Production of mexican brown macroalgae fucoidan and fucosidases under an integral green technology bioproceses by the biorefinery concept

Marine ecosystem can be considered a rather exploited source of natural substances with enormous bioactive potential. In Mexico macro-algae study remain forgotten for research and economic purposes besides the high amount of this resource along the west and east coast. For that reason the Bioferinery Group of the Autonomous University of Coahuila, have been studying the biorefinery concept in order to recover high value byproducts of Mexican brown macro-algae including polysaccharides and enzymes to be applied in food, pharmaceutical and energy industry. Brown macroalgae are an important source of fucoidan, alginate and laminarin which comprise a complex group of macromolecules with a wide range of important biological properties such as anticoagulant, antioxidant, antitumoral and antiviral and also as rich source of fermentable sugars for enzymes production. Additionally, specific enzymes able to degrade algae matrix (fucosidases, sulfatases, aliginases, etc) are important tools to establish structural characteristics and biological functions of these polysaccharides. The aims of the present work were the integral study of bioprocess for macroalgae biomass exploitation by the use of green technologies as hydrothermal extraction and solid state fermentation in order to produce polysaccharides and enzymes (fucoidan and fucoidan hydrolytic enzymes). This work comprises the use of the different bioprocess phases in order to produce high value products with lower time and wastes.

Implementation of integral viscoelastic constitutive models in OpenFOAM® computational library

This work reports the implementation and verification of a new so lver in OpenFOAM® open source computational library, able to cope with integral viscoelastic models based on the integral upper-convected Maxwell model. The code is verified through the comparison of its predictions with analytical solutions and numerical results obtained with the differential upper-convected Maxwell model

Development of an integral viscoelastic flow solver in OpenFOAM®

The usual high cost of commercial codes, and some technical limitations, clearly limits the employment of numerical modelling tools in both industry and academia. Consequently, the number of companies that use numerical code is limited and there a lot of effort put on the development and maintenance of in-house academic based codes. Having in mind the potential of using numerical modelling tools as a design aid, of both products and processes, different research teams have been contributing to the development of open source codes/libraries. In this framework, any individual can take advantage of the available code capabilities and/or implement additional features based on his specific needs. These type of codes are usually developed by large communities, which provide improvements and new features in their specific fields of research, thus increasing significantly the code development process. Among others, OpenFOAM® multi-physics computational library, developed by a very large and dynamic community, nowadays comprises several features usually only available in their commercial counterparts; e.g. dynamic meshes, large diversity of complex physical models, parallelization, multiphase models, to name just a few. This computational library is developed in C++ and makes use of most of all language capabilities to facilitate the implementation of new functionalities. Concerning the field of computational rheology, OpenFOAM® solvers were recently developed to deal with the most relevant differential viscoelastic rheological models, and stabilization techniques are currently being verified. This work describes the implementation of a new solver in OpenFOAM® library, able to cope with integral viscoelastic models based on the deformation field method. The implemented solver is verified through the comparison of the predicted results with analytical solutions, results published in the literature and by using the Method of Manufactured Solutions.

Modelling integral viscoelastic flows in OpenFOAM

[Excerpt] A large number of constitutive equations were developed for viscoelastic fluids, some empirical and other with strong physical foundations. The currently available macroscopic constitutive equations can be divided in two main types: differential and integral. Some of the constitutive equations, e.g. Maxwell are available both in differential and integral types. However, relevant in tegral models, like K - BKZ, just possesses the integral form. (...)

A new integral viscoelastic flow solver in OpenFOAM®

The usual high cost of commercial codes, and some technical limitations, clearly limits the employment of numerical modelling tools in both industry and academia. Consequently, the number of companies that use numerical code is limited and there a lot of effort put on the development and maintenance of in-house academic based codes . Having in mind the potential of using numerical modelling tools as a design aid, of both products and processes, different research teams have been contributing to the development of open source codes/libraries. In this framework, any individual can take advantage of the available code capabilities and/or implement additional features based on his specific needs. These type of codes are usually developed by large communities, which provide improvements and new features in their specific fields of research, thus increasing significantly the code development process. Among others, OpenFOAM® multi-physics computational library, developed by a very large and dynamic community, nowadays comprises several features usually only available in their commercial counterparts; e.g. dynamic meshes, large diversity of complex physical models, parallelization, multiphase models, to name just a few. This computational library is developed in C++ and makes use of most of all language capabilities to facilitate the implementation of new functionalities. Concerning the field of computational rheology, OpenFOAM® solvers were recently developed to deal with the most relevant differential viscoelastic rheological models, and stabilization techniques are currently being verified. This work describes the implementation of a new solver in OpenFOAM® library, able to cope with integral viscoelastic models based on the deformation field method. The implemented solver is verified through the comparison of the predicted results with analytical solutions, results published in the literature and by using the Method of Manufactured Solutions

Hospitalização integral para tratamento dos transtornos alimentares: a experiência de um serviço especializado

OBJETIVO: Descrever as características da hospitalização integral para o tratamento de transtornos alimentares em um serviço especializado de Ribeirão Preto, SP. MÉTODOS: Foram revisados todos os prontuários dos pacientes em seguimento pelo serviço, de 1982 até 2011, especialmente aqueles que tiveram indicação de internação integral. Foram coletados dados sociodemográficos e referentes ao diagnóstico. RESULTADOS: No período referido, 186 pacientes receberam atendimento pelo serviço e, desses, 44,6% (n = 83) foram internados para tratamento. Ao longo do tempo, houve redução na relação atendimento/internação, passando de 77,7% para 36,2% dos casos. A média de internações foi de 1,9 ± 3,9 vezes, e 73,5% (n = 61) dos pacientes foram hospitalizados apenas uma vez. A duração média da internação, independentemente do número de hospitalizações, foi de 70,6 ± 115,9 dias (variação de 3 a 804 dias). A predominância foi do sexo feminino, raça branca, solteira, sem filhos e com idade média de 23,3 ± 10,8 anos. O diagnóstico predominante foi de anorexia nervosa (85,5%), sobretudo em seu tipo restritivo (54,2%). As indicações mais frequentes para internação foram para realização de terapia nutricional (50,9%), seguida da investigação do quadro clínico (30,1%) e por causa de depressão e/ou ideação suicida (10,9%). CONCLUSÃO: A hospitalização integral é uma modalidade terapêutica necessária para o tratamento desses quadros, e sua frequência foi considerada significativa, porém diminuiu ao longo do tempo. Esse resultado pode ser explicado pela tendência de desospitalização a partir da reforma psiquiátrica, do diagnóstico e tratamento mais precoces e da experiência adquirida pelos profissionais do serviço ao longo dos anos.

Avaliação da contratilidade segmentar na doença de Chagas utilizando a integral do gradiente intramiocárdico de velocidade (strain miocárdico) obtida pela ecocardiografia com Doppler tecidual

OBJETIVO: Quantificar o percentual de contratilidade dos diversos segmentos miocárdicos, em portadores de doença de Chagas, através da medida do strain miocárdico e verificar diferenças na função contrátil radial e longitudinal ventricular entre as formas indeterminada e dilatada da miocardiopatia chagásica crônica quando comparadas a um grupo de indivíduos normais. MÉTODOS: Foram estudados 39 indivíduos, 20 (51,3%) do sexo masculino divididos em quatro grupos: Nl: 17 (43,6%) indivíduos normais; Ind: 7 (17,9%) portadores de doença de Chagas forma indeterminada; C1, 7 (17,9%) portadores de doença de Chagas forma crônica com fração de ejeção < 50% e C2: 8 (20,5%) portadores de doença de Chagas forma crônica com fração de ejeção > 50%. Após realização de ecocardiograma basal foram registradas as imagem em Doppler tecidual para a medida do strain miocárdico nos diversos segmentos aos cortes paraesternais, longitudinal e transversal, e apicais, de duas e quatro câmaras. RESULTADOS E CONCLUSÃO: O percentual de contração dos diversos segmentos miocárdicos, tanto em seu componente radial quanto longitudinal é maior nos indivíduos normais do que em portadores da forma crônica da doença de Chagas e naqueles com a forma indeterminada da doença quando comparado com chagásicos crônicos com FE < 50%. A contratilidade radial do ventrículo esquerdo é maior que a longitudinal nos três grupos (Nl, Ind e Crônico). Os dados apresentados nos permitem propor um caráter progressivo do acometimento miocárdico em portadores da doença de Chagas.

Una estrategia integral y definición de políticas socio habitacionales, a partir de los códigos de valores, derechos y necesidades de la población que habita en Villas de Emergencia de la Ciudad de Córdoba (Red Pictor)

La pobreza y exclusión social en que se encuentran las familias o individuos que habitan en situación de emergencia social y habitacional en la ciudad de Córdoba, generan pautas de apropiación y construcción de hábitat diferentes al resto de la población. El presente proyecto propone elaborar una estrategia integral de desarrollo e inclusión social y urbana, y definir políticas públicas que puedan dar respuesta al problema socio-habitacional de los sectores de villas de emergencia de la ciudad de Córdoba teniendo en cuenta valores y pautas de la población. Bajo este marco contextual, a través del desarrollo del presente proyecto de investigación aplicada, se busca abordar explícitamente el factor socio-habitacional y su incidencia en los procesos de exclusión de sectores de la población que no acceden a los derechos a la ciudad y que llevan a niveles de tensión social y violencia creciente. Cuando nos referimos al “no acceso” a los derechos a la ciudad, nos referimos al no acceso a beneficios básicos de infraestructura, de servicios de salud y educación de calidad, entre otros. En términos específicos, plantea abordar la dificultad que existe para el desarrollo de políticas y proyectos sectoriales socio-habitacionales para el sector de villas de emergencia que tengan en cuenta los valores, potencialidades y recursos de la población y los actores involucrados en dicha problemática, elaborando una estrategia integral para definir políticas públicas.

Desarrollo y fomento caprino en las Sierras de los Comechingones: Etapa II. Programa de manejo integral y mejora genética

La cabra, tal vez la primera de las especies domesticadas por el hombre y relacionada a éste por más de 10.000 años, es un animal destacable por su rusticidad, precocidad, docilidad y adaptación al medio, que le prodiga tanto carne, como leche, pieles y fibras. Por lo general es el último eslabón de utilización de áreas pedregadas, habiéndola asociado desde siempre a la aridez, el sobre pastoreo y la erosión. No obstante, con un manejo racional, es posible obtener con su explotación importantes beneficios. (...) La problemática de estos productores es compleja. Las explotaciones son predominantemente de tipo familiar subsistencial. A la tendencia precaria de la tierra en la mayoría de ellos, que ha conducido a una degradación acentuada del suelo, se suman la carencia de conocimientos tecnológicos para mejorar la producción y la falta de capacidad empresarial. Con el propósito de conocer aspectos relativos a la estructura y manejos reproductivos, sanitarios, nutricional, productivo y de comercialización de la producción caprina de los departamentos Calamuchita y Río Cuarto, que cuentan con 338 EAPS con 12.225 cabezas, durante los años 1993 y 1994, la cátedra de producción ovina y caprina de la Universidad Nacional de Río Cuarto, realizó sendos relevamientos que arrojaron las siguientes conclusiones: La mayoría de los rebaños (84%) esta en poder de productores minifundistas, de escasos recursos económicos cuya principal fuente de ingresos proviene del trabajo en la explotación y donde las limitantes económico-productivas están relacionadas con el Manejo alimenticio; manejo productivo; manejo sanitario, nivel genético, nivel tecnológico y mercado. Objetivos generales: - Incrementar los índices de los hatos, a través de la instrumentación de normas adecuadas de manejos nutricional, reproductivo, sanitario y de mejora genética del pie de cría. - Impulsar la diversificación de la producción propiciando diferentes alternativas productivas. - Promover la organización de los productores para la producción, comercialización y capacitación. Objetivos específicos: 1. Difusión de pautas de manejos nutricional, reproductivo, sanitario y de infraestructura entre los productores caprineros de los departamentos Calamuchita y Río Cuarto. 2. Adopción por parte de los productores de un plan sanitario básico. 3. Mejoramiento genético del pie de cría criollo. 4. Introducción de espacies forrajeras adaptadas al hábitat que ofrecen las zonas semiáridas.

EFECTO DE LA TERAPIA FOTODINAMICA SOBRE EL MICROAMBIENTE TUMORAL COMO ESTRATEGIA ANTINEOPLASICA: VALORACION DE LA RESPUESTA INTEGRAL EN MODELOS DE CULTIVO TRIDIMENSIONAL.

El carcinoma colorrectal es una de las neoplasias más comunes y es la segunda causa de muerte por cáncer luego del cáncer de pulmón. La principal causa de muerte de los individuos que padecen esta enfermedad es la metástasis hepática. La angiogénesis está asociada con la progresión y metástasis de dicho cáncer, afectando la supervivencia del paciente, y ocasionando la mayoría de las muertes. El crecimiento de nuevos vasos sanguíneos en relación al crecimiento tumoral, es un proceso complejo. En 1971, Judat Folkman postuló la hipótesis: “el crecimiento tumoral es angiogénesis dependiente y que la inhibición de la angiogénesis podría ser terapéutica”. La Terapia fotodinámica es una modalidad terapéutica que utiliza compuestos fotosensibilizadores (FSs) que se acumulan en tejidos tumorales y una vez excitados por la luz actúan mediante 3 mecanismos principales: muerte directa de la célula tumoral; daño de la vasculatura tumoral; y respuesta inmunológica. La inhibición del proceso angiogénico presenta claras ventajas debido a la casi inexistencia, en individuos adultos, de neovascularización en condiciones fisiológicas normales. El desarrollo de ambientes celulares de arquitectura tridimensional es clave para simular las condiciones que gobiernan en el microambiente tumoral ya que las interacciones célula - célula juegan un papel clave en eventos fisiológicos tal como la angiogénesis. Por lo tanto, postulamos que el impacto de la TFD sobre los componentes del ambiente tumoral permitirá modular el proceso angiogénico como estrategia antitumoral. Los objetivos planteados son: I) Investigar la susceptibilidad individual de las de células endoteliales y tumorales a la TFD en la expresión y alteración de moléculas relevantes en angiogénesis. II) Examinar la respuesta de “células endoteliales fotosensibilizadas” al estímulo tumoral para comprender la regulación del proceso angiogénico 2D y 3D. III) Examinar la respuesta a la TFD vascular y TFD tumoral, determinando la eficacia de la doble terapéutica en revertir el proceso de angiogénesis 2D y 3D. IV) Investigar la capacidad estimulante de las “células tumorales fotosensibilizadas” de inducir angiogénesis en modelos in vivo. Para cumplir con los objetivos se propone evaluar: a) La expresión de factores proangiogénicos, moléculas de adhesión, invasividad y migración de células microendoteliales humanas y de adenocarcinoma de colon, comparando modelos de monocultivos 2D y 3D. b) La capacidad de las células tumorales, con diferente malignidad, de promover en las células endoteliales tratadas con TFD estímulos de: proliferación, migración, formación de tubos y quimiotáxis. c) La capacidad de la TFD en modular la respuesta parácrina que participa en la progresión tumoral. d) La implicancia en la respuesta a la TFD de factores de crecimiento y receptores celulares por siRNA o anticuerpos bloqueantes. e) La respuesta angiogénica in vivo mediante el uso de implantes de matrigel con células tumorales o sobrenadantes tratados con TFD. Este trabajo aportará conocimientos sobre el dialogo tumor-endotelio y la susceptibilidad de ese estímulo a la TFD. Además, se determinarán blancos terapéuticos que incrementen su efectividad en relación al proceso angiogénico. Las interacciones entre las células tumorales y endoteliales son relevantes en la angiogénesis tumoral. Por ello, nuevas y más eficientes terapéuticas involucran estrategias combinadas que se dirigen hacia las células tumorales y su entorno, el cual está compuesto por células endoteliales, perivasculares, y matriz extracelular. El abordaje de esta problemática de manera integrada hace suponer encontrar una solución más específica al tratamiento del cáncer. Se espera, según los resultados obtenidos, poder optimizar y/o modular la intervención terapéutica de la acción fotodinámica sobre blancos moleculares del proceso angiogénico.

GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS Y SU VALORIZACIÓN COMO ESTRATEGIA DE DESARROLLO PARA REGIONES DE CÓRDOBA.

La gestión de los residuos sólidos urbanos presenta recurrentes problemas ambientales y sociosanitarios, con especial crudeza en el ámbito de municipios de pequeña escala. Esta problemática requiere del desarrollo de nuevas tecnologías y rediseño de la gestión de residuos. En la Provincia de Córdoba, la mayoría de las localidades, disponen sus residuos sólidos en sitios abiertos y en forma incontrolada. Estos basurales, son frecuentados por cirujas, trabajo no formal, quienes conjuntamente con otros integrantes de la familia, incluyendo niños, realizan las actividades de recupero de residuos en forma precaria, poniendo en riesgo la salud de dicha población. A su vez, estos lugares son muy propensos a incendios espontáneos ó provocados, lo que conduce a la generación de humos altamente tóxicos que alcanzan a las zonas urbanas. Esta problemática es compartida por todas las regiones con baja densidad poblacional (10 a 40 hab/Km2). A pesar de los incesantes esfuerzos, no se ha logrado aún alcanzar aproximaciones válidas para dar soluciones a esta problemática.La implementación de sistemas de gestión integral con la aportación de tecnologías de bajo costo y provistas por el mercado local, es la única manera que se pueda llegar a buen término con la gestión de residuos y lograr así un desarrollo sustentable de toda la provincia. Los objetivos que se proponen son lograr una solución al grave problema de contaminación para regiones de la provincia de Córdoba debido a la incorrecta disposición y manejo de los residuos sólidos mediante la implementación de un sistema de gestión integral de residuos acorde a las características particulares de cada región, utilizando nuevos indicadores de gestión. Dentro de los objetivos particulares, podemos citar la implementación de sistemas tecnológicos innovadores en el tratamiento de residuos para una correcta disposición final de tecnología sencilla y bajo costo, la implementación de microemprendimientos productivos de clasificación y recupero de materiales, la valoración de los residuos recuperados en función de Bonos de Carbono, disponer de justificativos técnicos y nuevos indicadores económicos para la gestión de subsidios, valorizar el trabajo del ciruja y su familia, capacitación y toma de conciencia a los sectores involucrados. Para el desarrollo del presente trabajo se plantea implementar un sistema de gestión y recupero de residuos regional e integral, que incluya microemprendimientos productivos para lograr la sustentabilidad y a las familias que actualmente trabajan en el recupero de residuos, diseñar y ensayar equipos con características innovadoras para la disposición final de residuos e implementar un proyecto de educación integral que aúne el conocimiento, capacitación y toma de conciencia. Para lograr los objetivos citados se proponen realizar actividades de relevamiento de indicadores facilitadores de vinculación para las localidades de la provincia, generar una logística de funcionamiento para los municipios, relevar las actividades económicas y sanitarias relacionadas a residuos y de las personas involucradas, desarrollar emprendimientos productivos locales, realizar y ensayar tecnologías para el recupero y disposición de residuos, implementar prototipos a escala piloto, implementar talleres de capacitación y material didáctico en las temáticas medio ambiente, desarrollo sustentable, gestión integral de residuos sólidos, reutilización de residuos, salud pública. El presente proyecto estará llevado a cabo por profesionales docentes y alumnos universitarios de distintas especialidades, como así también docentes y técnicos pertenecientes a un establecimiento de educación superior no universitaria, Itec Río Cuarto. Esto, motivado por el convencimiento y necesidad que los problemas ambientales deben ser abordados en forma interdisciplinaria, y las estrategias de intervención que se proponen deben estar integradas con los aportes de cada una de las disciplinas intervinientes.

ESTUDIOS E INVESTIGACIONES APLICADAS A LA GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RESIDUOS SOLIDOS URBANOS EN PEQUEÑAS POBLACIONES DE LA REGIÓN CENTRAL DE LA PROVINCIA DE CÓRDOBA.

El presente proyecto se propone investigar de modo integral el problema de los residuos sólidos en varios municipios de la zona centro de la Provincia de Córdoba, elaborar y colaborar con la ejecución de soluciones concurrentes al manejo, atenuación o resolución del problema. La filosofía tecnológica que se asume frente al problema de los residuos sólidos urbanos (RSU) es la de investigar formas y procesos tendientes a aplicar en sitios concretos políticas propuestas a nivel nacional (Estrategia Nacional para la Gestión Integral de Resíduos Sólidos Urbanos, ENGIRSU), consistentes en promover la separación de los resíduos en su lugar de origen, en diferentes categorías que permitan su manejo; su clasificación en aquellas que permitan su reciclado o utilización; y la disposición final del resto mediante técnicas ambientalmente adecuadas. Este tipo de procesos está bastante estudiado en el caso de ciudades grandes (n>200.000 habitantes), pero sus propuestas no son facilmente adaptables a pequeñas poblaciones, principalmente por una cuestión de escalas. Sin embargo, éstas últimas pueden tener a su favor una respuesta social más fácil de construir, sobre todo a partir de la comprensión del problema que representan los RSU y el costo que involucra su gestión, teniendo además como fortaleza adicional la disponibilidad de terrenos libres en sus cercanias. El desarrollo del proyecto incluye tareas de relevamiento y estudio de las situaciones existentes en las diferentes poblaciones y el establecimiento de una linea de base para cada una de ellas. Como aplicaciones surgidas de lo anterior, se llevarán a cabo actividades de tipo socio cultural para promover la conciencia de la separación de los resíduos en los hogares; el diseño y desarrollo de manuales e instructivos para facilitar la tarea; la capacitación de jóvenes estudiantes secundarios en las diferentes localidades, para sumarlos como gestores culturales en el tema; el diseño de sistemas asociativos para las tareas de clasificación y reciclaje; la asistencia técnica para integrar sistemas de manejo y/o comercialización conducentes a la sustentabilidad del proceso (al menor costo posible para los municipios); el diseño y desarrollo de tecnologías simples para las operaciones que requiera el manejo de cada categoría; el estudio -en cada caso- del mejor proceso de disposición final de los residuos remanentes; el estudio de la posible presencia de contaminantes o tóxicos; la elaboración de documentos que posibiliten extender los resultados alcanzados a otras localidades. Se trata de un proyecto de investigación aplicada a la búsqueda de soluciones adaptadas para cada uno de los municipios seleccionados. Entre ellos podemos encontrar algunos que ya han iniciado con relativo éxito la etapa de separación en origen y requieren apoyo tecnológico y organizacional para las etapas siguientes y otros que aún no tienen nada iniciado. Hay municipios de diferente tamaño y naturaleza, unos con presencia industrial, otros principalmente agropecuarios. El proyecto se propone dos grandes objetivos generales: por un lado, operar sobre la conciencia social para sumar voluntades y conductas tendientes a simplificar el problema; reducir la generación de resíduos, clasificarlos y separarlos en origen según diferentes categorías y facilitar la gestión de recolección. Por otro lado se plantean desarrollos tecnológicos (ingenieriles) conducentes a simplificar y disminuir los costos de las operaciones de clasificación, recuperación o reciclado, o resolviendo aspectos que faciliten su transporte a los centros de recepción de cada categoría. Paralelamente se estudiarán temas particulares como son el manejo de residuos peligrosos y/o tóxicos; los residuos electrónicos; las sustancias químicas; los agroquímicos (abundantes en la región), etc.