la digestibilidad intestinal de los distintos alimentos mediante la técnica de bolsas móviles. La determinación del bypass (BP) o de la degradabilidad efectiva (DE) de la materia seca (MS) y de la PB se realizó por el método tradicional de integración matemática; estos valores se obtuvieron también para la PB y los AAs generando una muestra representativa del flujo post-ruminal del alimento en estudio en cada animal. Ello se realizó mediante la mezcla de los distintos residuos de incubación en base a la función que describe el flujo de alimento indegradado que abandona el rumen. Todos estos trabajos se realizaron considerando la tasa de salida de partículas del rumen (kp) y, según casos, considerando también la tasa de conminución y mezcla de las partículas en este compartimento (kc). Para este último caso se ha desarrollado también el modelo matemático que describe este flujo y permite este cálculo. Los valores no corregidos por la contaminación microbiana del BP (o de DE) de la PB resultantes de ambos métodos se han comparado tanto en las harinas de girasol como en los restantes alimentos de la dieta, obteniéndose valores similares, sin apreciarse desviaciones sistemáticas. Sobre las muestras compuestas representativas de la composición química del BP se determino la digestibilidad intestinal efectiva (DIE) de la MS, PB y AAs. Todos los valores resultantes de esta técnica fueron corregidos para la contaminación microbiana de las partículas que tiene lugar en el rumen. Los estudios de transito digestivo se realizaron tras suministrar en el comedero a los corderos una dosis simple de los alimentos marcados, seguida de la toma de muestras de la digesta duodenal durante 82 h. En la dieta testigo se suministraron simultáneamente el heno de raigrás y la harina de girasol, mientras que en las otras dietas solo se suministró esta última. La harina de girasol mostro un mayor valor para kc frente al heno (0,5766 v. 0,0892, /h), mientras que no hubo diferencias entre los dos alimentos para kp (0,0623 v. 0,0609, /h). Para la harina de girasol no se apreciaron diferencias entre dietas para kc, pero si se redujo de manera moderada la tasa kp con los tratamientos, siendo ésta también menor al utilizar ácido ortofosfórico frente al uso de ácido malico (0,0577 v. 0,0600, /h). El empleo de las harinas tratadas no modifico los parámetros de fermentación ruminal, la composición de los contenidos ruminales o la tasa de dilución del rumen. Los valores efectivos del BP y de DIE de la MS, PB y AAs de las harinas de girasol se obtuvieron considerando kc y kp, conjuntamente. Los tratamientos de protección incrementaron el BP de MS y PB en 48,5 y 268% de media, respectivamente. Estos incrementos se debieron principalmente al descenso de la fracción soluble y de la velocidad de degradación, pero también al aumento de la fracción indegradable, especialmente usando ácido ortofosfórico. Con los tratamientos se incrementó también la DIE de la MS (108% de media) y de la PB con gran diferencia entre los ácidos málico y ortofosfórico (20,7 v. 11,8%). Como consecuencia de estos cambios la protección aumentó la fracción realmente digerida en el intestino en 211% (MS) y 325% (PB), sin efectos entre ambos ácidos. Considerando la reducción del suministro de energía fermentable para los microorganismos ruminales asociada a la protección y los parámetros indicados por el sistema PDI francés para la síntesis de proteína microbiana digestible, la eficacia de conversión de PB en proteína metabolizable aumentó de 0,244 a 0,559 y 0,515 con el tratamiento con acido málico y ortofosfórico, respectivamente. El contenido en aminoácidos (AAs) fue similar en todas las harinas salvo por una disminución de lisina en las harinas tratadas. De forma análoga a la PB, los tratamientos de protección incrementaron el BP y la DIE de la mayoría de AAs. El aporte de AAs metabolizabes de la harina se multiplico en 3,87 para los AAs azufrados y en menor medida (2,5 veces) para la lisina, como consecuencia de las pérdidas sufridas a consecuencia del tratamiento térmico. Estos tratamientos se muestran, por tanto, útiles para incrementar el valor proteico de la harina de girasol, si bien su empleo junto con concentrados proteicos ricos en lisina bypass digestible mejoraría el perfil de la proteína metabolizable. La corrección de la contaminación microbiana de las partículas que tiene lugar en el rumen se asoció en todos los alimentos testados y, de forma general, con reducciones del BP y de su DIE en todas las fracciones estudiadas. Estas reducciones fueron pequeñas en todos los concentrados, de forma acorde con los muy pequeños niveles de contaminación registrados tanto en las harinas de girasol como en el grano de trigo. Por el contrario, esta contaminación, al igual que los efectos de su corrección, fueron muy importantes en el heno de raigrás. Esta contaminación aumentó al tener en cuenta kc. Así, para la proporción de PB de origen microbiano existente en las muestras compuestas representativas del BP, este aumento fue significativo para el heno de raigrás (0,463 v. 0,706) y solo numérico para la harina de girasol (0,0170 v. 0,0208). La reducción de las estimas de DIE al corregir esta contaminación fue consecuencia de la eliminación de forma casi completa de los microorganismos adherentes en todos los residuos testados. Así, esta biomasa se redujo en 96,1% como media de 7x3 observaciones. Como resultado de las diferencias acumulativas a nivel del rumen e intestino, la no corrección de la contaminación microbiana junto con la no consideración de kc condujo a fuertes sobrestimaciones de la PB digerida en el intestino. Ésta fue de 39% en la harina de girasol (0,146 v. 0,105) y de 761% en el heno de raigrás (0,373 v. 0,0433). Estos resultados muestran que es necesario considerar tanto kc como corregir la contaminación microbiana para obtener estimas in situ precisas en forrajes, mientras que en concentrados, siempre que la contaminación microbiana sea pequeña, es más importante considerar kc. La elevada contaminación microbiana observada en el heno de raigrás se asoció también con importantes errores a nivel del N asociado a la fibra neutro (FND) y ácido (FAD) detergente (NDIN y ADIN, respectivamente) e incluso de estas fracciones de fibra, evidenciándose que estos métodos no eliminan completamente la contaminación microbiana que sufren los alimentos en su paso por el retículorumen. Así, en la muestra compuesta representativa de la composición química del flujo postruminal antes descrita, la sobrevaloración por no corregir la contaminación microbiana fue de 99,8; 24,2; 3,34 y 0,48% para NDIN, ADIN, FND y FAD, respectivamente. Las subvaloraciones asociadas para su DE fueron 34,1; 8,79; 4,41 y 0,51%, respectivamente. La DE corregida del NDIN y ADIN (0,743 y 0,728, respectivamente) mostró un aprovechamiento ruminal elevado de estos compuestos, si bien menor al de la PB total (0,85). El estudio de este aprovechamiento sobre los residuos de incubación ruminal a 6 y 72 h demostró, además, una más rápida degradación del ADIN frente al NDIN, así como un mayor potencial de degradación de este último en este alimento. Para comprobar si la digestión en el abomaso eliminaba la contaminación microbiana en la FND y FAD se estudio esta contaminación y sus posibles errores en muestras liofilizadas de contenidos ruminales y duodenales correspondientes a una dieta mixta de similar composición a la utilizada en el experimento 2, comparándose, además, las diferencias entre la extracción secuencial o directa de la FAD. Utilizando como referencia las BAS se apreciaron elevadas contaminaciones en la FND y FAD y su N asociado tanto en las muestras ruminales como en las duodenales. Sin embargo, los resultados de enriquecimiento en 15N de las partículas fueron intermedios entre los correspondientes a BAS y BAL lo que evidencia una elevada contaminación con BAL en estas muestras probablemente durante el proceso de liofilización. Ello conlleva una sobrevaloración de esta estimación. El método de extracción directa de FAD se mostró, por otra parte, marcadamente menos eficaz en la eliminación de la contaminación microbiana. Los resultados muestran la necesidad de corregir la contaminación microbiana para obtener estimaciones precisas de la degradabilidad de las proteínas de las paredes celulares vegetales. Estos errores deberían ser también considerados para FND y FAD en estudios in situ e in vivo. La elevada tasa fraccional de degradación del grano de trigo (60,9 y 42,0%/h para MS y PB, respectivamente) implico que su flujo de material indegradado (calculado solo en base a la kp obtenida para la harina de girasol) se redujera muy rápidamente, de forma que es casi nulo a 8 h tras la ingestión. Los valores corregidos de PB digerida en el intestino (0,15) representan solo el 18,7% de la proteína metabolizable, lo que muestra que el valor proteico del grano de trigo está estrechamente ligado a la síntesis de proteína microbiana derivada de su fermentación. En el experimento 2 se observaron menores concentraciones para materia orgánica, lípidos y PB, así como en la proporción N-AAs/N total en BAL que en BAS, siendo, por el contrario, mayor su enriquecimiento en 15N. Estos últimos resultados se utilizaron (junto con los de otros trabajos previos de este equipo) para validar una predicción preexistente del enriquecimiento en 15N de las BAS a partir de este valor en las BAL. Esta ecuación, de muy alta precisión (R2 = 0.995), permite calcular la subvaloración que se comete en los aportes de nutrientes correspondientes a las BAS al usar las BAL como muestra de referencia. Esta subvaloración representa aproximadamente 21, 32,5 y 60% para PB, proteína verdadera y lípidos.

Potencial del cultivo de la chumbera (Opuntia ficus-indica (L) Miller) para la obtención de biocombustibles

El presente trabajo trata sobre el potencial del cultivo de chumbera (Opuntia ficus-indica (L) Miller) para la obtención de dos biocombustibles: bioetanol y biogás. Para lograr este objetivo se ha estudiado, por una parte, el empleo de procedimientos orientados a la producción de bioetanol no celulósico a partir de cladodios de chumbera, lo que ha dado como resultado rendimientos de entre 156 y 221 litros de etanol por cada tonelada de materia seca de biomasa, y, por otra, la obtención de biogás mediante la digestión anaeróbica de los mismos en régimen mesófilo, donde se han hallado rendimientos en torno a 198 m3 de metano por tonelada de materia seca. Una vez determinado el potencial de la materia prima se han diseñado procesos para una escala industrial que permitan la transformación de los cladodios de chumbera en ambos biocombustibles y se han determinado sus balances energéticos, los cuales han dado como resultado la autosuficiencia de ambos procesos, obteniéndose, además, un excedente térmico de 1.235 kcal L-1 de etanol producido, y en torno a 140 kep de energía total (térmica + eléctrica) por tonelada de materia seca empleada en la digestión anaeróbica. Por último se ha estimado el potencial de producción de ambos combustibles en un área apta para el cultivo de la chumbera. En concreto, este estudio se ha llevado a cabo para la provincia de Almería, elegida por tratarse de una zona con cierta tradición en el manejo de esta planta y presentar un clima semiárido mediterráneo. La superficie apta para el cultivo de la chumbera en esta provincia se ha estimado en 100.616 ha y el rendimiento medio del cultivo en 5 t MS ha-1 año-1. En el caso del bioetanol esto implicaría un potencial de producción en torno a 82.158 m3 año-1 que podrían dar lugar a la creación de dos macrodestilerías (con una producción de 100.000 L diarios) o de 49 microdestilerías (con 5.000 L diarios de producción). Si se optara por la transformación de la biomasa de chumbera en metano, podrían obtenerse 99,4 M de metros cúbicos, lo cual permitiría el establecimiento de 79 plantas de cogeneración de 500 kW cada una. ABSTRACT The present work deals with the potential of prickly pear (Opuntia ficus-indica (L) Mill.) biomass as a feedstock for bioethanol and biogas. In order to reach this objective different procedures aiming at the production of non-cellulosic bioethanol from cladodes were carried out; yields from156 to 221 litres of bioethanol per ton of dry matter were found. Mesophilic anaerobic digestion of cladodes was also studied and yields around 198 m3 of methane per ton of dry matter were reached. From these results, processes on an industrial scale were designed for both pathways of energy conversion of prickly-pear biomass and the respective energy balances were calculated. They resulted to be self-sufficient from an energetic point of view; the bioethanol pathway generated a thermal energy surplus of 1,235 kcal per litre of ethanol, while around 140 kep of total energy (heat + electricity) were obtained from the anaerobic digestion of one ton of dry cladodes. Finally, the potential production of both biofuels from prickly pear biomass was estimated for a specific area. The province of Almeria was chosen because of its climate conditions and the previous existence of prickly pear plantations. The area suitable for prickly pear cultivation in the province was estimated at a maximum of 100.616 ha, with an average yield of about 5 t DM ha-1 year-1. If prickly pear biomass were cropped for bioethanol in Almeria, the potential production of bioethanol could reach 82,158 m3 year-1, in either two macrodistilleries (100,000 L day-1) or 49 microdestilleries (5,000 L day-1). If the biogas pathway were preferred, 99. 4 Mm3 of methane could be reached and this would represent 79 CHP plants (500 kW each one).

Producción de biogás a partir de biomasa de la microalga scenedesmus sp. procedente de diferentes procesos

En este trabajo de Tesis Doctoral se ha estudiado la posibilidad de emplear las microalgas, concretamente el género Scenedesmus, como sustrato para la producción de biogás mediante digestión anaerobia, así como los residuos que se producen como consecuencia de su utilización industrial para diferentes fines. La utilización de las microalgas para la producción de biocombustibles es un tema de gran actualidad científica, en el que residen muchas expectativas para la producción a gran escala de biocombustibles que supongan una alternativa real a los combustibles fósiles. Existen numerosas investigaciones sobre la conversión a biogás de las microalgas, sin embargo aún hay poco conocimiento sobre la utilización de la digestión anaerobia como tratamiento de residuos de microalgas en un concepto de biorrefinería. Residuos que pueden ser generados tras la extracción de compuestos de alto valor añadido (p. ej. aminoácidos) o tras la generación de otro biocombustible (p. ej. biodiésel). Es en este aspecto en el que esta Tesis Doctoral destaca en cuanto a originalidad e innovación, ya que se ha centrado principalmente en tres posibilidades: - Empleo de Scenedesmus sp. como cultivo energético para la producción de biogás. - Tratamiento de residuos de Scenedesmus sp. generados tras la extracción de aminoácidos en un concepto de biorrefinería. - Tratamiento de los residuos de Scenedesmus sp. generados tras la extracción de lípidos en un concepto de biorrefinería. Los resultados obtenidos demuestran que la microalga Scenedesmus como cultivo energético para producción de biogás no es viable salvo que se empleen pretratamientos que aumenten la biodegradabilidad o se realice codigestión con otro sustrato. En este último caso, la chumbera (Opuntia maxima Mill.) ha resultado ser un sustrato idóneo para la codigestión con microalgas, aumentando la producción de biogás y metano hasta niveles superiores a 600 y 300 L kgSV-1, respectivamente. Por otro lado, el tratamiento de residuos generados tras la extracción de aminoácidos mediante digestión anaerobia es prometedor. Se obtuvieron elevados rendimientos de biogás y metano en las condiciones de operación óptimas (409 y 292 L kgSV-1, respectivamente). Aparte de la generación energética por medio el metano, que podría emplearse en la propia biorrefinería o venderse a la red eléctrica o de gas natural, reciclando el digerido y el CO2 del biogás se podría llegar a ahorrar alrededor del 30% del fertilizante mineral y el 25% del CO2 necesarios para el cultivo de nueva biomasa. Por lo tanto, la digestión anaerobia de los residuos de microalgas en un concepto de biorrefinería tiene un gran potencial y podría contribuir en gran medida al desarrollo de esta industria. Por último, una primera aproximación al tratamiento de residuos generados tras la extracción de lípidos muestra que éstos pueden ser empleados para la producción de biogás, como monosustrato, o en codigestión con glicerina, ya que son fácilmente biodegradables y el rendimiento potencial de metano puede alcanzar 218 LCH4 kgSV-1 y 262 LCH4 kg SV-1 en monodigestión o en codigestión con glicerina, respectivamente. ABSTRACT This PhD thesis explores the possibility of using microalgae, specifically the strain Scenedesmus, as substrate for biogas production through anaerobic digestion, as well as the residues generated after its use in different industrial processes. The use of microalgae for biofuels production is an emerging scientific issue. The possibility of producing biofuels from microalgae as a real alternative for fossil fuels is raising high expectations. There are several research projects on the conversion of microalgae to biogas; however, there is little knowledge about using anaerobic digestion for treating microalgae residues in a biorefinery scheme. These residues could be generated after the extraction of high value compounds (e.g. amino acids) or after the production of another biofuel (e.g. biodiesel). It is in this area in which this PhD thesis stands in terms of originality and innovation, since it has focused primarily on three possibilities: - The use of Scenedesmus sp. as an energy crop for biogas production. - Treatment of amino acid extracted Scenedesmus residues generated in a biorefinery. - Treatment of lipid extracted Scenedesmus residues generated in a biorefinery. The results obtained in this work show that the use of Scenedesmus as energy crop for biogas production is not viable. The application of pretreatments to increase biodegradability or the codigestion of Scenedesmus biomass with other substrate can improve the digestion process. In this latter case, prickly pear (Opuntia maxima Mill.) is an ideal substrate for its codigestion with microalgae, increasing biogas and methane yields up to more than 600 and 300 L kgVS-1, respectively. On the other hand, the treatment of residues generated after amino acid extraction through anaerobic digestion is promising. High biogas and methane yields were obtained (409 y 292 L kgVS-1, respectively). Besides the energy produced through methane, which could be used in the biorefinery or be sold to the power or natural gas grids, by recycling the digestate and the CO2 30% of fertilizer needs and 25% of CO2 needs could be saved to grow new microalgae biomass. Therefore, the anaerobic digestion of microalgae residues generated in biorefineries is promising and it could play an important role in the development of this industry. Finally, a first approach to the treatment of residues generated after lipid extraction showed that these residues could be used for the production of biogas, since they are highly biodegradable. The potential methane yield could reach 218 LCH4 kgVS-1 when they are monodigested, whereas the potential methane yield reached 262 LCH4 kgVS-1 when residues were codigested with residual glycerin.