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.

Modelado cinético y matemático de la reacción de gasificación catalítica de la glucosa en agua en condiciones supercríticas para la producción de hidrógeno

El Hidrógeno producido a partir de la biomasa procedente de los residuos de la planta de banano es considerado como un combustible altamente eficiente. Uno de los métodos más limpios para su obtención es la gasificación catalítica en agua en condiciones supercríticas, en donde se transforman los polisacáridos constitutivos de la biomasa (celulosa, hemicelulosa y lignina) en productos gaseosos de elevado valor. En el desarrollo de la reacción de gasificación es importante el diseño de un reactor de forma que este proporcione el hidrógeno de manera segura y respetuosa con el medio ambiente. De los elementos que determinan el diseño de un reactor, en este artículo se estudiaron la cinética intrínseca y el balance de materia. En la cinetica de la reacción se tomó como compuesto modelo de la biomasa a la glucosa, por ser el grupo estructural representante de la celulosa. Se develaron las diferentes reacciones intermedias que influyen en el rendimiento a hidrógeno. Posteriormente, se plante´o la ecuación de balance diferencial para la glucosa, modelo matemático que fue resuelto mediante Fortran 95 aplicando el algoritmo numérico de Thomas. Los resultados obtenidos revelaron que a fracciones másicas más bajas de glucosa los niveles de conversión son más elevados.

Mesoporous mixed Nb2O5-ZrO2 catalysts for dehydration of glucose into 5-hydroxymethylfurfural

Biomass is the world’s most important renewable carbon source, whose major component, carbohydrates, can be valorized by transformation into biofuels and high value-added chemicals. Among the latter, 5-hydroxymethylfurfural (HMF), obtained by C6 carbohydrates dehydration, is a versatile and key intermediate for the production of a large spectrum of biobased chemicals. Different catalytic systems have been evaluated for HMF production, mostly based on heterogeneous catalysis as alternative to the use of conventional mineral acids [1]. Moreover, niobium oxide has shown interesting properties as acid catalyst for dehydration of sugars [2-3]. On the other hand, the high surface area and large pore size of mesoporous solids make them suitable for many catalytic processes. In the present work, the dehydration of glucose to HMF has been evaluated by using different mesoporous mixed Nb2O5-ZrO2 in a biphasic water–Methyl Isobutyl Ketone (MIBK) solvent system to avoid the HMF degradation. Different experimental parameters, such as reaction temperature and time, as well as the addition of CaCl2 have been studied in order to maximize the HMF yield.N2 adsorption-desorption isotherms have corroborated the mesostructured character of catalysts, being all isotherms of Type IV according to the IUPAC classification. BET surface area decreases for catalysts with higher Zr content (Table 1). Likewise, pore volume and average pore diameter values diminish after Zr incorporation. Concerning the acid properties, a clear correlation between Nb and acidity can be observed, in such a way that total acidity, as deduced from NH3-TPD, decreases when the Zr content rises, and consequently the amount of Nb is reduced.These mesoporous Nb-Zr catalysts have been tested in the dehydration of glucose to HMF at 175 ºC under batch operation in aqueous solution, using MIBK as co-solvent. It can be observed that both glucose conversion and HMF yield increase with the Nb content, being maximum (90% and 36%, respectively) after 90 minutes for Nb2O5. This trend changes when CaCl2 is added to the reaction medium, improving the catalytic performance of mixed oxides and ZrO2, but Nb2O5 maintains similar results than without salt addition. This could be justified by the interaction between CaCl2 and Lewis acid sites, since zirconium oxide possesses a higher amount of this acid sites type.

Modelamiento dinámico de la cadena de suministro de durazno con lazo cerrado

57 p.

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.

Evaluación biológica poblacional de macha (Mesodesma donacium, Lamarck 1818) en la provincia de Islay, Arequipa. Febrero 2015

La evaluación se realizó entre el 20 y 26 de febrero 2015, el área de distribución de la macha comprendió la playa entre punta Corio y Sombrero Chico en la provincia de Islay; no se registró entre el Boquerón y La Ensenada. La mayor concentración se observó entre Las Cuevas y El Tablón (área de repoblamiento de Islay). La densidad relativa de las estaciones/transectos varió entre 0 y 20,39 ejem/m2. El área efectiva de distribución se calculó en 1´413.514 m2, se estimó abundancia en 7´722.393 ejemplares y biomasa total 147,58 t. Se analizó biométricamente 2.612 ejemplares, la talla varió entre 26 y 90 mm de longitud valvar (LV), con moda principal en 62 mm y secundaria en 76 mm, la longitud promedio fue 59,17 mm, el 89,43% estuvo debajo de la Talla Mínima de Captura (TCM= 70 mm). Los perfiles medios de playa fueron de pendiente suave que varió entre 1,00° y 1,72°; en el Sector sur (Punta de Bombón) se observó playas intermedias acercándose a los límites de playas disipativas (Ω entre 3,14 y 5,92), en el Sector norte (Dean Valdivia - Mejía) se observaron playas intermedias - disipativas (Ω entre 4,53 y 5,22). La temperatura superficial del mar varió entre 16,4 y 21,0 °C, promedio 18,2±0,02 °C. En el análisis del plancton, entre El Molle y Cardones y El Conto y Mejía, se observó larvas D y umbonadas con características similares a Mesodesma donacium.

Evaluación de bancos naturales de concha de abanico (Argopecten purpuratus) y de pulpo (Octopus mimus). Isla Lobos de Tierra (Noviembre 2009)

Se efectuó la evaluación de bancos naturales de concha de abanico y pulpo del 7 al 16 de noviembre del 2009. La concha de abanico se distribuyó entre 06°21’07,8’’ y 06°26’04,4’’S al noreste de Cabo Cruz y sur de Peña Negra, con densidades absolutas de 1 a 178 ejem.m-2, en profundidades de 12 a 27 m; las tallas variaron entre 2 y 100 mm de altura valvar, media 41 mm, presentando moda principal en 37 mm y dos modas secundarias en 4 y 79 mm; predominaron ejemplares desovantes (37%) y madurantes (29%), se detectó el 26% de inmaduros. La biomasa de concha de abanico fue estimada en 8.877 t y la población en 865 millones de individuos. El stock de juveniles (<25 mm) fue 96 millones de ejemplares (11% de la población) y 36 t, el stock explotable (≥65 mm) fue 83 millones de individuos y 4.376 t. El pulpo se encontró pobremente distribuido en los alrededores de la isla; la talla varió entre 85 y 150 mm de longitud del manto. El 100% de lo capturado tuvo peso inferior al mínimo legal de extracción (1 kg). Hembras y machos estuvieron en estadios en desarrollo y maduros (66,67%).

Effect of nitrogen fertilization on soil microbial biomass in an Oxisol cultivated with irrigated barley in the Brazilian Cerrado.

Abstract:The aim of this study was to evaluate the effect of different nitrogen doses and five period of sample collection, on soil microbial biomass - nitrogen (SMB-N), total nitrogen (total N) and percentual ratio of the microbial biomass and total N (SMB-N/total N) in a Oxisol cultivated with barley (Hordeum vulgare L.). The experiment was installed in June, 2005, in an area located at Embrapa Cerrados, Federal District. The experimental design was a randomized block, with three replicates. The plots received doses of nitrogen: 20 - 40 - 80 kg ha-1 N and a control without it and the subplots were period of soil sample. Three applications of N were realized: 10 kg ha-1 on the 5th day (06/14) after sowing; the rest of N was parceled in two applications with fertigation, on tillage, on the 27th (07/08) DAP, e no 43rd (07/22) DAP. Soil samples layer (0 - 10 cm deep) were collected for (SMB-N) determination and total N in six periods: 02 days before of the first fertigation; 02 days after of the first fertigation; 04 days before of the last fertigation and 04 days after of the last fertigation; on flowering stage and after harvesting. There was effect of the doses of N and the period of soil collection on the SMB-N, total N and in the ratio SMB-N/total N. The average values of total N revealed steadier in short-term (cycle of the culture) and this was not a good parameter to evaluate the behavior and N transformations in the soil-plant system. Resumen: El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de diferentes dosis de nitrógeno y cinco período de muestreo en la biomasa microbiana del complejo suelo - nitrogeno (BMS-N), nitrógeno total (N total) y la relación porcentual de la biomasa microbiana y N total (BMS-N/N total) en un Oxisol cultivado con cebada (Hordeum vulgare L.). El estudio se inició en junio de 2005 en la estación experimental de la Empresa de Pesquisa Agropecuaria (Embrapa-Cerrados), Distrito Federal, Brazil. El experimento se dispuso en bloques al azar con tres repeticiones. Las parcelas recibieron dosis de nitrógeno: 20 - 40 - 80 kg/ha de N más un control sin N, y las subparcelas fueron el periodo de muestro. Las aplicaciones de N se realizaron de la forma siguiente: cinco días después de la siembra (dds) se aplicaron 10 kg/ha y el resto de la dosis se aplicó con fertirrigación en dos dosis 27 y 43 dds. Las muestras de suelo (0-10 cm de profundidad) para determinar BMS-N y N total fueron tomadas, 2 días antes e igual número de días después de la primera fertirrigación y 4 días antes y después de la última, en floración y después de la cosecha. No se encontró efecto de las dosis de N y el período de muestreo en el BMS-N, N total y en la relación BMS-N/N total. Los valores medios de N total fueron más estable en el corto plazo (ciclo de la cultivo) lo que indica que éste no es un buen parámetro para evaluar la dinámica del N y sus transformaciones en el sistema suelo-planta.

CAMBIO GLOBAL: CAMBIO CLIMÁTICO GLOBAL, GLOBALIZACIÓN Y NUEVA DIVISIÓN INTERNACIONAL DEL TRABAJO

En los procesos globales dos problemas han venido ganando especial atención durante las dos últimas décadas: son ellos el cambio climático y la globalización económica. En respuesta al primero, los países más industrializados han venido promoviendo acuerdos internacionales orientados a la disminución de gases contaminantes de la atmósfera, destacándose entre ellos el Acuerdo de Kioto, de 1997, cuyos impactos sobre la planificación económica no se hicieron esperar.De manera simultánea, cambio climático global y globalización económica se relacionan, en tanto para enfrentar al primero, se invoca la sustitución de combustibles fósiles y se promueve la producción de biocombustibles, entre otras fuentes alternativas de energía. Por esta vía se induce una nueva división internacional del trabajo, caracterizada por una asignación de tareas no solo de conservación de ecosistemas y producción de biomasa a los países en desarrollo sino de producción de la materia prima para los biocombustibles, cuyo proceso de transformación es de manera inmediata monopolizado por la tecnología de los países centrales.En el conjunto de impactos previsibles ante esta nueva división internacional del trabajo se pueden mencionar los procesos de cambio en los usos del suelo y/o la ampliación de la frontera agrícola para facilitar los cultivos de palma de aceite, caña de azúcar, yuca, maíz, soya y sorgo; la elevación de los precios de productos agrícolas de la canasta básica alimentaria de la población de los países dependientes: maíz, yuca, caña de azúcar; la transformación de ecosistemas en sus componentes de flora y fauna, asociados al establecimiento de monocultivos de plantación; el desplazamiento forzado de población rural por presión de inversionistas amparados en grupos paramilitares y actitud cómplice del gobierno; el crecimiento de la dependencia científico tecnológica y alimentaria de los países en desarrollo con respecto a los países “desarrollados”.

INCENDIOS FORESTALES Y DEGRADACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS TERRESTRES: IMPACTOS LOCALES Y EMISIONES GLOBALES. EXPLORACIÓN DE LA SITUACIÓN EN EL ESTADO DE MÉXICO

En el Estado de México la degradación de los ecosistemas terrestres, tiene profundas raíces históricas y sociales. La agrarización de las tierras forestales, las políticas de fomento a las actividades agropecuarias, la marginación social y la pobreza de la mayor parte de los poseedores del bosque, el agua y la tierra, cuyas prácticas de aprovechamiento perpetúan el deterioro de los recursos naturales y de sus condiciones de vida. Entre las prácticas agrarias ancestrales que desencadenan la degradación de los ecosistemas terrestres destaca la quema de la vegetación natural para incrementar la superficie de cultivo y ganadera. A partir de 1998 se hizo más estricto el calendario de quemas controladas y ha tenido mayor difusión el uso de prácticas seguras para realizar quemas, sin embargo, todavía el causal de incendio más importante sigue siendo el escape y falta de control de incendios agropecuarios. La superficie afectada por los incendios incluye la superficie quemada y aquella que ha sufrido alguna alteración, el daño reduce rápidamente la superficie de vegetación natural, acelera la degradación de los suelos y atenta contra los bienes y servicios ecológicos que proveen, también ocasiona la eliminación de sumideros de carbono atmosférico fundamentales para regular los cambios de clima y contribuye de manera directa en el incremento de la emisión de gases de efecto invernadero por la combustión de la biomasa asociada.