RCGI V31 N63
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REVISTA DEL CENTRO DE<br />
GRADUADOS E INVESTIGACIÓN<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
ISSN-0185-6294 Año XXXI Núm. 63 19 octubre 2016<br />
Biotecnología<br />
Bioingeniería<br />
Edición especial
SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR<br />
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
CONSEJO EDITORIAL DEL INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
MC. MIRNA MANZANILLA ROMERO<br />
PRESIDENTA<br />
DR. HEBERT DE JESÚS DÍAZ FLORES<br />
ING. MANUEL SOLÍS TREJO<br />
ING. RAMIRO A. ALPIZAR CARRILLO<br />
MC. TERESITA I. CHAN ESTRELLA<br />
LAET. GABRIELA HERRERA MAGAÑA<br />
ING. VICENTE RIVERA CORONADO<br />
ISC. FRANCISCO CÁRDENAS PIMENTEL<br />
ING. JACQUELINE MELO GARCÍA<br />
SECRETARIO ACADÉMICO<br />
SECRETARIO DE RELACIONES INTERNAS Y EXTERNAS<br />
SECRETARIO DE FINANZAS Y COMERCIALIZACIÓN<br />
SECRETARIA TÉCNICA<br />
JEFE DE INFORMACIÓN<br />
JEFE DE EDICIÓN Y PRODUCCIÓN<br />
JEFE DE EDICIÓN DIGITAL<br />
JEFE DE RESGUARDO Y DISTRIBUCIÓN DE PUBLICACIONES<br />
SOCIEDAD MEXICANA DE BIOTECNOLOGÍA Y BIOINGENIERÍA<br />
DELEGACIÓN YUCATÁN<br />
COMITÉ CIENTIFICO<br />
DRA. MÓNICA GUADALUPE LOZANO CONTRERAS<br />
DR. ROBERTO ZAMORA BUSTILLOS<br />
DR. FELIPE VÁZQUEZ FLOTA<br />
DR. GABRIEL LIZAMA UC<br />
DR. LUIS ALFONSO RODRÍGUEZ GIL<br />
DR. VÍCTOR TOLEDO LÓPEZ<br />
DRA. SARA LUZ NAHUAT DZIB<br />
DRA. SARA SOLÍS PEREIRA<br />
ING. JOSÉ LUIS GIORGANA FIGUEROA<br />
INIFAP, MOCOCHA YUCATÁN<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CONKAL<br />
CENTRO DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS DE YUCATAN, A.C.<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
Portada: El maíz (Zea mays)<br />
Es una publicación especial del Instituto Tecnológico de Mérida. Los artículos firmados son responsabilidad de su autor. Se autoriza<br />
la reproducción si se cita la fuente, edición de 250 ejemplares, Avenida Tecnológico S/N., Mérida, Yucatán, C.P. 97118, Tel: (999)<br />
964-5000
S O C I E D A D M E X I C A N A D E B I O T E C N O L O G Í A Y B I O I N G E N I E R Í A ,<br />
D E L E G A C I Ó N Y U C A T Á N<br />
C O M I T É H O N O R Í F I C O<br />
L IC. R O L A N D O R. Z A P A T A B E L L O<br />
GOBERNADOR CONSTITUCIONAL DEL ESTADO DE YUCATÁN<br />
M C . M I R N A A. M A N Z A N I L L A R O M E R O<br />
DIRECTORA DEL INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA<br />
MC. P E D R O A. H A R O R A M Í R E Z<br />
DIRECTOR DEL INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CONKAL<br />
D R . J O S É V E R A S T E G U I C H Á V E Z<br />
DIRECTOR DEL CIR-SURESTE DEL INIFAP<br />
M E S A D I R E C T I V A<br />
2014- 2016<br />
D RA. M Ó N I C A G U A D A L U P E L O Z A N O C O N T R E R A S<br />
P R E S I D E N T A<br />
D R . R O B E R T O Z A M O R A B U S T I L L O S<br />
V I C E P R E S I D E N T E<br />
D R . G A B R I E L L I Z A M A U C<br />
S E C R E T A R I O<br />
D RA. S A R A L U Z N A H U A T D Z I B<br />
T ESO R E R A<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
P R O L O G O<br />
La Biotecnología y la Bioingeniería como ciencias teóricas, científicas y aplicadas<br />
han dejado muestra de su importancia como una de las herramientas más<br />
importantes en la generación de nuevas tecnologías, que benefician a todo nuestro<br />
entorno. Adicionalmente estas disciplinas siguen siendo una herramienta de<br />
primordial importancia, para seguir formando jóvenes, científicos y técnicos, que<br />
contribuirán al desarrollo y fortalecimiento de la práctica de esta actividad.<br />
Este año la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería (SMBB)<br />
delegación Yucatán, celebra su 15º Aniversario organizando, difundiendo y<br />
mejorando la Biotecnología y Bioingeniería de la región. Esta Delegación se<br />
formó por primera vez en 2000 en la ciudad de Mérida, Yucatán. Es importante<br />
señalar que esta delegación nació como una necesidad para que el Sureste del País<br />
comenzara a fortalecerse en el área de la Biotecnología, cumpliendo además con<br />
parte de los objetivos de la SMBB nacional, que son difundir entre sus<br />
agremiados, técnicos, comunidad estudiantil, productores y público interesado,<br />
los temas y conceptos más relevantes de la Biotecnología y Bioingeniería.<br />
A lo largo de estos 15 años se han tenido integrantes entusiastas, los cuales<br />
continúan favoreciendo con sus conocimientos, todas las actividades de las<br />
diferentes mesas directivas que han trabajado para incrementar la membresía de<br />
socios, organizar con éxito los Congresos Regionales, así como la edición de un<br />
libro que resume la importancia de la Biotecnología en Yucatán y sin dejar pasar<br />
por alto, los logros que se tienen en la región en materia de Biotecnología.<br />
En el marco del VIII Congreso de Biotecnología y Bioingeniería del Sureste,<br />
queremos dar el reconocimiento a todos los integrantes de la SMBB delegación<br />
Yucatán, por haber comenzado esta actividad y mantenerla viva en los últimos 15<br />
años. Este congreso se ha consolidado a través de los años primordialmente por la<br />
ayuda constante de nuestros integrantes entusiastas. A todos ellos nuestro<br />
reconocimiento por haber comenzado esta actividad y a los que se han integrado<br />
para que nuestra delegación continúe activa como en los últimos años.<br />
Queremos expresar nuestro más profundo reconocimiento y agradecimiento a las<br />
personas e instituciones cuya colaboración es y será vital para que se logren<br />
nuestras metas. También debemos expresar nuestro reconocimiento a la Mesa<br />
Directiva fundadora de nuestra Delegación integrada por el Dr Jorge Santamaría,<br />
la Dra Sara Solis, la Dra. Marcela Zamudio, el Dr Gerardo Rivera y el Dr. Armado<br />
Cahue. De manera especial reconocer la labor de la Dra. Marcela Zamudio, quien<br />
ha inyectado entusiasmo y amor por la Biotecnología y Bioingeniería, a todos los<br />
alumnos de la FIQ-UADY, quienes en años recientes fundaron la Sociedad<br />
Estudiantil Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería, Delegación Yucatán<br />
(SEMBBY), quienes están comprometidos con el desarrollo, difusión y práctica<br />
de esta disciplina en el Estado.<br />
Dra. Mónica Guadalupe Lozano Contreras<br />
Presidenta de la Mesa Directiva SMBB, 2014-2016.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
C O N T E N I D O<br />
ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD OVÁRICA DE OVEJAS DE PELO CON OVARIOTOMÍA UNILATERAL<br />
Hernández-Montiel, W., Valencia-Ríos, A., Zamora-Bustillos R 1 ; Alcaraz-Romero, A ., y Ramón-Ugalde J.P. .................. 1<br />
DETECCIÓN TEMPRANA DE LA MAREA ROJA CON EL USO DE IMÁGENES SATELITALES<br />
Rodríguez-Gil, L.A., Reyes-Sosa, C.F., Gallardo-Barajas, C., Giorgana-Figueroa, J.L., y Nahuat-Dzib, S.L.. .................. 3<br />
VARIABILIDAD Y DIVERSIDAD GENÉTICA DEL CARACOL Lobatus gigas, (GASTROPODA: STROMBIDAE) EN<br />
LA PENÍNSULA DE YUCATÁN, MÉXICO.<br />
Tello, J., Jiménez, N. y Chan,A. ....................................................................................................................................... 8<br />
DETERMINACIÓN DE LAS VARIACIONES PROMEDIO DE LAS VELOCIDADES DE VIENTO EN PUERTOS DEL<br />
ESTADO DE YUCATÁN<br />
Rodríguez-Gil, L.A., Reyes-Sosa, C., Cecilio-Rejón, B. yAlvarado-Acosta, E.A. . ......................................................... 12<br />
PREDICCIÓN BIOINFORMÁTICA Y VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DE RUTAS METABÓLICAS ASOCIADAS A<br />
ESTRÉS ABIÓTICO EN Physcomitrella patens<br />
Orbe Sosa, Z., Martínez Núñez, M.A. y Villalobos López, M.A. .................................................................................... 15<br />
REMOCIÓN DE CROMO (VI) EN SOLUCIÓN ACUOSA POR LA BIOMASA DE AMARANTO (Amaranthus caudatus)<br />
Pacheco Castillo, N.C., Cárdenas González, J.F., Moctezuma Zárate, M.G., Martínez Juárez, V.M., Rodríguez Pérez, A. y<br />
Acosta Rodríguez, I. ....................................................................................................................................................... 18<br />
AUSENCIA DE NEUROTOXICIDAD Y ESTRÉS OXIDATIVO EN EISENIA FOETIDA EXPUESTA A CLORPIRIFOS<br />
Sandoval-Gío, J.J., Rodríguez-Fuentes, G., Peraza-Luna, F.A., Alcocer-Domínguez, J.C., Méndez-Can, L.R. y Matos-<br />
Canul, E.E. ..................................................................................................................................................................... 22<br />
DETERMINACIÓN DEL ESTADO TRÓFICO DE UNA LAGUNA URBANA<br />
Ramos Mayo. C.P. y Aguilar García, L. ........................................................................................................................ 25<br />
ANÁLISIS DE DIFERENTES SUSTRATOS EN LA GERMINACIÓN Y MULTIPLICACIÓN IN VITRO DE<br />
ORQUÍDEAS SILVESTRES DEL ESTADO DE CAMPECHE<br />
Velázquez Kú, V.N., José del C. Quijano-Avila, J.C. y Rodríguez-Ávila, N.L. ............................................................... 28<br />
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DEL PROCESO DE REDUCCIÓN DE UN SULFATO EN UN<br />
REACTOR UASB<br />
Pérez Díaz, M.I., Bermeo Fernandez, L.A. y Guerrero Barajas, C.. ................................................................................ 32<br />
ESTABLECIMIENTO in vitro DEL MANGLE NEGRO (Avicennia germinans L.) PARA EL APROVISIONAMIENTO DE<br />
MATERIAL BIOLÓGICO<br />
Ceballos, E., Giorgana, J., Rodríguez, L., Reyes, C., Nahuat, S., Mandujano, P. y Lozano Contreras, M.G. ............... 36<br />
RELACIÓN ENTRE EL ESTRÉS POR ALUMINIO Y LA BIOSÍNTESIS DE CAFEÍNA EN SUSPENSIONES<br />
CELULARES DE Coffea arabica L.<br />
Pech-Kú, R.J., Muñoz-Sánchez, J.A., Monforte-González, M., Vázquez-Flota, F. y Hernández-Sotomayor, S.M.T.. ... 39<br />
TRATAMIENTO DEL TINTE ÍNDIGO CARMÍN CON BIOMASA DE Trametes hirsuta Bm-2<br />
Alvarez, I., Ancona, W., Lizama, G., Tamayo, J. y Solís, S. ......................................................................................... 42<br />
DETECCIÓN DE LA PRESENCIA DE Pythium sp. EN CULTIVOS HORTÍCOLAS Y ORNAMENTALES DE IMPACTO<br />
ECONÓMICO EN YUCATÁN<br />
Pereyda-González, J., Úc-Várguez, A., Cano-Sosa, J., Torres, C., y Hernández-Sotomayor, S.M., Ramos-Diáz, A. ...... 45<br />
PROCESO DE GENERACIÓN CELULAR Y DESARROLLO MORFOLÓGICO IN VITRO DE LA PLANTA<br />
MEDICINAL Aloe vera<br />
Baas Baas, C., Nahuat-Dzib, S., Giorgana-Figueroa, J., Reyes-Sosa, C., Rodríguez-Gil, L., Pacheco-Medina, C.,<br />
Guerrero-Sánchez, C., Valdez Patrón, A. y Lozano-Contreras, M.G. .............................................................................. 48<br />
MADURACIÓN Y GERMINACIÓN in vitro DE EMBRIONES SOMÁTICOS DE BANANO CV. ENANO GIGANTE<br />
López-Gómez, P., Escobedo-GraciaMedrano, R.M., Youssef, M., Enríquez-Valencia, A.J., Iracheta-Donjuan, L. y Ku-<br />
Cahuich, R.. ................................................................................................................................................................... 51<br />
VARIACIÓN SOMACLONAL EVALUADO MEDIANTE MARCADORES MOLECULARES EN LA REGENERACIÓN<br />
IN VITRO DE BANANO CV. MANZANO<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
López-Gómez, P., Escobedo-GraciaMedrano, R.M., Youssef, M., Enríquez-Valencia, A.J., Ku-Cahuich, R. y Iracheta-<br />
Donjuan, L. ..................................................................................................................................................................... 54<br />
DETECCIÓN DE ÁCIDO BETULÍNICO Y URECHITOLES EN LAS RAÍCES TRANSFORMADAS CON EL GEN DE LA<br />
PROTEÍNA ROJA FLUORESCENTE DE Pentalinon andrieuxii<br />
Cano Tun, M.G., May Mendoza, P., Ramírez Albores, E., Jiménez Aguilar, L., García Sosa, K., Peña Rodríguez, L.M.,<br />
Avilés Berzunza, E. y Godoy Hernández, G.C.. .............................................................................................................. 58<br />
ANÁLISIS HISTOLÓGICO DEL PROCESO MORFOGÉNICO DE Bixa Orellana<br />
Chi Chi, L.C., Barredo Pool, F.A., Hernández, G.G., Rivera Madrid, R., Pinzón López, L. y Villanueva Cohuoh, E.. .... 62<br />
REGENERACIÓN DE PLANTAS A PARTIR DE RAÍCES TRANSFORMADAS DE Pentalinon andrieuxii (Müll. Arg.)<br />
Hansen & Wunderlin CON EL GEN DE LA PROTEÍNA ROJA FLUORESCENTE<br />
May Mendoza, A.P., Elidé Avilés Berzunza 1 , Luis Manuel Peña Rodríguez 2 , Karlina García Sosa 2 y Gregorio Godoy<br />
Hernández 1 . .................................................................................................................................................................... 65<br />
MICROPROPAGACIÓN DE CLONAS REGENERADAS A PARTIR DE LOS EXPLANTES DE HIPOCÓTILO DE<br />
CUATRO MORFOTIPOS DE Bixa orellana<br />
Llanes-Cocom, J.R., Ávila-Cervantes, R., Cano-Tun, M., Valladares-García, P., Pérez-González, A., Carrillo-Pech, M.,<br />
Avilés-Berzunza, E., Rivera-Madrid, R., Pinzón-López, L., Villanueva-Couoh, E. y Godoy-Hernández, G.. ................. 69<br />
ACTIVIDAD ANTAGONISTA DE BACTERIAS AISLADAS DEL SUELO DEL GÉNERO Streptomyces CONTRA<br />
HONGOS FITOPATÓGENOS<br />
Ek-Cen, A., Torres-Calzada, C.G. y Evangelista-Martínez, Z. ......................................................................................... 72<br />
ESTABLECIMIENTO DE UN CULTIVO PRIMARIO A PARTIR DE LA PULPA DENTAL HUMANA COMO MODELO<br />
DE ESTUDIO PARA LA DIFERENCIACIÓN CELULAR<br />
Mercado-Rubio, M.D., Rivas-Aguayo, A.G., González López, C.F., Peñaloza Cuevas, R., Villicaña Torres, M.C., Nic<br />
Can, G. y Rodas Junco, B.A. ........................................................................................................................................... 75<br />
BÚSQUEDA DE NUEVOS COMPUESTOS BIO-ACTIVOS CONTRA EL PATÓGENO OPORTUNISTA Candida<br />
albicans ATCC10231<br />
Córdova-Dávalos, L.E., Escobedo-Chávez, K.G. y Evangelista-Martínez, Z. .................................................................. 78<br />
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LAS ESCUELAS PRIMARIAS<br />
"GUERRA DE CASTAS" Y "WENCESLAO ALPUCHE" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL. TIHOSUCO, FELIPE<br />
CARRILLO PUERTO, QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
Franco–Monsreal, J., Rodríguez–López, Y.A., Serralta–Peraza, L.E.S., Hernández–Gómez, J.R. y Mota–Magaña, L. ... 82<br />
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LAS ESCUELAS PRIMARIAS "BENITO<br />
JUÁREZ" Y "LEONA VICARIO" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL. SAN JUAN ORIENTE, JOSÉ MARÍA<br />
MORELOS, QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
Franco–Monsreal, J., Tut–Yam, O.E., Serralta–Peraza, L.E.S., Hernández–Gómez, J.R. y Mota–Magaña, L. ................. 85<br />
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LA "ESCUELA SECUNDARIA<br />
TÉCNICA No. 8" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL. TIHOSUCO, FELIPE CARRILLO PUERTO, QUINTANA<br />
ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
Franco–Monsreal, J., Hernández–Huchin, M.C., Serralta–Peraza, L.E.S., José Ricardo Hernández–Gómez, J.R. y Mota–<br />
Magaña, L. ...................................................................................................................................................................... 88<br />
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LA ESCUELA PRIMARIA "MIGUEL<br />
HIDALGO" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL. SAN LUIS, FELIPE CARRILLO PUERTO, QUINTANA ROO,<br />
MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
Franco–Monsreal, J., Pat–Uitzil, Y.R., Serralta–Peraza, L.E.S., Hernández–Gómez, J.R. y Mota–Magaña, L. .............. 91<br />
EXTRACCIÓN ASISTIDA POR ULTRASONIDO DE COMPUESTOS BIOACTIVOS PROCEDENTES DE CHILE<br />
XCAT’IK (Capsicum annuum L. var. annuum)<br />
Vásquez Hernández, C., Medina Torres, N.C., Covarribias-Cárdenas, A.G., Ayora-Talavera, T.R., García Cruz, N.U. y<br />
Pacheco-López, N.A. ...................................................................................................................................................... 94<br />
EFECTO DEL SECADO DE HOJAS DE STEVIA SOBRE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y CONTENIDO DE<br />
COMPUESTOS POLIFENÓLICOS<br />
Martínez-Morales, M., Covarrubias-Cárdenas, A.G., Medina-Torres, N.C., Ayora-Talavera,T.R., García-Cruz, N.U. y<br />
Pacheco-López, N.A. ...................................................................................................................................................... 98<br />
ii REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
CARACTERIZACION Y ANALISIS SENSORIAL DE GALLETAS HECHAS CON HARINAS DE YUCA, AVENA Y<br />
PLATANO MACHO<br />
Frison, M., Patrón-Vázquez, J.A., Ayora-Talavera, T.R., Ocampo, P., Garcia-Cruz, N.U. y Pacheco-López, N.A. .......101<br />
DETERMINACION DEL PODER EDULCORANTE DE UN EXTRACTO CRUDO ACUOSO DE Stevia rebaudiana<br />
MEDIANTE ANALISIS SENSORIAL<br />
Frison, M., Medina-Torres, N.C., Patrón-Vázquez, J.A., Ayora-Talavera, T.R., García-Cruz, N.U. y Pacheco-López, N.A.<br />
.....................................................................................................................................................................................105<br />
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD PROTEOLÍTICA DE EXTRACTOS CRUDOS DE CHAYA (Cnidoscolus<br />
chayamansa) VARIEDAD MANSA Y PICUDA<br />
TRATAMIENTO ENZIMÁTICO Y MICROBIANO DE UN EFLUENTE SINTÉTICO CON FENOLES<br />
Calderón, O., Ancona, W., Lizama, G., Rivera, G. y Solís, S. .......................................................................................111<br />
PARTICIPACIÓN DE LA ENZIMA SUPERÓXIDO DISMUTASA Y LA PRODUCCIÓN DEL PERÓXIDO DE<br />
HIDRÓGENO EN LA TOLERANCIA AL ALUMINIO DE SUSPENSIONES CELULARES DE Coffea arabica L.<br />
Esquivel-Hernández, L.Y., Muñoz-Sánchez, J.A., Miranda-Ham, M.L., Ramírez-Benítez, J.E. y Hernández-Sotomayor,<br />
S.M.T. ...........................................................................................................................................................................114<br />
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE QUITOSANO DE BAJO, MEDIO Y ALTO PESO<br />
MOLECULAR SOBRE Escherichia Coli Y Staphylococcus Aureus POR MÉTODO DE MICRODILUCIÓN EN PLACA<br />
Herrera Pool, I.E., García Cruz, U. y Pacheco-López, N.A. ...........................................................................................118<br />
MAPA TECNOLÓGICO PARA EL APROVECHAMIENTO INTEGRAL Y SUSTENTABLE DEL SARGAZO DE<br />
ARRIBAZÓN<br />
Pasos-Carballo, L.A., Montalvo-Molina, M.J., Baas-Ek, J.D., Escamilla-Sánchez, J.B., Lizama-Uc, G., Tello-Cetina, J.,<br />
Solís-Pereira, S.E., Tamayo-Cortés, J.A. y Rivera-Muñoz, G. .......................................................................................122<br />
ESTABILIDAD OXIDATIVA DEL ACEITE DE Jatropha curcas L. EN DOS SISTEMAS DE EXTRACCIÓN<br />
Sánchez-Velázquez, J.U., Pacheco-López, N.A., López-Puc, G. y Ramos-Díaz, A. .......................................................125<br />
PRODUCCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE HARINA DE RAMÓN Brosimum alicastrum Sw.<br />
Olguin Maciel, E., Larqué Saavedra, A., Pérez Brito, D., Barahona Pérez, F., Solís Pereira, S., Lappe Oliveras, P., y<br />
Tapia Tussell, R. ...........................................................................................................................................................128<br />
DESLIGNIFICACIÓN DE LA PENCA DE Agave tequilana Weber var. AZUL COMO PRETRATAMIENTO PARA LA<br />
PRODUCCIÓN DE BIOHIDRÓGENO<br />
Munguía Aguilar, D., Alatriste Mondragón, F., González Ortega, O., Razo Flores, E:, Rangel Méndez, J.R. y Yáñez<br />
Espinosa, L. ..................................................................................................................................................................132<br />
ANÁLISIS IN SILICO DE ENZIMAS INVOLUCRADAS EN LA BIOSÍNTESIS DE LÍPIDOS EN Chlorella vulgaris<br />
Fernández-Sánchez, R., Tamayo-Ordoñez, Y., Ayil-Gutierrez, B., Sánchez-Teyer, L.R., Cordova-Quiroz, A.V., Tamayo-<br />
Ordoñez, F.A., y Tamayo-Ordoñez, M.C. ......................................................................................................................136<br />
PAPEL DE LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO OXÁLICO EN LA INTERACCIÓN CON METALES EN LA CEPA Ed8 DE<br />
Aspergillus niger var. Tubingensis<br />
Barajas Moreno, C.E., Morales Vargas, T.I., Romo Rodríguez, P., Huerta Rosas, B., Campos García, J. y Gutiérrez<br />
Corona, J.F.. ..................................................................................................................................................................139<br />
ESTUDIO DE LA DINÁMICA MICROBIANA POBLACIONAL DURANTE LA ESTABILIZACIÓN DE UN<br />
BIORREACTOR ANAEROBIO QUE DEGRADA EXCRETAS PORCÍCOLAS<br />
Pacheco-Silveira, A., Ruiz-Espinoza, J., Estrella-Gómez, N. y , Canul-Chan, M. ..........................................................141<br />
ESTUDIO DE LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE BIOSURFACTANTES EMPLEANDO ACEITE DE SOYA<br />
COMO SUSTRATO<br />
Chalé-Can, G.R., Canul-Chan, M. y Zepeda Pedreguera, A. ..........................................................................................143<br />
INMUNOCITOLOCALIZACIÓN DE UNA PROTEÍNA DING EN SEMILLAS DE CHILE HABANERO<br />
Madera-Piña, D., Brito-Argáez, L., Kú-González, A., Villanueva-Méndez, M., Echevarría-Machado, I., Escobedo Gracia-<br />
Medrano, R.M. y Islas-Flores, I. ....................................................................................................................................145<br />
ANÁLISIS DE LA REDUNDANCIA GÉNICA EN LA RUTA DE SÍNTESIS DE ALCALOIDES<br />
BENCILISOQUINOLÍNICOS EN Argemone mexicana L.<br />
Vergara-Olivares, M., Tamayo-Ordoñez, Y., Monforte-Gonzalez, M. y Vázquez-Flota, F. ............................................147<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63<br />
iii
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
NUEVOS REPORTES DE HONGOS MICORRIZÓGENOS ARBUSCULARES EN Agave potatorum, SU IMPORTANCIA<br />
Y VIABILIDAD EN LA AGRICULTURA<br />
Hernández-Morales, J.L., López-Sánchez, C. y Palma-Cruz, F.J. .................................................................................. 149<br />
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE EXTRACTOS METANOLICOS DE LA PLANTA Caesalpinia<br />
pulcherrima<br />
Luna, C., Góngora, Y., Olivera, L. y Moguel, F. ........................................................................................................... 151<br />
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE EXTRACTOS ACUOSOS DE LA PLANTA Caesalpinia<br />
pulcherrima<br />
Góngora, Y., Luna, C., Lizama, G., Alvarado, A. y Moguel. F. .................................................................................... 152<br />
EVALUACIÓN IN VITRO DEL EFECTO DE LA FRACCIÓN G10P1.7.57 Y LA PROTEÍNA DING DE CHILE<br />
HABANERO SOBRE EL CRECIMIENTO DE LÍNEAS TUMORALES<br />
Tamayo-Sansores, J.A., Brito-Argaez, L.G., Castillo, C., Moo-Puc, R.E. e Islas Flores, I.R.......................................... 153<br />
EFECTO DE LAS EPIDEMIAS EN LA PRODUCCIÓN DE BIOMASA VEGETAL, RENDIMIENTO DE FRUTOS Y<br />
ALTERACIÓN FISIOLÓGICA EN TRES VARIEDADES DE CHILE HABANERO (Capsicum chinense)<br />
Chan- May, Y.J., Ruiz-Sánchez, E., Moreno-Valenzuela, O., Latournerie-Moreno, L., Pérez- Gutierrez, A. y Garruña-<br />
Hernández, R. ............................................................................................................................................................... 154<br />
Bacillus spp PARA EL CONTROL BIOLÓGICO DE PLAGAS: AVANCES Y PERSPECTIVAS<br />
Ruiz-Sánchez, E., Reyes-Ramírez, A., Latournerie-Moreno, L., Mejía-Bautista, M., García-Ramírez, A., Sosa-Pech, M.,<br />
Cristóbal-Alejo, J. y Valencia-Botín, A. ....................................................................................................................... 156<br />
EVALUACIÓN DEL GLA-SE Y E6020-SE COMO ADYUVANTES PARA UNA VACUNA TERAPÉUTICA (TSA-1R)<br />
CONTRA Trypanosoma cruzi EN RATONES BALB/C<br />
Dzul Huchim, V.M., Rosado Vallado, M.E., Martínez Vega, P., Ramírez Sierra, M.J y Dumonteil, E.O.. ................... 158<br />
EVALUACIÓN DE PÉPTIDOS PREDICHOS in silico PARA EL DIAGNÓSTICO DEL DENGUE<br />
Sánchez Burgos, G., Herrera Nájera, C., Ester Martín Rodríguez, E.M. y Dumonteil, E. .............................................. 159<br />
IDENTIFICACIÓN DE BIOMARCADORES PARA LA ENFERMEDAD DE CHAGAS EN UN MODELO MURINO DE<br />
VACUNACIÓN<br />
García-Polanco, S., Hernández-Cuevas, N., Rosado-Vallado, M. y Dumonteil, E. ......................................................... 160<br />
HÁBITOS ALIMENTICIOS E INFECCIÓN CON Trypanosoma cruzi DE Triatoma dimidiata, VECTOR DE LA<br />
ENFERMEDAD DE CHAGAS EN YUCATÁN<br />
ESTUDIO TEÓRICO DE LA MICROSOLVATACIÓN DEL CIS-DIAMINODICLOROPLATINO(II)<br />
Ravell, E., Vargas-Caamal, A., Cabellos, J.L. y Merino, G. .......................................................................................... 163<br />
SISTEMA DE REHABILITACIÓN METACARPIANA POR MEDIO DE LABERINTO.<br />
Ortiz Sierra, D.A. y Garcia Robayo, J.F.. ...................................................................................................................... 165<br />
CARACTERIZACIÓN DE BACTERIAS NATIVAS DEL PEPINO DE MAR Isostichopus badionotus CON CAPACIDAD<br />
ANTAGÓNICA ANTE MICROORGANISMOS DE TRANSMISIÓN ALIMENTARIA<br />
Sánchez, M.J., Víctor Toledo, V. y Gullian, M. ............................................................................................................. 167<br />
IDENTIFICACIÓN POR UPLC-QToF DE COMPUESTOS POLIFENÓLICOS EN CÁSCARA DE PUNICA GRANATUM<br />
(GRANADA), DE OAXACA Y GUANAJUATO<br />
Gómez, J.F., Salazar, A.Y., Villalobos, L.H. y González, E.G.. ..................................................................................... 169<br />
ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE Y ANTIMICROBIANA DE PÓLENES DE MELIPÓNIDOS DE LA PENÍNSULA DE<br />
YUCATÁN<br />
Moguel Concha, D.R. y Ruiz Ruiz, J.C. ...................................................................................................................... 171<br />
CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA, FENÓLICA Y PROPIEDADES ANTIOXIDANTES DE MIELES DE ABEJAS<br />
NATIVAS DE LA PENÍNSULA DE YUCATÁN<br />
J Borges Martínez,J.E. y Ruiz Ruiz, J.C. ....................................................................................................................... 173<br />
EXTRACCIÓN DE FITOCOMPUESTOS DE LA CÁSCARA DE NUEZ PECANERA DEL ESTADO DE CHIHUAHUA<br />
Wendy Alarcón Hinojosa, W., Jiménez García, V., Ponce Hernández, S., Obregón Cárdenas, E., García Fajardo, J.A.<br />
N.C. y Vázquez, R. ...................................................................................................................................................... 174<br />
EVALUACIÓN COMPARATIVA DE ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE CALIDAD DEL CHILE HABANERO DE<br />
LA PENÍNSULA DE YUCATÁN ENTERO DURANTE EL ALMACENAMIENTO A DIFERENTES TEMPERATURAS<br />
iv REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
Uribe Santiago, F.A., Rodríguez Buenfil, I., García Fajardo, J. y Vazquezgón Cárdenas, E., García Fajardo, J.A. N.C. y<br />
Reyes Vázquez, N.C. ....................................................................................................................................................174<br />
MONITOREO MEDIANTE ULTRASONIDO DEL PROCESO DE FERMENTACIÓN DE PANELA POR KÉFIR DE<br />
AGUA<br />
Castellanos, F., Soto Castro, D., Cosmes-López, M.F., Aragón Lucero, I., Pacheco Esteva, M.C., Villagómez González,<br />
B.B. y Chávez Gutiérrez, M. ........................................................................................................................................178<br />
EXTRACTOS FENOLICOS DE SALVADO DE TRIGO: PRODUCCIÓN Y SU ACCION COMO MEDIADORES<br />
REDOX DE LACASAS FUNGICAS<br />
Manzanilla, P., Ancona, W., Tamayo, J., Rivera, G. y Solís Pereira, S.. .........................................................................180<br />
APLICACIÓN DE VIRTUAL RFLP ANALISIS PARA CARACTERIZACIÓN DE FITOPLASMAS DE<br />
AMARILLAMIENTO LETAL EN PALMILLA DE TACO (BRAHEA BRANDEGEEI ) EN BAJA CALIFORNIA SUR<br />
Poghosyan, A., Hernández-Gonzalez, J., Narvaez-Cab, M., Oropeza-Salin, C. y Vladimir Lebsky, V.. .........................182<br />
COMPARACIÓN DE RENDIMIENTOS Y PERFIL FITOQUÍMICO DE DOS MÉTODOS DE EXTRACCIÓN DE LA<br />
CORTEZA DE BURSERA SIMARUBA<br />
Pérez Pérez, M., Canul Cante, J.C., Cáceres Farfán, M., Canché Escamilla, G., Duarte Aranda, S., Rocha Uribe, J.A.,<br />
Ruiz, C. y Borges Argáez. R. ........................................................................................................................................184<br />
ACTIVIDAD ANTAGONISTA DE HONGOS ENDÓFITOS AISLADOS DE LA ESPECIE Acalypha gaumeri Pax &<br />
Hoffm. (EUPHORBIACEAE) COLECTADA DE LA RESERVA DEL KIUIC, YUCATÁN<br />
Magaña, R., Medina, I., Heredia, G., Tapia, R. y Gamboa, M. ......................................................................................185<br />
PRODUCCIÓN DE BIOMASA EN LA FERMENTACIÓN DE LECHE POR GRÁNULOS DE KÉFIR<br />
Ramírez-Benítez, J.E., Vales Bautista, T.E., Caamal-Velázquez, H., Lizama-Uc, G, Rodríguez-Ávila, N.L. .................187<br />
USO DE LA ESPECTROSCOPÍA DE INFRARROJO CERCANO (NIRS) PARA LA MONITORIZACIÓN DE ANALITOS<br />
CLAVE EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE JUGO DE SORGO DULCE<br />
Bazán-De La Cruz, R., Gómez-Rodríguez, J., Hayward-Jones, P.M., Barradas-Dermitz, D.M. y Aguilar-Uscanga, M.G.<br />
.....................................................................................................................................................................................189<br />
LIXIVIACIÓN DE PLATA Y MANGANESO DE RELAVE DE MINA EMPLEANDO HONGOS Y BACTERIAS<br />
NATIVAS<br />
Huerta Rosas, B., Cano Rodríguez, I., Gamiño Arroyo, Z., Gómez Castro, F.I., Carrillo Pedroza, F.R., Romo Rodríguez,<br />
P. y Gutiérrez Corona. F. ...............................................................................................................................................190<br />
ASPECTOS FISIOLÓGICO Y MOLECULARES DE LA RESPUESTA DE SALVINIA MINIMA BAKER A LA<br />
EXPOSICIÓN AL NÍQUEL.<br />
Fuentes Franco, I.I., Espadas-Gil, F., Talavera-May, C., Fuentes Ortiz, G. y Santamaría Fernández, .M. .......................192<br />
EVALUACIÓN DE UN SISTEMA UASB OPERADO EN LOTE PARA LA PRODUCCIÓN DE SULFURO DE<br />
HIDRÓGENO<br />
Pérez Díaz, M.I., Bermeo Fernandez, L.A. y Guerrero Barajas, C. ...............................................................................194<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63<br />
v
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ANIMAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 01 - 02 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD OVÁRICA DE OVEJAS DE PELO CON OVARIOTOMÍA UNILATERAL<br />
Hernández-Montiel W. 1 Valencia-Ríos A 2 ; Zamora-Bustillos R 1 ; Alcaraz-Romero, A 3 y Ramón-Ugalde JP 1*<br />
1<br />
División de Estudios de Posgrado e Investigación ITC Km 16,3 Antigua Carretera Mérida-Motul, CP 97345 Conkal, Yucatán, México;<br />
2<br />
Campus de Ciencias Biológicas y Agropecuarias Km 15,5 Carretera Mérida-Xmatkuil, CP 97100 Mérida, Yucatán.<br />
3<br />
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias. Mococha, Yucatán.<br />
*Autor de correspondencia: wilber.hernandez@colpos.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
El presente estudio se realizó con el objetivo de evaluar la actividad ovárica: folículos (F), cuerpos lúteos (CL), presentación<br />
de estro (PE) y porcentaje de gestación (PG) en ovejas con ovarioectomía unilateral del ovario detectado como activo. Se<br />
utilizaron 17 ovejas de la raza Pelibuey, multíparas y secas, siendo inducidas y sincronizadas al estro mediante dos dosis de<br />
prostaglandina con diferencia de 7 días cada una. Las ovejas fueron divididas en dos tratamientos: T1. Ovejas con un ovario<br />
y T2. Ovejas con dos ovarios. Los resultados fueron de 6.8 vs 9.9 de folículos presentes, 0.30 vs 0.14 de cuerpos lúteos, 6 vs<br />
6 % con presentación de estros hasta las 48 h de la segunda dosis de prostaglandina y de 50 vs 85.7 % de gestación a los 45<br />
post monta para el T1 y T2, respectivamente. No se observaron diferencias entre tratamientos en ninguna de las variables<br />
estudiadas. La ovariectomia unilateral del ovario activo, disminuye la capacidad de respuesta ovárica del ovario restante, que,<br />
aunque continúa siendo funcional presenta una actividad reproductiva reducida.<br />
Palabras claves: Ovariectomia, Oveja, Folículo<br />
ABSTRACT<br />
This study was conducted with the objective of evaluating ovarian activity: follicles (F), Corpus luteum (CL), presentation of<br />
estrus (PE) and pregnancy rate (PR) in sheep with unilateral ovariectomy of ovary detected as active. 17 Pelibuey sheep were<br />
used, multiparous and dry, being induced and synchronized estrus by two doses of prostaglandin unlike with 7 days each. The<br />
sheep were divided into two treatments: T1. (sheep with one ovary) and T2. (sheep with two ovary). The results were of 6.8<br />
vs 9.9 follicles present, 0.30 vs 0.14 corpus luteum, 6 vs 6 % presentation of estrus until 48 h after second dose of prostaglandin<br />
and 50 vs 85.7 pregnancy rate 45 d post service for him T1 and T2, respectively. No differences between treatments were<br />
observed in any of the studied variables. Unilateral vasectomy active ovary, ovarian decreases the ability of the remaining<br />
ovary response remains functional but has a reduced reproductive activity.<br />
Keywords: ovariectomy, Sheep, Follicle<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La oveja de pelo (Ovis Aries) es una especie adaptada a los<br />
trópicos que permite una productividad a lo largo del año<br />
debido a su baja estacionalidad. Su periódica reproductiva es<br />
fundamental para establecer programas reproductivos, sin<br />
embargo, es conocido que en los mamíferos, la producción<br />
de folículos maduros que llegan al estadio preovulatorio,<br />
pueden verse afectados por diferentes patologías (quistes<br />
ováricos, folículos no ovulados, atrofia ovárica en uno o<br />
ambos ovarios) en contraste, esto puede limitar la capacidad<br />
reproductiva de las hembras; sin embargo, en ausencia<br />
funcional de un ovario, el ovario restante puede provocar una<br />
compensación funcional (Bhattacharya, 2013; Lass, 1999;<br />
Mohan y Rajamahendran, 1997). Debido a la concentración<br />
de FSH (Hormona Folículo Estimulante) en el plasma, la cual<br />
ejerce su acción positiva en el desarrollo de folículos antrales<br />
(Chaffin y VandeVoort, 2013; Cushman et al., 1999).<br />
Con base a lo anterior, el objetivo de presente estudio fue<br />
evaluar la actividad ovárica: folículos (F), cuerpos lúteos<br />
(CL), presentación de estro (PE) y porcentaje de gestación<br />
(PG) en ovejas con ovarioectomía unilateral del ovario<br />
detectado como activo.<br />
MATERIALES Y MÉTODOS<br />
El trabajo se realizó en las instalaciones del Centro de<br />
Selección y Reproducción Ovina (CeSyRO), perteneciente al<br />
Instituto Tecnológico de Conkal, Yucatán. Se utilizaron 17<br />
ovejas de la raza Pelibuey, con un peso promedio de 46 ± 7<br />
kg; Las ovejas fueron divididas en dos tratamientos: (T1,<br />
n=10) ovejas con un ovario (previamente fueron intervenidas<br />
quirúrgicamente, se te extrajo un ovario para realizar el<br />
análisis del transcriptoma de tejido) y (T2, n=7) ovejas con<br />
dos ovarios. La sincronización de celo fue con PGF2α<br />
(Lutalise, 5 mg/ml) el día 0 vía intramuscular, seguido de una<br />
segunda dosis el día 7 vía Intravulvar. El tamaño de los F y<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD OVÁRICA DE OVEJAS DE PELO CON OVARIOTOMÍA UNILATERAL<br />
CL se determinó con un ecógrafo (Aloka SSD-500) con un<br />
transductor diseñado para la evaluación de la próstata<br />
humana, se empleó un gel lubricante con la finalidad de no<br />
causar daño a la mucosa rectal. La PE se determinó, a las 48<br />
h después de la segunda aplicación de PGF2α, para ello se<br />
utilizó un macho adulto de forma individual con cada oveja;<br />
posteriormente se realizó el empadre controlado con un<br />
intervalo de 20 días.<br />
El PG se determinó los 25 días después del apareamiento, por<br />
ecografías. Las variables se analizaron con el paquete<br />
estadístico SAS 9.1 (SAS, 2004).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
El porcentaje de ovejas que presentaron estro fue el 60%<br />
hasta las 48 h, después de la segunda dosis de prostaglandina,<br />
como se describe en la Tabla 1. Mientras que para el<br />
porcentaje de gestación fueron diferentes entre tratamientos<br />
50 vs 86 % a los 45 después del apareamiento, observándose<br />
una disminución en la fertilidad de las ovejas con un solo<br />
ovario. Horikawa et al. (2008), encontraron que, en la<br />
ausencia de un ovario en mujeres, la tasa de ovulación<br />
disminuye de 34% al 16%, mientras que el porcentaje de<br />
gestación es del 50%.<br />
Tratamiento<br />
Tabla 1 Diagnostico de gestación en ambos tratamientos<br />
Ovejas<br />
Ovejas Ovejas<br />
Numero en estro<br />
gestantes vacías<br />
(48 h)<br />
% de<br />
gestación<br />
T1 10 6 5 5 50<br />
T2 7 6 6 1 86<br />
En el presente estudio, no se encontró diferencias<br />
significativas en el desarrollo de folículos pequeños y<br />
grandes, mientras que los folículos medianos presento<br />
diferencias significativas (P< 0.0001) 1.0 vs 3.0 como se<br />
muestra en la tabla 2. El desarrollo de folículos está en<br />
relación a la condición corporal y a las épocas del año,<br />
observándose en ovejas, una variación en la dinámica<br />
folicular (Quintero-Elisea et al., 2014).<br />
Se ha observado que el uso de prostaglandina en protocolos<br />
de programas de reproducción, han mostrado una eficiencia,<br />
sobre la actividad reproductiva (Dos Santos et al., 2012),<br />
hipotéticamente se activan los receptores en el ovario<br />
teniendo una respuesta positiva a la FSH. La ausencia de un<br />
ovario activa la reserva folicular de del tejido ovárico<br />
funcional, la acción compensatoria dependiendo de la<br />
secreción de FSH (Duggavathi et al., 2008).<br />
las ovejas con un solo ovarios, no presentaron una<br />
disminución en la actividad reproductiva<br />
Tabla 2. Características del crecimiento folicular<br />
Tratamiento P M G<br />
Folículo<br />
Total<br />
CL<br />
T1 4.0 1.0 b 1.6 6.7 b 0.30<br />
T2 6.4 3.0 a 0.3 9.9 a 0.14<br />
Pequeños (P, ≤ 2 mm); Medianos (M, ≥ 2 mm a ≤ 4 mm); Grandes (G,<br />
≥ 4 mm); CL, cuerpo lúteo; a,b Superíndices diferentes dentro de<br />
columnas indican diferencia significativa (P
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA MARINA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 03 - 07 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
DETECCIÓN TEMPRANA DE LA MAREA ROJA CON EL USO DE IMÁGENES SATELITALES<br />
Rodríguez-Gil, Luis Alfonso 1 ; Reyes-Sosa, Carlos Francisco 1 ; Gallardo-Barajas, Citlali 1 ; Giorgana-Figueroa, José Luis 1 ;<br />
Nahuat-Dzib, Sara Luz 1 .<br />
1<br />
Departamento de Ingeniería Química-Bioquímica, Instituto Tecnológico de Mérida, Av. Tecnológico S/N, CP. 97118, Mérida Yucatán México.<br />
*Autor por correspondencia: luis_rdzgil@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En los últimos 10 años habido un aumento en la presencia de marea roja, esto a preocupado a varios sectores como el sector<br />
salud y el sector pesquero principalmente; motivo por el cual el presente trabajo tiene la finalidad de presentar una alternativa<br />
para la determinación temprana por medio del uso de interpretación las imágenes satelitales y análisis de la variabilidad<br />
espacio-temporal de los parámetros físicos-químicos y biológicos del agua marina antes, durante y después de la Marea Roja.<br />
Para la validación de los datos de las imágenes satelitales se realizaron pruebas in situ y pruebas en el laboratorio de:<br />
temperatura, oxígeno disuelto y clorofila. Los resultados obtenidos en cuanto a la temperatura muestran una disminución de<br />
30°C antes a 25.8°C en el inicio de la presencia de marea roja y aumento durante y después hasta alcanzar los 30.2°C. Para el<br />
oxígeno disuelto, disminuyo al inicio de la presencia de la marea roja con una concentración de 3.99 mg/l y se recuperó<br />
después del evento con 5.41 mg/l; en cuanto a la concentración de clorofila antes del evento de marea roja tuvo una<br />
concentración 10.39 mg/m 3 y esta disminuyó a 4.26 mg/m 3 durante dicho evento. Se concluye que los datos obtenidos de las<br />
pruebas in situ y en el laboratorio, validan los datos de las imágenes satelitales de las concentraciones de clorofila y de<br />
temperatura; por lo que las imágenes satelitales y los parámetros fisicoquímicos caracterizan el evento de la marea roja y es<br />
una herramienta útil de detección temprana.<br />
Palabras clave: marea roja, imágenes satelitales, detección temprana.<br />
ABSTRACT<br />
In the last 10 years, it has been an increase in the presence of red tide, this to worried several sectors such as health sector and<br />
mainly fishing sector; why this paper aims to present an alternative for early determination through the use of interpreting<br />
satellite images and analysis of spatiotemporal of physical-chemical and biological seawater before parameters variability,<br />
during and after the Red Tide. For validation of data satellite images and tests in situ tests were performed in the laboratory<br />
of temperature, dissolved oxygen and chlorophyll. The results obtained in terms of temperature show decreased to 30 ° C<br />
before 25.8 ° C at the start of the presence of red tide and increase during and after reaching 30.2 ° C. For the dissolved oxygen<br />
was decreased at the beginning of the presence of red tide with a concentration of 3.99 mg/l and recovered after the event<br />
with 5.41 mg/l; regarding chlorophyll concentration before the event of red tide had a concentration 10.39 mg/m 3 and this<br />
decreased to 4.26 mg /m 3 for the event. It is concluded that the data obtained from the in situ and laboratory tests, validate<br />
data satellite images of chlorophyll concentrations and temperature; therefore, the satellite imagery and physico-chemical<br />
parameters characterize the event of red tide and is a useful tool for early detection.<br />
Keywords: red tide, satellite imagery, early detection.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los efectos ambientales sobre las zonas costeras son muy<br />
profundos a nivel global (Vitousek et al., 1997), entre ellos,<br />
las floraciones de algas nocivas (FAN) (fenómenos<br />
conocidos como mareas rojas). Durante las últimas décadas,<br />
los eventos de FAN aumentaron sustancialmente en aguas<br />
costeras alrededor del mundo. Dicha tendencia se debe tanto<br />
a causas naturales como antropogénicas, entre las cuales<br />
resaltan los mecanismos biológicos de dispersión de<br />
especies, la variabilidad natural en los patrones climáticos,<br />
los cambios en las condiciones ambientales que promueven<br />
la dispersión de especies a través de tormentas y corrientes y<br />
el transporte de especies en el agua de lastre de los barcos<br />
(Rodríguez et al., 2007).<br />
Por otra parte, los desechos domésticos, industriales y<br />
agrícolas, que debido a su manejo inapropiado son<br />
arrastrados por escorrentías hasta llegar al mar. Esto<br />
contribuye a presentar la cantidad de nutrientes en las aguas<br />
costeras. A este exceso de nutrientes se le conoce como<br />
eutrofización. Por ende, el proceso de eutrofización permite<br />
el crecimiento excesivo de algas lo que a su vez provoca la<br />
pérdida de oxígeno disponible para otros organismos en el<br />
ambiente acuático. Es por tal razón que la eutrofización<br />
provoca un incremento en las FAN (Ortegón et al., 2011)<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
DETECCIÓN TEMPRANA DE LA MAREA ROJA CON EL USO DE IMÁGENES SATELITALES<br />
provocando enfermedades a los seres humanos y daños a la<br />
flora y fauna marina.<br />
En los últimos años, se han detectado florecimientos algares<br />
en la costa de Yucatán que, si bien no son tóxicos, si son<br />
nocivos ya que traen como consecuencia mortandad de peces<br />
ocasionando descomposición orgánica y mal olor, así como<br />
afectación al turismo y a la pesca (Rodríguez et al., 2007).<br />
De los últimos reportes por parte de las autoridades<br />
(Dirección de protección contra riesgos sanitarios) para la<br />
costa de Yucatán (Diario de Yucatán, 2011) se mencionó que<br />
la responsable de la marea roja era Scrippsiella trochoidea.<br />
Este es un dinoflagelado que, si bien no está asociado a la<br />
producción de fitotoxínas, puede ocasionar mortandad de<br />
peces en bahías con condiciones de anoxia.<br />
En Yucatán se ha observado que la abundancia de<br />
microalgas, medida por la concentración de su pigmento<br />
principal, la clorofila-a, varía estacionalmente, al igual que la<br />
composición de especies nocivas y toxicas que pueden<br />
ocasionar el evento de marea roja (Dolah, 2000) (Tabla I).<br />
Tabla 1. Identificación de micro fitoplancton potencialmente nocivas y<br />
toxicas, identificadas en la costa norte de la Península de Yucatán<br />
No toxicas<br />
Tóxicas<br />
Nitzschia longissima Heterocapsa circularisquama<br />
Cylindrotheca closterium Dinophysis caudata<br />
Scrippsiella trochoidea Gambierdiscus toxicus<br />
Gonyaulax polygramma Prorocentrumminimum<br />
Pyrodinium bahamense var. Compressum<br />
Pseudonitzischia delicatissima<br />
Prorocentrum lima<br />
Prorocentrum dentato<br />
Akashiwo sanguinea<br />
Prorocentrum mexicanum<br />
Karenia brevis<br />
Durante la época de secas (Marzo-Mayo) dominan los<br />
dinoflagelados, como Protoperidinium spp., Scrippsiella<br />
spp., Gymnodinium spp., Heterocapsa spp. y Amphidinium<br />
spp.; en la época de lluvias (Junio-Septiembre) la<br />
composición está representada principalmente por diatomeas<br />
(Navicula spp., Cylindrotheca spp., Nitzschia spp.) y<br />
dinoflagelados (Prorocentrum spp., Protoperidinium spp.);<br />
por último, para la época de nortes (entre Octubre y Febrero)<br />
dominan los grupos de diatomeas (Nitzschia spp., Navicula<br />
spp.,Chaetoceros spp., Cylindrotheca spp., Gyrosigma spp.,<br />
Coscinodiscus spp.) y algunos dinoflagelados (Scrippsiella<br />
spp., Prorocentrum spp.).<br />
Cabe mencionar que en las 3 temporadas se han registrado<br />
especies de fitoplancton consideradas oceánicas<br />
(Rhizosolenia spp., Ditylum spp., Guinardia spp.,<br />
Protoperidinium spp., Bacteriastrum spp., Leptocylindrus<br />
spp., Pleurosigmaspp., Probosciaspp., Ornithocercus spp.)<br />
que no son comunes en la zona costera.<br />
Por este motivo en la actualidad se están desarrollando<br />
intensas campañas de monitoreo, métodos de detección<br />
temprana, modelos predictivos e investigaciones para<br />
intentar mitigar sus efectos (Buschmann, 2005). No obstante,<br />
en Yucatán estos esfuerzos son relativamente bajos y<br />
requieren mayores aportaciones para lograr un<br />
fortalecimiento, toda vez que es un problema de importancia<br />
relevante para el desarrollo costero del estado. Si bien, la<br />
marea roja es un evento cíclico que aparece de manera<br />
imprevisible, en el caso de la costa de Yucatán se desconoce<br />
aún cuales son los mecanismos precisos que desencadenan su<br />
aparición, Aunque actualmente existen programas de<br />
respuesta a este tipo de contingencia, estos no son<br />
completamente eficaces y aún existe mucha desinformación.<br />
Complementando lo anterior, también está la enorme<br />
problemática gubernamental a nivel estatal, específicamente<br />
con la insuficiencia de recursos para el estudio de este<br />
fenómeno. El periodo de muestreo se debe intensificar de<br />
mayo a junio y se deben de realizar estos muestreos dos<br />
veces al mes, porque la probabilidad de que se presente el<br />
fenómeno son mayores por las temporadas de lluvias”<br />
(Visión PeninsulaR, 2012), pero ¿Qué sucede con el resto de<br />
los meses del año? Es por esto la importancia de conocer no<br />
solo la presencia de ciertos niveles que caracterizan la<br />
aparición de este fenómeno de marea roja (clorofila,<br />
temperatura y Oxigeno del agua marina, etc.) si no también<br />
los niveles que caracterizan su inexistencia ya que es medular<br />
para comprender la incidencia de los mismos en las<br />
floraciones, y poder contribuir de alguna manera, con una<br />
posterior evaluación sobre estas mismas variables. Derivado<br />
de lo anterior, se pretende continuar con estos esfuerzos,<br />
contribuir para conseguir una caracterización más profunda<br />
de las condiciones fisicoquímicas en las que se encuentra el<br />
sitio, y poder relacionarlo con este fenómeno que cada año,<br />
amenaza con ocasionar estragos al ambiente marino de la<br />
costa del estado y a sus habitantes, todo con el fin futuro de<br />
poder lograr un efecto benéfico no solo por los resultados que<br />
podrían derivar de la investigación, sino por su significancia<br />
en el diseño de estrategias de identificación y el diseño de<br />
medidas de mitigación y protección al medio eventualmente<br />
afectado (flora y fauna marina y costera) así como una<br />
aportación que contribuya al conocimiento sobre este<br />
problema, muy significativo para la región, por lo que ante<br />
esta situación se plantean los siguientes objetivos.<br />
Objetivo general: Monitoreo satelital y análisis de la<br />
variabilidad espacio-temporal de los parámetros físicos,<br />
químicos y biológicos de la marea roja.<br />
Objetivo específico: Determinar la variabilidad de los<br />
parámetros Físicos (temperatura), químicos (Oxígeno<br />
Disuelto) y biológicos (clorofila) del agua marina antes, al<br />
inicio, durante y al final del fenómeno de la marea roja.<br />
Interpretar los resultados de las imágenes satelitales y de los<br />
análisis de los parámetros in situ y del laboratorio: Comparar<br />
los resultados obtenidos de los parámetros mencionados con<br />
4 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
RODRÍGUEZ-GIL, L.A., REYES-SOSA, C.F., GALLARDO-BARAJAS, C., GIORGANA-FIGUEROA, J.L. Y NAHUAT-DZIB, S.L.<br />
registros bibliográficos en periodos de presencia de marea<br />
roja.<br />
MATERIALES Y MÉTODOS<br />
Durante el proceso de desarrollo del proyecto de marea roja<br />
se realizan las siguientes actividades y métodos. (Tabla 2).<br />
Tabla 2. (Actividades y metodologías empleadas para el monitoreo,<br />
muestreo y análisis del agua de mar con respecto a la marea roja)<br />
Actividad<br />
Descripción de actividades.<br />
1.0 Monitoreo satelital de la costa de Yucatán (diario)<br />
2.0 Muestreo en la costa de Yucatán, (telchac puerto)<br />
2.1 Determinación de temperatura (in situ)<br />
2.2 Fijación de oxígeno disuelto (in situ)<br />
3.0 Análisis en laboratorio de las muestras tomadas en la<br />
costa (incluyendo in situ)<br />
3.1<br />
3.2<br />
Determinación de clorofila (método de<br />
espectrofotometría)<br />
Determinación de Oxígeno disuelto (método<br />
yodometrico)<br />
4.0 Interpretación de los resultados obtenidos de los<br />
análisis de las muestras.<br />
5.0 Comparación con los resultados obtenidos<br />
anteriormente y con resultados de bibliografías.<br />
6.0 Revisiones, correcciones, Elaboración del reporte de<br />
resultados<br />
7.0 Elaboración del reporte de resultados<br />
Temperatura.<br />
Se registró la temperatura in-situ por medio de un<br />
termómetro de inmersión.<br />
Oxigeno Disuelto<br />
Se lleva a cabo por la NMX-AA-012-SCFI-2001.<br />
Clorofila<br />
Para la determinación de la concentración de clorofila en el<br />
laboratorio se usó el método de Espectrofotometría<br />
(American Public Health Association, American Water<br />
Works Association, Water Environment Federation, 1992) y<br />
por el por el método espectrofotométrico propuesto por<br />
Hansmann (1973).<br />
Las concentraciones obtenidas de las imágenes se<br />
compararon con las concentraciones de clorofila<br />
determinadas en el laboratorio para su validación.<br />
Imágenes satelitales<br />
Desde septiembre de 2013, se ha venido monitoreando e<br />
interpretado por medio de las imágenes satelitales la<br />
concentración de Clorofila, Temperatura, Reflectancia y<br />
Vientos en la Península de Yucatán usando la página web<br />
NOAA Coast Watch (1987). Posteriormente se realizó el<br />
muestreo in-situ del agua para determinar y validar la<br />
temperatura y posteriormente las muestras fueron<br />
recolectadas y transportadas al laboratorio para determinar y<br />
validar la concentración de clorofila. Se realizaron muestreos<br />
Telchac Puerto, en un periodo de 12 meses a partir de agosto<br />
de 2015 a junio de 2016.<br />
Los datos de temperatura y de clorofila se obtuvieron de las<br />
imágenes satelitales de la NOAA (National Oceanic and<br />
Atmospheric Administration), Región: gulf of mexico;<br />
product: chlorophyll (NOAA) sensor: MODIS y VIIRS;<br />
Product: sea surface temperatura, sensor: IMAGER y<br />
AVHRR (NOAA Coast Watch 1987).<br />
Puerto de Telchac.<br />
RESULTADOS<br />
En los monitoreos satelitales y muestreos realizados en el<br />
Puerto de Telchac, la obtención de resultados en el periodo<br />
que comprende desde febrero de 2015 a agosto del 2015 no<br />
se había dado la presencia de marea roja. Sin embargo, en<br />
septiembre del 2015 se encontró la presencia por vía satelital<br />
de un evento FAN lo cual dio inicio al fenómeno de la Marea<br />
Roja lo cual nos dio lugar para realizar los muestreos<br />
pertinentes para así determinar si debido a este suceso los<br />
parámetros estudiados son alterados.<br />
Las condiciones que predominaron respecto a las variables<br />
consideradas a evaluar fueron las siguientes (Tabla 3).<br />
Tabla 3. Determinación de la variabilidad de los parámetros<br />
estudiados en los muestreos realizados en el Puerto de<br />
Telchac, en el periodo de presencia de la marea roja (ND: No<br />
Disponible).<br />
N° Día Mes Año<br />
Clorofila<br />
(mg/m³)<br />
Temperatura<br />
(°c)<br />
Oxigeno<br />
disuelto<br />
(mg/l)<br />
Antes 8 Sep.<br />
10.39 30.0 4.53<br />
Inicio 14 Sep. 9.24 25.8 3.99<br />
Durante 18 Sep. 2015 4.26 28.5 4.26<br />
Final 13 Oct. 2.03 30.2 5.41<br />
En la figura 1, se observa la variación de la temperatura en el<br />
puerto de Telchac antes, al inicio, durante y al final de la<br />
marea roja, en donde se observa que la temperatura<br />
disminuyó al inicio de la marea roja con una temperatura de<br />
25.8 °C y fue aumentando paulatinamente al final de la marea<br />
roja con una temperatura de 30.2°C.<br />
En la figura 2 se observa la variación de la concentración de<br />
oxígeno en el puerto de Telchac con una concentración de<br />
oxígeno de 4.53 mg/lt antes del evento y al inicio se observó<br />
una disminución con concentraciones de 3.99 mg/lt durante<br />
y al final de la marea roja se incrementó de nuevo la<br />
concentración de oxígeno a una concetración de 5.41 mg/lt<br />
Con respeto a la variación de la concentración de la clorofila en<br />
Telchac puerto determinado en el laboratorio se observó una<br />
disminución antes de la marea roja desde 10 hasta 4.26 mg/m 3<br />
respectivamente durante la marea roja. (Figura 3).<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 5
conc. chlor-a (mg/m³)<br />
(mg/L) de O.D<br />
T(°C)<br />
DETECCIÓN TEMPRANA DE LA MAREA ROJA CON EL USO DE IMÁGENES SATELITALES<br />
31<br />
30<br />
30<br />
30.2<br />
29<br />
28<br />
28.5<br />
27<br />
26<br />
25<br />
25.8<br />
24<br />
23<br />
Antes Inicio Durante Final<br />
(08-sep-2015) (14-sep-2015) (18-sep-2015) (13-oct-2015)<br />
Figura 1. Se muestra los niveles de temperatura antes, inicio, durante y<br />
final de la marea roja en el Puerto de Telchac.<br />
6.00<br />
5.00<br />
4.00<br />
3.00<br />
2.00<br />
1.00<br />
0.00<br />
4.53<br />
3.99 4.26<br />
5.41<br />
Antes Inicio Durante Final<br />
(08-sep-2015)(14-sep-2015)(18-sep-2015)<br />
(13-oct-2015)<br />
Figura 2. Los valores de oxigeno disuelto en el puerto de Telchac antes,<br />
inicio, durante y final de la marea roja.<br />
12.00<br />
10.00<br />
8.00<br />
6.00<br />
Figura 4. Toma de imagen por el sensor Imager, obtenido por NOAA<br />
(National Oceanic Atmospheric Administration) midiendo la temperatura en<br />
los días 14 y 18 de septiembre.<br />
La determinación de clorofila con imágenes satelitales se observa en la<br />
figura 5 en donde el día 18 de septiembre da inicio el evento de marea roja<br />
y coincide con la determinación en laboratorio de clorofila 4.26 mg/m3. El<br />
día 13 de octubre se observa al final del evento de marea roja una<br />
concentración de clorofila de entre 2.03 y 3 mg/m 3 , el valor de clorofila<br />
determinado en el laboratorio de 2.03 coincide en el intervalo mencionado.<br />
4.00<br />
2.00<br />
0.00<br />
TELCHAC<br />
PUERTO<br />
Figura 3. Los valores obtenidos en el laboratorio en el puerto de Telchac.<br />
Imagen satelital<br />
Antes<br />
(08-sep-<br />
2015)<br />
Inicio<br />
(14-sep-<br />
2015)<br />
Durante<br />
(18-sep-<br />
2015)<br />
Final<br />
(13-oct-<br />
2015)<br />
10.39 9.24 4.26 2.03<br />
las determinaciones de la temperatura se observan en la figura 4 en donde<br />
el día 14 da inicio el evento de marea roja n con una temperatura entre 25 y<br />
25 °C y coincide con la determinación in situ de 25.8 °C esta disminución<br />
de temperatura se da al inicio de la marea roja. El día 18 de septiembre de<br />
2015 durante la marea se observa un aumento de temperatura entre 28 y 29<br />
°C y coincide con la temperatura in situ de ese día con 28.5 °C.<br />
Figura 5. Toma de imagen por el sensor VIIRS, obtenido por NOAA<br />
(National Oceanic Atmospheric Administration) midiendo la clorofila en los<br />
días 18 de septiembre y 13 de oectubre.<br />
6 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
RODRÍGUEZ-GIL, L.A., REYES-SOSA, C.F., GALLARDO-BARAJAS, C., GIORGANA-FIGUEROA, J.L. Y NAHUAT-DZIB, S.L.<br />
DISCUSIÓN<br />
Fungir como una nueva fuente de información a la población<br />
del estado de Yucatán, particularmente al sector pesquero y<br />
personas que se dedican a las actividades relacionadas a la<br />
pesca y turismo costero, siendo beneficiarios sus habitantes<br />
y público en general, ofreciéndoles un conocimiento amplio<br />
sobre las causas y consecuencias de la marea roja, así como<br />
la variabilidad de parámetros del agua marina en periodo y<br />
las diferentes etapas del fenómeno de la Marea Roja.<br />
CONCLUSIÓN<br />
Se concluye que la determinación temprana con el uso de<br />
imágenes satelitales es una herramienta importante para<br />
predecir la marea roja y el cual fue validado por pruebas en<br />
el laboratorio de temperatura y de clorofila.<br />
La determinación temprana de marea roja con el uso de<br />
imágenes satelitales trae una gran ventaja en cuanto al ahorro<br />
de reactivos y de logística de muestreo in situ pues, cuando<br />
se detecta la variación de temperatura, clorofila por imágenes<br />
satelitales se dirige el muestreo al sitio geo referenciado para<br />
corroborar sí el florecimiento algar nocivo y tóxico que<br />
pueda originar el evento de marea roja.<br />
Importancia de los hallazgos y sus impactos económicos y<br />
sociales<br />
Es de vital importancia el suceso de este fenómeno ya que<br />
beneficia a los pescadores, debido a que la presencia de este<br />
fenómeno atrae a los pescados, pulpos, langostas etc. a las<br />
orillas de las playas y los pescadores utilizan este momento<br />
para realizar grandes pescas y poder aprovechar y venderlas,<br />
así como es benéfico también es perjudicial para los turistas<br />
que vienen de a vacacionar a las costas yucatecas.<br />
http://www.ccba.uady.mx/revistas/V4N2/archivo%206.pd<br />
f<br />
Rodríguez Gil, L.A., Reyes Sosa, C.F., & Carillo, A. (2007).<br />
Determination of the Red Tide along the Coast of Yucatán,<br />
México. Annual Gulf and Caribean Fisheries Institute, 283-<br />
287.<br />
Visión peninsular (artículo informativo)//No hay dinero para<br />
monitorear la marea roja//2012// página única//6-11-13-<br />
4:00pm<br />
Vitousek et. al.//1997// HUMAN ALTERATION OF THE<br />
GLOBAL NITROGEN CYCLE: SOURCES AND<br />
CONSEQUENCES.// ECOLOGICAL APPLICATIONS,<br />
1997// VISTO: 29/O6/2016/ 9:42 AM// PÁGINA<br />
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1890/10510761(199<br />
7)007%5b0737:HAOTGN%5d2.0.CO%3b2/epdf<br />
Diario de yucatan (artículo informativo)//2011//ALERTA<br />
POR LA MAREA ROJA.//PÁGINA<br />
http://yucatan.com.mx/yucatan/progreso/alerta-por-lamarea-roja<br />
NMX-AA-012-SCFI-2001.//<br />
pagina:<br />
http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Noticias/NM<br />
X-AA-012-SCFI-2001.pdf<br />
Método espectrofotométrico propuesto por Hansmann<br />
(1973)// pagina:<br />
http://www.ual.es/~jlguil/Programas/Practicas%20Extracti<br />
vas.PDF<br />
NMX-AA-012-SCFI-2001.<br />
NOAA Coast Watch (1987) Sarellite Oceanography &<br />
Climatology Division. Recuperado el 29 de 01 de 2013, de<br />
Sarellite Oceanography & Climatology Division:<br />
http://coastwatch.noaa.gov/cwn/search/interfase.html<br />
Van Dolah, F. (2000). Marine algal toxins: origins, health<br />
effects, and their increased ocurrence. Environmental<br />
Health Perpectives: Reviews in Environmental Health,<br />
133-141.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGAFICAS<br />
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Works Association, Water Environment Federation (1992).<br />
“Standard Methods for the Examination of Water and<br />
Wasterwaters. 18.<br />
Buschman A.//2005//Marea Roja y Salmonicultura en el sur<br />
de<br />
Chile//5-9//13-11-13-11:20pm<br />
http://www.ifop.cl/mr/images/upload/file/7_%20Marea%2<br />
0Roja%20y%20Salmonicultura%20en%20el%20Sur%20<br />
de%20Chile_Buschmann%202005.pdf<br />
Ortegón Aznar I., Rosado Espinosa A., Arjona Massa A.,<br />
Aguilar Perera A. //2011//La marea roja en la costa norte<br />
de la Península de Yucatán//Cuerpo Académico de<br />
Recursos Marinos Tropicales, Departamento de Biología<br />
Marina y Licenciatura en Biología Marina, Campus de<br />
Ciencias Biológicas y Agropecuarias //páginas 1,4 – 5<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 7
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA MARINA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 08-11 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
VARIABILIDAD Y DIVERSIDAD GENÉTICA DEL CARACOL Lobatus gigas, (GASTROPODA:<br />
STROMBIDAE) EN LA PENÍNSULA DE YUCATÁN, MÉXICO<br />
Jorge Tello 1 , Nidia Jiménez 1 y Aldrin Chan 1<br />
1<br />
Tecnológico Nacional de México/ Instituto tecnológico de Mérida. Av. Tecnológico S/N. CP. 97118. Mérida, Yucatán. México.<br />
Autor de contacto: jorgegigas1@gmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
La estructura genética de la población del caracol rosado Lobatus gigas en la Peninsula de Yucatán, México, se determinó<br />
por medio de la expresión de isoenzimas en geles de poliacrilamida. Las muestras de músculo de 50 organismos, capturados<br />
en cuatro lugares de la Península de Yucatán, se utilizaron para caracterizar la expresión genotípica como lo revela la expresión<br />
de 55 loci en 30 sistemas enzimáticos. Se utilizó el programa TFPGA para analizar los datos de frecuencias génicas. Se<br />
determinaron los siguientes parámetros: Estadística descriptiva, estadística F, las distancias genéticas, de equilibrio de Hardy-<br />
Weinberg, UPGMA y el número de migrantes como indicador del flujo de genes. Los valores de heterocigosis osciló entre<br />
0,3240 para OCTDH 2-,0440 para FUM, con un valor medio de 0,0366; valores de Fis variaron de 0,0835 para OCTDH 2-<br />
0,3600 para FUM, con un valor medio de -0,0492; y los valores de Fst osciló entre 0,0082 para LAP 2 a la 0.1967 para MDH<br />
2, con un valor medio de 0,1039, lo que sugiere deficiencia de heterocigotos. El número de migrantes derivados de la ecuación<br />
Slatkin es 2.156 por generación, lo que sugiere un cierto grado de variabilidad entre las poblaciones y corrobora los bajos<br />
valores obtenidos para la distancia genética de Nei, de 0,0053 para el nodo que muestra la separación de la población de<br />
Arrecife de Alacranes de las otras poblaciones. Llegamos a la conclusión de que las poblaciones L. gigas aquí estudiados no<br />
presentan fragilidad genética para su subsistencia.<br />
Palabras clave: Caracol, Población, Flujo genético, Isoenzimas, Lobatus gigas<br />
ABSTRACT<br />
The genetic population structure of the pink snail Lobatus gigas in the Yucatan Peninsula, Mexico, was determined by<br />
isozyme expression in polyacrylamide gels. Muscle samples of 50 organisms, captured at four sites of the Yucatan Peninsula,<br />
were used to characterize the genotypic expression as revealed by the expression of 55 loci in 30 enzymatic systems. The<br />
TFPGA program was used to analyze genic frequency data. The following parameters were determined: descriptive statistics,<br />
F statistic, genetic distances, Hardy-Weinberg equilibrium, UPGMA and the number of migrants as indicator of gene flow.<br />
Heterozygosity values ranged from 0.3240 for OCTDH 2 to 0.0440 for FUM, with a mean value of 0.0366; Fis values ranged<br />
from 0.0835 for OCTDH 2 to 0.3600 for FUM, with a mean value of –0.0492; and Fst values ranged from 0.0082 for LAP 2<br />
to 0.1967 for MDH 2, with a mean value of 0.1039, suggesting heterozygote deficiency. The number of migrants derived<br />
from the Slatkin equation is 2.156 per generation, which suggests a certain degree of variability among populations and<br />
corroborates the low values obtained for Nei’s genetic distance, of 0.0053 for the node showing the separation of the<br />
population from Arrecife de Alacranes from the other populations. We conclude that the L. gigas populations studied here do<br />
not present genetic fragility for their subsistence.<br />
Keywords: Snail, population, gene flow, isoenzymes, Lobatus gigas<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La caracterización de la estructura genética poblacional<br />
constituye un criterio de gran utilidad para la preservación de<br />
especies de importancia comercial y ecológica ya que ésta es<br />
indicadora de la heterogeneidad u homogeneidad de las<br />
poblaciones sobre grandes regiones geográficas (Utter 1991;<br />
Bates y Innes, 1995; Casu et al. 2002). La ecología de las<br />
larvas influencia fuertemente la estructuración de una<br />
población y existe mucha especulación acerca de las ventajas<br />
evolutivas que desarrollan las larvas, en si la panmixia que es<br />
mantenida en especies marinas de amplia dispersión, se debe<br />
al movimiento de las larvas por las corrientes y sucesos afines<br />
a ellas. Así en especies donde las larvas ocupan el mismo<br />
nicho que los adultos, la dispersión puede ser muy limitada y<br />
la habilidad para desplazarse por grandes aéreas habitadas<br />
por los adultos podría ser perdida (Rodriguez & Tello 2011).<br />
El caracol rosado Lobatus gigas (Linnaeus, 1758) es un gran<br />
molusco gasterópodo marino de importancia económica<br />
significativa para el área marina del Caribe. Sin embargo,<br />
como resultado de un intenso esfuerzo de pesca y de la<br />
destrucción del hábitat de este molusco, las pesquerías de S .<br />
gigas en la mayoría de las regiones del Caribe (Stoner y Ray,<br />
1993) se han visto seriamente disminuidas y en algunos casos<br />
incluso se han llegado a la desaparición del recurso. Esto<br />
motivó que Lobatus gigas fuera considerada una especie<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
VARIABILIDAD Y DIVERSIDAD GENÉTICA DEL CARACOL LOBATUS GIGAS, (GASTROPODA: STROMBIDAE) EN LA PENÍNSULA DE YUCATÁN, MÉXICO.<br />
comercialmente amenazada a nivel mundial en 1983 (Stoner,<br />
1994) y añadida en 1992 al apéndice II del convenio sobre<br />
comercio internacional de especies en peligro de extinción<br />
(CITES) (Stoner et al., 1996), propiciándose con esta medida<br />
que la pesquería de este molusco haya sido cerrada<br />
estacionalmente por periodos multianuales en áreas de<br />
Venezuela, México, Belice, Cuba, Colombia y los Estados<br />
Unidos. (Stoner et al., 1996). Este problema de sobrevivencia<br />
en estos organismos se agrava debido a la falta de datos sobre<br />
la especie en algunas áreas del Caribe, principalmente<br />
aquella información sobre abundancia de juveniles y adultos,<br />
la distribución y abundancia de larvas y la estructura genética<br />
de sus poblaciones.<br />
El recurso caracol Lobatus gigas en México, se maneja<br />
actualmente con una veda que va de abril a noviembre y que<br />
aparentemente coincide con su ciclo reproductivo. Otra<br />
medida reguladora es la talla mínima de extracción, que se<br />
bajó de 22 cm a 20 cm de longitud sifonal debido a las<br />
presiones ejercidas por los pescadores dedicados a su<br />
captura. Es claro que esta nueva talla afecta también al acervo<br />
reproductivo y al reclutamiento. Finalmente, se fijó una cuota<br />
de captura de 2.5 toneladas por mes, la cual, al no ser<br />
respetada por los pescadores, que además complementan sus<br />
cuotas asignadas con caracoles juveniles. Por lo que<br />
actualmente se tiene decretada la veda total del recurso. Se<br />
tiene como objetivo establecer, mediante el estudio de la<br />
variación genética, la estructura poblacional, los niveles de<br />
variación genética y el flujo de genes del caracol rosado<br />
Lobatus gigas en las costas de la Península de Yucatán, con<br />
el propósito de evaluar la salud genética poblacional que<br />
permita establecer medidas para explotar, manejar y<br />
preservar el recurso.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La obtención de los organismos se realizó en cuatro sitios en<br />
las costas de la Península de Yucatán, en Punta Allen. Banco<br />
Chinchorro, Arrecife de Alacranes e Isla Mujeres. Muestras<br />
de músculo se maceraron empleando el buffer de extracción<br />
TEB, ajustado a un pH de 7. Se prepararon geles de<br />
poliacrilamida al 7.7%, para ser utilizados con el sistema<br />
nativo (Brewer 1970. La presencia fenotípica se determinó<br />
siguiendo los procedimientos de Shaw & Prasad (1970),<br />
Brewer (1970). Loci presumidos y alelos fueron designados<br />
por medio del sistema de nomenclatura utilizado por Shaklee<br />
& Keenan (1986). Múltiples loci de una enzima en particular<br />
se designaron numéricamente (1, 2, 3, etc.) considerando el<br />
de más rápida a más baja movilidad anodal. Alelos de un<br />
locus en particular fueron designados por su movilidad<br />
anódica relativa y nombrando al alelo más frecuente como<br />
100 y los demás por arriba y por debajo de éste con los<br />
valores respectivos. Un locus se consideró polimórfico si el<br />
alelo más frecuente tiene una probabilidad menor que 95%.<br />
(Towsend & Shing 1984) y el nivel de heterocigosis se<br />
determinó con relación a la ley del Equilibrio de Hardy-<br />
Weinberg. Se utilizó el programa denominado TFPGA<br />
versión 1.3 (Tools for population genetic analyses), de Miller<br />
2000, para efectuar el análisis de datos genéticos de<br />
aloenzimas de poblaciones.<br />
Se utilizaron dos alternativas para probar el equilibrio de la<br />
ley de Hardy – Weinberg, las pruebas llamadas de bondad de<br />
ajuste de Chi – Cuadrada, y las pruebas exactas de Haldane<br />
(Miller, 2000. Para evaluar la diferenciación genética entre<br />
las poblaciones se aplican los métodos de la estadística F<br />
desarrollada por Wright (Sokal & Rohlf 1995, Weir 1990), la<br />
medida de variación entre individuos dentro las poblaciones,<br />
f = FIS o medida de fijación y la medida de variación entre<br />
poblaciones, = F ST o coeficiente de coancestridad. Las<br />
medidas de similitud utilizadas por este programa son dadas<br />
para las opciones de distancia de Nei, 1972 y la insesgada de<br />
Nei (1978), la distancia de Wright (1978), la modificada de<br />
Rogers (1972) y la distancia y coancestridad de Reynolds. Se<br />
utilizó éste método por medio del análisis de Bootstrapping<br />
para tener una representación gráfica o dendogramas de los<br />
resultados de las distancias genéticas y de ellos efectuar<br />
inferencias de las relaciones posibles entre los sitios<br />
analizados (Sokal & Rohlf 1995).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Los valores globales obtenidos con las pruebas de Chi<br />
Cuadrada y de Haldane nos permiten apreciar que los loci<br />
EST 2, G6PDH, LAP 2 y MDH 2 presentaron significancia<br />
para la primera prueba mientras que EST 2, LAP 2 y MDH 2<br />
fueron significativamente diferentes con la segunda prueba<br />
estableciéndose que de los 8 loci que presentaron variación<br />
en el tejido de músculo en las cuatro poblaciones analizadas.<br />
Los valores de Fis y los del índice de fijación Fst van desde<br />
0.0835 para la OCTDH 2 hasta 0.3600 para la FUM con un<br />
valor promedio de –0.0492, para el primer parámetro y los<br />
segundos presentan un valor promedio de 0.1039 con un<br />
rango de 0.0082 para LAP 2 hasta 0.1967 para MDH 2. Los<br />
valores de Distancia Genética de todas las poblaciones son<br />
comparados de manera pareada, los establecidos por el<br />
modelo de la distancia insesgada de Nei (1978) fueron los<br />
que tuvieron los valores más bajos en todas las poblaciones<br />
y los de distancia establecidos con el modelo de Rogers<br />
(1972) y modificado por Wright (1978) fueron los mayores.<br />
En el primer caso la relación Banco Chinchorro - Isla<br />
Mujeres tuvo el valor menor de 0.0011 y la relación Arrecife<br />
de Alacranes - Punta Allen fue la de mayor valor, en el<br />
segundo caso la relación Banco Chinchorro - Isla Mujeres fue<br />
la de menor valor con 0.0378 y la relación Arrecife de<br />
Alacranes - Punta Allen con 0.0834 fue la mayor. En la Fig.<br />
1 Se presenta el Dendrograma obtenido por el análisis Cluster<br />
utilizando el modelo de distancia original de Nei (1972) en el<br />
cual se observa que el máximo valor de distancia de 0.0053<br />
lo presentó el nodo que relaciona a las poblaciones del<br />
Arrecife de Alacranes con las demás y el menor valor lo<br />
presento el nodo de Banco Chinchorro-Isla Mujeres con<br />
0.0015.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 9
TELLO.J., JIMÉNEZ N. Y CHAN A.<br />
problema de contar con un tamaño pequeño de muestra<br />
(Bierley et al., 1996).<br />
Figura 1. Dendograma señalando las relaciones de las localidades de<br />
Lobatus gigas en la Península de Yucatán. 1.- Arrecife de Alacranes 2.-<br />
Banco Chinchorro 3.- Isla Mujeres 4.- Punta Allen.<br />
Una generalizada ocurrencia de deficiencia de heterocigosis<br />
relativa a las expectativas de la ley de Hardy-Weinberg ha<br />
sido plenamente reportada en estudios de isoenzimas en<br />
moluscos marinos y otros invertebrados (Maltagliati et al,<br />
2002a, Hmida et al. 2012), como se presenta en Lobatus<br />
gigas con un valor de heterocigosis media global de 0.0366,<br />
que aunque, bajo, se encuentra dentro de los valores<br />
determinados para especies de invertebrados marinos en<br />
general ya que la deficiencia de heterocigotos es una<br />
característica común encontrada en estos animales (Mamuri<br />
et al., 1998; Boisselier et al., 1999)<br />
El valor medio de Fst de 0.1039 o valor de varianza<br />
estandarizada en la frecuencia de los alelos no se aparta<br />
significativamente de cero y de ello la evidencia de un cierto<br />
grado de estructuración, dando a entender que el 10.39 % de<br />
la variación genética total resulta de las diferencias entre las<br />
poblaciones y el restante 89.61 % es el reflejo de la variación<br />
dentro de las poblaciones y una relativa cohesividad y con<br />
especificidad de las mismas (Camilli et al. 2001; Casu et al.<br />
2002). Los valores positivos y significativos para Fis indican<br />
una desviación al equilibrio de Hardy-Weinberg debido a un<br />
déficit de heterocigotos, pudiendo deberse esto a una<br />
fertilización entre parientes, se ha reportado que los moluscos<br />
marinos presentan múltiple paternidad lo que pudiera tener<br />
un efecto genético sobre las poblaciones, sin embargo, las<br />
presiones selectivas contra los heterocigotos, la presencia de<br />
alelos nulos y errores de muestreo no pueden ser totalmente<br />
excluidos. Análisis para la diferenciación genética de la<br />
población de L. gigas se llevaron a cabo usando los<br />
estimadores de Nei´s, Roger´s y Reynold´s (Wright, 1978).<br />
Los análisis Cluster UPGMA reflejan el grado de<br />
estructuración de la población y no expresan un claro patrón<br />
geográfico en la distribución de la variación genética de esta<br />
especie. Los valores de distancia e identidad obtenidos para<br />
Lobatus gigas indican que son valores típicos para especies<br />
o poblaciones que se encuentran bien mezcladas (Maltagliati<br />
et al. 2003, Rodriguez & Tello 2011).<br />
Aunque la baja heterocigosis observada puede dificultar la<br />
discriminación de las poblaciones de Lobatus gigas, el uso<br />
de parámetros como la identidad y la distancia genética<br />
resultan de utilidad cuando los valores de heterocigosis<br />
encontrados en especies bajo investigación son bajos y se<br />
tiene un número suficiente de loci, con lo cual se subsana el<br />
A pesar de los relativos bajos valores obtenidos de distancia<br />
genética, determinados por los estimadores mencionados,<br />
existen signos de cierta subestructuración como se demostró<br />
con los valores determinados de Fst y corroboran la idea de<br />
ver a la población desde la perspectiva de ser una unidad<br />
genética sencilla. Desde una perspectiva taxonómica es<br />
generalmente asumido que valores de Identidad arriba de 0.9<br />
o de distancia debajo de 0.1 indican con especificidad y con<br />
valores de Identidad debajo de 0.8 y Distancia arriba de 0.22<br />
corresponden a una diferenciación interespecífica con una<br />
zona obscura entre estos valores (Maltagliati et al. 2003).<br />
CONCLUSIONES<br />
En base al estudio realizado podemos concluir que los cuatro<br />
sitios en donde se localiza Lobatus gigas en la península de<br />
Yucatán, no existen diferencias genéticamente significativas<br />
al presenta un bajo valor de heterocigosis, un nivel de<br />
polimorfismo característico de las especies de invertebrados,<br />
un flujo de genes moderado, una estructuración geográfica<br />
no claramente definida, valores de distancia típicos de<br />
invertebrados y cierta conectividad entre las poblaciones, lo<br />
que conlleva a establecer que forman una misma unidad<br />
panmítica y por lo que se sugiere que la población de<br />
Strombus gigas en toda su área de influencia puede<br />
manejarse de la misma manera y con los mismos criterios de<br />
uso y conservación.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS<br />
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10 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
VARIABILIDAD Y DIVERSIDAD GENÉTICA DEL CARACOL LOBATUS GIGAS, (GASTROPODA: STROMBIDAE) EN LA PENÍNSULA DE YUCATÁN, MÉXICO.<br />
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REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 11
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA MARINA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 12 – 14 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
DETERMINACIÓN DE LAS VARIACIONES PROMEDIO DE LAS VELOCIDADES DE VIENTO EN<br />
PUERTOS DEL ESTADO DE YUCATÁN<br />
Rodríguez-Gil, Luis Alfonso 1 , Reyes-Sosa, Carlos 1 , Cecilio-Rejón, Bryan 1 y Alvarado-Acosta, E. Abril 2 .<br />
1<br />
Departamento de Ingeniería Química-Bioquímica, Instituto Tecnológico de Mérida, Av. Tecnológico S/N, CP. 97118, Mérida Yucatán México.<br />
*Autor por correspondencia: luis_rdzgil@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN.<br />
La Península de Yucatán está catalogada como una zona con alta calidad de viento para el aprovechamiento de energías<br />
limpias. La producción de energía eólica es dependiente del calentamiento de la superficie terrestre por acción de la radiación<br />
solar, lo que provoca los vientos. En las zonas ecuatoriales se produce una gran absorción de radiación solar, en comparación<br />
con las zonas polares; el aire caliente se eleva en los trópicos y es reemplazado por masas de aire frío superficial que proviene<br />
de los polos. Este ciclo se cierra con el desplazamiento del aire, en la alta atmósfera, hacia los polos. La costa Yucateca, por<br />
las condiciones en las que se encuentra ubicada geográficamente, entre el caribe mexicano y el golfo de México, cuenta con<br />
una gran superficie de paso de los vientos que van de dirección de sur a norte en la mayor parte del año. En este trabajo, se<br />
determinaron las variaciones diarias, mensuales y anuales promedios de las velocidades de vientos en m/s de los puertos:<br />
Progreso y Dzilam de Bravo del estado de Yucatán, a partir del registro de las diferentes estaciones meteorológicas de la<br />
Comisión Nacional del Agua, correspondientes a los puertos antes mencionados. La capacidad de producción y<br />
aprovechamiento de energía eólica es un impacto directo a la lucha que se tiene contra el cambio climático, causante de<br />
diversas afectaciones que se pueden presenciar en todo el mundo en la actualidad.<br />
Palabras clave: Aerogenerador, aire, energía eólica, radiación solar. Velocidad de viento, Zonas polares<br />
ABSTRACT.<br />
The Yucatan Peninsula is classified as an area with high-quality wind for the development of clean energies. Wind energy<br />
production is dependent on the heating of the land by the action of solar radiation, which causes the winds. In the equatorial<br />
areas occurs a great absorption of solar radiation, compared with the polar areas; hot air rises in the tropics and is replaced by<br />
masses of cold surface air that comes from the poles. This cycle is closed with the displacement of the air in the upper<br />
atmosphere, towards the poles. The Yucatan coast, by the conditions in which is located geographically, between the Mexican<br />
Caribbean and the Gulf of Mexico, has a large area of passage of the winds ranging from address from South to North in the<br />
greater part of the year. In this work, determined variations daily, monthly and annual averages of winds in m/s port speeds:<br />
Progreso and Dzilam de Bravo of the State of Yucatan, the row of different weather stations of the national water Commission,<br />
corresponding to the above-mentioned ports. Capacity of production and use of wind energy is a direct impact to the fight that<br />
is against climate change, which causes different effects that can be witnessed throughout the world today.<br />
Keywords: Air, Clean energies, Climate change, Energy, Solar radiation.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El viento es una corriente de aire que es producto de una<br />
variación de presión en la atmósfera. Esto a su vez trae<br />
consigo, las ventajas de tener energía constante que producen<br />
las ráfagas y las masas de viento por todo el planeta. La<br />
energía eólica proviene del sol, la tierra recibe<br />
aproximadamente 1.74x1014 KW de potencia del sol, cerca<br />
de del 1 al 2% de la energía proveniente del sol, es convertida<br />
a energía eólica (UCLM, 2011). Ante los efectos del cambio<br />
climático y la caída del precio del petróleo en los últimos<br />
años, se ha estado buscando el reemplazamiento de la quema<br />
de combustibles fósiles o derivados de petróleo con la<br />
generación de energías limpias. México tiene una capacidad<br />
instalada de 31 parques eólicos en operación con un total de<br />
1,570 aerogeneradores en operación y se espera para el año<br />
2022 producir 15,000 Mega watts (AMDEE, 2016). El<br />
siguiente trabajo tiene como finalidad tener una perspectiva<br />
más a fondo sobre datos que puedan ser interpretados,<br />
analizados para estimar las variaciones en promedio que<br />
puedan estar presentes en los puertos de Dzilam de Bravo y<br />
Progreso en la costa del Estado de Yucatán en el Sureste<br />
Mexicano. Mediante este trabajo se conocerán las<br />
variaciones registradas en las velocidades de los vientos a lo<br />
largo de todo el año, así como las fechas determinadas de<br />
cada año de mayor velocidad de viento y su frecuencia. La<br />
importancia de realizar el siguiente trabajo, surge de la<br />
necesidad del ser humano de hoy en día para encontrar<br />
nuevas fuentes de energía que puedan ser inagotables y de<br />
esa bajar los índices de contaminación ocasionados por la<br />
quema de combustibles fósiles a partir de su extracción hasta<br />
su consumo en sus múltiples finalidades.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
DETERMINACIÓN DE LAS VARIACIONES PROMEDIO DE LAS VELOCIDADES DE VIENTO EN PUERTOS DEL ESTADO DE YUCATÁN<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El área de este estudio fue a lo largo de costa del estado de<br />
Yucatán ubicada en la Península de Yucatán. Esta Península<br />
de Yucatán, es la porción septentrional de Mesoamérica, que<br />
divide el Golfo de México del mar Caribe en el extremo<br />
sureste de América del Norte y la parte norte de América<br />
Central, con un territorio de aproximadamente 145 000 km².<br />
De los datos de registros diarios de la CNA de cada estación<br />
Meteorológica, ubicada en cada uno de los puertos<br />
siguientes: Progreso y Dzilam de Bravo, de la costa del<br />
Estado de Yucatán, Se procedió a clasificar los datos de la<br />
velocidad del viento en m/s por día, por mes y por año para<br />
los puertos antes mencionados, para el cálculo de los<br />
promedios y su variación respectiva por día, mes y año.<br />
Luego se procedieron a graficarlos en función del tiempo,<br />
para observar el comportamiento de la velocidad de los<br />
vientos.<br />
Los datos fueron recaudados en diferentes años para cada<br />
puerto de manera continua durante períodos mensuales con<br />
lapsos de una hora entre cada dato. Se trasladó toda la<br />
información a una hoja de cálculo que sirvió como base de<br />
datos. Para la agrupación de datos con la finalidad de<br />
sintetizar un resultado se procedió a encontrar el promedio<br />
aritmético para los doce meses de cada año, obteniendo las<br />
variaciones mensuales, se continuó avanzando con las<br />
variaciones anuales para cada puerto, por lo que al final se<br />
interpretaron los valores en gráficos de dispersión. Para<br />
encontrar los valores extrapolados se procedió a determinar<br />
el cálculo de las velocidades de los vientos para la altura de<br />
la torre disponible, mediante la siguiente formulación:<br />
V2 =V1*(ln h 2 /Z 0 )/ln〖h 1 /Z 0 〗<br />
año de 2013 se registraron 3 meses: abril, mayo y junio;<br />
observándose un aumento desde febrero hasta abril de 4.4 a<br />
4.7 m/s. En el puerto de Dzilam de Bravo se pueden observar<br />
las velocidades de los vientos en los siete años de muestreo<br />
en Dzilam de Bravo se observan en la Fig. 3 donde se<br />
pudieron obtener más datos por año y en meses<br />
ininterrumpidos donde se observa que desde el año 2008 al<br />
2012 se mantuvieron con promedio anual constante entre 5.4<br />
y 4.4 m/s respectivamente y a partir del año 2013 al 2014 se<br />
observa un comportamiento atípico. En la Tabla l se observan<br />
los valores promedios de las velocidades de viento, los datos<br />
fueron agrupados de manera anual en relación a los años que<br />
se tuvieron registro. Se cuenta con los valores promedio a 10<br />
metros de altura en donde se tomaron los registros de la base<br />
meteorológica y con una extrapolación a 100 metros, el valor<br />
de extrapolación hace referencia a la altura que se puede<br />
encontrar el rotor de un aerogenerador impulsado por la<br />
energía eólica proveniente del viento. Se observa que existe<br />
una similitud entre los valores de los puertos en donde la<br />
variación no excede los 2 m/s. El puerto que presenta una<br />
mayor velocidad de viento es el de Dzilam de Bravo y el de<br />
menor velocidad promedio es el puerto de Progreso.<br />
Figura 1. Promedio de las velocidades de viento en Progreso en el año 2012.<br />
Siendo:<br />
V 2 : Velocidad de viento (m/s)<br />
V 1 : Velocidad del viento(m/s),<br />
h 1 : Altura de la medición (m),<br />
h 2 : Altura a la cual se calcula la velocidad del viento (m),<br />
Z 0 : longitud de rugosidad (0.055 m).<br />
Aplicando la información de la literatura encontrada y<br />
despejando la ecuación, se estimaron las velocidades<br />
promedio de los vientos a la altura deseada del aerogenerador<br />
(Molinero, 2009; Irena, 2014).<br />
Figura 2. Promedio de las velocidades de viento en Progreso, Yucatán en el<br />
2013.<br />
RESULTADOS<br />
Para el puerto de Progreso la variación de las velocidades del<br />
viento en m/s para el año 2012 y 2013, se pueden observar en<br />
la Figura 1 y 2; Para el año de 2012 se registraron 4 meses de<br />
julio a octubre donde los meses de julio fue el más alto con<br />
velocidades entre 7.6 m/s y los más bajos en los meses de<br />
septiembre y octubre con 4.6 m/s respectivamente. Para el<br />
Figura 3. Velocidades promedio del viento en el puerto Dzilam de Bravo,<br />
Yucatán durante 5 años.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 13
Rodríguez-Gil, L.A, Reyes-Sosa, C.F., Cecilio-Rejón, B. y Alvarado-Acosta, E. A.<br />
DISCUSIÓN<br />
La velocidad de los vientos de los puertos de Progreso y<br />
Dzilam de Bravo siguen el patrón de los vientos de acuerdo<br />
a las estaciones del año (SEMARNAT, 2006) en donde para<br />
primavera predominan los vientos del SE con velocidades<br />
promedio de 4.4 m/s y del S con promedio de 4.09 m/s. Para<br />
verano predominan igualmente los vientos del SE con una<br />
velocidad de 3.33 m/s y del NW con 2.96 m/s. Para la<br />
estación de otoño predominan los vientos del norte con una<br />
velocidad de 3.4 m/s seguida de los vientos del NE con una<br />
velocidad de 3.24 m/s.<br />
Tabla1.- Velocidades de los vientos a la altura de medición y altura<br />
extrapolada de la torre de 100 metros.<br />
Año<br />
Puerto<br />
Velocidad del viento (m/s)<br />
10 (m) 100 (m)<br />
2008 Dzilam de Bravo 5.4 7.8<br />
2009 Dzilam de Bravo 5.4 7.8<br />
2010 Dzilam de Bravo 5.4 7.8<br />
2011 Dzilam de Bravo 5.1 7.4<br />
2012 Dzilam de Bravo 4.4 6.3<br />
2012 Progreso 4.5 6.5<br />
2013 Progreso 4.5 6.5<br />
Los datos de viento de las estaciones meteorológicas (CNA,<br />
2008-2014) son una base que nos facilitó extrapolar la<br />
velocidad promedio de los vientos para conocer la velocidad<br />
a 100 m de altura partiendo de la altura estándar de 10 m de<br />
los anemómetros. Se considera la costa Yucateca de alto<br />
potencial eólico al tener estimaciones de energía eólica a lo<br />
largo de todos los meses de cada año.<br />
contaminación y con los problemas que se ven actualmente<br />
en todo el mundo como es el consumo de combustibles<br />
fósiles como son el cambio climático y el calentamiento<br />
global. La alta capacidad de energía que tienen las costas<br />
Yucatecas son un foco interés para los inversionistas<br />
nacionales e internacionales que quieran producir energía sin<br />
contaminar, de esta manera existe una sinergia en el<br />
aprovechamiento de los recursos renovables y actividades<br />
humanas.<br />
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CONCLUSIÓN<br />
La velocidad promedio de los vientos y su extrapolación a<br />
100 m de altura, que es la altura que se considera para<br />
aerogenerador de última generación que consideran la<br />
velocidad de viento encontrada para estos dos puertos de<br />
Progreso Y Dzilam de Bravo, nos dan soporte para poder<br />
continuar con el cálculo para la distribución de frecuencia de<br />
los vientos y poder elegir qué tipo de aerogenerador es más<br />
factible de acuerdo a la potencia de los vientos.<br />
La generación de datos para la determinación de las<br />
variaciones de viento en diferentes puertos del estado de<br />
Yucatán es una introducción a la gran inversión y<br />
aprovechamiento que se puede tener en los próximos años<br />
para llevar al país a una nueva etapa en la que una alta<br />
cantidad de energía eléctrica que se genere sea de fuentes<br />
renovables, de esta manera de trata de mitigar con la<br />
14 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 15 -17 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
PREDICCIÓN BIOINFORMÁTICA Y VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DE RUTAS METABÓLICAS<br />
ASOCIADAS A ESTRÉS ABIÓTICO EN Physcomitrella patens<br />
Zuleika Orbe Sosa*; Mario A. Martínez Núñez y Miguel Á. Villalobos López<br />
*Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada, IPN, Tlaxcla, Tlaxcala, carretera estatal Tecuexcomac-Tepetitla km 1.5, cp. 90700,<br />
Autor de contacto: oszuly9@gmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Las plantas, debido a su estilo de vida sésil, están expuestas a diversas situaciones de estrés abiótico que las llevan a<br />
desarrollar estrategias celulares, fisiológicas y moleculares que les permitan adaptarse a su medio ambiente, las cuales están<br />
reguladas por la expresión de los genes de resistencia. Actualmente se utilizan de manera conjunta técnicas experimentales y<br />
bioinformáticas que permiten analizar la expresión de los genes de un organismo, a través de su transcriptoma. Physcomitrella<br />
patens es un musgo perteneciente al filo briofita, utilizado como modelo de estudio debido a las características inherentes a<br />
su ciclo de vida como la dominancia de haploidía y la alta tasa de recombinación homóloga, además de su sencillo cultivo in<br />
vitro. En el presente proyecto se obtuvo el transcriptoma de protonemas (10 días de edad) de Physcomitrella patens sometido<br />
a 3 horas de estrés osmótico por sorbitol (300mM), encontrando la expresión diferencial de 4967 genes, de estos 198 codifican<br />
para enzimas que pertenecen a 66 rutas metabólicas. Entre las rutas encontradas la vía del metabolismo de sacarosa y almidón<br />
resulta de especial importancia ya que no está muy explorada en Physcomitrella patens y como se ha reportado en otros<br />
organismos modelo como Arabidopsis thaliana, es fundamental para entender los ajustes fisiológicos y moleculares causados<br />
por el estrés. Nuestros resultados resaltan la importancia de los genes involucrados en la síntesis enzimática que participan en<br />
importantes procesos metabólicos, en particular en la ruta de sacarosa y almidón.<br />
Palabras clave: Physcomitrella patens; estrés osmótico; transcriptoma; rutas metabólicas; bioinformática.<br />
ABSTRACT<br />
The plants, because of their sessile life style, are exposed to different abiotic stress situations that lead them to develop cellular,<br />
physiological and molecular strategies to adapt to their environment, which are regulated by the expression of the resistance<br />
genes. Currently experimental and bioinformatics techniques are used to analyze the expression of genes of an organism<br />
through its transcriptome. Physcomitrella patens is a moss belonging at phylum bryophyte, used as study model because of<br />
their inherent characteristics of their life cycle like the haploid dominance and the high rate of homologous recombination,<br />
besides to its easy cultivation in vitro. In this project the transcriptome of protonema (10 days old) of Physcomitrella patens<br />
exposed to 3 hours of osmotic stress by sorbitol (300mM) was obtained, finding the differential expression of 4967 genes, of<br />
these 198 encoded enzymes belonging to 66 metabolics pathways. Among the routes that were found, the sucrose and starch<br />
pathway is particularly important because it has not been very explored in Physcomitrella patens and as has been reported in<br />
other model organisms such as Arabidopsis thaliana, it is fundamental to understand the physiological and molecular<br />
adjustment caused by stress. Our results highlight the importance of genes involve in the enzymatic synthesis that participates<br />
in important metabolic processes, in particular on the route of sucrose and starch.<br />
Keywords. Physcomitrella patens; osmotic stress; transcriptome; metabolic pathways; bioinformatic.<br />
INTRODUCCIÓN.<br />
En su medio ambiente natural, las plantas están sometidas a<br />
diferentes tipos de estrés, entendiendo a este como factores<br />
ambientales extremos que, de acuerdo a su intensidad y<br />
duración, pueden causar cambios significativos en el sistema<br />
(Friedel et al., 2012). El estrés, al que las plantas están<br />
expuestas, puede clasificarse como biótico y abiótico siendo<br />
el primero causado por otros organismos mientras que el<br />
segundo obedece a variaciones de los factores ambientales<br />
como la temperatura, radiación, agua, nutrientes, entre otros.<br />
Para poder sobrevivir al estímulo adverso, las plantas deben<br />
activar respuestas moleculares inmediatas para evitar el<br />
mayor daño posible de sus estructuras, como puede ser el<br />
cierre estomático. Sin embargo, se ha demostrado que<br />
dependiendo el estrés que la planta sense es el repertorio<br />
molecular que despliega, por ejemplo, ante un estrés<br />
osmótico se activan señales de fosforilación y aumenta la<br />
actividad enzimática, incluso algunas MAPKs funcionan<br />
como osmosensores en organismos como Arabidopsis<br />
thaliana y Oriza sativa (Fujii y Zhu, 2012).<br />
Dado que las respuestas moleculares están reguladas por los<br />
genes, y estos varían su expresión de acuerdo a la cantidad y<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
PREDICCIÓN BIOINFORMÁTICA Y VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DE RUTAS METABÓLICAS ASOCIADAS A ESTRÉS ABIÓTICO EN PHYSCOMITRELLA PATENS<br />
tipo de estímulo al que se someta al organismo (Kraiwesh et<br />
al., 2015), el desarrollo de la transcriptómica ha permitido el<br />
refinamiento de técnicas moleculares y bioinformáticas para<br />
extraer esta información de las células, permitiéndonos<br />
conocer los genes que se expresan ante una condición<br />
específica.<br />
En el área de biotecnología vegetal el modelo por excelencia<br />
es A. thaliana, sin embargo, desde 1968 se dirigió la mirada<br />
hacia Physcomitrella patens un musgo perteneciente al filo<br />
briofita, considerado como un organismo de transición entre<br />
las algas y las plantas vasculares, por lo cual se utiliza en<br />
estudios de evo-devo (Cove, 2005; Ortiz et al., 2016). Esta<br />
planta no vascular fue secuenciada en su totalidad en el 2007<br />
(Rensing et al., 2008), aunado a la característica de que<br />
cuenta con un ciclo de vida dominado por la etapa haploide<br />
y con altas tasas de recombinación homóloga, permite<br />
realizar experimentos con líneas mutantes utilizando las<br />
técnicas de knock out, knock down y/o sobreexpresoras de<br />
algún gen específico.<br />
P. patens es considerado un organismo tolerante a distintos<br />
tipos de estrés tanto biótico como abiótico, la búsqueda de<br />
sus genes de resistencia abre una ventana de oportunidad para<br />
el futuro de la biotecnología vegetal. Es por esto, que el<br />
principal objetivo del proyecto es caracterizar una ruta<br />
metabólica a través del análisis del transcriptoma de P.<br />
patens obtenido bajo una condición de estrés abiótico y poder<br />
contribuir al conocimiento de la expresión de genes de<br />
resistencia.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El transcriptoma a analizar se obtuvo de un experimento<br />
previo realizado en el grupo de trabajo publicado en la tesis<br />
de maestría de Moreno (2013). Los protonemas de P. patens<br />
de 10 días de edad fueron sometidos, mediante traspaso, a 3<br />
hrs de estrés osmótico por sorbitol a 300mM. Una vez<br />
obtenido el transcriptoma de la condición control y del<br />
tratamiento se secuenciaron utilizando la plataforma<br />
Illumina, posteriormente se realizó un análisis de calidad de<br />
las lecturas con el programa NGS QC Toolkit y para el<br />
análisis de la expresión diferencial se usó el programa<br />
TopHat con el genoma de referencia de P. patens versión 3.1<br />
disponible en Phytozome. Por medio de la base de datos de<br />
Uniprot se obtuvieron los identificadores de los genes y su<br />
función, finalmente con la base de datos de KEGG se hizo un<br />
filtrado que nos permitiera extraer sólo aquellos genes que<br />
codifican para enzimas y ubicarlas en su ruta metabólica<br />
correspondiente. Se llevaron a cabo búsquedas de literatura<br />
en las bases de Scopus y Pubmed para evaluar que tanta<br />
información había reportada hasta el momento con respecto<br />
a alguna de las rutas metabólicas encontradas. Para la<br />
selección de alguna ruta metabólica, se consideraron dos<br />
criterios principales la mayor cantidad de genes expresados<br />
y la mayor cantidad de literatura asociada.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Se consideraron los genes con una expresión de al menos dos<br />
veces más con respecto al control, obteniendo un total de<br />
4967 genes expresados de manera diferencial, 2554<br />
reprimidos, 2413 sobreexpresados (Fig.1). Después del<br />
filtrado, con las bases de datos previamente mencionadas, se<br />
encontraron 198 genes que codifican para enzimas, los cuales<br />
se ubicaron en 66 rutas metabólicas. Se decidió hacer un<br />
análisis más profundo de la ruta metabólica encargada del<br />
metabolismo de sacarosa y almidón, para la cual se<br />
encontraron ocho genes expresados de manera diferencial<br />
que codifican para distintas enzimas encargadas de<br />
reacciones anabólicas y catabólicas de la vía (Cuadro 1); la<br />
literatura encontrada al respecto es escasa con respecto a P.<br />
patens, sin embargo, esta muy bien documentada para A.<br />
thaliana, permitiendo identificar la función de los genes y<br />
reconstruir la vía.<br />
Figura.1 Gráfica de volcano, se consideraron los genes que estuvieran al<br />
menos dos veces expresados con respecto al control, p≤0.5.<br />
Figura 2. Esquema general de la vía encargada del metabolismo de sacarosa<br />
y almidón a partir de trealosa, en rectángulo se muestran las encontradas en<br />
este proyecto, rojo síntesis de almidón, azul degradación de sacarosa.<br />
Tomado y modificado de Bahaji et al., 2011.<br />
16 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ORBE SOSA, Z., MARTINEZ NÚÑEZ, M.A. Y VILLALOBOS LÓPEZ, M.A.<br />
Tabla 1. Genes identificados para la vía del metabolismo de sacarosa y<br />
almidón.<br />
Ruta<br />
metabólica<br />
ppp00500<br />
Metabolismo<br />
de la<br />
sacarosa y<br />
almidón<br />
Gen [E.C.] Actividad<br />
PHYPADRAFT_184719 [2.7.7.27] glucosa-1-fosfato<br />
adenililtransferasa<br />
PHYPADRAFT_106209 [3.2.1.26] betafructofuranosidasa<br />
PHYPADRAFT_208903 [1.1.1.22]<br />
UDPglucosa 6-<br />
deshidrogenasa<br />
PHYPADRAFT_147034 [2.4.1.25] 4-alphaglucanotransferasa<br />
PHYPADRAFT_197679 [2.4.1.13] sacarosa sintasa<br />
PHYPADRAFT_180360 [5.3.1.9]<br />
glucosa-6-fosfato<br />
isomerasa<br />
PHYPADRAFT_228446 [3.2.1.21] beta-glucosidasa<br />
PHYPADRAFT_189035 [2.7.1.4]<br />
fructokinasa<br />
Rensing, S. A. (2008). The Physcomitrella genome reveals<br />
evolutionary insights into the repeat proteins in the basal land<br />
plant. Sci. 319: 64-69.<br />
Cove, D. (2005). The moss Physcomitrella patens. Annu. Rev.<br />
Genet. 39: 339–58.<br />
Bahaji, A. et al. (2011). Arabidopsis thaliana Mutants Lacking<br />
ADP-Glucose Pyrophosphorylase Accumulate Starch and Wildtype<br />
ADP-Glucose Content: Further Evidence for the Occurrence<br />
of Important Sources, other than ADP-Glucose<br />
Pyrophosphorylase, of ADP-Glucose Linked to Leaf Starch<br />
Biosynthesis. Plant Cell Physiol. 52(7): 1162–1176<br />
CONCLUSIONES<br />
Los análisis in silico del transcriptoma protonemas de<br />
Physcomitrella patens han demostrado la expresión<br />
diferencial de genes involucrados en la síntesis enzimática<br />
que participan en importantes procesos metabólicos, en<br />
particular en la ruta de sacarosa y almidón como respuesta a<br />
un estrés considerablemente bajo y ante un tiempo corto del<br />
estímulo, demostrando un rápido desarrollo de la maquinaria<br />
molecular para sobrevivir al estrés, la cual es la principal<br />
característica por la que se le considera un organismo<br />
altamente tolerante. El estudio de la expresión<br />
transcripcional de P. patens haciendo uso de la información<br />
disponible en bases de datos públicas, así como de programas<br />
y plataformas computacionales, nos permitió llevar a cabo la<br />
identificación de los genes utilizados durante la respuesta a<br />
estrés abiótico. De igual forma nos permite sentar un<br />
precedente para poder hacer una identificación posterior con<br />
técnicas moleculares y corroborar lo encontrado de manera<br />
in silico.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Ortiz, C. et al. (2016). A transcriptome atlas of Physcomitrella<br />
patens provides insights into the evolution and development of<br />
land plants. Mol. Plant. 9: 205–220.<br />
Fujii, H y Zhu, J. (2012). Osmotic stress signaling via protein<br />
kinases. Cell Mol Life Sci. 69(19): 3165–3173.<br />
Friedel, S., et al. (2012). Reverse engineering: a key component of<br />
systems biology to unravel global abiotic stress cross-talk. Front.<br />
Plant Sci. 3(294): 1-16.<br />
Khraiwesh, B. et al. (2015). Genome-wide expression analysis<br />
offers new insights into the origin and evolution of Physcomitrella<br />
patens stress response. Sci. Rep. 5: 17434.<br />
.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 17
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 18 -21 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
REMOCIÓN DE CROMO (VI) EN SOLUCIÓN ACUOSA POR LA BIOMASA DE AMARANTO (Amaranthus<br />
caudatus)<br />
1 Nancy C. Pacheco Castillo, 1 Juan F. Cárdenas González, 1 María de Guadalupe Moctezuma Zárate, 2 Víctor Manuel Martínez<br />
Juárez, 1 Adriana Rodríguez Pérez e 1 Ismael Acosta Rodríguez<br />
1<br />
Laboratorio de Micología Experimental. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de San Luis Potosí<br />
2<br />
Área Académica de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Instituto de Ciencias Agropecuarias. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, México.<br />
3<br />
Laboratorio de Microbiología. Facultad de Ciencias Químicas. UASLP.<br />
Autor de contacto: iacosta@uaslp.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Se analizó la capacidad de remoción de Cromo (VI) en solución acuosa por la biomasa de Amaranto. Para evaluar la<br />
concentración del metal se utilizó el método de la difenilcarbazida. Se evaluó la bioadsorción a diferentes pH´s (1, 2, 3 y 4) a<br />
diferentes tiempos. También se estudió el efecto de la temperatura en el intervalo de 28°C hasta 60 o C y la remoción a diferentes<br />
concentraciones iniciales de Cr (VI) de 200 a 1000 mg/L. La mayor bioadsorción (100% con 100 mg/L del metal) fue a las 4<br />
horas, a pH de 1.0 y 28 o C. Con respecto a la temperatura, la más alta remoción fue a los 60 o C, con un 100% de remoción a<br />
los 75 minutos. A las concentraciones de Cromo (VI) analizadas, la biomasa natural mostró una excelente capacidad de<br />
remoción, además de que remueve eficientemente el metal in situ (72% y 63% de remoción en tierra y agua contaminadas, a<br />
los 7 días de incubación con 5 g de la biomasa (100 mL de agua), por lo que se puede utilizar para eliminarlo de aguas<br />
residuales industriales.<br />
Palabras clave: Remoción, Cromo (VI), Amaranto<br />
Abstract. The removal capacity of Chromium (VI) in aqueous solution by Amaranth biomass was analyzed.<br />
diphenylcarbazide method was used to evaluate the metal concentration. The biosorption at different pHs (1, 2, 3 and 4) was<br />
evaluated at different times. In addition, the effect of temperature in the range of 28°C to 60 o C and removal at different initial<br />
concentrations of Cr (VI) from 200 to 1000 mg/L, were also studied. Most biosorption (100% with 100 mg/L of metal) was<br />
4 hours at 28 o C and pH 1.0. With respect to the temperature, the highest removal was to 60 o C, with 100% of removal after 75<br />
minutes. At the concentrations of chromium (VI) analyzed, the natural biomass showed excellent removal capacity, and this<br />
removal efficiently the metal in situ (72% and 63% removal in soil and contaminated water, after 7 days of incubation with 5<br />
g of biomass (100 mL water), so it can be used to remove industrial wastewater.<br />
Keywords: Removal, Chromium (VI), Amaranth<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los efluentes de las tenerías son una de las principales<br />
fuentes de contaminación con Cr (VI) de cuerpos de agua y<br />
suelos. Este metal se utiliza en el curtido de cuero y pieles,<br />
así como en las aleaciones del acero, galvanoplastía, tinción<br />
de textiles y biocida en los sistemas de enfriamiento de aguas<br />
en plantas nucleares, lo cual resulta invariablemente en las<br />
descargas del metal al medio ambiente con sus consecuencias<br />
[1]. El Cr presenta 9 estados de oxidación desde -2 a +6. No<br />
obstante, por su estabilidad en el ambiente, únicamente son<br />
importantes las especies hexavalente y trivalentes [2]. El Cr<br />
(VI) se encuentra principalmente como cromato (CrO 4 -2 ), que<br />
a pH ácidos se transforma sucesivamente en cromato<br />
protonado (HCrO 4 - ), dicromato (Cr 2 O 7 -2 ) y finalmente en el<br />
ácido (H 2 Cr 2 O 7 ) [3]. Estos aniones del Cr (VI) forman sales<br />
muy solubles y su sorción en superficies de arcillas y oxihidróxidos<br />
es muy baja [2], por lo que representan una fuente<br />
de afectación para los cuerpos de agua y suelos, y una fuente<br />
potencial de riesgo para la biota y población humana<br />
expuesta. Es una especie química muy oxidante y la cual<br />
presenta efectos mutagénicos, carcinogénicos y/o<br />
teratogénicos [4].<br />
Las principales técnicas para recuperar o remover Cr (VI) de<br />
aguas residuales son: reducción química y precipitación,<br />
adsorción sobre carbón activado, intercambio iónico y<br />
ósmosis inversa. Actualmente, el proceso más empleado es<br />
la reducción de las especies de Cr (VI) para formar<br />
compuestos insolubles de Cr (III), utilizando un agente<br />
reductor y una sustancia básica, usualmente lechada de cal,<br />
para formar el Cr(OH) 3 , que es un compuesto de muy baja<br />
solubilidad [1]. Sin embargo, esos métodos presentan<br />
desventajas, como altos costos, baja eficiencia, generación de<br />
residuos tóxicos u otros, que requieren de una disposición<br />
controlada, lo que complica la operación y el control del<br />
proceso [1]. Actualmente, la búsqueda de materiales de<br />
desecho y microorganismos como material bioadsorbente se<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
REMOCIÓN DE CROMO (VI) EN SOLUCIÓN ACUOSA POR LA BIOMASA DE AMARANTO (AMARANTHUS CAUDATUS)<br />
encuentra en crecimiento constante, junto con la utilización<br />
de biomasas microbianas para la remoción de Cr (VI) de<br />
aguas residuales industriales y/o contaminadas con<br />
resultados altamente satisfactorios [1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10,<br />
11, 12, 13, 14]. El presente trabajo reporta la remoción de Cr<br />
(VI) en solución acuosa por la biomasa de Amaranto<br />
(Amaranthus caudatus).<br />
Metodología. Se trabajó con la biomasa de Amaranto,<br />
obtenida durante los meses de junio-agosto del 2015, de<br />
diferentes tiendas de la ciudad de San Luis Potosí, S.L.P. Para<br />
la obtención de la biomasa, el amaranto se lavó 72 horas con<br />
agua tridesionizada en agitación constante, con cambios del<br />
agua cada 12 horas. Posteriormente, se hirvió 1 hora, para<br />
eliminar los restos de materia orgánica, se secó a 80 o C,<br />
durante 12 horas en horno bacteriológico, se molió en<br />
licuadora hasta pulverización y se guardó en frascos ámbar<br />
hasta su uso. Se trabajó con 100 mL de una solución de 100<br />
mg/L de Cr (VI) obtenida por dilución de una solución patrón<br />
de 1 g/L preparada en agua tridesionizada a partir de<br />
K 2 Cr 2 O 7 . Se ajustó el pH de la dilución a analizar con H 2 SO 4<br />
1 M y/o NaOH 1 M, antes de adicionarla a 1 g de biomasa.<br />
La concentración de Cromo (VI) en solución acuosa se<br />
determinó por el método colorimétrico de la difenilcarnazida<br />
(15). Todos los experimentos se realizaron 3 veces y por<br />
duplicado.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.<br />
Se analizó la bioadsorción de 100 mg/L de Cromo (VI), a<br />
diferentes tiempos de incubación y a diferentes valores de<br />
pH, encontrando que a pH de 1.0 se remueve el 100% del<br />
metal a las 4 h a 28 o C (Figura 1). La literatura [12] reporta<br />
diferentes tiempos de incubación, cuando se trabajó con las<br />
biomasas de las cáscaras de M. indica, M. paradisiaca, C.<br />
paradise, C. melo, C. máxima y aserrín (1.16, 60, 120, 180,<br />
480, y 960 minutos, respectivamente), a un pH de 1.0, y una<br />
concentración constante del bioadsorbente (1.0 g/100 mL), y<br />
50 mg/L del metal, un pH de 2.0 y 5 días para Aspergillus<br />
niger [16], este último con 10 g/L de biomasa, y a un pH de<br />
2.0. Cambios en la permeabilidad, de origen desconocido,<br />
podrían explicar en parte las diferencias encontradas en el<br />
tiempo de incubación, proporcionando mayor o menor<br />
exposición de los grupos funcionales de la pared celular de la<br />
biomasa analizada [17]. Con respecto a la influencia del pH<br />
inicial sobre la eficiencia de remoción se encontró que la<br />
mayor remoción (100%) se evidenció a pH 1.0 y 4 h. Se ha<br />
reportado un pH óptimo de 1.0 para las biomasas de la<br />
cáscara de melón [10], aserrín de pino [11], cáscaras de M.<br />
indica, M. paradisiaca, C. paradise, C. melo, C. máxima<br />
[12], y de toronja [13], aunque otros autores reportan un pH<br />
óptimo de 2.0 para: semillas de tamarindo [18], la corteza de<br />
eucalipto [19]; bagazo y pulpa de caña de azúcar [20]. El<br />
Cromo (VI) se encuentra como HCrO 4 - , Cr 2 O 7 2 , CrO 4 2- ,<br />
Cr 4 O 13 2- , Cr 3 O 10<br />
2-<br />
[21]. Una baja en el pH causa la<br />
protonación de la superficie del adsorbente, lo que induce una<br />
fuerte atracción por los iones Cromo (VI) de la solución<br />
cargados negativamente, por lo que la bioadsorción<br />
incrementa al aumentar la acidez de la solución. Sin<br />
embargo, cuando el pH aumenta, se incrementa la<br />
concentración de iones OH - , induciendo cambios en la<br />
superficie del adsorbente, impidiendo la bioadsorción de los<br />
iones Cromo (VI) cargados negativamente, lo cual disminuye<br />
la adsorción del metal a estos valores de pH. También se<br />
encontró que a mayor temperatura es mayor la bioadsorción<br />
del metal, pues a 60°C se remueve el 100% a los 75 minutos<br />
(Figura 2), resultados que son coincidentes con los de litchii<br />
[22], con un 100% a los 5 minutos; para la cáscara de naranja<br />
[23], 100% a los 10 minutos; un 98% de remoción a 58°C y<br />
180 minutos, para la semilla de tamarindo [18]. El<br />
incremento en la temperatura aumenta la velocidad de<br />
remoción de Cromo (VI) y disminuye el tiempo de contacto<br />
requerido para la completa remoción del metal, por<br />
incrementar la velocidad de reacción redox [24].<br />
Con respecto al efecto de diferentes concentraciones de<br />
Cromo (VI) en solución, a un pH de 1.0 +/- 0.2, con 1 g de<br />
biomasa, a 28 o C y 100 rpm, se encontró que la concentración<br />
del metal no influye en la remoción del mismo, pues las<br />
concentraciones analizadas, a excepción de 200 mg/L, se<br />
eliminan a las 24 h (Figura 3), lo cual es menor a otros<br />
reportes de la literatura [10,11,12,13,22 y 23], para la<br />
remoción de la misma concentración de Cromo (VI) por<br />
diferentes biomasas naturales. El incremento en la<br />
temperatura aumenta la velocidad de remoción de Cromo<br />
(VI) y disminuye el tiempo de contacto requerido para la<br />
completa remoción del metal, por incrementar la velocidad<br />
de reacción redox [24]. También se observó el desarrollo de<br />
un color azul-verdoso y un precipitado blanco, el cual cambia<br />
más rápidamente a mayor temperatura, lo cual indica la<br />
reducción de cromo (VI) a Cromo (III) (datos no mostrados).<br />
Por otro lado, a mayor concentración de la biomasa hay<br />
mayor remoción del metal en solución (Figura 4), pues hay<br />
más sitios de bioadsorción del metal, pues la cantidad de<br />
bioadsorbente añadido determina el número de sitios de<br />
unión disponibles para la bioadsorción del metal [6].<br />
Resultados similares se han reportado para la biomasa de las<br />
cáscaras de toronja, litchii y tamarindo [13, 22, 23], pero son<br />
diferentes a lo reportado para la biomasa de los desechos de<br />
la mandarina (gabazo), en la cual se reporta una<br />
concentración óptima de biomasa de 100 mg/L [25].<br />
Con objeto de analizar el posible uso de la biomasa para<br />
eliminar Cromo (VI) de desechos industriales, se adaptó un<br />
ensayo de biorremediación en solución acuosa, incubando 5<br />
g de biomasa con tierra no estéril, contaminada con 297 mg<br />
Cromo (VI)/g de tierra y 100 mL de agua contaminada con<br />
aproximadamente con 400 mg de Cromo (VI),<br />
resuspendiendo la tierra en agua tridesionizada a 28ºC y 100<br />
rpm, observando que después de 7 días de incubación se<br />
remueve el 72% y 63% del metal, de las muestras de tierra y<br />
agua contaminadas, sin cambios significativos en el<br />
contenido de Cromo total (Figura 5), lo cual coincide con los<br />
reportes de la literatura con bacterias, hongos y levaduras en<br />
condiciones similares [1,4,10,11,12,13].<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 19
PACHECO CASTILLO, N.C., CÁRDENAS GONZÁLEZ, J.F., MOCTEZUMA ZÁRATE, M.G., MARTÍNEZ JUÁREZ, V.M. RODRÍGUEZ PÉREZ, A. Y ACOSTA RODRÍGUEZ, I<br />
CONCLUSIONES<br />
La biomasa de amaranto mostro una excelente capacidad<br />
para bioabsorber 1 g/L de Cr (VI) en solución, después de 24<br />
h de incubación, a 28°C, 100 rpm y 1 g de biomasa; además,<br />
puede remover eficientemente el metal in situ (72% y 63%<br />
de remoción, con 7 días de incubación, 5 g de biomasa, en<br />
suelo y agua contaminados con el metal. Estos resultados<br />
sugieren la potencial aplicabilidad de esta biomasa para la<br />
remediación de lugares contaminados con Cr (VI).<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS<br />
1. Ahemad, M. (2014). Bacterial mechanisms for Cr(VI) resistance<br />
and reduction: an overview and recent advances. Folia Microbiol.<br />
vol 59: 321–332.<br />
2. D. Córdoba, Cotton, F.A. y Wilkinson, G. (1980). Advanced<br />
Inorganic Chemistry, 4a Ed. John Wiley&Sons. Chichester, Uk;<br />
376-379.<br />
3. NORMA Oficial Mexicana NOM-052-ECOL-1993, que<br />
establece las características de los residuos peligrosos, el listado<br />
de los mismos y los límites que hacen a un residuo peligroso por<br />
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20 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
REMOCIÓN DE CROMO (VI) EN SOLUCIÓN ACUOSA POR LA BIOMASA DE AMARANTO (AMARANTHUS CAUDATUS)<br />
Figura 1.- Efecto del pH y tiempo de incubación sobre la remoción de 100<br />
mg/L de Cromo (VI). 5g de biomasa. 28°C. 100 rpm.<br />
Figura 4.- Efecto de la [biomasa] sobre la remoción de 100 mg/L de Cr<br />
(VI). 28°C. 100 rpm. pH 1.0.<br />
Figura 2.-Efecto de la temperatura de incubación sobre la<br />
remoción de 100 mg/L de Cr (VI). pH 1.0. 100 rpm. 5 g de<br />
biomasa.<br />
Figura 5.- Biorremediación de Cr (VI) a partir de tierra y agua<br />
contaminadas por la biomasa de amaranto.<br />
Figura 3.- Efecto de diferentes [Cr (VI)] sobre la remoción del<br />
mismo. 28°C. pH 1.0. 100 rpm. 5 g de biomasa.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 21
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 22 – 24 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
AUSENCIA DE NEUROTOXICIDAD Y ESTRÉS OXIDATIVO EN EISENIA FOETIDA EXPUESTA A<br />
CLORPIRIFOS<br />
Juan José Sandoval-Gío * , Gabriela Rodríguez-Fuentes, Fernando Antonio Peraza-Luna, Jorge Carlos Alcocer-Domínguez,<br />
Luisa Rosalía Méndez-Can, Edgar Enrique Matos-Canul<br />
Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Tizimín. Final Aeropuerto Cupul s/n CP 97700 Tizimín, Yucatán. Tel. y Fax (986) 863 4279<br />
Autor de contacto: * jsandoval29@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Los organofosforados (OF) inhiben a las colinesterasas y producen especies reactivas de oxígeno, causando peroxidación<br />
lipídica. Los objetivos del estudio fueron determinar los efectos del clorpirifos (CPF), OF sobre la actividad de la AChE y del<br />
estrés oxidativo en la lombriz roja californiana Eisenia foetida. Los organismos expuestos a dosis sub letales de CPF fueron<br />
evaluados para actividades de la AChE, así como catalasa (CAT) y peroxidación lipídica, como indicadores de estrés<br />
oxidativo. Se evaluaron tres dosis de CPF (5, 10, y 15 µg/g) con un control agua y un control solvente. Se usaron cinco<br />
organismos para cada tratamiento, por triplicado. Las lombrices se introdujeron en recipientes de vidrio con 56 g de suelo,<br />
previamente homogenizado con CPF. El bioensayo duró 120 horas. La actividad de la AChE se analizó por el método de<br />
Ellman, CAT por el método colorimétrico del peróxido de hidrógeno. La peroxidación lipídica se evaluó por el método de<br />
FOX y las concentraciones de proteína, por el método de Bradford. Un ANOVA seguido de la prueba de Tukey se utilizó<br />
para analizar las diferencias entre medias (p≤0.05). Los resultados indicaron que la exposición al CPF no modificó la actividad<br />
de la AChE en E. foetida. Además, las exposiciones al tóxico no mostraron diferencias significativas en la actividad de la<br />
CAT, ni en la producción de hidroperoxidación lipídica. Este estudio indica que concentraciones sub letales de CPF no están<br />
asociadas a cambios en la actividad de la AChE y en el sistema celular redox de E. foetida.<br />
Palabras clave: Eisena foetida, clorpirifos, neurotoxicidad, estrés oxidativo, ecotoxicología<br />
ABSTRACT<br />
Cholinesterases are inhibited by organophosphate pesticides (OP). Also, the OP metabolism produces reactive oxygen species,<br />
which causes lipid peroxidation resulting in the formation of highly reactive hydroperoxides. The aims of this study were to<br />
determine the effect of Chlorpyrifos (CPF) on AChE activity and on oxidative stress in earthworm Eisenia foetida. Organisms<br />
exposed to sublethal doses of CPR, were evaluated for AChE, and Catalase (CAT) activities. As indicator of oxidative stress,<br />
lipid hydroperoxidation was also evaluated. Three sub lethal doses of CPF (5, 10, and 15 µg/g), were evaluated. Also, a water<br />
control and a solvent control were assessed. Five organisms by each treatment, by triplicate were used. Earthworms were<br />
introduced in glass recipient with 56 g of soil, previously homogenate with CPF. Bioassay lasted 120 hours. Activity of AChE<br />
was analyzed by Ellman method. Activity of CAT, was determined colorimetrically using Hydrogen Peroxide technique.<br />
Lipid peroxidation (LP) was evaluated using FOX method. Concentrations of protein in samples were measured as described<br />
by Bradford method. ANOVA followed by Tukeys post- hoc test was used to analyze differences between means (p≤0.05).<br />
Results indicated that exposure of CPF did not modify the AChE activity in earthworm. Additionally, exposures with CPF<br />
showed no differences in CAT activity, and not significant differences in production of lipid hydroperoxides were detected.<br />
This study indicates that sublethal doses of CPR are not related to changes in AChE activity and in cellular redox system of<br />
E. foetida.<br />
Keywords: Eisena foetida, chlorpirifos, neurotoxicity, oxidative stres, ecotoxicology<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los pesticidas organofosforados (PO) representan los<br />
insecticidas más comunes en la actividad agrícola en nuestro<br />
país (Pérez et al., 2013). Entre los PO, el clorpirifos (CPF)<br />
0,0-dietil 0- (3,5,6-tricloro-2-piridil fosforotioato) es uno de<br />
los más tóxicos para insectos blanco y organismos no<br />
blancos, clasificándose como moderadamente peligroso por<br />
la Organización Mundial de la Salud (OMS, 1990).<br />
Actualmente, en México, los estudios sobre el impacto de los<br />
pesticidas en los ecosistemas son escasos (Gonzalez-Arias et<br />
al., 2010).<br />
El Sistema enzimático Acetil colinesterasa (AChE) es uno de<br />
los principales mecanismos en la fisiología sináptica que se<br />
ve afectado por la exposición a CPF (Venkateswara, et al.,<br />
2003). También se ha descrito que CPF puede perturbar el<br />
equilibrio subcelular por medio de la producción de especies<br />
reactivas de oxígeno (ERO) y entonces, generar enzimas<br />
antioxidantes (Milatovic et al., 2006).<br />
El cultivo de lombriz de tierra es un cultivo alternativo en<br />
granjas mexicanas, proyectándose Eisenia foetida por sus<br />
ventajas de manejo. Más aun, E. foetida es un útil bio<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
AUSENCIA DE NEUROTOXICIDAD Y ESTRÉS OXIDATIVO EN EISENIA FOETIDA EXPUESTA A CLORPIRIFOS<br />
indicador of contaminación, porque en bioensayos in vitro o<br />
in vivo se han obtenido óptimos resultados con respecto a<br />
diversos xenobióticos (Paoletti, 1999).<br />
El objetivo de esta investigación fue determinar los efectos<br />
de tres dosis sub letales de CPF sobre la actividad de la<br />
AChE, así como de la enzima catalasa y en la producción de<br />
radicales hidroxiperóxidos en lombriz de tierra roja<br />
californiana E. foetida.<br />
MATERIAL Y METODOS.<br />
Se evaluaron tres dosis subletales de CPF (5, 10 y 15 µg/g),<br />
además de un control agua y otro control solvente (metanol).<br />
Se probaron cinco organismos por tratamiento, por<br />
triplicado. Las lombrices se introdujeron en recipientes de<br />
vidrio con 56 g de suelo, previamente homogenizado con<br />
CPF. El bioensayo duró 120 horas. Después de la exposición,<br />
cada muestra de E. foetida se homogenizó en 1:5 (p/v) en<br />
solución amortiguadora PBS 0.5 M pH 7.4 por 10 min usando<br />
un mezclador Pestler. El homogenizado se centrifugó a<br />
10,000 g por 10 min y posteriormente el sobrenadante se<br />
colocó en tubos Eppendorf y se almacenaron a -20°C, hasta<br />
su posterior uso.<br />
Figura 1. Actividad de la catalasa en los diversos tratamientos con Eisenia<br />
foetida expuesta a clorpirifos.<br />
De igual forma, no se observaron diferencias significativas<br />
entre la actividad de PL en los tratamientos, con respecto a<br />
los controles (p
SANDOVAL-GÍO, J.J., RODRÍGUEZ-FUENTES, G., PERAZA-LUNA, F.A., ALCOCER-DOMÍNGUEZ, J.C., MÉNDEZ-CAN, L.R. Y MATOS-CANUL, E.E.<br />
CONCLUSIONES<br />
No se observó cambios en la actividad de la AChE en los<br />
tratamientos evaluados. Se observó una tendencia<br />
decreciente en la actividad de la catalasa y una tendencia<br />
creciente en la determinación de peroxidación lipídica, pero<br />
sin significancias estadísticas. Es posible que las dosis de<br />
CPF no hayan activado las defensas enzimáticas de E.<br />
foetida, por lo que se recomienda evaluar estas dosis o más<br />
altas a las usadas en este trabajo a nivel molecular (PCR).<br />
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301.<br />
24 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 25 – 27 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
DETERMINACIÓN DEL ESTADO TRÓFICO DE UNA LAGUNA URBANA<br />
Claudia Paloma Ramos Mayo 1 y Lucio Aguilar García 2<br />
Universidad Politécnica del Centro. Programa Educativo Ingeniería en Biotecnología<br />
Autor de contacto: paloma3010@hotmail.com, garcilag@yahoo.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
El cuerpo lagunar ubicado dentro de las instalaciones de la Universidad Politécnica del Centro se encuentra afectado por el<br />
crecimiento exponencial de Salvinia molesta, considerada la segunda peor maleza acuática, ya que sus hojas están cubiertas<br />
de filamentos que ayudan a su flotación, lo cual impide que la luz entre directamente al agua, provocando poca oxigenación<br />
y muerte de diversas especies acuáticas. El objetivo de este proyecto fue determinar el grado eutrofización de la laguna UPC,<br />
por medio de la determinación de sus características físicas y químicas y practicar medidas emergentes para su restauración.<br />
Palabras clave: Laguna urbana, Salvinia molesta, nivel de eutrofización, estado trófico, proliferación.<br />
ABSTRACT<br />
The lagoon body located within the premises of the Polytechnic University Center is affected by the exponential growth of<br />
Salvinia molesta, considered the second worst aquatic weeds because their leaves are covered with filaments that help your<br />
buoyancy, which prevents light to enter directly into the water, causing poor oxygenation and death of many aquatic species.<br />
The objective of this project was to determine the degree of eutrophication UPC lagoon, through determining their physical<br />
and chemical characteristics and practice emergency measures for restoration.<br />
Keywords: Laguna Urban, Salvinia molesta, level of eutrophication, trophic status, proliferation.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Dadas las restricciones en la disponibilidad y calidad del<br />
agua, así como de la importancia de este hábitat para<br />
alojamiento de organismos acuáticos es importante el<br />
reconocimiento de sus propiedades limnológicas, a partir de<br />
esto, históricamente las culturas han usado, explotado y<br />
modificado este ambiente; estos sistemas en el trascurso del<br />
envejecimiento natural presentan modificaciones que no<br />
siempre son favorables para los usuarios.<br />
La restauración de los cuerpos de agua, propone una serie de<br />
procedimientos que restablezcan los efectos de la<br />
eutrofización a causa de los ingresos excesivos de partículas<br />
suspendidas, nutrientes y materia orgánica y sus efectos<br />
sobre los organismos en los sistemas acuáticos naturales<br />
lagos y ríos, así como los artificiales como son los propios<br />
embalses donde la restauración reviste importantes<br />
implicaciones de manejo. La Salvinia molesta es un helecho<br />
acuático que flota libremente sobre el agua. Sus raíces están<br />
ausentes y sus hojas forman frondas verdes y redondeadas.<br />
Cada par de frondas se produce en cada nudo del tallo<br />
horizontal que flota justo debajo de la superficie del agua. La<br />
superficie de las frondas está cubierta de pelos erectos de<br />
color blanco los cuales ayudan en la flotación. Salvinia<br />
molesta es considerada como la segunda peor maleza<br />
acuática a nivel mundial luego del Jacinto de agua.<br />
Esta planta acuática ha provocado un desequilibrio con<br />
algunas especies que habitan dentro de la laguna, ya que no<br />
permite la oxigenación adecuada, esto debido a que tiene un<br />
lapso de vida muy prolongada, haciendo que se reproduzca de<br />
una forma descontrolada. Para la restauración de la laguna de<br />
la Universidad Politécnica del Centro, se extrajo la Salvinia<br />
molesta de forma manual, para detener sus procesos de<br />
reproducción ya que es muy acelerado, esto se debe a que la<br />
laguna contiene altos contenidos de nutrientes y la Salvinia los<br />
absorbe, la Salvinia molesta que se recolecto fue trasladada al<br />
vivero, para darle un uso positivo, en este caso como composta<br />
por su alto valor nutrimental.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El estudio se realizó en la Universidad Politécnica del Centro,<br />
ubicada en carretera Villahermosa- Teapa km. 22.5<br />
Ranchería Tumbulushal, Centro Tabasco, el estudio<br />
comprende la caracterización del cuerpo lagunar, se<br />
determinó el área y coordenadas de la ubicación, así como las<br />
profundidades de la laguna con ayuda del programa Google<br />
Earth y cinta métrica. La evaluación de la calidad del agua<br />
del cuerpo lagunar, fue otra prueba realizada dentro de las<br />
instalaciones de la Universidad, estas correspondieron a<br />
pruebas de pH, alcalinidad total, conductividad, solidos<br />
sedimentables y solidos totales. También, se evaluó el nivel<br />
de eutrofización, utilizando los resultados de los análisis<br />
Fisicoquímicos realizados en realizaron en la Universidad<br />
Juárez Autónoma de Tabasco, División de Ciencias<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
DETERMINACIÓN DEL ESTADO TRÓFICO DE UNA LAGUNA URBANA<br />
Biológicas. Obtenidos los resultados de las actividades<br />
anteriores, se procedió a realizar la eliminación de los<br />
helechos verdaderos como control físico.<br />
El muestreo de aguas se realizó conforme a lo establecido en<br />
la NMX-AA-014-1980 (lineamientos para cuerpos<br />
receptores), obteniéndose cuatro muestras en diversas partes<br />
de la laguna conservándose a 4°C para su posterior estudio.<br />
La prueba de alcalinidad total de un agua es dada por la suma<br />
de diferentes formas de alcalinidad existentes, es decir, es la<br />
concentración de hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos,<br />
expresada en términos del carbonato de calcio. Se puede<br />
decir que la alcalinidad mide la capacidad del agua en<br />
neutralizar los ácidos. La medida de la alcalinidad es de<br />
fundamental importancia durante el proceso de tratamiento<br />
del agua, ya que es en función de su concentración que se<br />
establece la dosificación de los productos químicos<br />
utilizados. El Potencial de Hidrógeno (pH) Es una medida de<br />
la naturaleza ácida o alcalina de la solución acuosa que puede<br />
afectar a los usos específicos del agua, la mayoría de aguas<br />
naturales tienen un pH entre 6 y 8. Su medición se realiza<br />
fácilmente con un potenciómetro bien calibrado. Se<br />
denomina conductividad eléctrica del agua a la aptitud de<br />
esta para transmitir la corriente eléctrica, definida como la<br />
conductancia de una columna de agua comprendida entre dos<br />
electrodos metálicos de 1 cm2 de superficie y separados el<br />
uno por el otro por 1 cm. Las medidas de conductividad<br />
dependen en gran medida de la temperatura, debiéndose<br />
referir a la temperatura de 20 °C, la prueba se realiza con un<br />
Conductímetro.<br />
Los sólidos sedimentables se definen como la cantidad de<br />
sólidos que en un tiempo determinado se depositan en el<br />
fondo de un recipiente en condiciones estáticas, y se realiza<br />
con la ayuda del cono Imhoff. Por último, La determinación<br />
de sólidos totales en muestras de agua por desecación es un<br />
método muy utilizado, algunas de sus aplicaciones son:<br />
determinación de sólidos y sus fracciones fijas y volátiles en<br />
muestras sólidas y semisólidas como sedimentos de río o<br />
lagos, lodos aislados en procesos de tratamiento de aguas<br />
limpias y residuales y aglomeraciones de lodo en filtrado al<br />
vacío, de centrifugación u otros procesos de deshidratación<br />
de lodos. Los sólidos totales son la suma de los sólidos<br />
disueltos y de los sólidos en suspensión. Todas estas pruebas<br />
se realizaron conforme a las Normas Mexicanas vigentes.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
La laguna posee una gran diversidad de flora y fauna, al<br />
frente de la laguna se encuentran diferentes especies de<br />
árboles, como el capulín, arboles mulatos, macayo entre<br />
otros, en el centro de la laguna se encuentran dos árboles<br />
secos los cuales sirven de refugio para diferentes tipos de<br />
aves, insectos y reptiles. En la tabla 1 y 2, se muestran la flora<br />
y fauna nativa del lugar.<br />
Tabla 1. Flora nativa encontrada en la laguna<br />
Referencia Nombre común Nombre científico<br />
1 Macayo Andira galeottiana<br />
2 Capulin Prunus salicifolia<br />
3 Maculis Tabebuia rosae<br />
4 Mulato Bursera simaruba<br />
5 Mango Mangifera indica<br />
6 Nance Byrsonima crassifolia<br />
7 Aguacate Persea americana<br />
8 Guayacan Tabebuia chrysantha<br />
9 Pasto de agua Ixophorus unisetus<br />
Tabla 2. Fauna nativa encontrada en la laguna<br />
Referencia Nombre común Nombre científico<br />
10 Cocodrilo (Crocodylus moreletii<br />
11 Garza bruja Nycticorax nycticorax<br />
12 Gavilán Accipiter nisus<br />
13 Tortuga Podocnemis lewyana<br />
14 Mojarra Dipludus annuralis<br />
15 Hormiga roja Formica rufa<br />
16 Nauyaca Bothrops asper<br />
17 Raton Mus musculus<br />
18 Caracol Pomacea bridgesii<br />
19 Cigarra Gomphus vulgatissimus<br />
20 Mariposa lycaena dispar<br />
21 Escarabajo nadador Dytiscus marginalis<br />
La superficie total de la laguna es de 15000m 2 un área<br />
bastante extensa, donde cuenta con 100m de ancho y 150m<br />
de largo. La laguna UPC se encuentra ubicada en Latitud 17°<br />
〖48〗^' 37.02°N y Longitud 92°〖55〗^' 30.77°O.<br />
Figura 1.- Profundidades de la laguna<br />
Tomando en cuenta la información anterior, podemos<br />
mencionar que la laguna de la UPC es un cuerpo de agua que<br />
en la actualidad sostiene una población de especies de fauna<br />
acuática escasas, esto ha provocado la contaminación de este<br />
cuerpo de agua, y por esto, la alteración de las condiciones<br />
normales de sus características fisico-quimicas.<br />
Estas características comprenden, un aumento en la presencia<br />
de solidos totales (0.073 g/L) esto además, altera su pH,<br />
pasando de una condición normal (7) a un pH de 6.6, es decir<br />
que este cuerpo de agua está ligeramente acidificado, esto<br />
entonces altera las condiciones de la alcalinidad, llevándolo<br />
de un nivel bajo a uno medio, oscilando entre 100 – 130 de<br />
26 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
RAMOS MAYO, C.P. Y AGUILAR GARCÍA, L.<br />
CaCO 3 mg/L y con esto una alteración en la conductividad<br />
equivalente a 102 μS, lo que representa una alta presencia de<br />
bases disueltas en el cuerpo de agua.<br />
Tabla 3.- Resultados de Laboratorio<br />
Parámetro Resultado Método<br />
Clorofila a 117.5 mg/m3<br />
10200 h apha standard<br />
Methods 2005<br />
Oxigeno Menor al límite de<br />
disuelto<br />
detección<br />
NMX-aa-012-scfi-2001<br />
Fósforo total 0.111 mg p-po4/l NMX-aa-029-scfi-2001<br />
Ortofosfatos 0.058 mg p-po4/l<br />
4500-p d (cloruro<br />
estanoso)<br />
Apha standard methods<br />
2005.<br />
4500-nh3 (sal de fenol)<br />
Nitrógeno total<br />
0.215 mg/l n-nh3 Apha standard methods<br />
kjeldahl<br />
2005.<br />
Demanda<br />
bioquímica de 13.3 mg o₂/l NMX-aa-028-scfi-2001<br />
oxígeno<br />
Demanda<br />
química de 33.3 mg o₂/l NMX-aa-030-scfi-2012<br />
oxígeno<br />
Claridad 0.25 m Disco de sechi<br />
pH 6.6 NMX-aa-008-scfi-2011<br />
Sólidos totales 0.073 g/l NMX-aa-034-scfi-2001<br />
Conductividad 102 μs Nmx-aa-093-scfi-2000<br />
Alcalinidad<br />
total<br />
115 de caco3 mg/l NMX-aa-036-scfi-2001<br />
Sólidos<br />
sedimentables<br />
6 ml/l NMX-aa-004-scfi-2013<br />
Debido a la existencia de una gran variedad de formas de vida<br />
y a las interrelaciones que se dan dentro de una laguna, se<br />
puede asemejar a la misma como a una forma viva, la cual,<br />
al cambiar de sus condiciones internas o externas, presenta<br />
una acción de repuesta al mencionado estimulo. Los primeros<br />
síntomas que presenta un cuerpo de agua que está padeciendo<br />
eutrofización es el crecimiento desmedido de algas, las<br />
causas de este crecimiento descontrolado son debido al<br />
incremento de nutrientes o alteraciones de las condiciones del<br />
cuerpo de agua.<br />
Tabla 4. Nivel de Eutrofización<br />
Categoría<br />
Claridad<br />
del Agua<br />
(m)<br />
Fosforo<br />
total<br />
(mg/m 3 )<br />
Clorofila<br />
a<br />
(mg/L)<br />
DBO 5<br />
(mg/L)<br />
Nitrógeno<br />
(mg/L)<br />
Ultratrofico >12 - >6 3<br />
0.0004 -<br />
0.01<br />
2.5-8 61-150 0.06-0.25<br />
Mesotrófico 3-1.5 0.01-0.35 8-25 41-60 0.25 - 0.4<br />
Eutrófico 1.5-0.7 0.35-1 25-75 26-40 0.4 - 1.6<br />
Hiper 1 >75 1.6<br />
Resultado 0.25 0.111 117.5 13.3 0.215<br />
En el caso particular de la laguna que se encuentra en el área<br />
de la Universidad Politécnica del Centro, en la tabla 4<br />
podemos observar el crecimiento exponencial de las algas y<br />
esto nos indica que ya existe un nivel de eutrofización.<br />
Se logra observar que hay una gran fluctuación entre los<br />
niveles de eutrofización en pos de la claridad del agua,<br />
ubicamos a nuestro cuerpo de agua en “hipertrófico”; seguido<br />
de Fosforo total en el que podríamos decir que es<br />
“ligeramente eutrófico”; acorde al parámetro de la clorofila<br />
lo ubicamos en “hipertrófico”; en el parámetro de la DBO 5<br />
observamos que le corresponde “hipertrófico” pero en el<br />
último parámetro presencia de Nitrógeno, observamos que<br />
debemos establecer un nivel “ligeramente oligotrófico”. En<br />
resumen, la mayoría de las condiciones para determinar el<br />
nivel eutrófico están alteradas, sin embargo, la leve presencia<br />
de Nitrógeno y Fosforo, provocan el contraste. A manera de<br />
dar justificación a este fenómeno y apoyándonos en la<br />
siguiente imagen optaremos por expresar que la laguna UPC<br />
es “MESOTRÒFICO”. Puesto que observamos que con un<br />
buen tratamiento y un plan de manutención este cuerpo de<br />
agua puede disminuir su nivel de eutrofización.<br />
En resumen, los datos recabados corroboramos que este<br />
cuerpo de agua está contaminado y esta contaminación afecta<br />
al equilibrio de la laguna, alterando e impactando a todo el<br />
ecosistema.<br />
CONCLUSIONES<br />
Al concluir nuestras actividades, se destaca el haber<br />
alcanzado nuestros objetivos, que consistían en determinar la<br />
calidad del agua y diseñar un programa de restauración de la<br />
laguna. Se pudo determinar la calidad satisfactoriamente<br />
obteniendo los resultados anteriormente mostrados. Podemos<br />
observar que en la mayoría de las condiciones que<br />
determinan el nivel trófico están alteradas, la leve presencia<br />
de Nitrato y Fosforo, provocan un contraste. Vemos<br />
obligatorio el cuidado de nuestra laguna ya que es un<br />
atractivo visual natural de la comunidad universitaria, así<br />
como también una fuente de vida para diversas especies<br />
animales y vegetales las cuales nos brindan oxígeno para<br />
nuestro planeta.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICA<br />
Delgadillo, O., Camacho, A., Pérez, L., y Andrade, M. 2003.<br />
Eutrofización de cuerpos de agua, fenómeno de eutrofización,<br />
Facultad de tecnología, Universidad Mayor de San Simón.<br />
Cochabamba, Bolivia.<br />
Moreno, D. 2010. Métodos para identificar, diagnosticar y<br />
evaluar el grado de eutrofia, Revista Contactos, no 78, pag 25-<br />
33.<br />
Norma NMX-AA-004-SCFI-2000 sobre determinación de<br />
solidos sedimentables en aguas en aguas naturales, residuales<br />
y residuales tratadas.<br />
Norma NMX-AA-008-SCFI-2000 sobre determinación de pH.<br />
Norma NMX-AA-036-SCFI-2001 sobre determinación de<br />
acidez y alcalinidad en aguas naturales, residuales y residuales<br />
tratadas.<br />
Urruatia, R. 2009. Programa de investigación científica para la<br />
restauración ambiental de los lagos urbanos de la ciudad de<br />
concepción, Seminario Recuperemos las Lagunas para los<br />
Habitantes de Concepción. Universidad de Concepción, Eula,<br />
Chile.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 27
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 27 – 31 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ANÁLISIS DE DIFERENTES SUSTRATOS EN LA GERMINACIÓN Y MULTIPLICACIÓN in vitro DE<br />
ORQUÍDEAS SILVESTRES DEL ESTADO DE CAMPECHE<br />
Victoriano N. Velázquez Kú, José del C. Quijano-Avila*, Norma L. Rodríguez-Ávila<br />
Instituto Tecnológico de Chiná. Calle 11 s/n entre 22 y 28. C.P. 24520. Chiná, Campeche<br />
Autor de contacto: josequijanomou@gmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Las orquídeas son especies de flores exóticas de gran importancia ecológica y comercial. En su hábitat natural su reproducción<br />
se ve limitada, dado que está condicionada a la acción de un hongo micorrízico para poder germinar, crecer y desarrollarse.<br />
Se sabe que, in vivo, solo un 4% de las semillas generadas llegan a germinar, y de éstas muy pocas llegan a la etapa adulta.<br />
Los sistemas de propagación in vitro pueden aumentar este porcentaje hasta en un 80%, dependiendo de la especie, y obtenerse<br />
plantas más sanas y vigorosas. Por tanto, el presente trabajo tuvo como objetivo optimizar la germinación, crecimiento y<br />
desarrollo in vitro de 4 especies silvestres nativas de la Península de Yucatán colectadas en el Estado de Campeche,<br />
alcanzándose en promedio una tasa de germinación de alrededor del 70% y velocidades de crecimiento mayores a las<br />
observadas in vivo. Lo anterior, a través de la realización de ensayos en los que se probaron diferentes fuentes de nutrientes<br />
orgánicos (agua de coco, tomate y pulpa de plátano) y un medio comercial recomendado para el cultivo de orquídeas<br />
(Phytamax, Sigma); además de arreglos hormonales a base citocininas y auxinas y carbón activado como agente antioxidante.<br />
Nuestros resultados demuestran el efecto claramente positivo de la adición de BAP al 2% en la tasa de germinación y<br />
desarrollo de protocormos así como del uso de carbón activado para favorecer el crecimiento de las plántulas, evidenciándose<br />
la importancia del control del estrés oxidativo en el cutlivo in vitro de estas especies.<br />
Palabras clave: orquídeas, cultivo in vitro, carbón activado, nutrientes orgánicos, Phytamax,<br />
ABSTRACT<br />
Orchid species have beautiful flowers and are among the most highly prized of ornamental plants and play an important role<br />
in the ecological systems. In natural conditions, its reproduction is limited, since most orchid seeds need the action of a<br />
mycorrhizal fungi to germinate and to get nutrients needed to grow. In vivo, only 4% of the seeds reach full germination, and<br />
of these, very few will grow to adulthood. In vitro propagation methods may increase this percentage up to 80%, depending<br />
on the species, obtaining healthy and vigorous plants. Therefore, this study aimed to optimize the in vitro culture increasing<br />
the seed germination rate and plantlets growth of 4 native wild species of the Yucatan Peninsula collected in the state of<br />
Campeche. The results shown an increased rate of germination of 70% and growth rates higher than those observed in nature.<br />
This, testing different sources of organic nutrients (coconut water, tomato and banana pulp) and a commercial medium specific<br />
for growing orchids (Phytamax, Sigma). Also, addition to the plant tissue culture media of cytokinins, auxins and activated<br />
charcoal as an antioxidant agent were tested. Our results show a clearly positive effect of 2% BAP promoving the germination<br />
and development of protocorms, as well the use of activated charcoal to enhance the growth of the plantlets, demonstrating<br />
the importance of control of oxidative stress in the orchid in vitro propagation.<br />
Keywords: orchids, in vitro culture, activated charcoal, organic nutrients, Phytamax,<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Las orquídeas son plantas monocotiledóneas que constan de<br />
diferentes partes vegetativas, como lo son las raíces, los<br />
bulbos, las hojas y la floral (tiza, 2010). Existen diferentes<br />
tipos, como pueden ser las epífitas, desarrollándose en los<br />
troncos de árboles y las terrestres, que se crecen en suelo;<br />
además están las litófagas, que usan las piedras como<br />
sustrato.<br />
En la Península de Yucatán, en el Estado de Campeche,<br />
podemos encontrar las de tipo epífitas y terrestres en, en una<br />
proporción de un 70 y 30%, respectivamente (Fernández, et<br />
al., 2012).<br />
La reproducción de estas plantas de flores exóticas es a base<br />
de polinización entomófila, desarrollando cápsulas llenas de<br />
semillas diminutas. Las cuales al salir, se dispersan por el aire<br />
depositándose en sitios en donde deben encontrar<br />
condiciones óptimas para su germinación. Éstas incluyen la<br />
presencia de un hongo micorrízico, que es un requisito<br />
obligado para muchas especies para poder germinar,<br />
desarrollarse y nutrirse, proporcionándole carbohidratos que<br />
de otra forma no podría adquirir del medio ambiente<br />
(Camargo et al., 2012). Lo anterior, representa el principal<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ANÁLISIS DE DIFERENTES SUSTRATOS EN LA GERMINACIÓN Y MULTIPLICACIÓN IN VITRO DE ORQUÍDEAS SILVESTRES DEL ESTADO DE CAMPECHE<br />
problema de reproducción de estas especies, por lo que solo<br />
un 4% de las semillas de orquídeas liberadas al ambiente<br />
llegan a germinar, y de éstas, muy pocas llegan a la etapa<br />
adulta (McKendrick, 2000).<br />
Dado lo anterior, muchas especies de orquídeas se<br />
encuentran en la actualidad en algún estatus de conservación<br />
y en peligro de extinción, ya que sus exóticas flores las<br />
vuelven objetivo de depredadores furtivos. Por lo tanto, es<br />
necesario el desarrollo de estrategias dirigidas hacia la<br />
preservación de germoplasmas de estas especies.<br />
La propagación in vitro es una alternativa viable para<br />
aumentar el porcentaje de germinación de estas plantas hasta<br />
en un 70% (Vejsadová, 2006) obteniéndose plantas sanas,<br />
libres de plagas y enfermedades y vigorosas, además de que<br />
de esta forma es posible optimizar su tasa de crecimiento.<br />
Por tanto, el objetivo del presente proyecto es desarrollar un<br />
método de propagación in vitro para orquídeas nativas del<br />
Estado de Campeche que posibilite la obtención de un mayor<br />
porcentaje de germinación y desarrollo de protocormos y<br />
plántulas. Dichas especies fueron Catasetum integerrimum,<br />
Brassabola nodosa, Prostechea bootiana y Rhincholaelia<br />
digbiana. Hasta el momento, sólo se ha tenido éxito en el<br />
establecimiento del cultivo in vitro de dos de estas especies:<br />
Catasetum integerrimum y Brassabola nodosa, por lo que en<br />
la actualidad se está trabajando en el establecimiento de las<br />
condiciones para la germinación de las dos especies<br />
restantes.<br />
Los resultados obtenidos en este estudio posibilitarán la<br />
obtención de un banco de germoplasma de estas especies y el<br />
desarrollo de estrategias experimentales para la conservación<br />
de otras especies de orquídeas de interés.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se colectaron cápsulas de las cuatro especies a través de<br />
recorridos en viveros, centros de recolección, a través de<br />
coleccionistas y salidas de campo. El material así obtenido<br />
fue trasladado al laboratorio, realizándose una evaluación de<br />
su madurez, para proceder en su caso a retirar las semillas<br />
para la siembra, previa desinfección de las cápsulas con<br />
hipoclorito de sodio al 8%, por 20 minutos, en agitación<br />
continua. Las cápsulas inmaduras fueron colocadas a TA<br />
hasta su maduración y obtención de las semillas.<br />
Los ensayos dirigidos a incrementar el porcentaje de<br />
germinación se realizaron empleando medio de cultivo<br />
Murashige y Skoog (MS) con sacarosa al 3% (Flores et al.,<br />
2008) y MS adicionado con BAP al 2%. Para optimizar el<br />
desarrollo de protocormos a plántulas, se empleó como base<br />
el medio de cultivo MS adicionado con sacarosa al 3%,<br />
evaluándose el efecto de tres nutrientes orgánicos, agua de<br />
coco (125 ml/L), pulpa de tomate (40 g/L), plátano (100 g/L),<br />
y una mezcla de pulpa de plátano y tomate (40/100 g/L) . Los<br />
resultados así obtenidos fueron comparados con los<br />
observados utilizando un medio de cultivo comercial<br />
diseñado para el cultivo de orquídea Phytamax (Sigma, Cat.<br />
No. P6793-10L). Adicionalmente, se probó el fitorregulador<br />
AIA (5 mg/L), así como carbón activado (5 g/L) sobre el<br />
incremento en la biomasa de las plántulas. Cabe señalar que<br />
la siembra de las semillas, dado su pequeño tamaño, fue<br />
realizada en estriado con asa bacteriológica. Todos los<br />
cultivos fueron incubados a 26 °C y condiciones de luz<br />
continua.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Al observar el porcentaje de germinación y desarrollo de<br />
protocormos, después de 5 meses de siembra en medio MS<br />
adicionado con sacarosa al 3% (medio base), se obtuvo que<br />
este medio no producía una respuesta observable (Figura 1),<br />
por lo que se decidió adicionarle fitorreguladores.<br />
Al comparar el porcentaje de germinación obtenido con<br />
medio MS adicionado con BAP al 2%, se observó que<br />
únicamente las especies Catasetum integerrimum y<br />
Brassabola nodosa respondieron al tratamiento, con<br />
porcentajes de germinación del alrededor del 70%. Lo<br />
anterior concuerda con los resultados obtenidos por<br />
Vejsadová (2006) y García I. (2012) con especies de<br />
orquídeas terrestres y epifitas (Figura 2).<br />
Del análisis de los resultados obtenidos al probar diferentes<br />
nutrientes orgánicos adicionado al medio base (MS +<br />
Sacarosa 3%), se obtuvo que el carbón activado indujo a un<br />
crecimiento acelerado de hojas y raíces (Figura 3F), seguido<br />
del medio adicionado con pulpa de plátano (Figura 3E) y la<br />
mezcla de pulpas de tomate y plátano (Figura 3D).<br />
Resultados similares se obtuvieron por Obaidul et al., 2015<br />
al utilizar una concentración de 60 mg/L de extractos de<br />
banana para el cultivo de Dendrobium sp. Asimismo, Flores<br />
et al., (2008) describió que la pulpa de tomate, el agua de<br />
coco y plátano en cultivo de Oncidium stramineum da<br />
resultados favorables en el desarrollo de la planta y en la<br />
germinación de la misma. Finalmente Luciano Moraes y<br />
Ricardo Tadeu (2005), obtuvo en sus experimentos que el uso<br />
de carbón activado en una concentración de 2 g/l resultados<br />
parecidos al nuestro al aplicarse al medio de cultivo de las<br />
especies brasileñas Laelia flava, Miltonia flavescens,<br />
Oncidium trulliferum.<br />
Cabe resaltar que, en todos los casos, se obtuvo una<br />
diferencia notable en la velocidad de crecimiento y en la<br />
acumulación de biomasa al compararse las plántulas<br />
cultivadas en medio base con nutrientes orgánicos, carbón<br />
activado con fitorreguladores con las cultivadas en el medio<br />
Phytamax (Figura 3A). Estos resultados contrastan con los<br />
obtenidos Martin and Joseph Madassery (2005) y Muthu<br />
Thiruvengadam and Chang-Hsien Yang (2009), quienes<br />
reportaron los efectos positivos de este medio comercial en<br />
el crecimiento de orquídeas.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 29
VELÁZQUEZ KÚ, V.N., QUIJANO-AVILA, J.C Y RODRÍGUEZ-ÁVILA, N.L.<br />
(A)<br />
(B)<br />
Figura 1. Comparación del porcentaje de germinación obtenido, después de<br />
5 meses de sembradas las semillas en medio MS base (+ sacarosa al 3%),<br />
para las cuatro diferentes especies utilizadas en este estudio. A) Prostechea<br />
bootiana; B) Rhincholaelia digbiana; C) Brassabola nodosa y D) Catasetum<br />
integerrimum. De isquierd a derecha.<br />
(A)<br />
(B)<br />
(C)<br />
(D)<br />
Figura 2. Resultados obtenidos de la siembra en medio MS adicionado con<br />
BAP al 2% de las dos especies cuya germinación fue viable. A) Catasetum<br />
integerrimum y B) Brassabola nodosa.<br />
(E)<br />
(F)<br />
CONCLUSIONES<br />
Con los resultados obtenidos se puede dar la recomendación<br />
de usar para la germinación de orquídeas el medio de cultivo<br />
MS adicionado con BAP al 2% y para el desarrollo de<br />
protocormos y el medio de cultivo MS + Carbón activado (5<br />
g/L) + AIA (5 mg/L).<br />
Dado que el mejor efecto fue obtenido de la utilización de un<br />
agente antioxidante, se puede inferir que la mayor limitante<br />
del crecimiento de estas especies de orquídeas in vitro es el<br />
estrés oxidativo, no la disponibilidad de nutrientes.<br />
En trabajos posteriores se probará el efecto de la adición de<br />
los dos nutrientes orgánicos con los que se obtuvo mayor<br />
rendimiento en biomasa, pulpa de plátano y tomate, en el<br />
medio de cultivo suplementado con carbón activado. Lo<br />
anterior, con el fin de mejorar la tasa de crecimiento<br />
observada.<br />
Figura 3. Comparación de los efectos en el desarrollo de la orquidea<br />
Catasetum integerrimum en diferentes medios de cultivo A) Medio de<br />
cultivo comercial Phytamax; B)Medio de cultivo adicionado con agua de<br />
coco; C) Medio de cultivo adicionado con pulpa de tomate; D) Medio de<br />
cultivo adicionado con una mezcla de pulpa de tomate / plátano; E) Medio<br />
de cultivo adicionado con pulpa plátano y F) Medio de cultivo MS<br />
adicionado con Carbon activado (5 g/L) / AIA (5 mg/L).<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Este proyecto fue financiado por el Instituto Tecnológico de<br />
Chiná. Se agradece al pasante de Biol. Manuel Jesús Balan<br />
Álvarez, por el apoyo técnico proporcionado para el<br />
desarrollo de este proyecto.<br />
30 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ANÁLISIS DE DIFERENTES SUSTRATOS EN LA GERMINACIÓN Y MULTIPLICACIÓN IN VITRO DE ORQUÍDEAS SILVESTRES DEL ESTADO DE CAMPECHE<br />
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S. y Castillo A. (2012). La flora de la Península de Yucatán<br />
Mexicana: 250 años de conocimiento florístico. 1(1) 3-5.<br />
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cientifico laboratorio de CTV, conjunto e, facultad de química,<br />
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Copyright 2000<br />
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9.- Tiza arias Georgina. 2010. “propagación in vitro de las orquideas<br />
Dendrobium, Laelia anceps, Phalaenopsis y Sobralia<br />
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Biologica Cracoviensia. 48(1): 109–113.<br />
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lily (lilium longiflorum) alters flower transition and formation in<br />
eustoma grandiflorum., plant cell reports, 28(10), 1463-1473.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 31
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 32 – 35 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DEL PROCESO DE REDUCCIÓN DE UN SULFATO<br />
EN UN REACTOR UASB<br />
Margarita Isabel Pérez Díaz, Luis Antonio Bermeo Fernandez, Claudia Guerrero Barajas.<br />
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, Instituto Politécnico Nacional; Av. Acueducto de Guadalupe S/N, Del. Gustavo A. Madero, Col.<br />
Barrio la Laguna Ticomán, 07340, Ciudad de México.<br />
Autor de contacto: mperez2809@gmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
El estudio de nuevas tecnologías para la generación de energía a partir de materia orgánica es una opción interesante para la<br />
producción sustentable de energía a partir del tratamiento de residuos orgánicos o aguas residuales. Por tal motivo, en el<br />
presente trabajo se realizó el estudio de la generación de energía eléctrica a partir del proceso de sulfato reducción de un<br />
reactor UASB con configuración de celda inoculado con sedimento marino y un lodo sulfurogénico utilizando como afluente<br />
un agua residual artificial. El proceso de degradación anaerobia de la materia orgánica en este sistema, estuvo regido por el<br />
proceso de sulfato reducción, en el cual las BSR utilizaron el SO 4<br />
2-<br />
como aceptor de electrones. La remoción de materia<br />
orgánica fue del 5.68%, lo cual indica que la remoción de la matería orgánica del ARS se debió al proceso de SR. Así mismo,<br />
Al cierre del circuito con una resistencia de 6000 Ω, se observó una disminución del H 2S, lo que sugiere la utilización de éste<br />
compuesto como el mecanismo para la transferencia de electrones de los microorganismos al ánodo.<br />
Palabras clave: Bacterias sulfato reductoras; Celda de combustible microbiana; Reactor UASB<br />
The study of new technologies for generating energy from organic matter is an interesting option for sustainable energy<br />
production from organic waste treatment or waste water. Therefore, in this paper the study of power generation was made<br />
from sulfate reduction process of a UASB reactor with cell configuration inoculated with marine sediment and mud<br />
sulfurogénico used as an artificial influent wastewater. The anaerobic degradation process of organic matter in this system<br />
was governed by the sulfate reduction process, in which the BSR SO 4<br />
2-<br />
used as electron acceptor. The removal of organic<br />
matter was 5.68%, indicating that the removal of organic matter was due to ARS SR process. Also, the close circuit with a<br />
resistance of 6000 Ω, a decrease of H 2 S was observed, suggesting the use of this compound as the mechanism for electron<br />
transfer to the anode of microorganisms.<br />
Keywords: sulfate-reducing bacteria; Microbial fuel cell; UASB reactor<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La sulfato-reducción (SR) es un proceso biológico anaerobio<br />
que realizan las bacterias sulfato reductoras (BSR) para la<br />
obtención de energía para su crecimiento y mantenimiento.<br />
En este proceso, las BSR utilizan un amplio rango de<br />
sustratos (ácidos grasos volátiles, azucares o alcoholes) como<br />
donadores de electrones y reducen el sulfato (SO 2- 4) o el<br />
azufre elemental (S 0 ) hasta sulfuro de hidrógeno (H 2 S) (1) . En<br />
la actualidad, el proceso de SR se ha utilizado en diversas<br />
aplicaciones de la biotecnología ambiental como en la<br />
precipitación y remoción de metales pesados y la remoción<br />
de materia orgánica en aguas residuales. Recientemente,<br />
diversas investigaciones mencionan que la SR se puede<br />
utilizar como mecanismo para la generación de energía<br />
eléctrica en las celdas de combustible microbianas (MFC por<br />
sus siglas en inglés), las cuales son dispositivos que<br />
convierten la energía química almacenada en los compuestos<br />
orgánicos a energía eléctrica a través de las reacciones<br />
catalíticas de los microorganismos bajo condiciones<br />
anaerobias (2) . Una MFC típica consta de una cámara<br />
anaerobia y una aerobia donde son colocados, el ánodo y el<br />
cátodo respectivamente, y en algunas ocasiones las cámaras<br />
se encuentran separadas por una membrana de intercambio<br />
de protones (MIP) o un puente salino. En la cámara<br />
anaerobia, los microorganismos oxidan la materia orgánica<br />
generando electrones y protones, así como CO 2 como<br />
producto de la oxidación. Sin embargo, los microorganismos<br />
no transfieren directamente los electrones producidos hacia<br />
un aceptor de electrones natural, sino que en su lugar los<br />
transfieren al ánodo, el cual los absorbe y los transporta a<br />
través de un circuito externo hacia el cátodo. Por su parte, los<br />
protones cruzan la MIP o el puente salino y pasan a la cámara<br />
aerobia donde se combinan con oxígeno para formar agua (2) .<br />
De esta manera se genera una diferencia de potencial entre la<br />
cámara anaerobia y la cámara aerobia, las cuales son la base<br />
de una MFC, produciendo así una corriente eléctrica. Por su<br />
parte, la transferencia de electrones de los microorganismos<br />
al ánodo puede hacerse mediante productos metabólicos<br />
reducidos electroquímicamente activos, como el el H 2 S el<br />
cual es un producto reducido que reacciona fácilmente con<br />
los electrodos.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DEL PROCESO DE REDUCCIÓN DE UN SULFATO EN UN REACTOR UASB<br />
Estudios realizados por Reimers et al. (3) y Tender et al. (4)<br />
reportaron la generación de energía eléctrica en una MFC a<br />
partir de sedimentos marinos, en la cual, compuestos<br />
naturales reducidos como el S 0 /H2S, Fe (II)/Fe (III) o ácidos<br />
húmicos, se mencionaron como posibles mediadores que<br />
facilitaron la transferencia de electrones de las células hacia<br />
el ánodo.<br />
Por otra parte, diferentes tipos de biorreactores se han<br />
empleado en el tratamiento anaerobio de aguas residuales, en<br />
donde el reactor anaerobio de lecho de lodo granular de flujo<br />
ascendente (UASB, upflow anaerobic sludge blanket, por sus<br />
siglas en inglés) ha sido uno de los más utilizados para la<br />
eliminación o conversión de materia orgánica y el proceso de<br />
SR, debido a que ofrece un óptimo tiempo de retención<br />
hidráulica, lo que permite que el tratamiento se lleve a cabo<br />
más rápido en comparación con los otros tipos de reactores<br />
(5) . Debido a lo anterior, el estudio de nuevas tecnologías para<br />
la generación de energía a partir de materia orgánica es una<br />
opción interesante para la producción sustentable de energía<br />
a partir del tratamiento de residuos orgánicos o aguas<br />
residuales. Por tal motivo, en el presente trabajo se realizó el<br />
estudio de la generación de energía eléctrica a partir del<br />
proceso de sulfato reducción de un reactor UASB con<br />
configuración de celda inoculado con sedimento marino y un<br />
lodo sulfurogénico utilizando como afluente un agua residual<br />
artificial.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se utilizó un cultivo mixto a partir de una mezcla de 200 g de<br />
sedimento marino y 100 g de lodo sulfurogénico, los cuales<br />
fueron equivalentes a 0.017g de solidos suspendidos volátiles<br />
(SSV)/ g sedimento húmedo (3.78 g SSV en total). La fuente<br />
de sustrato fue agua residual sintética (ARS) donde se utilizó<br />
una mezcla de AGV (acetato, propionato y butirato) como<br />
donadores de electrones a una concentración final de 2.01 g<br />
DQO/L (proporción 2.5:1:1 como DQO, respectivamente).<br />
Así también, se adiciono sulfato, como aceptor de electrones,<br />
en forma de sulfato de sodio (NaSO4) al medio a una<br />
concentración de 3 g/L. El inoculo tuvo un periodo de<br />
adaptación en una botella hermética (1L) y un periodo de<br />
activación en un reactor UASB (1L) de vidrio en condiciones<br />
de sustrato, sulfato, temperatura ambiente y recirculación.<br />
Posteriormente a estas dos etapas, el inóculo y el ánodo se<br />
depositaron en la parte anaerobia de un reactor UASB con<br />
configuración de celda, y en la parte aerobia se colocó el<br />
cátodo sumergido en medio acuoso. Ambas cámaras<br />
estuvieron unidas mediante un puente salino y los electrodos<br />
mediante un circuito de cobre. Los potenciales teóricos del<br />
ánodo y del cátodo se calcularon utilizando la ecuación de<br />
Nernst (ecuación 1) con los respectivos potenciales estándar<br />
(E 0 ) de las reacciones de oxidación por cada sustrato, y el<br />
potencial teórico total de la celda (E emf ) se calculó con la<br />
ecuación 2.<br />
Ecuación 1<br />
Ecuación 2<br />
E = E 0 − RT ln (Productosp<br />
nF Reactivos R )<br />
E emf = E cátodo − E ánodo<br />
En la celda se utilizó una resistencia de 6 KΩ y se realizaron<br />
mediciones a voltaje a circuito abierto (V ocp ), corriente (I) y<br />
potencia (P) utilizando un multímetro (Fluke® modelo 289).<br />
Para la determinación de sulfuro en el líquido se utilizó el<br />
método azul de metileno (Trüper, 1964). La concentración de<br />
sulfato se cuantificó usando el método turbidimétrico<br />
reportado en la Norma Mexicana NMXAA- 074-1981. Para<br />
realizar la determinación de demanda química de oxígeno<br />
(DQO) en el efluente, se utilizaron viales de digestión del kit<br />
comercial HACH (rango 200- 15,000 mg/L DQO).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
La fuerza electromotriz o el potencial teórico en la celda<br />
calculado se presenta en el cuadro 1.<br />
Cuadro 1. Potenciales teóricos de la celda, calculados con base en las<br />
reacciones en los electrodos<br />
Diferencia de potencial E cátodo -E ánodo<br />
E emf (V)<br />
E cátodo1 -E ánodo1 0.713<br />
E cátodo1 -E ánodo2 0.608<br />
E cátodo1 -E ánodo3 0.684<br />
E cátodo1 -E ánodo4 0.869<br />
Cátodo 1: Oxígeno/agua<br />
Ánodo 1: sulfato/acetato<br />
Anodo 2: sulfato/propionado<br />
Anodo 3: sulfato/butirato<br />
Anodo 4: sulfato/sulfuro<br />
El rector celda se operó bajo condiciones de sulfato,<br />
sustratos, recirculación y temperatura ambiente. La<br />
instalación del reactor UASB-celda se puede observar en la<br />
figura 1. En el reactor-celda se realizaron tres cultivos<br />
consecutivos en lote en donde se pudo obtener una remoción<br />
eficiente de la materia orgánica y una reducción del SO 4<br />
2-<br />
de<br />
más del 50 % en todos los cultivos, como se puede apreciar<br />
en el cuadro 2.<br />
Figura.1. Esquema del bioreactor celda desarrollado en el laboratorio para la<br />
remoción de materia orgánica. A) Diagrama de biorreactor UASB-MFC; B)<br />
Foto del biorreactor UASB-MFC implementado en el laboratorio. 1) Bomba<br />
peristáltica; 2) Toma de muestra; 3) Parte anaerobia del biorreactor UASB-<br />
MFC; 4) Ánodo; 5) Multímetro; 6) Circuito de cobre; 7) Parte aerobia del<br />
bioreactor UASB-MFC; 8) Cátodo; 9) Puente salino<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 33
PÉREZ DÍAZ, M.I., BERMEO FERNANDEZ, L.A. Y GUERRERO BARAJAS, C.<br />
Inicialmente, el reactor se operó a circuito abierto donde se<br />
observó un incremento del voltaje conforme transcurrían los<br />
días de operación y posteriormente alcanzó una<br />
estabilización y se registró un V ocp de 0.643 ± 0.07 V en los<br />
tres lotes realizados, como se observa en la figura 2. Así<br />
mismo, en el cuadro 2 se muestran las mediciones de<br />
densidad de corriente y densidad de potencia registradas<br />
durante los tres cultivos en lote.<br />
Cuadro 2. Desempeño de los cultivos en lote en el sistema UASB-celda<br />
durante la generación de energía eléctrica<br />
Durante la operación del sistema a circuito abierto, el inóculo<br />
efectuó la degradación de la materia orgánica junto con el<br />
proceso de SR, produciendo H 2 S en el reactor UASB (cámara<br />
anaerobia). Posteriormente, al cierre del circuito, día 4 de<br />
operación, con la resistencia de 6KΩ, se tuvo como resultado<br />
el sistema de celda, donde el H 2 S acumulado en la cámara<br />
anaerobia comenzó a reaccionar con el ánodo transfiriendo<br />
los electrones generados durante la oxidación de los<br />
sustratos, como se puede observar en la figura 3.<br />
Lote 1 2 3 Control<br />
Días de Operación 8 8 8 8<br />
-2<br />
Reducción de SO 4<br />
(%)<br />
-2<br />
Conversión de SO 4 a<br />
H 2 S (%)<br />
Consumo de sustratos<br />
(%)<br />
92.3 63.8 52.9 -<br />
22.5 14.9 9.8 -<br />
100 100 100 5.68<br />
pH 8 ± 1 8.3 ± 1 7.9 ± 1<br />
T (°C)<br />
Densidad de corriente a<br />
6000 Ω (µA/m 2 )<br />
Densidad de potencia<br />
(µW/cm 2 )<br />
27.4 ±<br />
1.7<br />
25.3 ±<br />
2.4<br />
23.4 ±<br />
2.3<br />
6.8 ±<br />
0.63<br />
25 ± 1.2<br />
499.74 393.84 363.43 216.3<br />
73.4 45.6 38.8 13.75<br />
. El V ocp obtenido con este sistema fue similar al reportado<br />
por Reimers et al. (3) , donde utilizaron una CCM inoculada<br />
con sedimentos marinos, en la cual reportaron la obtención<br />
de un V ocp de 0.3-0.4 V al inicio de la alimentación,<br />
adquiriendo su estabilización después de 1 a 2 días con un<br />
voltaje máximo de ~0.7 V. Por otra parte, el voltaje medido<br />
fue 89 % similar a los potenciales teóricos de la celda, los<br />
cuales fueron calculados utilizando las reacciones de<br />
oxidación en el ánodo y en el cátodo. Esto se le puede atribuir<br />
a la actividad metabólica del inóculo, donde los<br />
microorganismos del consorcio realizaron la oxidación de los<br />
sustratos y la producción de H 2 S, transfiriendo los electrones<br />
al ánodo creando una carga negativa en éste. Como resultado<br />
de esto, se generó un gradiente de cargas entre el ánodo y el<br />
cátodo, obteniéndose una diferencia de potencial.<br />
Figura 2 Medición de V ocp con respecto al tiempo<br />
Figura 3. Concentración de sulfato (○) y sulfuro (●) durante los días de<br />
operación del reactor UASB-celda. A) Lote 1; B) Lote 2; C) Lote 3; D) Lote<br />
control (sin adición de SO42-).<br />
CONCLUSIONES<br />
El proceso de degradación anaerobia de la materia orgánica<br />
en este sistema, estuvo regido por el proceso de sulfato<br />
reducción, en el cual las BSR utilizaron el SO 4<br />
2-<br />
como<br />
aceptor de electrones. Como se pudo observar en el cuadro 2,<br />
en los tres lotes hubo una eficiente remoción de sustratos, sin<br />
embargo, en el lote control donde no hubo adición de SO 4 2- ,<br />
la remoción de materia orgánica fue del 5.68%, lo cual indica<br />
que la remoción de la matería orgánica del ARS se debió al<br />
proceso de SR. Así mismo, Al cierre del circuito con una<br />
resistencia de 6000 Ω, se observó una disminución del H 2 S,<br />
lo que sugiere la utilización de éste compuesto como el<br />
mecanismo para la transferencia de electrones de los<br />
microorganismos al ánodo.<br />
Existe una gran variedad de configuraciones de MFC<br />
utilizadas en este campo de investigación, ya sea por el<br />
volumen de las cámaras, el modo de operación, el inóculo<br />
utilizado, el sustrato que se suministra o por el material de<br />
34 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DEL PROCESO DE REDUCCIÓN DE UN SULFATO EN UN REACTOR UASB<br />
sus componentes; por lo que, la comparación de un estudio a<br />
otro es bastante complejo. No obstante, es importante<br />
remarcar las opciones de MFC que pueden atribuir los<br />
beneficios del tratamiento eficiente de aguas residuales al<br />
igual que la generación de energía, a través de un diseño<br />
adecuado y con materiales de bajo costo para poder<br />
desarrollar un sistema redituable. Pocas investigaciones han<br />
utilizado el H 2 S como mecanismo de transferencia de<br />
electrones para la producción de electricidad en una MFC, no<br />
obstante, el diseño y la utilización de la SR en un sistema de<br />
CCM utilizando un reactor UASB, se implementó por<br />
primera vez en este trabajo, y se requiere de mayor<br />
investigación para mejorar el desempeño de este sistema.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Sánchez-Andrea, I., Sanz, J. L., Bijmans, M. F. M. &<br />
Stams, A. J. M. (2014). Sulfate reduction at low pH to<br />
remediate acid mine drainage. J. Hazard. Mater. 269, 98–<br />
109.<br />
2. Lovley, D. R. (2006). Bug juice: harvesting electricity<br />
with microorganisms. Nat. Rev. Microbiol. 4, 497–508.<br />
3. Reimers, C. E., Tender, L. M., Fertig, S. & Wang, W.<br />
(2001). Harvesting energy from the marine sediment--<br />
water interface. Environ. Sci. Technol. 35, 192–195.<br />
4. Tender, L. M. et al. (2002). Harnessing microbially<br />
generated power on the seafloor. Nat. Biotechnol. 20,<br />
821–825.<br />
5. Berni, M. et al. (2014). Anaerobic digestion and biogas<br />
production: Combine effluent treatment with energy<br />
generation in UASB reactor as biorefinery annex. Int. J.<br />
Chem. Eng. 2014.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 35
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 36 – 38 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ESTABLECIMIENTO in vitro DEL MANGLE NEGRO (Avicennia germinans L.) PARA EL<br />
APROVISIONAMIENTO DE MATERIAL BIOLÓGICO<br />
Emanuel Ceballos 1 *, José Giorgana 1 , Luis Rodríguez 1 , Carlos Reyes 1 , Sara Nahuat 1 , Porfirio Mandujano 1 , Mónica G. Lozano<br />
Contreras 2<br />
1<br />
Laboratorio de Biotecnología. Depto. De Ingeniería Química-Bioquímica. TecNM /Instituto Tecnológico de Mérida. Av. Tecnológico km. 4.5 S/N C.P.<br />
97118, Mérida, Yucatán.<br />
2<br />
Instituto Nacional de Investigaciones forestales, Agrícolas y Pecuarias, Mocochá, Yucatán(INIFAP).<br />
Autor de contacto: snahuat@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
El mangle negro (Avicennia germinans L.) se distribuye desde Estados Unidos (Florida, Texas) por Guatemala y Belice hasta<br />
Panamá. Se encuentra así mismo en el oeste de Sudáfrica e India. Crece en las lagunas costeras y estuarios de agua salobre.<br />
Su presencia está por encima del nivel de la superficie del agua. Las zonas de manglares son consideradas de importancia por<br />
su relación con la biodiversidad y sus funciones de filtrado de aguas residuales, la protección del litoral frente a tormentas y<br />
huracanes. En México los manglares se han visto afectados principalmente por las acciones antropogénicas, como la tala o<br />
remoción que se ha llevado a cabo para abrir paso a las actividades agrícolas, ganaderas, acuícolas y turísticas. En la presente<br />
investigación se establecieron protocolos que permitieron la eliminación de la población microbiana del material biológico<br />
del mangle negro (A. germinans) estableciéndose in vitro y obteniendo plántulas axénicas. Para la descontaminación de las<br />
semillas las condiciones más adecuadas fueron hipoclorito de sodio al 30% adicionado con (6 g/l) de detergente en polvo. El<br />
medio de cultivo que permitió la obtención de las plántulas axenicas in vitro fue Murashige and Skoog, 1962 (MS), adicionado<br />
con Myoinositol, 100 mg/l; Tiamina clorhidra, 100 mg/l; L-Cisteina clorhidra, 25 mg/l; Sacarosa, 30g/l; el medio se ajustó a<br />
pH de 6.2.<br />
Palabras claves: Mangle, Avicennia, in vitro, axénico, descontaminación.<br />
ABSTRACT<br />
The black mangrove (Avicennia germinans L.) is distributed from United States (Florida, Texas), Guatemala and Belize to<br />
Panama. It finds itself in West Africa and India. It grows in coastal lagoons and brackish water estuaries. Their presence is<br />
above of the level of water surface. Mangrove areas are regarded importance for its relation to biodiversity and its functions<br />
filtering wastewater, protecting the coastline against storms and hurricanes. In Mexico, mangroves have been affected mainly<br />
by anthropogenic action such as cutting or removal for agricultural, livestock, aquaculture and tourism activities. In this<br />
research, protocols were established to allow the removal of the microbial population of biological material of black mangrove<br />
(A. germinans) for establishing axenic seed germination in vitro and obtaining axenic seedlings. For decontaminating seeds<br />
were the most suitable conditions sodium hypochlorite supplemented with 30% (6 g / l) detergent powder. The growth medium<br />
allowed obtaining axenic seedlings in vitro was Murashige and Skoog, 1962 (MS), added with myoinositol, 100 mg/l;<br />
thiamine hydrochloride, 100 mg/l; L-cysteine hydrochloride, 25 mg/l; sucrose, 30g/l; the medium was adjusted to pH 6.2.<br />
Keywords: Mangle, Avicennia, in vitro, axenic, decontamination<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El mangle negro (Avicennia germinans L.) se distribuye<br />
desde Estados Unidos (Florida, Texas) por Guatemala y<br />
Belice hasta Panamá. Se encuentra así mismo en el oeste<br />
de Sudáfrica e India; en México se encuentra desde Baja<br />
California y Tamaulipas hacia el sur hasta Chiapas y<br />
Yucatán. A. germinans se localiza en ambientes salinos<br />
sujetos a inundaciones (halófitos). Su presencia está<br />
determinada tanto por el nivel del agua superficial como<br />
por la salinidad. En los sitios donde las salinidades son de<br />
alrededor de 30 a 40 partes por mil, el Mangle Negro<br />
crece con el Mangle Blanco (Laguncularia. racemosa);<br />
si las salinidades del suelo son de más de 50 partes por<br />
mil, el Mangle Negro es la especie dominante, alcanza<br />
alturas de 2 hasta 30 metros con diámetro normal de 20 a<br />
60 cm, adquieren la madurez sexual al tener 2 a 3 metros<br />
de altura. La propagación natural del mangle negro se<br />
realiza por viviparidad, sus semillas germinan cuando<br />
todavía están nutricionalmente conectadas al progenitor;<br />
las plántulas se desprenden del progenitor, flotan y son<br />
transportadas por el agua, luego se establecen en aguas<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ESTABLECIMIENTO IN VITRO DEL MANGLE NEGRO (AVICENNIA GERMINANS L.) PARA EL APROVISIONAMIENTO DE MATERIAL BIOLÓGICO<br />
someras y con poca turbulencia. Otra manera de<br />
reproducción por intervención humana es por medio de<br />
esquejes realizando acodos aéreos, y por siembra de la<br />
semilla (propágulos). Las zonas de manglar son<br />
ambientes complejos y dinámicos, y de gran importancia<br />
por su biodiversidad y su función, se puede mencionar el<br />
filtrado de aguas residuales, protección de la línea de<br />
costera contra tormentas y huracanes disminuyendo el<br />
impacto, la fijación de nitrógeno, captura de carbono,<br />
zona de intercambios de aguas, hábitat para especies<br />
migratorias, mantiene una compleja red trófica con sitios<br />
de anidamiento de aves, zonas de alimentación,<br />
crecimiento y protección de reptiles, peces, crustáceos,<br />
moluscos, entre otros. El manglar se encuentra en<br />
protección por la NOM-059-SEMARNAT-2010, NOM-<br />
022 SEMARNAT-2003 (PROFEPA,<br />
http://www.profepa.gob.mx, 2016). A pesar de todos los<br />
beneficios ecológicos y económicos que el manglar<br />
puede ofrecer, es uno de los ecosistemas más<br />
amenazados, las principales causas de su destrucción se<br />
deben al desarrollo turístico, contaminación de las aguas<br />
con metales pesados con concentraciones más allá de los<br />
que el manglar pueda biorremediar, explotación forestal,<br />
actividades humanas entre otras. Esto causando un<br />
impacto en la sociedad como inundaciones, pérdidas<br />
económicas en el crecimiento de especies. En México el<br />
impacto a las zonas de manglar es notorio, desde 1981<br />
hasta el 2015 la Comisión Nacional para el Conocimiento<br />
y Uso de la Biodiversidad (CONABIO) evaluó la perdida<br />
80,850 ha (CONABIO, 2016). En base a lo anterior, en la<br />
presente investigación se tiene como finalidad el<br />
desarrollo de protocolos que permitan primeramente la<br />
eliminación de la población microbiana de material<br />
biológico del mangle negro (A. germinans) de tal modo<br />
que se establezca in vitro en condiciones axénicas con el<br />
propósito de obtener plántulas que permitan su<br />
conservación y micropropagación que coadyuven a su<br />
uso sostenible.<br />
Objetivo<br />
Establecer las semillas del mangle negro (Avicennia<br />
germinans L.) in vitro para el aprovisionamiento de material<br />
biológico en condiciones axénicas.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El material biológico consistió en 1 lote de 100 semillas de<br />
mangle negro (Avicennia germinans), proporcionada por la<br />
reserva ecológica “El Corchito” ubicada en el Municipio de<br />
Progreso, Yucatán, México. Las semillas fueron envueltas en<br />
papel estraza y resguardadas en un envase de plástico a<br />
temperatura ambiente. Se dejaron secar las semillas por 24<br />
horas a temperatura ambiente y se dividieron en 2 lotes de 50<br />
semillas.<br />
Los lotes de semilla se descontaminaron sumergiéndolas con<br />
agua, detergente foca (6 g/l) e hipoclorito de sodio al 5%<br />
durante un tiempo de 10 min. Después las semillas fueron<br />
sumergidas en etanol al 70% durante 1 minuto y se aplicaron<br />
3 enjuagues con agua destilada. El material biológico fue<br />
sometido en campana de flujo laminar al proceso de<br />
esterilización, el lote 1 se sumergió en una solución de<br />
hipoclorito de sodio al 20%, 3 gotas de tween 80, por cada<br />
100 ml de solución y detergente foca (6 g/l) por 30 minutos<br />
de exposición en agitación, seguido de 5 enjuagues con agua<br />
estéril. El lote 2 se sumergió en una solución de hipoclorito<br />
de sodio al 30%, 5 gotas de tween 80, por cada 100 ml de<br />
solución y detergente foca (6 g/l) por 15 minutos de<br />
exposición en agitación, seguido de 5 enjuagues con agua<br />
estéril.<br />
Cada dos semillas de A. germinans, fueron sembradas en<br />
frascos tipos gerber, conteniendo 30 ml de medio líquido<br />
estéril de Murashige and Skoog, 1962 (MS), adicionado con<br />
Myoinositol 100 mg/l; Tiamina clorhidra 100 mg/l; Cisteina<br />
clorhidra 25 mg/l; Sacarosa 30 g/l; a un pH de 6.2, los<br />
cultivos se incubaron en fotoperiodos de 16 horas luz y<br />
temperatura de 27 +/-2 °C. Los cultivos fueron observados<br />
cada 24 horas durante las 2 primeras semanas, y cada 15 días<br />
por 2 meses. Las resiembras fueron realizadas<br />
necesariamente para rescatar el material descontaminado.<br />
Los parámetros evaluados fueron: oxidación fenólica,<br />
necrosis del explante, germinación, y contaminación.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Los parámetros evaluados se pueden observar en la tabla 1.<br />
La aplicación del proceso de descontaminación al lote 1,<br />
permitió observar que, aun cuando la concentración del<br />
hipoclorito de sodio al 20% por 30 minutos presentó un 22%<br />
de frascos con contaminación que en su mayoría fueron<br />
hongos y bacterias, un 12% de frascos con necrosamiento en<br />
las semillas, un 46% de frascos de semillas fenolizada y 22%<br />
de frascos con semillas sin contaminación en optimo estado<br />
para su manejo en condiciones axénicas, los cuales se<br />
mantuvieron bajo observación para observar si se<br />
presentaban cambios. Para el lote 2 la aplicación de una<br />
mayor concentración del 30% hipoclorito de sodio por 15<br />
minutos, se observó una mayor eliminación de la población<br />
microbiana dando como resultados un 2% de frascos con<br />
contaminación en su mayoría hongos y bacterias, un 30% de<br />
frascos con semillas fenolizadas, no se presentaron frascos<br />
con semillas en estado de necrosamiento y un 68% de frascos<br />
con semillas sin contaminación, las cuales se encontraban en<br />
óptimas condiciones para su manejo en condiciones<br />
axenicas. La comparación entre los 2 lotes utilizando<br />
diferentes concentraciones de hipoclorito de sodio en<br />
diferentes tiempos, dieron como resultado que a mayor<br />
concentración de hipoclorito de sodio por un menor lapso de<br />
tiempo elimina con mayor efectividad la población bacteria<br />
de la semilla, permitiendo manejarla en condiciones<br />
axénicas. La respuesta de germinación en ambos lotes se<br />
inició a los 3 días de haberse lavado y sembrado las semillas<br />
de A. germinans en los medios frescos. Alrededor de los 16<br />
días de iniciada la germinación (Fig.1), se empezó a observar<br />
la presencia de hojas verdaderas en las semillas germinadas<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 37
CEBALLOS, E., GIORGANA, J., RODRÍGUEZ, L., REYES, C., NAHUAT, S., MANDUJANO, P. Y LOZANO, CONTRERAS, M.G<br />
de mangle negro. Posteriormente, a los 57 días se obtuvieron<br />
plántulas con una altura promedio de 13.62 cm y con 4 hojas<br />
verdaderas (Fig. 2).<br />
Tabla 1. Efecto de las condiciones de descontaminación de semilla cigótica<br />
de A. germinans<br />
Efecto Lote 1 (%) Lote 2 (%)<br />
Sin contaminación 20.0 68.0<br />
Contaminación 22.0 2.0<br />
Fenolización 46.0 30.0<br />
Necrosamiento 12.0 0.0<br />
CONCLUSIONES.<br />
La presente investigación ofrece una alternativa para manejar<br />
el mangle negro en condiciones axénicas in vitro, los<br />
resultados muestran que la mejor metodología probada para<br />
la descontaminación del 68% del material biológico, fue<br />
utilizando una solución de hipoclorito de sodio al 30%, 5<br />
gotas de Tween 80/100 ml de solución, adicionado con (6 g/l)<br />
de detergente en polvo, sumergiendo el material durante 15<br />
minutos. El medio de cultivo líquido que permitió la<br />
obtención de plántulas axénicas in vitro fue Murashige and<br />
Skoog, 1962 (MS), adicionado con Myoinositol, 100 mg/l;<br />
Tiamina clorhidra, 100 mg/l; L-Cisteina clorhidra, 25 mg/l;<br />
Sacarosa, 30g/l, de la semilla, después de 57 días de<br />
incubación con fotoperiodo de 16 horas luz, alcanzando una<br />
altura de 13 cm. Como primer paso este trabajo se pudo<br />
apreciar que el manejo del material biológico se puede<br />
descontaminar dejando en las condiciones óptimas para el<br />
primer paso a la micropropagación el manejo del material<br />
biológico<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Figura 1. A. germinans germinación a los 15 días<br />
CONABIO. (2 de septiembre de 2016).<br />
http://www.biodiversidad.gob.mx/ecosistemas/manglares2013/m<br />
anglares.html.<br />
Murashige, T. and Skoog. (1962). A revised medium of rapid<br />
growth an bioassays with tabacco tissue. Physiol Plantarum,<br />
473-497.<br />
PROFEPA. (2 de SEPTIEMBRE de 2016).<br />
http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/3281/1/nom-022-<br />
semarnat-2003.pdf<br />
Figura 2. A. germinans a los 50 días con hojas verdaderas<br />
38 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 38 – 41 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
RELACIÓN ENTRE EL ESTRÉS POR ALUMINIO Y LA BIOSÍNTESIS DE CAFEÍNA EN SUSPENSIONES<br />
CELULARES DE Coffea arabica L.<br />
Roberto J. Pech-Kú, José A. Muñoz-Sánchez, Miriam Monforte-González, Felipe Vázquez-Flota, S.M. Teresa Hernández-<br />
Sotomayor.<br />
Centro de Investigación Científica de Yucatán, AC. Calle 43 No. 130 Col. Chuburná de Hidalgo, Fax: (52) 9999813900,.<br />
Autor de contacto: ths@cicy.mx.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Las plantas tienen la habilidad de reconocer señales ambientales específicas como el ataque biótico y pueden promover rutas<br />
de transducción de señales que le permiten la biosíntesis de compuestos de defensa; entre estos, se encuentran los alcaloides<br />
que son uno de los grandes grupos de metabolitos secundarios en plantas económicamente relevantes. El estudio de los<br />
mecanismos de percepción ambiental y la transducción de estas señales externas que activan la ruta de biosíntesis de<br />
alcaloides, permite entender el papel ecológico de estos compuestos. En la actualidad, poco se sabe acerca del efecto que<br />
genera el estrés por metales en la ruta del metabolismo secundario en plantas. Por lo cual, el objetivo de este proyecto fue<br />
estudiar la relación entre el estrés por AlCl 3 y la ruta de biosíntesis de cafeína en un modelo in vitro de suspensiones celulares<br />
de C. arabica L. Nuestros resultados indicaron que las células mantenidas en radiación luminosa presentaron las mejores<br />
condiciones de cultivo para el estudio de la biosíntesis de cafeína, en comparación a las células mantenidas en oscuridad.<br />
También se demostró que las células expuestas durante un curso temporal de 10 horas de exposición con 500 µM de AlCl 3 ,<br />
incrementaron los niveles endógenos y exógenos de cafeína, en un 62% y en un 30% respectivamente. Por otra parte, durante<br />
este tiempo de exposición se observó que el tratamiento con AlCl 3 incrementó la actividad enzimática de la cafeína sintasa<br />
(CS) y el nivel de transcritos del gen que codifica esta enzima (CCS1).<br />
Palabras clave: Cafeína, aluminio, metabolismo secundario, estrés, cafeto<br />
ABSTRACT<br />
Plants have the ability to recognize specific environmental such as biotic attack. As a response they can promote signal<br />
transduction pathways that enable the biosynthesis of defense compounds, including alkaloids that represent one of the major<br />
groups of secondary metabolites in economically important plants. The study of the mechanisms of environmental perception<br />
and transduction of these external signals that activate alkaloid biosynthesis pathway, allows us to understand the ecological<br />
role of these compounds. Until now, little is known about the effect of stress generated by metals on the route of secondary<br />
metabolism in plants. Therefore, the aim of this project was to study the relationship between stress AlCl 3 and caffeine<br />
biosynthesis pathway in a model in vitro of cell suspension of C. arabica L. Our results indicated that cells maintained in<br />
light radiation showed the best culture conditions for the study of caffeine biosynthesis, compared to cells keep in the dark. It<br />
was also shown that cells exposed over a time course of 10 hours of exposure to 500 µM AlCl 3 , increased the levels<br />
endogenous and exogenous of caffeine, 62% and 30% respectively. Moreover, during this exposure time with AlCl 3 it was<br />
observed that enzyme activity of caffeine synthase (CS) increased and also the level of transcripts of the gene encoding this<br />
enzyme (CCS1).<br />
Keywords: Caffeine, aluminum, secondary metabolism, stress, cafeto<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El cafeto es uno de los cultivos más importantes en la tierra,<br />
siendo cultivado en más de 11 millones de hectáreas de suelo<br />
arable (Denoued et al., 2014). La especie de cafeto que más<br />
se comercializa a nivel mundial es la del género de Coffea<br />
arabica L. debido a las propiedades organolépticas que la<br />
caracterizan de las demás (Alvarado y Rojas, 2007). Entre los<br />
compuestos que presenta el cafeto, la cafeína es la mejor<br />
conocida y la que se estudia comúnmente debido a los efectos<br />
fisiológicos que produce en los humanos (Perrois et al.,<br />
2014).<br />
El aluminio es un metal que se considera fitotóxico, se han<br />
reportado numerosas investigaciones que se han encargado<br />
de analizar los efectos que produce este metal en las plantas<br />
(Liu et al., 2009; Martínez-Estévez et al., 2003). Uno de los<br />
principales efectos que produce el Al a niveles micromolares,<br />
es la disminución de la elongación de la raíz (Famoso et al.,<br />
2010); también se ha demostrado que el tratamiento con<br />
AlCl 3 incrementó los niveles de hiosciamina y escopolamina<br />
en las raíces de Datura innoxia, los cuales tienen importancia<br />
comercial por sus usos medicinales (Karimi y Khataee et al.,<br />
2012). En las suspensiones celulares de C. arabica se ha<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
RELACIÓN ENTRE EL ESTRÉS POR ALUMINIO Y LA BIOSÍNTESIS DE CAFEÍNA EN SUSPENSIONES CELULARES DE COFFEA ARABICA L.<br />
demostrado que el aluminio puede disminuir el crecimiento<br />
celular (Muñoz-Sánchez et al., 2013), pero aún se desconoce<br />
a nivel intracelular que cambios puede generar en las vías del<br />
metabolismo secundario. En el presente proyecto de<br />
investigación se reportan los experimentos realizados que<br />
permitieron estudiar la biosíntesis de la cafeína en respuesta<br />
al estrés por aluminio en suspensiones celulares de C.<br />
arabica L. Este estudio permitió entender los cambios<br />
bioquímicos que genera este factor abiótico en la producción<br />
de cafeína, en la actividad de la enzima que cataliza la<br />
producción de este metabolito y en los niveles de transcritos<br />
del gen que codifica a esta enzima.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
oscuridad no fue posible cuantificar a la cafeína; sin<br />
embargo, en las células expuestas con radiación luminosa se<br />
cuantificaron hasta 90 µg de cafeína/g de tejido, este<br />
resultado fue consistente a los reportes que han indicado el<br />
estrés por luz como un inductor de la biosíntesis de cafeína<br />
en los cultivos celulares. Por otro lado, las células<br />
adicionadas con la teobromina en el medio de cultivo y luego<br />
mantenidas en oscuridad o luz mostraron un incremento en<br />
los niveles de cafeína, este resultado indicó que las células<br />
solo necesitan del precursor para que se produzca el producto<br />
final.<br />
Cuadro 1. Contenido de cafeína en hojas y células de C. arabica L<br />
mantenidas bajo diferentes condiciones de cultivo.<br />
Condiciones de cultivo. Las suspensiones celulares de C.<br />
arabica L. cv Catuai de la línea L2 se obtuvieron por<br />
disgregación de callos y se cultivaron en medio MS<br />
(Murashige y Skoog, 1962), Se generó una nueva línea de<br />
cultivo celular denominada como L2RM, esta se obtuvo al<br />
transferir la línea celular L2 en condiciones de luz continua<br />
(8.3 W/m 2 ) a 25°C y en agitación a 100 rpm.<br />
Tratamientos con AlCl 3 . Las células de 14 días de ciclo de<br />
cultivo de la línea L2 o L2RM fueron tratadas con 100 µM o<br />
500 µM de AlCl 3 .<br />
Cuantificación de los niveles de cafeína. Se generaron<br />
extractos de células liofilizadas para determinar los niveles<br />
endógenos de cafeína y para cuantificar los niveles exógenos<br />
se analizó el medio de cultivo. Para cuantificar el contenido<br />
de cafeína en las muestras, se utilizó un método de separación<br />
por cromatografía de capa fina de alta resolución (HP-TLC).<br />
Cuantificación de proteínas. Para la cuantificación de la<br />
concentración de proteínas en las suspensiones celulares de<br />
cada condición experimental, se utilizó el método comercial<br />
del ácido bicinconínico (Smith, 1985).<br />
Actividad de la cafeína sintasa in vitro. Para la determinación<br />
de la actividad de la cafeína sintasa, se utilizó la S-adenosil-<br />
L-( 3 H-metil) metionina (SAM) marcada radiactivamente<br />
como donador del grupo metilo a la teobromina, la estrategia<br />
experimental fue descrita por Mazzafera et al., (1994).<br />
Niveles de transcritos de la cafeína sintasa. El ARN total se<br />
extrajo de las células de C. arabica L. por el método de<br />
Trizol, se sintetizó el ADN complementario y luego se<br />
analizaron los niveles de expresión mediante PCR punto final<br />
y tiempo real. Los productos de PCR fueron visualizados<br />
mediante electroforesis.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En el Cuadro 1 se puede observar el contenido de cafeína en<br />
las muestras de los extractos generados de hojas y células. En<br />
la muestra del testigo positivo de hoja, se observó el nivel<br />
más alto de cafeína con un valor de 6 mg de cafeína/g de<br />
tejido seco. En el extracto generado de células mantenidas en<br />
Figura 1 Efecto de 500 µM AlCl 3 en los niveles endógenos (A) y exógenos<br />
(B) de cafeína en suspensiones celulares de C. arabica L. mantenidas en<br />
luz (8.3 W/m 2 ). Las células de 14 días Control de ciclo de cultivo fueron tratadas<br />
sin ( ) Control y con 500 µM de AlCl 3 ( ) AlCl durante 3<br />
100 M 0, 4, 6, 10 y 24 horas. Las<br />
barras representan Al 100 M el resultado es de tres experimentos por duplicado ±<br />
Teo 555 M<br />
DE. Teo 555 M<br />
Teo + Al<br />
Teo + Al<br />
40 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
PECH-KÚ, R. J., MUÑOZ-SÁNCHEZ, J.A., MONFORTE-GONZÁLEZ, M., VÁZQUEZ-FLOTA, F. Y HERNÁNDEZ-SOTOMAYOR, S.M.T.<br />
Se evaluó el efecto que produce 500 µM de AlCl 3 en los<br />
niveles endógenos y exógenos de cafeína durante un curso<br />
temporal de 0, 4, 6, 10 y 24 h. Para determinar el contenido<br />
total de cafeína, se calculó en cada matraz la concentración<br />
de cafeína en el tejido seco de células y en el medio de cultivo<br />
(Figura 1); el peso seco promedio de las células por matraz<br />
vario entre 0.44 y 0.46 g. En comparación al contenido de<br />
cafeína que presentaron las muestras de células testigo, los<br />
tratamientos con 500 µM de AlCl 3 incrementaron los niveles<br />
endógenos de cafeína en un 38%, 47%, 62% y 32% a las 4,<br />
6, 10 y 24 h del curso temporal respectivamente (Figura 1A);<br />
este incremento también se observó de manera similar en el<br />
medio de cultivo en un 23%, 37%, 28%, y 18% durante estos<br />
mismos tiempos de tratamiento (Figura 1B); sin embargo, al<br />
comparar la concentración de cafeína cuantificada en las<br />
células y el medio de cultivo, se observó que la mayor<br />
cantidad de la cafeína total se liberó al medio de cultivo.<br />
CONCLUSIONES<br />
confer Arabidopsis aluminum tolerance. The Plant<br />
Journal, 57, 389-399.<br />
Mazzafera, P., Crozier, A. y Sanberg, G. (1994). Studies on<br />
the metabolic control of caffeine turnover in developing<br />
endosperms and leaves of Coffea arabica and Coffea<br />
dewevrei. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 42,<br />
1423-1427.<br />
Muñoz-Sánchez, J. A., Chan-May, A., Cab-Guillén, Y., y<br />
Hernández-Sotomayor, S. M. T. (2013). Effect of salicylic<br />
acid on the attenuation of aluminum toxicity in Coffea<br />
arabica L. suspension cells: A possible protein<br />
phosphorylation signaling pathway. Journal of Inorganic<br />
Biochemistry, 128, 188-195.<br />
Perrois, C., Strickler, S.R., Mathieu, G., Lepelley, M.,<br />
Bedon, L., Michaux, S., Husson, J., Mueller, L., y Privat, I.<br />
(2015). Differential regulation of caffeine metabolism in<br />
Coffea arabica (Arabica) and Coffea canephora (Robusta).<br />
Planta, 241, 179-191.<br />
El estrés generado por AlCl 3 en las células de C. arabica L.,<br />
incrementó los niveles endógenos y exógenos de la cafeína.<br />
La regulación de la acumulación de la cafeína en las células<br />
de C. arabica L. fue a nivel transcripcional, debido a que<br />
sinérgicamente incrementó el nivel del transcritos del gen<br />
que codifica a la CS, la actividad enzimática de esta enzima<br />
y los niveles de acumulación de la cafeína.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Este trabajo fue financiado por el proyecto No. 219893 para<br />
SMTHS y una beca de Conacyt para RJPK.<br />
REFRENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Alvarado, M., y Rojas G. (2007). Cultivo y beneficiado del<br />
café. Editorial Universidad Estatal a Distancia, San José<br />
Costa Rica. pp. 184.<br />
Denoeud, F. et al., (2014). The coffea genome provides<br />
insight into the convergent evolution of caffeine<br />
biosynthesis. Science, 345, 1181-1184.<br />
Famoso, A.N., Clark, R.T., Shaff, J.E., Craft, E., McCouch,<br />
S.R. y Kochian, L.V. (2010). Development of a novel<br />
aluminum tolerance phenotyping platform used for<br />
comparisons of cereal aluminum tolerance and<br />
investigations into rice aluminum tolerance mechanisms.<br />
Plant physiology, 153, 1678-1691.<br />
Karimi, F., y Khataee, E. (2012). Aluminum elicits tropane<br />
alkaloid production and antioxidant system activity in<br />
micropropagated Datura innoxia plantlets. Acta<br />
Physiologiae Plantarum, 34, 1035-1041.<br />
Liu, J., Magalhaes, J. V., Shaff, J., y Kochian, L. V. (2009).<br />
Aluminum‐activated citrate and malate transporters from<br />
the MATE and ALMT families function independently to<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 41
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 42– 44 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
TRATAMIENTO DEL TINTE ÍNDIGO CARMÍN CON BIOMASA DE Trametes hirsuta Bm-2<br />
Ingrid Alvarez, Wendy Ancona, Gabriel Lizama, Jorge Tamayo, Sara Solís<br />
División de Estudios de Posgrado e Investigación. Instituto Tecnológico de Mérida. Km 5 carretera Mérida-progreso s/n.<br />
C.P. 97118. Tel (999)9645006.<br />
Autor de contacto: sara.elena.solis@gmail.com.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En los últimos años nuevas tecnologías se han venido desarrollando con la finalidad de dar un mejor tratamiento de efluentes,<br />
en este trabajo, se plantea una metodología que permite remover el tinte índigo carmín. La decoloración de este tinte se llevó<br />
a cabo utilizando biomasa de Trametes hirsuta Bm-2 en diferentes concentraciones (0.25-1,25mg/L). Durante el cultivo<br />
sumergido el hongo se desarrolló en forma de pellets y demostró ser capaz de remover el 55% del índigo carmín con 0.5g de<br />
inoculo en periodo de incubación de 10 horas y una concentración de tinte de 100mg /L. Las lacasas demostraron estár<br />
involucradas en el proceso de decoloración. Estos resultados sugieren que el uso de la cepa de T. hirsuta Bm-.2 es una<br />
alternativa prometedora en el tratamiento de efluentes textiles que contiene índigo carmín.<br />
Palabras clave: fenoles, remoción, Trametes hirsuta Bm2, lacasa, biomasa<br />
ABSTRACT<br />
In recent years new technologies have been developed in order to provide better effluent treatment, in this paper, a<br />
methodology to dye indigo carmine remove arises. This dye decolourization was carried out using Trametes hirsuta biomass<br />
Bm-2 in different concentrations (0.25-1,25mg /L). During the submerged culture the fungus developed in the form of pellets<br />
and proved capable of removing 55% of indigo carmine with 0.5g of inoculum incubation period of 10 hours, and a dye<br />
concentration of 100 mg /L. Laccases proved to be involved in the decolourization process. These results suggest that the use<br />
of the strain of T. hirsuta Bm-2 is a promising alternative for the treatment of textile effluents containing indigo carmine.<br />
Keywords: decolourization, lacasse, Trametes hirsuta Bm2, biomass, dyes<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los efluentes textiles contienen diversos tintes que se<br />
descargan en grandes cantidades en el mar, ríos y lagos. Estos<br />
efluentes representan un riesgo ambiental debido a que<br />
contienen altas concentraciones de tintes, especialmente el<br />
índigo carmín. Estos tintes han demostrado ser tóxicos,<br />
mutagénicos y cancerígenos (Weisburger, 2002). Además,<br />
reducen la penetración de luz solar en los cuerpos naturales<br />
de agua, lo que conduce a una disminución tanto de la<br />
actividad fotosintética como de la concentración de oxígeno<br />
disuelto.<br />
El tratamiento de efluentes resulta difícil debido al origen<br />
sintético y las complejas estructuras moleculares aromáticas<br />
de los colorantes, que son químicamente estables y por lo<br />
tanto no son fácilmente biodegradables.<br />
En la actualidad existen diferentes métodos físico-químicos<br />
como la adsorción, precipitación química, floculación, que<br />
han sido empleados para la eliminación de los colorantes en<br />
residuos textiles, aunque la naturaleza poco amigable de<br />
estos procesos con el medio ambiente representa una<br />
limitante para su uso (Sandoval, 2006). Por lo tanto, se<br />
requiere desarrollar procesos alternativos inocuos que a su<br />
vez sean más redituables para el tratamiento efectivo de los<br />
efluentes.<br />
Una alternativa es el uso de la biomasa de hongos ya que en<br />
el micelio fúngico están presentes glucanos y quitina que<br />
contienen grupos químicos que actúan como excelentes<br />
intercambiadores iónicos y que se caracterizan por poseer<br />
propiedades adsorbente para remover metales, tintes y otros<br />
contaminantes peligrosos (Khedry y col, 2013). Además los<br />
hongos ligninolíticos como los de la podredumbre blanca<br />
han demostrado una gran capacidad para remover un amplio<br />
rango de compuestos orgánicos recalcitrantes tales como<br />
hidrocarburos aromáticos , clorofenoles y varios tintes<br />
mediante un complejo enzimático donde la enzima lacasa ha<br />
mostrado un papel importante (Quintero, 2009). La enzima<br />
lacasa (bencenediol oxígeno oxidorreductasa (E.C.1.10.3.2)<br />
contiene varios átomos de cobre y cataliza la oxidación de<br />
compuestos fenólicos, no fenólicos, anilinas y algunos<br />
compuestos inorgánicos (Nyanhongo y col, 2002). En los<br />
últimos años un gran número de estudios han demostrado que<br />
los hongos como Phanerochaete chrysosporium,<br />
Bjerkandera adusta, Trametes versicolo, y Phlebia radiata<br />
entre otros, son capaces de degradar diversos tintes (Kaushik<br />
y Malik 2009). Mediante estos tratamientos se ha logrado la<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
TRATAMIENTO DEL TINTE ÍNDIGO CARMÍN CON BIOMASA DE TRAMETES HIRSUTA BM-2.<br />
decoloración de tintes azo, antraquinónicos, heterocíclicos,<br />
trifenilmetano y poliméricos, así como la mineralización<br />
parcial por parte de los sistemas enzimáticos de estos hongos.<br />
(Ferreira y col, 2000).<br />
mg/100ml para decolorar el tinte verde malaquita y logró una<br />
decoloración de 78.2% con 0.2 mg/mL de biomasa, lo que da<br />
soporte a los resultados observados. La figura 2 presenta la<br />
remoción del color al final del tratamiento.<br />
Actualmente se requiere el desarrollo de tecnologías<br />
eficientes para reducir y eliminar el impacto de estos<br />
contaminantes en el medio ambiente. Por lo tanto el presente<br />
estudio tuvo el propósito de evaluar el potencial del micelio<br />
vivo de Trametes hirsuta Bm-2 en la decoloración del tinte<br />
índigo carmín.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
b<br />
ab<br />
ab<br />
a<br />
a<br />
Se usó el hongo nativo de Yucatán Trametes hirsuta Bm-2.<br />
La cepa se propagó en medio sólido con 2% de extracto de<br />
malta y se incubó 4 días a 35°C. El inóculo se obtuvo<br />
adicionando un cuadro de 1 cm a matraces con 50 ml medio<br />
YMPG y después de 4 días a 35°C y 150 rpm se homogenizó.<br />
Para la obtención de pellets, se inoculó 1 ml del<br />
homogenizado en matraces con 50ml del medio YMPG y se<br />
recolectaron pellets de 48h. La biomasa se adicionó en<br />
matraces con índigo carmín (0.01%) en medio YMPG en<br />
buffers de fosfatos 60 mM a pH6 y se evaluó a diferentes<br />
tiempos el efecto de la concentración del inóculo de 0.25-<br />
1.25g en la decoloración del tinte. Se cuantificó la biomasa<br />
por peso seco y se determinó actividad de lacasa por<br />
espectrofotometría (Coll y col. 1993). Una unidad de<br />
actividad de lacasa es la cantidad de la enzima que oxida 1<br />
µmol de ABTS/ml/min, bajo las condiciones de ensayo. Se<br />
usaron como controles soluciones de tinte que no contenían<br />
inóculo. La decoloración del tinte se midió por pérdida de<br />
absorbancia a 600nm y se restó la absorbancia del control.<br />
Figura. 1. Efecto de la concentración de inóculo en la decoloración del<br />
índigo carmín 0.01% por T. hirsuta a pH 3, 30 °C, 150 rpm y 10 h de<br />
incubación.<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
f<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
El micelio de Trametes hirsuta se desarrolló en forma de<br />
pellets cuyo tamaño es de aproximadamente 2 mm después<br />
de 48h de cultivo. En estudios previos se determinó que el<br />
pH y la temperatura afectan la eficiencia del proceso y que<br />
las mejores condiciones para la decoloración eran pH 6 a<br />
30°C, 150 rpm en 10h. El tamaño de inoculo es un factor<br />
que se ha visto tiene efecto en los procesos de decoloración<br />
de tintes, de tal manera que se realizó una cinética de<br />
decoloración para evaluar el efecto de las concentraciones<br />
de inóculo de 0.25 -1.25 g. en la decoloración del tinte, el<br />
crecimiento del hongo y la actividad lacasa.bajo las<br />
condiciones evaluadas el hongo fue capaz de remover el<br />
tinte. En la figura 1 se observa que el porcentaje de<br />
decoloración aumenta en función de la concentración de<br />
inóculo, sin embargo no existe una diferencia significativa a<br />
las diferentes concentraciones. El mayor porcentaje se<br />
detectó con 1.25 g siendo este del 64% pero se puede<br />
observar que a partir de 0.5 g de inoculo se alcanza una<br />
remoción del 55%. El reporte de Verma y Banik, en 2005,<br />
donde evaluaron el efecto de la concentración del inóculo de<br />
Phanerochaete chrysosporium en un rango de 0.05 a 1<br />
Figura. 2 Tratamiento del índigo carmín con diferentes concentraciones de<br />
inóculo a) control, b) 0.25, c) 0.50, d) 0.75, e) 1.00 y f) 1.25g de inóculo<br />
Se determinó la biomasa y la actividad de lacasas cuyos<br />
resultados se muestran en la tabla 1. Se observó incremento<br />
gradual tanto en la cantidad de biomasa como en la actividad<br />
de las enzimas en función de la concentración de inóculo.<br />
La máxima producción se alcanzó con 1.25g de inóculo y fue<br />
de 173 U/ml. Lo que nos permite suponer que las lacasas<br />
están involucradas en la decoloración del tinte.<br />
Tabla 1. Actividad lacasa y biomasa en la decoloración del índigo carmín<br />
0.01% por T. hirsuta a pH 3, 30 °C, 150 rpm y 10 h de incubación<br />
Inóculo<br />
Biomasa<br />
(mg/ml)<br />
Lacasa<br />
(U /ml)<br />
0.25 0.7575 c 17 d<br />
0.50 1.498 bc 48 cd<br />
0.75 1.472 bc 76 bc<br />
1.00 1.8915 ab 117 b<br />
1.25 2.6365 a 173 a<br />
Las figura 3 muestra los pellets al inicio durante y al final del<br />
tratamiento es importante mencionar que el tinte se adsorbe<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 43
ÁLVAREZ, I., ANCONA, W., LIZAMA, G., TAMAYO, J. Y SOLÍS,S.<br />
inicialmente al pellet, pero el color desaparece, lo que indica<br />
que la decoloración fue ocasionada por las lacasas que<br />
produce el hongo. Yesilada y col (2010) reportaron un<br />
comportamiento similar en la decoloración del diferentes<br />
tintes (Negro astrazon, rojo cibacron FN-3R, azul remazol<br />
brillante R, rojo de remazol BS, azul turquesa remazol G)<br />
donde obtuvieron una decoloración del 87 al 94% con F.<br />
trogii y T versicolor y mencionan que la decoloración puede<br />
atribuirse primeramente a la adsorción y luego a la<br />
degradación enzimática, debido a que los pellets no se tiñen<br />
al final de la incubación.<br />
Verma, K, & Banik, M. (2013). Decolorization Of<br />
Triphenylmethane Dyes Using Immobilized Fungal Biomass. Int<br />
J Res, (4): 1-12.<br />
Yesilada, O., Yildirim, S. C., Birhanli, E., Apohan, E., Asma, D.,<br />
and Kuru, F. (2010). The evaluation of pre-grown mycelial pellets<br />
in decolorization of textile dyes during repeated batch<br />
process. World J. Microbiol Biotechnol, 26(1), 33-39<br />
Weisburger, J. H. (2002). Comments on the history and importance<br />
of aromatic and heterocyclic amines in public health. Mutat Res-<br />
Fun Mol M, (506): 9-20<br />
Figura 3. Pellets de T. hirsuta A) a tiempo cero, B) 48h y C) 72h de<br />
tratamiento con micelio vivo<br />
CONCLUSIONES<br />
Trametes hirsuta es un hongo cuya biomasa es capaza de<br />
remover el tinte índigo carmín. En este estudio se estableció<br />
la concentración de inóculo que permitió remover el 55% del<br />
índigo carmín, evidenciando el potencial de las lacasas de T.<br />
hirsuta en el tratamiento de aguas residuales.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al laboratorio de Fisiología y bioquímica microbiana del<br />
Instituto Tecnológico de Mérida y al Consejo Nacional de<br />
Ciencia y Tecnología por la beca otorgada.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Coll, M, Fernandez-Avalos, M, Villanueva, R, Santamaria, R, Pérez<br />
P. (1993) Purificatiion and characterization of a phenoloxidase<br />
(laccase) from the lignin-degrading basidiomycete PM1 (CETC<br />
2971). Appl. Environ. Microbiol.(59):2607-2613).<br />
Ferreira, S, Magalhães, B, Kling, H, Da Silva G y Bon, P. (2000).<br />
N-demethylation of Methylene Blue by lignin peroxidase from<br />
Phanerochaete chrysosporium. In Twenty-First Symposium on<br />
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Sandoval Torres, M. E. (2006). Potencial biotecnológico del hongo<br />
BAM II para la producción de lacasas y su uso en la decoloración<br />
de efluentes textiles. Tesis de maestría. Instituto tecnológico de<br />
Mérida, Yucatán; México.<br />
44 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 44– 46 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
DETECCIÓN DE LA PRESENCIA DE Pythium sp. EN CULTIVOS HORTÍCOLAS Y ORNAMENTALES DE<br />
IMPACTO ECONÓMICO EN YUCATÁN<br />
Jade Pereyda-González1, Alberto Úc-Várguez1, Julia Cano-Sosa1, C. Torres1, SM Hernández-Sotomayor2, Ana Ramos-<br />
Díaz 1 .<br />
1<br />
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, Unidad Sureste, Parque CT de Yucatán, Km 5.5. Carretera Sierra<br />
Papacal-Chuburna Puerto C.P. 97302, Yucatán, México.<br />
2<br />
Centro de Investigación Científica de Yucatán, Calle 43 No. 130 Col. Chuburna de Hidalgo 97200, Mérida, Yucatán, México.<br />
Autor de contacto: aramos@ciatej.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Gran parte de las pérdidas en la producción de los cultivos hortícolas de importancia económica en el estado de Yucatán,<br />
están ligadas a la infección por fitopatógenos, como los oomicetos del genero Pythium cuya infección causa el “damping off”,<br />
caracterizado por la necrosis del tallo y pudrición de la raíz en plántulas. El presente estudio tuvo como objetivo la detección<br />
de éste patógeno en especies vegetales de importancia agrícola y ornamental en el estado; para ello se realizó la colecta de<br />
plantas que presentaran la sintomatología asociada a la infección por Pythium sp., las raíces de dichas pantas se utilizaron<br />
para el aislamiento del oomiceto, utilizando el medio de cultivo V8 adicionado con fungicida y bactericidas. Además de<br />
Pythium sp. también se aisló Pyhtophthora sp. y Fusarium sp., que fueron identificados morfológicamente. Los resultados<br />
indican que el 55.57% de las especies vegetales que presentaron sintomatología de “damping off” correspondió a la infección<br />
por Pyhtium sp.<br />
Palabras clave: Pythium sp., damping off, identificación morfológica de oomicetos.<br />
ABSTRACT<br />
Horticultural crops are widely cultivated in Yucatan. Of the various diseases affecting these cultivars, “damping off”, stem<br />
rot and root rot caused by Pythium sp. are the most important diseases causing several yield losses. This study aimed the<br />
detection of this plant pathogen in crops cultivated in the state from plants showing symptoms related to this genus and was<br />
successfully isolated from roots on the basal culture medium V8 with a mix of fungicide and bactericide. Beside the isolation<br />
and morphological identification of Pythium genus. Fusarium sp. and Phytophtora sp. were also isolated and morphologically<br />
identified. Results indicated that 55.57% of the evaluated cultivars with the symptoms of “damping off” was related to<br />
Pythium sp.<br />
Keywords: Pythium sp., economic losses, damping off, isolation, morphological identification.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Uno de los problemas actuales de los cultivos en Yucatán es<br />
la disminución de la producción ocasionada por la infección<br />
por microorganismos patógenos (Valdés et al. 2011),<br />
causando mayor interés aquellos que son capaces de<br />
permanecer en el suelo en estado de latencia por años y que<br />
tienen la capacidad de infectar a las plantas y reproducirse<br />
cuando encuentren las condiciones propicias para ello, como<br />
es el caso de los oomicetos del género Pythium sp. (Johnstone<br />
et al. 2004), en adición este género de oomicetos posee una<br />
alta resistencia a los agroquímicos e infecta a los cultivos en<br />
cualquier etapa del ciclo de desarrollo de la planta (Binagwa<br />
et al. 2016; Grijalba et al. 2015, Gholve et al. 2016). La<br />
sintomatología característica de éste género es el “damping<br />
off”, pudrición o necrosis en la base del tallo y raíz, síntomas<br />
que sólo son observados hasta que la infección se encuentra<br />
en estado muy avanzado y la planta esta prácticamente<br />
muerta, (Migliorini et al. 2015). Debido a que las primeras<br />
etapas de la infección no se ha reportado una sintomatología<br />
característica, cuando los productores detectan la infección,<br />
Pythium spp. no solo ha invadido la planta con<br />
sintomatología, sino que también ya se ha esparcido en el<br />
cultivo, en especial si el riego es frecuente, a esto se le<br />
atribuye el éxito de éstos patógenos en la colonización de su<br />
huésped y su difícil erradicación en el campo. El objetivo del<br />
presente estudio propone identificar plantas de diferentes<br />
cultivos de importancia agrícola de la región con la<br />
sintomatología relacionada con la infección por Pythium sp.,<br />
aislar al patógeno e identificarlo morfológicamente.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La colecta de las muestras se realizó en los municipios de<br />
Teya, Kanasín, Hocabá y Mérida pertenecientes al estado de<br />
Yucatán, en cultivos de zanahoria (Daucus carota), calabaza<br />
(Cucurbita pepo L.), lechuga (Lactuca sativa L.), albahaca<br />
(Ocimum basilicum), papaya (Carica papaya), tomate<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
DETECCIÓN DE LA PRESENCIA DE PYTHIUM SP. EN CULTIVOS HORTÍCOLAS Y ORNAMENTALES DE IMPACTO ECONÓMICO EN YUCATÁN<br />
(Lycopersicum esculentum Mill), chile habanero (Capsicum<br />
chinense Jacq.), crisantemo (Dendranthema grandiflorum) y<br />
“Rosa del desierto” (Adenium obesum); seleccionando<br />
plantas que presentaban necrosis en la base del tallo y<br />
pudrición de la raíz, a partir de éstas especies vegetales se<br />
realizó el aislamiento de Pythium sp., para ello las plantas<br />
colectadas fueron lavadas con agua corriente para eliminar<br />
residuos de suelo, posteriormente de la raíz completa se tomó<br />
una porción de 10 cm y se sumergieron en agua destilada,<br />
después del material vegetal se cortó en segmentos de 0.5 a<br />
1 cm aproximadamente y se sembraron en cajas petri con<br />
medio nutritivo V8 adicionados con una mezcla de 0.2 mg/ml<br />
de rifampicina, 0.25 mg/ml de ampicilina y 0.1 mg/ml de<br />
pentacloronitrobenceno (PCNB), las cajas fueron incubadas<br />
a 26 °C ± 2 °C durante 48 h. La identificación morfológica<br />
de Pythium sp. se realizó por medio de observación en el<br />
microscopio del micelio con tinción azul de metileno, se<br />
identificaron estructuras características del género, las cuales<br />
fueron el esporangio, el esporangióforo, micelio hialino y sin<br />
septos.<br />
Pythium sp. fueron C. pepo, C. papaya, L. sativa y O.<br />
basilicum.<br />
.<br />
Cuadro1. Especies en las que se realizaron aislamientos de Pythium sp.<br />
(Marcados con un X se muestran los aislados donde se identificó el<br />
oomiceto; mientras que los marcados con (-) se indican los aislados donde<br />
no se identificó la presencia del oomiceto; además se muestran las especies<br />
de las cuáles se aisló Phytophthora sp. y Fusarium sp.<br />
ESPECIES<br />
Pythium<br />
sp.<br />
Phytophthora<br />
sp.<br />
Fusarium<br />
sp.<br />
Adenium obesum X - -<br />
Daucus carota X - -<br />
Dendranthema<br />
grandiflora<br />
X - -<br />
Carica papaya - X X<br />
Capsicum chinense X X X<br />
Cucurbita pepo - - -<br />
Lactuca sativa - - -<br />
Lycopersicom<br />
esculentum<br />
X X X<br />
Ocimum basilicum - - -<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
De las especies vegetales colectadas (Fig. 1), se<br />
seleccionaron plantas con síntomas de “damping off” (do) y<br />
necrosis en la base del tallo (n). El aislamiento de Pythium<br />
sp. fue exitoso en A. obesum, D. carota, D. granflora, C.<br />
chinense y L. esculentum; también se aislaron Phytophthora<br />
sp. y Fusarium sp. en C. papaya, C. chinense y L. esculentum<br />
(Cuadro 1). Las estructuras a partir de las cuáles se determinó<br />
que el género del oomiceto correspondía a Pythium sp. fueron<br />
el esporangio globoso, el cual contiene las zoosporas, el<br />
esporangióforo, micelio hialino y sin septos (aseptado), que<br />
pueden observarse en las diferentes especies vegetales de las<br />
que se aisló (Fig 2. Eg. Esporangio globoso; Ef.<br />
Esporangióforo; Eg. Esporangio globoso y Zo. Zoosporas de<br />
Pyhtium sp.) (Latijnhouwers, de Wit, and Govers 2003).<br />
Posteriormente se identificaron micelio y oosporas de<br />
Fusarium sp. las cuáles se presentan en forma alargadas en<br />
sacos (Fig. 3A), estructuras características de este patógeno<br />
(Ochoa Fuentes et al. 2012); mientras que para la<br />
identificación morfológica de Phytophthora sp. a pesar de ser<br />
un oomiceto muy similar a Pythium sp. en cuanto a su<br />
morfología y forma de vida; se caracteriza porque su<br />
esporangio posee una forma ovoide-elipsoidal (Fig. 3B)<br />
(Sarria et al. 2016) a diferencia de Pythium sp. cuyo<br />
esporangio es circular-globoso (Binagwa et al. 2016). Se<br />
encontró de igual manera micelio con presencia de micelio<br />
septado (Fig. 4A) indicando que había presencia de hongos y<br />
por último se observaron esporangios y esporangióforos<br />
mezclados de Pythium sp. (Py) y Phytophthora sp. (Ph)<br />
observadas en C. chinense y C. papaya (Fig. 4B), lo que<br />
indica que éstos oomicetos tiene la capacidad de entrelazarse<br />
y formar una red o complejo junto con otros oomicetos. y<br />
hongos, como Fusarium sp y/o Rhizoctonia sp. haciendo su<br />
aislamiento más complicado (Tesfai et al. 2011; Pérez et al.<br />
2012). Las especies vegetales que no mostraron presencia de<br />
Figura 1. Plantas empleadas para el aislamiento de Pythium sp. A (D.<br />
carota), B (C. pepo), C (L. sativa), D (O. basilicum), E (D. grandiflora), F<br />
(C. chinense), G (L. esculentum), H (A. obesum); do (“damping off”), n<br />
(necrosis en el tejido).<br />
CONCLUSIONES<br />
Los daños ocasionados por Pythium sp. en la producción de<br />
los cultivos, genera pérdidas económicas, en el presente<br />
estudio se concluye que de las especies evaluadas Pythium<br />
sp. se aisló exitosamente en A. obesum, D. carota, D.<br />
granflora, C. chinense y L. esculentum; mientras que<br />
Phytophthora sp. y Fusarium sp. se encontraron presentes en<br />
C. papaya, C. chinense y L. esculentum. Aunque la<br />
sintomatología por la infección de estos tres patógenos es<br />
similar, la morfología microscópica nos permite<br />
identificarlos y diferenciarlos.<br />
46 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
PEREYDA-GONZÁLEZ, J., ÚC-VÁRGUEZ, A., CANO-SOSA, J., TORRES, C., HERNÁNDEZ-SOTOMAYOR, S.M. Y RAMOS-DÍAZ, A.<br />
CAPSICUM CHINENSE CON PHYTUM SP. con el<br />
número 35.<br />
Se agradece al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.<br />
CONACYT por la beca CONACYT otorgada 424395.<br />
A las empresas: Znova Agroindustrias S.P.R. de R.L. de C.V.<br />
y Flores Finas de Teya S.P.R. de R.L, por las facilidades<br />
brindadas.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Figura 2. Estructuras asexuales de Pythium sp. observadas al microscopio<br />
con tinción azul de metileno. Eg. Esporangio globoso; Ef. Esporangióforo;<br />
Eg. Esporangio globoso y Zo. Zoosporas de Pyhtium sp. observadas en los<br />
aislados de A. obesum, D. carota, D. granflora, C. chinense y L. esculentum<br />
Figura 3. (A) Oosporas alargadas en forma de saco y micelio septado<br />
característico de Fusarium sp.; (B). Esporangio y esporangióforo de<br />
Phytophthora sp. con forma ovoide-elipsoidal.<br />
Figura 4. (A y B) Esporangios y esporangióforos de Pythium sp. (Py) y<br />
Phytophthora sp. (Ph) observadas en chile habanero y papaya,<br />
respectivamente.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Se agradece al Centro de Investigación de Asistencia en<br />
Tecnología y diseño del Estado de Jalisco. CIATEJ, por su<br />
contribución al desarrollo de la presente investigación, así<br />
como las instalaciones prestadas para llevar a cabo los<br />
experimentos realizados.<br />
Al fondo CONACYT Ciencia de Frontera (2015) por los<br />
fondos para la realización del proyecto: CAMBIOS<br />
METABÓLICOS Y EL SISTEMA DE TRANSDUCCIÓN<br />
DE SEÑALES ASOCIADOS A LA INTERACCIÓN DE<br />
Al-Sadi, A, Al-Ghaithi, A, Al-Balushi, Z y Al-Jabri, A. (2012).<br />
“Populations from a Single Greenhouse Reveals Phenotypic and<br />
Genotypic Changes over 2006 to 2011.” Plant Disease. vol.<br />
96(6):852–58.<br />
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Binagwa, P, Bonsi, C, Msolla, S y Ritte I. (2016). “Morphological<br />
and Molecular Identification of Pythium spp . isolated from<br />
Common Beans (Phaseolus Vulgaris) Infected with Root Rot<br />
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Grijalba, P, Zapata, R, Palmucci, H y Baron C. (2015). “Pythium<br />
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vol. 130(2):215-229.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 47
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 48– 50 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
PROCESO DE GENERACIÓN CELULAR Y DESARROLLO MORFOLÓGICO in vitro DE LA PLANTA<br />
MEDICINAL Aloe vera<br />
*Candido c Baas Baas, Sara a Nahuat-Dzib, José a Giorgana-Figueroa, Carlos a Reyes-Sosa, Luis a Rodríguez-Gil, Carlos a<br />
Pacheco-Medina, Carlos c Guerrero-Sánchez, Álvaro c Valdez Patrón, Mónica G. Lozano-Contreras b .<br />
a,c<br />
Laboratorio de Biotecnología. Depto. De Ingeniería Química-Bioquímica. TecNM /Instituto Tecnológico de Mérida. Av. Tecnológico km. 4.5 S/N C.P.<br />
97118, Mérida, Yucatán.<br />
b<br />
Instituto Nacional de Investigaciones forestales, Agrícolas y Pecuarias, Mocochá, Yucatán(INIFAP).<br />
Autor de contacto: snahuat@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Aloe vera mejor conocida en México como sábila, es una planta con compuestos químicos de importancia para las industrias<br />
farmacéutica y cosmética, representa una fuente de ingreso económico a nivel mundial, actualmente la demanda del mercado<br />
no es satisfecha por la producción. Mediante el cultivo in vitro, se evaluaron explantes de Aloe vera para la obtención de<br />
callos y plántulas, sometiéndose a un proceso de descontaminación en dos fases. Se evaluó la respuesta organogénica de<br />
explantes de tallo y base de hoja en medio de cultivo de Murashige y Skoog, 1962, al 50% de su concentración con presencia<br />
y ausencia de hormonas. Para la formación de callo el mejor medio fue el 4 (AIA, 0.1 mg/l y BAP, 4 mg/l), para plantas<br />
completas el medio fue el denominado 3 (AIA, 0.1 mg/l y BAP, 1mg/l) después de 54 días de iniciado el cultivo.<br />
Palabras claves: Aloe, cultivo de tejidos, callogénesis, in vitro<br />
ABSTRACT<br />
Aloe vera is best known in Mexico as “sabila”, their chemical components are wide used in the pharmaceutical and cosmetic<br />
industry, it represents a source of income worldwide market, their demand currently is not supplied by production. Through<br />
in vitro culture, Aloe vera explants were evaluated to obtain plantlets and callus, undergoing a decontamination process in<br />
two stages. Organogenic response stem explants and base leaf in culture medium of Murashige and Skoog, 1962 was assessed<br />
at 50% concentration with and without hormone. For callus formation, the best medium was 4 (IAA 0.1 mg/l BAP 4 mg/l)<br />
for complete plants was 3 AIA (AIA 0.1 mg/l BAP 1mg/l) after 54 days of culture.<br />
Keywords: Aloe, tissue culture, callus formation, in vitro<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La planta de sábila conocida por su nombre científico Aloe<br />
vera, comprende más de 368 especies distintas, pertenecen a<br />
la familia de las liliáceas, cuyas hojas tienen como<br />
principales características que son perennes y en forma de<br />
roseta, cuyo tamaño puede variar desde unos cuantos<br />
centímetros hasta más de 50 cm (Ramachandra y Srinivasa,<br />
2008). El botánico William Miller fue quien hizo la primera<br />
clasificación de los Aloes de la isla de barbados (Grindlay y<br />
Reynolds, 1986), que reporto que el denominado Aloe<br />
barbadensis Miller es oriundo de Barbados y de ahí fue<br />
llevado al resto del mundo como producto del comercio<br />
marítimo. El nombre correcto que se acepta en la actualidad<br />
es Aloe vera (Vinson et al., 2005), otros nombres con los que<br />
se le conoce en otros países son Aloe curacao, Aloe<br />
barbadensis Miller o coloquialmente como sábila (Reynolds,<br />
2004). Algunas de las especies más conocidas de aloe son:<br />
Aloe arborenscens, el Aloe chinensis, el Aloe fenox, pero el<br />
que más destaca es el Aloe barbadensis Miller ya que a partir<br />
de esta especie se extrae el gel y el acíbar para su posterior<br />
uso industrial. De las plantas adultas (3-5 años), se recolectan<br />
las hojas más externas de la base para obtener un acíbar o<br />
pulpa de aloe de buena calidad para posteriormente<br />
procesarlo y fabricar productos aptos para la industria<br />
farmacéutica, cosmética y alimentaria (Bozzi et al., 2007).<br />
Hoy en día, un gran número de empresas han intensificado<br />
sus esfuerzos hacia la obtención del gel y comercializarlo en<br />
diferentes presentaciones; por lo cual este mercado ha ido<br />
creciendo significativamente durante los últimos tiempos<br />
provocando una proyección de crecimiento de<br />
aproximadamente el 12% interanual, lo que se traduce en un<br />
mercado global de 123 millones de dólares en productos<br />
primarios (plántulas, hojas y gel) y más de 200 mil millones<br />
de dólares en productos cosméticos, alimenticios,<br />
farmacéuticos y bebidas (Kim et al., 2009). La savia de Aloe<br />
vera tiene usos farmacéuticos (Ramachandra y Srinivasa,<br />
2008), dicha sustancia presenta un gran contenido de aloína<br />
superior al 28% en base húmeda, la cual es una antraquinona<br />
derivada del aloe-emodina y la glucosa; del mismo modo la<br />
composición del gel consiste en agua, mucilagos y otros<br />
carbohidratos, ácidos y sales orgánicas, enzimas, esteroles,<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
PROCESO DE GENERACIÓN CELULAR Y DESARROLLO MORFOLÓGICO IN VITRO DE LA PLANTA MEDICINAL ALOE VERA<br />
triacilglicéridos, aminoácidos, trazas de alcaloides, vitaminas<br />
y diversos materiales (Reynolds, 2004), de esta manera la<br />
planta está constituida por una mezcla compleja de<br />
compuestos, donde más de 20 de las sustancias poseen<br />
actividades benéficas para la salud (Pritam et al., 2007).<br />
El Aloe vera representa una fuente importante de ingresos ya<br />
sea a nivel familiar o empresarial, ésta última alternativa se<br />
hace en base a grandes plantaciones y complejos<br />
agroindustriales que procesan y transforman los distintos<br />
subproductos obtenidos a partir de las hojas, como pueden<br />
ser: jugos concentrados, polvo o gel, los cuales a su vez son<br />
para distintos propósitos (Sánchez-Robles, 2002). El valor<br />
que puede remunerar está basado en las cotizaciones altas de<br />
los productos elaborados a base de la hoja, lo que ha<br />
provocado emporios empresariales que impactan el mercado<br />
nacional e internacional, constituyendo una de las especies<br />
de mayor importancia en nuestro país, sin embargo, el cultivo<br />
de esta planta ha experimentado pobres rendimientos debido<br />
a que la velocidad de propagación es muy lenta para poder<br />
llevarla a una escala comercial, por lo cual las empresas han<br />
buscado alternativas para poder hacerle frente a este<br />
problema, el cultivo de tejidos se ha convertido en una de las<br />
opciones tecnológicas más utilizadas, para poder conseguir<br />
una propagación clonal rápida, además de que el cultivo de<br />
callos puede ser una alternativa para la obtención de algunos<br />
de estos metabolitos secundarios lo que podría permitir la<br />
producción a gran escala de dichos compuestos que presentan<br />
gran actividad biológica por lo cual el presente estudio<br />
pretende implementar una metodología eficiente para el<br />
cultivo in vitro de Aloe vera<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Material biológico: Se obtuvieron los explantes a partir de<br />
plantas de Aloe vera de 20 cm de altura, las cuales fueron<br />
previamente sometidas a un proceso de descontaminación de<br />
dos fases, la primera consistió en un lavado en área no estéril<br />
con agua corriente de la llave para eliminar los residuos de<br />
tierra de las plantas completas. Posteriormente se<br />
sumergieron en una solución de hipoclorito de sodio al 30%,<br />
agregándole 6 gramos de detergente comercial en polvo por<br />
litro de solución durante un tiempo de 6 minutos y se<br />
enjuagaron con agua corriente. Este proceso se aplicó por tres<br />
ocasiones. En seguida se separaron los tallos de las hojas con<br />
la ayuda de un bisturí y se colocaron sobre toallas de papel<br />
hasta completar el escurrimiento del acíbar de las hojas y<br />
tallos de la planta de aloe. La segunda fase de<br />
descontaminación se realizó en área estéril, consistió en<br />
manejar por separado a tallos y hojas, sumergiéndolos en una<br />
solución de hipoclorito de sodio al 30% adicionado con 10<br />
gotas de Tween 80 por cada litro de solución, por un tiempo<br />
de 15 minutos en agitación constante. Las hojas y tallos<br />
fueron enjuagadas con agua estéril y se aplicó todo este<br />
segundo proceso por dos ocasiones más. Se obtuvieron los<br />
explantes de los tallos seccionando estos transversalmente de<br />
4 mm de grosor aproximadamente y 1 cm de diámetro. De<br />
las hojas se obtuvieron las bases de estas y se seccionaron<br />
para obtener tejido de 1cm 2 de área. Los explantes obtenidos<br />
fueron inoculados en los diferentes medios de cultivo<br />
probados, con distintas concentraciones de hormonas.<br />
Medios de cultivo: Se utilizó como medio base el de<br />
Murashige y Skoog (1962) (MS) a la mitad de su fuerza<br />
adicionándosele diversas concentraciones de las hormonas<br />
vegetales 6-Bencil-aminopurina (BAP), Acido Indolacetico<br />
(AIA) y Acido Naftalenacetico (ANA) como se observa en<br />
la Tabla 1. El medio control consistió en el MS sin hormonas.<br />
En todos los casos a los medios se les adicionó: Myo-inositol,<br />
100mg/l; Tiamina, 4mg/l; Cisteína hidroclórica, 25mg/l;<br />
Sacarosa, 30g/l y como agente gelificante se utilizó gelrite,<br />
2g/l. El pH de los medios de cultivo fue ajustado a 6.0 antes<br />
de la esterilización. La esterilización de los medios se realizó<br />
con ayuda de una autoclave a temperatura de 121°C, presión<br />
de 1.02 Kg/cm 2 por 15 minutos.<br />
Los tratamientos fueron realizados por triplicado. Los<br />
cultivos fueron incubados en fotoperiodo de 16 horas luz,<br />
temperatura de 27 ± 2 °C.<br />
Los parámetros a evaluar fueron: Descontaminación,<br />
respuesta organogénica y/o callogénica de los explantes<br />
(base de hoja y tallo).<br />
Tabla 1 Combinación de los reguladores de crecimiento utilizados en los<br />
medios de cultivo para los explantes de Aloe Vera<br />
Tratamiento Hormona Concentración<br />
(mg/l)<br />
Hormona Concentración<br />
(mg/l)<br />
1 ANA ANA 0.5 BAP 2.5<br />
2 ANA ANA 0.1 BAP 1<br />
3 ANA ANA 0.1 BAP 4<br />
4 ANA ANA 0.9 BAP 1<br />
5 ANA ANA 0.9 BAP 4<br />
1 - - - -<br />
2 AIA 0.5 BAP 2.5<br />
3 AIA 0.1 BAP 1<br />
4 AIA 0.1 BAP 4<br />
5 AIA 0.9 BAP 1<br />
6 AIA 0.9 BAP 4<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.<br />
Se evaluó el resultado del proceso de descontaminación de<br />
tallos y hojas de Aloe vera encontrándose como resultado el<br />
75% de explantes sanos lo cual permitió continuar con estos<br />
explantes sanos para evaluar la respuesta al cultivo in vitro.<br />
En cuanto a la respuesta callogénica los explantes de base de<br />
hoja cultivados presentaron la formación de callo en todos<br />
los medios que contenían hormonas, no así en el caso del<br />
medio de cultivo número 1 (medio control) el cual carecía de<br />
estas. Se pudo apreciar que en los lugares de corte del<br />
explante se presentó crecimiento de callo. En cuanto al<br />
tiempo de formación y crecimiento del callo, el explante tuvo<br />
una fase de adaptación de aproximadamente 5 días, a los 9<br />
días todos los explantes manifestaron presencia de callo y a<br />
partir del día 15 el crecimiento fue de manera exponencial<br />
hasta llegar a los 54 días que fue el tiempo en que se evaluó<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 49
BAAS BAAS, C., NAHUAT-DZIB, S., GIORGANA-FIGUEROA, J., REYES-SOSA, C., RODRÍGUEZ-GIL, L., PACHECO-MEDINA, C., GUERRERO-SÁNCHEZ, C., VALDEZ PATRÓN,<br />
A., Y LOZANO-CONTRERAS, M.G.<br />
este proyecto, las mejores respuestas de los explantes fueron<br />
en los medios que tenían los combinaciones de AIA y 6-BAP<br />
ya que el crecimiento fue considerable y con la ventaja de<br />
que la contaminación como la fenolización se presentó de<br />
manera mínima, la combinación que presento resultado<br />
sobresaliente fue la del medio MS adicionado con 0.1 mg/l<br />
de AIA y 4 mg/l de BAP , en cuanto a los explantes que<br />
contenían medio MS y las hormonas ANA y 6-BAP<br />
presentaron una menor formación de callo, aunado a que gran<br />
parte de la contaminación y fenolizacion. Así, se encontró<br />
que para la formación de callos de consistencia friable el<br />
mejor medio recomendado es el denominado 4 (AIA 0.1 mg/l<br />
y BAP 4 mg/l), seguido del medio 6 (AIA 0.9 mg/l y BAP 4<br />
mg/l) y el medio 4 ANA (ANA .9 mg/l y BAP 1 mg/l) como<br />
se observa en la figura 1.<br />
dieron mejores resultados para la formación de callos, estos<br />
medios fueron el medio 4 (AIA 0.1 mg/l y BAP 4 mg/l), el<br />
medio 6 (AIA 0.9 mg/l y BAP 4 mg/l) y el medio 4 ANA (0.9<br />
mg/l y 1 mg/l) y La técnica para la eliminación de la carga<br />
microbiana es efectiva ya que se tuvo más del 75%. En el<br />
caso de obtención de plantas completas el mejor medio de los<br />
probados fue el denominado 3 (AIA 0.1 mg/l y BAP 1mg/l)<br />
después de 54 días de iniciado el cultivo.<br />
A<br />
B<br />
C<br />
D<br />
Figura 2: Plántula de esqueje de tallo en el medio 3 de MS al 50% adicionado<br />
con AIA 0.1 mg/l y BAP 1mg/l.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Figura 1. Explantes de Aloe vera visto a los 54 días en el estereoscopio y con<br />
un aumento de 0.8 x. A) medio 3, B) medio 4, C) medio 6, D) medio 4 ANA<br />
En cuanto a los explantes de tallo de los 11 medios diferentes<br />
probados el que presentó mejor respuesta fue el medio 3 AIA<br />
que consiste en MS al 50% con concentraciones 0.1 mg/l de<br />
AIA y 1mg/l de BAP, Figura 2. En el caso de MS sin<br />
hormonas se formaron algunos primordios, pero no se<br />
desarrollaron en plántulas hasta el evaluado. Los otros<br />
medios de cultivo presentaron inicio de formación de brotes<br />
con mejor crecimiento que en MS sin reguladores, pero<br />
mucho menor que en el medio 3.<br />
CONCLUSIONES<br />
Con la metodología que se logró implementar y desarrollar<br />
para la formación de callos de Aloe vera, se logró la<br />
formación de callos en todos los medios establecidos. Sin<br />
embargo, son tres medios de cultivo adicionados los que<br />
Bozzi, A., Perrin, C., Austin, S. y Arce Vera, F. (2007). Quality and<br />
autenticity of commercial Aloe vera gel powders. Food Chemistry<br />
103, 2230.<br />
Grindlay, D y Reynolds, T. (1986). The Aloe vera phenomenon: A<br />
review of the properties and modern uses of the leaf parenchyma<br />
gel. Journal of Ethnopharmacology 16, 117-151.<br />
Murashige, T. and Skoog. (1962). A revised medium of rapid<br />
growth an bioassays with tabacco tissue. Physiol Plantarum, 473-<br />
497.<br />
Pritam, A. y Kale, P. G. (2007). Alteration in the antioxidant<br />
potential of Aloe vera due to fungal infection. Plant Pathology<br />
Journal 6, 169-173.<br />
Ramachandra, C. y Srinivasa P. (2008). Processing of Aloe vera leaf<br />
gel: A review. American Journal of Agricultural and Biological<br />
Sciences 3, 502510.<br />
Reynolds, T. (2004). Aloes: The Genus Aloe. Medicinal and<br />
aromatic plants-industrial profiles Editorial CPR Press LLC,<br />
Boca Raton, Florida.<br />
Sánchez-Robles, J.R. (2002). La sábila, una planta milenaria de la<br />
salud. Claridades Agropecuarias. 106: 22-37.<br />
Vinson, J. A., Al Kharh y Adreoli, L. (2005). Effect of Aloe vera<br />
preparations on the human bioavailability of vitamins C and E.<br />
Phytomedicine 12, 760-765.<br />
50 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 51– 53 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
MADURACIÓN Y GERMINACIÓN in vitro DE EMBRIONES SOMÁTICOS DE BANANO CV. ENANO<br />
GIGANTE<br />
Pablo López-Gómez 1* , Rosa María Escobedo-GraciaMedrano 2 , Muhammad Youssef 3 , Adrián J. Enríquez-Valencia 2 ,<br />
Leobardo Iracheta-Donjuan 1 , Roberto Ku-Cahuich 2 .<br />
1<br />
Campo Experimental Rosario Izapa, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias, km 18 Carretera Tapachula-Cacahoatán,<br />
Tuxtla Chico, Chiapas, México, C.P. 30870.<br />
2<br />
Unidad de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas, Centro de Investigación Científica de Yucatán, Calle 43, 130, Colonia Chuburná de Hidalgo,<br />
Mérida, Yucatán, C. P. 97200.<br />
3<br />
Departamento de Genética, Facultad de Agricultura, Universidad de Assiut, Egipto.<br />
Autor de contacto: lopez.pablo@inifap.gob.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Las tasas de maduración y germinación de embriones somáticos aún representan un cuello de botella de algunos cultivares de<br />
Musa acuminata (AAA, Cavendish). El objetivo de este trabajo fue evaluar medios de cultivo para optimizar las fases de<br />
maduración y germinación in vitro de embriones somáticos del cv. Enano Gigante de Musa. En la etapa de maduración se<br />
evaluaron dos medios de cultivo (MS y MS + 1 µM AIA + 1 µM BA). En la fase de germinación se evaluaron diversos medios<br />
de cultivo que variaron en la composición de reguladores del crecimiento. Se encontró que la presencia de reguladores del<br />
crecimiento en el medio de cultivo sólo incrementa el tamaño de los embriones somáticos, en tanto que el porcentaje de<br />
embriones maduros no mostró diferencias significativas, el cual alcanzó un máximo de 62 % a los 60 días de cultivo. Por<br />
primera vez se reporta un medio de cultivo libre de reguladores del crecimiento para la fase de maduración; en la germinación<br />
se encontró que es necesario la adición de reguladores al medio MS de 1.44 µM AIA y 1 µM BA ya que este tratamiento<br />
propició el porcentaje más alto de germinación (32%).<br />
Palabras clave: Musa acuminata, callo embriogénico, embriogénesis somática, reguladores del crecimiento.<br />
ABSTRACT<br />
The rates of maturation and germination even represent a bottleneck to cultivars of Musa acuminata (AAA, Cavendish). The<br />
aim of this work was to evaluate culture media to optimize the phases of maturation and germination of somatic embryos of<br />
cv. Enano Gigante of Musa. At the maturation stage, two media culture was evaluated (MS and MS + 1 µM AIA + 1 µM<br />
BA). It was found that the presence of growth regulators in the culture medium only increases the size of the somatic embryos,<br />
while the percentage of mature embryos showed no significant differences, which peaked at 62 % after 60 days of culture. At<br />
the germination stage different media were evaluated that variated in growth regulators composition. For the first time a<br />
culture medium free of growth regulators for the maturation phase is reported; germination was found that the addition of<br />
regulators to MS medium at 1.44 µM AIA and 1 µM BA is required as this treatment caused the highest germination<br />
percentage (32 %).<br />
Keywords: Musa acuminata, embryogenic callus, somatic embryogenesis, growth regulators.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La propagación de variedades cultivadas de banano se lleva<br />
a cabo principalmente de manera vegetativa. Por ello, el<br />
cultivo de tejidos vegetales es una alternativa biotecnológica<br />
para la propagación, el mejoramiento genético y la<br />
conservación del germoplasma existente de banano. Se han<br />
desarrollado varios protocolos de propagación a través de la<br />
embriogénesis somática (ES), que además resulta ser una<br />
herramienta poderosa para el mejoramiento genético. Las<br />
diferencias entre las metodologías basadas en ES se refieren<br />
al explante original, los que pueden ser embriones cigóticos<br />
maduros e inmaduros (Maldonado-Borges et al. 2013),<br />
segmentos de cormo y bases foliares (Novak et al. 1989),<br />
meristemos cultivados in vitro (Dhed'a et al. 1991), e<br />
inflorescencias inmaduras masculinas (Escalant et al. 1994)<br />
y femeninas (Grapin et al. 2000).<br />
Uno de los principales cuellos de botella en la propagación<br />
in vitro del cv. Enano Gigante por ES, es la baja tasa de<br />
germinación reportada hasta ahora, este ha variado de 3 a 35<br />
%, esto último se logró mediante variaciones en los<br />
reguladores del crecimiento (Youssef et al. 2010; Navarro et<br />
al. 1997; Cote et al. 1996). Estudios realizados en el cv.<br />
Manzano (AAB) parecen indicar que no es necesario la<br />
presencia de reguladores del crecimiento en la fase de<br />
maduración para tener éxito en la conversión de ES a<br />
plántulas (Enríquez-Valencia 2013), condición que no ha<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
MADURACIÓN Y GERMINACIÓN IN VITRO DE EMBRIONES SOMÁTICOS DE BANANO CV. ENANO GIGANTE.<br />
sido evaluado en el cv. Enano Gigante. Con base en lo<br />
anterior, el objetivo de este trabajo fue evaluar medios de<br />
cultivo para optimizar las fases de maduración y germinación<br />
del cv. Enano Gigante de banano.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se emplearon callos embriogénicos del cv. Enano Gigante,<br />
los cuales se caracterizaron por ser de color blanco-cremoso<br />
con expresión de pequeños embriones somáticos. Con la<br />
finalidad de determinar el medio de cultivo adecuado para la<br />
maduración en cuanto al uso de reguladores del crecimiento,<br />
se llevó a cabo un primer experimento en el cual se evaluaron<br />
el efecto de la adición a un medio de MS 1 µM de AIA y 1<br />
µM de BA, el medio testigo fue las sales básicas de<br />
Murashige y Skoog (1962), vitaminas de Morel (Morel y<br />
Wetmore 1951), suplementados con 200 mg L -1 de KH 2 PO 4<br />
y ajustado a un pH de 5.8 previo a la esterilización. En esta<br />
etapa se contaron con cinco repeticiones por tratamiento y<br />
una repetición consistió en 10 mg de callo embriogénico,<br />
sembrados en 25 mL de medio de cultivo. Las condiciones<br />
de cultivo fueron en oscuridad a 27 ± 2 °C. A los 60 días de<br />
cultivo se evaluaron el peso fresco (mg), número total de<br />
embriones, porcentaje de embriones maduros y porcentaje de<br />
embriones inmaduros. Para la fase de maduración se llevó a<br />
cabo un experimento en el cual se evaluaron concentraciones<br />
del ácido 3-indolácetico (AIA) y de benciladenina (BA) en el<br />
medio de cultivo. El medio de cultivo base consistió en las<br />
sales y vitaminas de MS suplementados con 87 mM de<br />
sacarosa, 200 mg L -1 de KH 2 PO 4 , gelificado con 3 g L -1 de<br />
gelrite y ajustado a un pH de 5.8 previo a la esterilización.<br />
Los tratamientos utilizados son los descritos en el Cuadro 1.<br />
En esta fase los embriones provenientes de la fase de<br />
maduración se seleccionaron y consideraron embriones<br />
maduros aquellos con coloración blanco-opaca y con<br />
presencia visible de la hendidura cotiledonaria. La variable<br />
evaluada en esta etapa fue el porcentaje de germinación.<br />
Cada tratamiento contó con diez repeticiones, una repetición<br />
consistió en un frasco de 100 mL de capacidad, adicionado<br />
con 25 mL de medio de cultivo y cada frasco inoculado con<br />
diez embriones somáticos maduros. Las condiciones de<br />
cultivo fueron en oscuridad a 27 ± 2 °C durante 8 días y<br />
posteriormente se transfirieron a fotoperiodo (16h:8h, luz:<br />
oscuridad). Los experimentos se establecieron bajo un diseño<br />
completamente al azar y se aplicaron análisis de comparación<br />
de medias con la prueba de Tukey con un nivel de<br />
significancia de 0.05. Todo ello con la ayuda del programa<br />
SAS system 2004 versión 9.0.<br />
Cuadro 1. Tratamientos para la germinación de embriones somáticos del cv.<br />
Enano Gigante.<br />
Tratamientos Benciladenina (µM)<br />
Ácido 3-indolácetico<br />
(µM)<br />
1 0.0 0.00<br />
2 0.0 0.71<br />
3 0.5 0.00<br />
4 0.5 0.71<br />
5 1.0 1.42<br />
6 2.0 2.85<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En el Cuadro 2 se presentan los resultados sobre el efecto de<br />
la presencia de reguladores del crecimiento en la etapa de<br />
maduración del cv. Enano Gigante. Al evaluar diferentes<br />
parámetros se encontró que la presencia de ellos en el medio<br />
de cultivo sólo incrementa el tamaño de los embriones<br />
somáticos (Fig. 1), en tanto que el porcentaje de embriones<br />
maduros no mostró diferencias significativas, el cual alcanzó<br />
un máximo de 62 % a los 60 días de cultivo. Lo anterior<br />
concuerda con lo obtenido por Enríquez-Valencia (2013)<br />
quien al evaluar el cv., Manzano y el cv. Dátil (AA) obtuvo<br />
porcentajes de embriones maduros por encima del 70 % sin<br />
el uso de RC. Aunque esto difiere a lo sugerido por Cote et<br />
al. (1996) quienes llevaron a cabo la maduración de<br />
embriones somáticos del mismo cv. Enano Gigante en medio<br />
MS adicionado con 1.1 µM ANA, 0.2 µM zeatina, 0.5 µM<br />
kinetina y 0.7 µM 2-iP. Por su parte Navarro et al. (1997)<br />
sugieren el empleo de un medio MS adicionado con 1.1 µM<br />
ANA, 0.4 µM kinetina y 0.2 µM zeatina.<br />
Cuadro 2. Efecto de la presencia de reguladores del crecimiento en el medio<br />
de cultivo en el peso fresco (PF), número total de embriones (NTE),<br />
porcentaje de embriones maduros (PEM) e inmaduros (PEI) durante la<br />
maduración de embriones somáticos del cv. Enano Gigante.<br />
Tratamiento PF (mg) NTE PEM<br />
(%)<br />
PEI<br />
(%)<br />
MS (n = 5) 690 b 354 a 62 a 38 a<br />
MS + 1 µM de AIA + 1 μM 1560 a 281 a 52 a 48 a<br />
de BA (n = 5)<br />
Medias con letras iguales por columna son estadísticamente iguales según<br />
Tukey (P ≤ 0.05).<br />
a<br />
Fig. 1. Embriones somáticos maduros a los 60 d del cv. Enano Gigante;<br />
a) de medio MS y b) de un medio MS + 1 µM de AIA + 1 μM de BA. Barra<br />
= 1 mm.<br />
En la Fig. 2, se pueden observar los resultados del<br />
experimento de germinación del cv. Enano Gigante a los 60<br />
díua después de la siembra. Los resultados sugieren que es<br />
necesaria la presencia de al menos uno de los reguladores del<br />
crecimiento evaluados. Ya que el tratamiento testigo propició<br />
la tasa más baja con 11 %. El tratamiento que propició la tasa<br />
de germinación más alta (32 %) fue el medio compuesto por<br />
MS adicionado con 1.42 µM AIA y 1 µM BA. Lo anterior<br />
supera a los reportados por otros autores al germinar<br />
embriones somáticos del cv. Enano Gigante. Cote et al.<br />
b<br />
52 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
LÓPEZ-GÓMEZ., P., ESCOBEDO-GRACIAMEDRANO, M.R., YOUSSEF, M., ENRÍQUEZ-VALENCIA, A.J., IRACHETA-DONJUAN, L. Y KU-CAHUICH, R.<br />
(1996) reportaron un rango de 3 al 20 % de germinación al<br />
utilizar un medio MS adicionado con 0.2 µM BA y 1.1 µM<br />
AIA. En tanto, Pérez-Hernández y Rosell-García (2008)<br />
reportaron 12.5 % de germinación con el medio anterior.<br />
Mientras que Navarro et al. (1997), reportaron un rango de<br />
13 a 25 % al utilizar un medio a base de sales de MS<br />
adicionado con 11.4 µM AIA y 2.2 µM BA con este mismo<br />
cultivar. Estos resultados sugieren que utilizar una<br />
proporción muy alta de AIA con respecto al de BA afecta la<br />
germinación de los embriones somáticos de este cultivar. Sin<br />
embargo, Youssef et al. (2010) reportaron una tasa de<br />
germinación del 35 % al utilizar un medio a base de sales de<br />
MS adicionado con 1.1 µM de AIA y 0.2 µM de BA, similar<br />
al obtenido en este trabajo<br />
Fig. 2. Porcentaje de germinación de ES maduros obtenidos por ESI-2<br />
del cv. Enano Gigante provenientes del medio MS a los 60 d después de<br />
la siembra por efecto de los tratamientos evaluados. Promedios con letras<br />
iguales entre columnas son estadísticamente iguales según Tukey (P ≤<br />
0.05). Las barras indican error estándar (n = 10).<br />
CONCLUSIONES<br />
Por primera vez se reporta un medio de cultivo libre de<br />
reguladores del crecimiento para la fase de maduración; en la<br />
germinación se encontró que es necesario la adición de<br />
reguladores al medio MS de 1.44 µM AIA y 1 µM BA ya que<br />
este tratamiento propició el porcentaje más alto de<br />
germinación (32%).<br />
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acuminata Colla, AAA). AJB. 9: 2216-2223.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
El trabajo forma parte de la tesis de Maestría del primer autor<br />
(Beca CONACYT No. 369555) desarrollado en la UBBMP<br />
bajo la dirección de la Dra. Rosa María Escobedo GM, dentro<br />
del Programa de Posgrado en Ciencias Biológicas del CICY.<br />
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REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 53
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 54– 57 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
VARIACIÓN SOMACLONAL EVALUADO MEDIANTE MARCADORES MOLECULARES EN LA<br />
REGENERACIÓN IN VITRO DE BANANO CV. MANZANO<br />
Pablo López-Gómez 1* , Rosa María Escobedo-GraciaMedrano 2 , Muhammad Youssef 3 , Adrián J. Enríquez-Valencia 2 , Roberto<br />
Ku-Cahuich 2 , Leobardo Iracheta-Donjuan 1<br />
1<br />
Campo Experimental Rosario Izapa, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias, km 18 Carretera Tapachula-Cacahoatán,<br />
Tuxtla Chico, Chiapas, México, C.P. 30870.<br />
2<br />
Unidad de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas, Centro de Investigación Científica de Yucatán, Calle 43, 130, Colonia Chuburná de Hidalgo,<br />
Mérida, Yucatán, C. P. 97200.<br />
3<br />
Departamento de Genética, Facultad de Agricultura, Universidad de Assiut, Egipto. *<br />
Autor de contacto: lopez.pablo@inifap.gob.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En este estudio se ha investigado la variación somaclonal de plantas regeneradas in vitro mediante embriogénesis somática<br />
indirecta y mediante organogénesis directa a partir de explantes de yemas florales en proliferación obtenidos de una sola<br />
planta madre, utilizando marcadores tipo ISSR, SRAP e ITAP. Las flores masculinas inmaduras de M. a. x M. b. (AAB, Silk)<br />
cv. Manzano sirvieron de explante inicial para la regeneración in vitro de plantas mediante OD y ESI por dos vías, ESI-1 y<br />
ESI-2. El polimorfismo entre plantas regeneradas por OD del cv. Manzano fue de 36.3, 19.5 y 13.7% con marcadores ISSR,<br />
SRAP e ITAP, respectivamente; para ESI-1 fue de 22.9, 12.5 y 11.4%, respectivamente y para ESI-2 fue de 54.7, 24.2 y<br />
12.3% respectivamente. El polimorfismo en conjunto de las plantas regeneradas por OD, ESI-1 y ESI-2, resultaron de 21.2,<br />
14.8 y 27.1% al combinar los tres sistemas de marcadores evaluados (ISSR, SRAP e ITAP). En este trabajo se discuten los<br />
factores evaluados para la regeneración in vitro y su influencia en la variación observada.<br />
Palabras clave: Embriogénesis somática indirecta, organogénesis directa, ISSR, SRAP, ITAP.<br />
Abstract. We investigated somaclonal variation in regenerants of bananas derived from in vitro indirect somatic<br />
embryogenesis and direct organogenesis from floral buds of only one mother plant, using inter simple sequence repeat (ISSR),<br />
sequence-related amplified polymorphims (SRAP) and intron targeted amplified polymorphism (ITAP) analysis. Inmature<br />
male flowers of M. a. x M. b. (AAB, Silk) cv. Manzano were employed as initial explant for in vitro plant regeneration via<br />
direct organogenesis (OD) and indirect somatic embryogenesis (ESI) in two ways, ESI-1 and ESI-2. The polymorphism<br />
between plants regenerated by OD in cv. Manzano was 36.3, 19.5 and 13.7% respectively; ESI-1 was 22.9, 12.5 and 12.3%,<br />
respectively and ESI-2 was 54.7, 24.2 and 12.3% respectively. The polymorphism of plants regenerated by OD, ESI-1 and<br />
ESI-2, result in 21.2, 14.8 and 21.1% at combine the three molecular systems evaluated (ISSR, SARP and ITAP). Factors<br />
evaluated for in vitro regeneration and its influence on the observed variation was discussed.<br />
Keywords: indirect somatic embryogenesis, direct organogenesis, ISSR, SRAP, ITAP.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La herramienta más utilizada para la propagación de especies<br />
vegetales es la organogénesis, debido a que ha mostrado<br />
mayor estabilidad genética entre los regenerantes. No<br />
obstante, existen reportes recientes que sostienen lo contrario<br />
(Sheidai et al. 2008; Mohamed 2007; Bairu et al. 2006);<br />
aunque, en estos trabajos, las rutas morfogénicas han sido<br />
evaluados por separado. Recientemente, se describió una<br />
metodología de embriogénesis somática en Musa acuminata<br />
Colla, AAA, subgrupo Cavendish, cv. Dwarf Cavendish, que<br />
usa flores masculinas jóvenes, para la formación de nuevas<br />
yemas florales y su proliferación in vitro (Pérez-Hernández<br />
y Rosell-García 2008). Estos tejidos se pueden emplear como<br />
explantes para la inducción tanto de embriogénesis somática<br />
o de la organogénesis, para la obtención de brotes de manera<br />
directa (Darvari et al. 2010). Tanto en propagación clonal y<br />
como apoyo al mejoramiento genético, un método de<br />
detección temprana de variantes somaclonales para estudiar<br />
la fuente de variación es deseable. El uso de herramientas<br />
moleculares representa uno de los métodos más confiables<br />
para este tipo de estudios (Aremu et al. 2013; Bairu et al.<br />
2011). En banano, los ISSR (regiones internas de secuencias<br />
simples repetidas), se han aplicado para estudios de<br />
diversidad genética, filogenéticos, ecología y evolución<br />
(Aruna et al. 2012; Chandrika et al. 2010; Bahulikar et al.<br />
2004). Producto de la investigación en genómica funcional<br />
en plantas se han desarrollado nuevas técnicas que se basan<br />
en la amplificación de regiones relacionadas a genes. Entre<br />
ellos están el polimorfismo amplificado de secuencias<br />
relacionas (SRAP) y el polimorfismo amplificado dirigido a<br />
intrones (ITAP). La pregunta de este trabajo fue ¿cuál es el<br />
nivel de variación genética que inducen los sistemas de<br />
regeneración in vitro, más empleados en banano? Con base<br />
en lo anterior, el presente trabajo tuvo como objetivo llevar a<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
VARIACIÓN SOMACLONAL EVALUADO MEDIANTE MARCADORES MOLECULARES EN LA REGENERACIÓN IN VITRO DE BANANO CV. MANZANO.<br />
cabo el estudio de la variación somaclonal con marcadores<br />
moleculares en regenerantes de M. acuminata x M.<br />
balbisiana (AAB) cv. Manzano., obtenidos al evaluar tres<br />
protocolos de regeneración, uno de organogénesis directa<br />
(OD) y dos de embriogénesis somática indirecta (ESI-1 y<br />
ESI-2).<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se desarrolló un protocolo por organogénesis directa (OD) y<br />
dos protocolos de regeneración mediante embriogénesis<br />
somática indirecta (ESI-1 y ESI-2). En el sistema ESI-1, el<br />
explante que se utilizó en el medio de formación de callo fue<br />
la flor masculina joven, mientras que el sistema de ESI-2 se<br />
hizo uso de las yemas florales en proliferación obtenidas de<br />
la multiplicación de la mitad del explante del sistema ESI-1<br />
en medio con TDZ/2.5 (Fig. 1).<br />
Figura 1. Esquema general seguido para la regeneración de plantas por OD,<br />
ESI-1 y ESI-2 del cv. Manzano (AAB), a partir de una sola planta madre.<br />
Se llevó a cabo la extracción de ADN de 25 plantas por cada<br />
ruta morfogénica (Youssef et al. 2015). Con la finalidad de<br />
reducir el número de muestras a evaluar, se hicieron grupos,<br />
conformados por cinco plantas regeneradas, por lo que se<br />
tuvieron cinco grupos por cada ruta morfogénica, además de<br />
un carril testigo negativo de la mezcla de reacción de<br />
amplificación sin ADN. El ADN ajustado a una<br />
concentración de 25 ng µL -1 , se amplificó por PCR con cinco<br />
cebadores ISSR, tres combinaciones de cebadores SRAP y<br />
siete combinaciones de cebadores ITAP, estos cebadores<br />
fueron seleccionados previamente (Enriquez-Valencia 2013;<br />
López-Gómez et al., 2016). Los amplicones se corrieron en<br />
gel de agarosa (1.8 % p/v), se tiñeron con bromuro de etidio<br />
y visualizaron con UV [DNR Bio-Imaging Systems<br />
(MiniBIS Pro)]. Las bandas de igual tamaño y movilidad<br />
generadas por el mismo cebador fueron consideradas<br />
idénticas para ese locus. Se registró la ausencia (0) /<br />
presencia (1) de bandas para cada locus y se construyó una<br />
matriz binaria. Se calculó el porcentaje de polimorfismo por<br />
marcador y en conjunto (P). La matriz se sometió al<br />
programa NTSYS-PC (versión 2.21q), para calcular la<br />
similitud genética con el coeficiente de Jaccard y se<br />
generaron dendogramas mediante el procedimiento<br />
UPGMA.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En este trabajó se evaluó el polimorfismo con marcadores<br />
ISSR, SRAP e ITAP entre plantas regeneradas in vitro por<br />
OD, ESI-1 y ESI-2 del cv. Manzano, partiendo de explantes<br />
florales de una sola planta. Lo anterior se hizo bajo el<br />
argumento de eliminar la posible variación somaclonal que<br />
puede resultar de la variación genética pre-existente en el<br />
explante, i.e., aneusomatías o polisomatías (D'Amato 1977).<br />
Al analizar el polimorfismo en conjunto de las plantas<br />
regeneradas del cv. Manzano por OD, ESI-1, ESI-2, estos<br />
resultaron de 21.2, 14.8 y 27.1% con ISSR, SRAP e ITAP,<br />
respectivamente (Cuadro 1). Estos valores se podrían<br />
considerar altos respecto a los reportados por otros autores;<br />
sin embargo, cabe señalar que el polimorfismo detectado se<br />
puede atribuir a que de los cuarenta y cinco cebadores<br />
evaluados inicialmente (López-Gómez et al., 2016), se<br />
seleccionaron únicamente aquellos que mostraron<br />
efectividad en la detección de polimorfismo natural (cinco de<br />
ISSR, tres combinaciones de SRAP y siete de ITAP).<br />
Al contrastar el polimorfismo observado por los tres sistemas<br />
de marcadores entre plantas regeneradas por OD, se<br />
obtuvieron cifras de 36.4, 19.5 y 13.7% con ISSR, SRAP e<br />
ITAP, respectivamente (Cuadro 1). Estos datos son mayores<br />
a los observados en el cv. Nanjanagudu Rasabale (AAB), ya<br />
que al regenerar plantas por OD, pero con el uso de ápices de<br />
brotes de hijuelos de espada, se observaron patrones<br />
homogéneos con el uso de 12 y 50 cebadores ISSR y RAPD,<br />
respectivamente (Lakshmanan et al. 2007). Por su parte, Ray<br />
et al. (2006) encontraron alta estabilidad genética en el cv.<br />
Martaman (AAB) en plantas micropropagadas por OD con el<br />
empleo de 12 cebadores ISSR. El polimorfismo encontrado<br />
en este trabajo está dentro de la media del rango de 23.7 a<br />
55.9% de polimorfismo con el uso de 10 cebadores ISSR<br />
reportado por Aremu et al. (2013) para el cv. Williams<br />
(AAA) con el uso de diferentes citocininas. A este respecto<br />
los autores sugieren que tanto el tipo de citocininas como el<br />
ciclo de subcultivos contribuyen al grado de variación<br />
encontrada. Lo anterior se puede atribuir uso del 2.5 µM de<br />
TDZ durante la inducción y proliferación de yemas florales,<br />
pues en M. a. x M. b. (AAB) cv. CEMSA ¾, al utilizar un<br />
rango de 1.3 a 22.2 µM TDZ, se observaron brotes con<br />
apariencia de bulbo carnoso y rodeados de hojas verde claro.<br />
El polimorfismo de 22.9, 12.5 y 11.4% entre plantas<br />
regeneradas por ESI-1 del cv. Manzano (AAB) mostrado por<br />
los marcadores ISSR, SRAP e ITAP, respectivamente<br />
(Cuadro 1), es mucho mayor a los reportados en la literatura<br />
al utilizar esta misma ruta morfogénica, en otros genotipos.<br />
Youssef et al. (2011) determinaron de 1.4 a 1.6% de<br />
polimorfismo con el uso de marcadores AFLP en el cv.<br />
Enano Gigante y Williams, respectivamente (AAA),<br />
mientras que con estudios de caracterización morfológica se<br />
encontró una variación en un 3.6% en el cultivar Enano<br />
Gigante (Shchukin et al. 1997). Para la segunda ruta<br />
denominada ESI-2, el polimorfismo fue aún mayor, con 54.2,<br />
24.2 y 12.3% para ISSR, SRAP e ITAP, respectivamente<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 55
LÓPEZ-GÓMEZ, P., ESCOBEDO-GRACIAMEDRANO, R.M., YOUSSEF, M., ENRÍQUEZ-VALENCIA. A.J., KU-CAHUICH, R. Y IRACHETA-DONJUAN, L.<br />
(Cuadro 1). Se menciona que el uso de esta vía embriogénica<br />
dio lugar a plantas regeneradas uniformes del cv. Musa AAA,<br />
cv. ‘Dwarf Cavendish, sin embargo, no se llevaron a cabo<br />
estudios a nivel molecular que confirme este argumento<br />
(Pérez-Hernández y Rosell-García 2008). Los niveles de<br />
variación observados por las rutas de ESI, se pueden atribuir<br />
a diversos factores, uno de ellos es la composición del medio<br />
de cultivo para la inducción y proliferación del callo<br />
embriogénico, en cuanto a los reguladores del crecimiento<br />
adicionados (18.1 µM 2,4-D, 5.7 µM AIA y 5.4 µM ANA).<br />
Esta condición pudo favorecer una mayor proporción de<br />
auxinas con respecto a los de citocininas en el tejido.<br />
Cuadro 1. Resultados obtenidos con los marcadores ISSR, SRAP e ITAP en<br />
el análisis molecular entre plantas regeneradas por OD, ESI-1 y ESI-2 del<br />
cv. Manzano.<br />
ISSR SRAP ITAP Total<br />
Organogénesis directa (OD)<br />
Total de bandas amplificadas 55 41 102 198<br />
Total de bandas polimórficas 20 8 14 42<br />
Promedio de bandas por cebador 11 13.6 14.7 13.2<br />
Polimorfismo (%) 36.4 19.5 13.7 21.2<br />
Embriogénesis somática indirecta 1 (ESI-1)<br />
Total de bandas amplificadas 48 32 88 168<br />
Total de bandas polimórficas 11 4 10 25<br />
Promedio de bandas por cebador 9.6 10.6 12.6 11.2<br />
Polimorfismo (%) 22.9 12.5 11.4 14.8<br />
Embriogénesis somática indirecta 2 (ESI-2)<br />
Total de bandas amplificadas 48 33 81 162<br />
Total de bandas polimórficas 26 8 10 44<br />
Promedio de bandas por cebador 9.6 11 11.6 10.8<br />
Polimorfismo (%) 54.2 24.2 12.3 27.1<br />
La similitud al usar el coeficiente de Jaccard de los tres tipos<br />
de marcadores fue de 0.83 a 0.92 entre plantas regeneradas<br />
por OD; para el caso de plantas regeneradas por ESI-1 fue de<br />
0.89 a 0.96 y de las plantas regeneradas por ESI-2 de 0.77 a<br />
0.95. Lo anterior confirma los resultados obtenidos en cuanto<br />
a los niveles de polimorfismo. Un aspecto relevante, será<br />
analizar cada una de las plantas que están aportando esta<br />
variación. Ya que como se mencionó anteriormente, el<br />
análisis se hizo por grupo de plantas (Fig. 2).<br />
CONCLUSIONES<br />
En orden ascendente, se obtuvieron bajos niveles de<br />
variación entre las plantas regeneradas por la vía de ESI-1,<br />
seguido por las plantas regeneradas por OD y la mayor<br />
variación fue obtenida por plantas regeneradas por la vía de<br />
ESI-2 con 14.8, 21.2 y 27.1%, respectivamente.<br />
AGRADECIMIENTO<br />
El trabajo forma parte de la tesis de Maestría del primer autor<br />
(Beca CONACYT No. 369555) desarrollado en la UBBMP<br />
bajo la dirección de la Dra. Rosa María Escobedo GM, dentro<br />
del Programa de Posgrado en Ciencias Biológicas del CICY.<br />
Figura. 2. Dendogramas de similitud genética del análisis de<br />
conglomerados con el procedimiento UPGMA, basado en el<br />
coeficiente de Jaccard entre plantas regeneradas por OD, ESI-1 y<br />
ESI-2 con ISSR-SRAP-ITAP del cv. Mmanzano. Los números<br />
indican el Bootstrap de 1000 repeticiones.<br />
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56 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
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REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 57
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 58 – 61 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
DETECCIÓN DE ÁCIDO BETULÍNICO Y URECHITOLES EN LAS RAÍCES TRANSFORMADAS CON EL<br />
GEN DE LA PROTEÍNA ROJA FLUORESCENTE DE Pentalinon andrieuxii<br />
Cano Tun Maria Guadalupe – May Mendoza Patricia 1 – Ramírez Albores Eduardo 1 – Jiménez Aguilar Luis 1 – García Sosa<br />
Karlina 2 – Peña Rodríguez Luis Manuel 2 – Avilés Berzunza Elidé 1 – Godoy Hernández Gregorio del Carmen 1 .<br />
Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY). 1 Unidad de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas. 2 Unidad de Biotecnología.<br />
Autor de contacto: mgcanotun28@gmail.com; ggodoy@cicy.mx.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Este trabajo se realizó con el objetivo de detectar el ácido betulínico (AB) y el urechitol (U) en tres líneas de raíces<br />
transformadas con Agrobacterium rhizogenes (ATCC15834 RFP) provenientes de los explantes de hojas, hipocótilos y raíces<br />
de Pentalinon andrieuxii. Para ello se realizó una cromatografía de capa delgada utilizando el sistema de elución<br />
Hx/CH 2 Cl 2 /An, (Hexano/Diclorometano/Acetona), (6/2/2), se logró la visualización del AB presente en las tres líneas de<br />
raíces. En cuanto al urechitol no se encontró en ninguna de las tres líneas a pesar de que se utilizó el sistema de elución<br />
AcOEt/Hx/MeOH (Acetato de etilo/ Hexano/ Metanol) a 7.6/2/0.4 empleado este previamente en otro trabajo, en donde se<br />
obtuvieron resultados positivos. Estos resultados sugieren que AB se biosintetiza en forma autónoma en los tejidos de hojas,<br />
hipocótilos y raíces, mientras que la biosíntesis de U es compartamentalizada, sintetizándose en la parte aérea y acumulándose<br />
en raíces.<br />
Palabras clave: Ácido betulínico, urechitol, Agrobacterium rhizogenes, cromatografía en capa delgada.<br />
ABSTRACT<br />
This work was performed with the objetive of detect the betulinic acid and urechitol in three root lines transformed with<br />
Agrobacterium rhizogenes (ATCC15834) from leaf explants, hypocotyls and roots of Petalinon andrieuxii. For this is was<br />
performed thin layer Cromatography using a elution system Hx/CH2Cl2/An (Hexane/dicloromethane/ Acetone), (6/2/2);<br />
betulinic acid was achieved visualize in to three roots lines. As for urechitol was not detected in any of the three lines although<br />
was used a elution system AcOEt/Hx/MeOH (Ethyl acetate/Hexane/metanol), (7.6/2/0.4); previously employed in another<br />
work, where positive results were obtained. These results suggest that the betulinic acid it is biosynthesized in autonomously<br />
in leaf tissues, hypocotyls and roots, while urechitol biosynthesis is compartmentalized, synthesized in the aerial part and<br />
accumulate in to roots.<br />
Keywords: Betulinic ácid, urechitol, Agrobacterium rhizogenes, thin layer cromatography.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Pentalinon andrieuxii es una planta trepadora semileñosa,<br />
conocida de diferentes maneras, como bejuco guaco, bejuco<br />
de la víbora o contrayerba (Lezama, et al., 2007), esta planta<br />
tiene aplicación en la medicina tradicional maya,<br />
contrarrestando varias enfermedades una de las más<br />
conocidas y de gran importancia es la leishmaniasis cutánea<br />
provocada por un protozoario del género Leishmania,<br />
comúnmente conocida como la úlcera del chiclero para este<br />
caso se aplica una infusión de raíces, aplicando sobre las<br />
erupciones en la piel, producto de esta enfermedad (Pan, et<br />
al.,2012). Se conoce que las plantas sintetizan una diversidad<br />
de moléculas de forma natural, que quizá estén involucrados<br />
en algún proceso o requerimiento para la supervivencia de<br />
esta. La obtención de estos se ha realizado mediante cultivo<br />
de tejidos, y esta técnica ha sido fundamental para el<br />
aislamiento de compuestos, así como para estudios de<br />
biosíntesis de los compuestos de interés. Existen diferentes<br />
sistemas de cultivo a realizar como; suspensiones celulares,<br />
cultivos de callos, de órganos como el cultivo de raíces<br />
transformadas o raíces pilosas (Hairy-roots), con el fin de<br />
aumentar la producción de estos compuestos.<br />
Las actividades biológicas que a esta planta se le atribuyen,<br />
es proveniente de la acción de los metabolitos secundarios<br />
que esta posee, destacando el AB (ácido 3β-hidroxi-lup-<br />
20(29)-en-28 oico) un triterpeno pentacíclico natural tipo<br />
lupano perteneciente a la familia de los isoprenoides. El AB<br />
presenta una gran variedad de propiedades biológicas como;<br />
leishmanicida, antiinflamatorio, antiedémico,<br />
anticancerígeno, antibacteriano, antiviral, (Fulda, 2008). Por<br />
otro lado, los urechitoles A y B como compuestos<br />
sesquiterpénicos aislados a partir de las raíces de plantas<br />
silvestres, a los cuales no se les ha determinado si poseen<br />
actividad biológica. A pesar de ello es importante determinar<br />
que tejidos de la planta los producen o si las raíces son su<br />
sitio de biosíntesis y/o acumulación.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
DETECCIÓN DE ÁCIDO BETULÍNICO Y URECHITOLES EN LAS RAÍCES TRANSFORMADAS CON EL GEN DE LA PROTEÍNA ROJA FLUORESCENTE DE PENTALINON<br />
ANDRIEUXII<br />
Debido a que Pentalinon andrieuxii produce bajas cantidades<br />
de estos metabolitos y que la especie es susceptible a la<br />
transformación vía Agrobacterium (Yam Puc, 2012), se ha<br />
logrado la obtención de raíces peludas, a partir de explantes<br />
de hojas, hipocótilos y raíces, que podrían ser útiles para<br />
aumentar su producción in vitro y elucidar los tejidos que<br />
biosintetizan al AB y U.<br />
(Hexano/ Diclorometano/Acetona) (6/2/2 V/V), se puede<br />
observar en la Figura 1, la presencia de AB en las líneas de<br />
raíces, al igual que en los respectivos medios líquidos,<br />
aunque se puede visualizar con mayor facilidad en las raíces,<br />
esto tal vez se debe a que hay mayor cantidad de AB en las<br />
raíces que en los medios. Es notable la ausencia de urechitol<br />
en todas las muestras.<br />
En este trabajo se pretende identificar la línea de raíces<br />
transformada que genere la presencia de uno o ambos<br />
metabolitos secundarios, dando paso así en futuras<br />
evaluaciones, obtener suficiente biomasa para su extracción<br />
y purificación. En el caso de los urechitoles permitiría<br />
obtener suficientes cantidades para probar su actividad<br />
biológica contra microorganismos y parásitos evitando de<br />
esta forma el exterminio de las poblaciones silvestres.<br />
MATERIAL Y METODOS<br />
El material vegetal con el que se trabajó fueron tres líneas de<br />
raíces a partir de los explantes de hojas, hipocótilos y raíces<br />
transformadas con la cepa ATCC15834 RFP de<br />
Agrobacterium rhizogenes utilizando como marcador el gen<br />
de la proteína fluorescente roja las cuales fueron inducidas y<br />
caracterizadas por May Mendoza, (2016).<br />
Las raíces transformadas de cada línea de un mes de edad<br />
fueron lavadas con agua destilada y secadas en una<br />
liofilizadora por tres días a -45°C. Las muestras secas se<br />
maceraron con N 2 líquido para después dejarlas en reposo<br />
con metanol. Se trataron las muestras con diclorometano para<br />
posteriormente realizar la cromatografía en capa delgada.<br />
En cuanto a la extracción del medio líquido de las líneas<br />
celulares, se realizó una bipartición líquido-líquido<br />
realizando los mismos pasos mencionados para la obtención<br />
de los extractos para su posterior uso en cromatografía en<br />
capa delgada.<br />
Para la detección del compuesto ácido betulínico (AB)<br />
mediante cromatografía, se corrió la muestra bajo el sistema<br />
de elución de Hx/CH2Cl2/An (Hexano/<br />
Diclorometano/Acetona) (6/2/2 V/V) como eluyentes<br />
utilizando un cristalizador, una vez terminado este, se reveló<br />
usando el agente revelador ácido fosfomolíbdico, seguida de<br />
un calentamiento a 100°C con una pistola de aire para la<br />
visualización del ácido betulínico de acuerdo a un estándar<br />
de sigma.<br />
Para la detección de urechitol se usó el sistema de elución<br />
(fase móvil) de AcOEt/Hx/MeOH (Acetato de etilo/ Hexano/<br />
Metanol) a (7.6/2/0.4) bajo los mismos pasos mencionados.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
La CCD (Cromatografía en Capa Delgada) permitió<br />
determinar la presencia de ácido betulínico y urechitol. Se<br />
empleó el sistema de elución para AB: Hx/CH 2 Cl 2 /An<br />
Figura 2. Perfil cromatográfico por CCD de las fracciones de polaridad<br />
media para AB en las líneas de raíces. (Hoja, hipocótilo y raíz con sus<br />
respectivos extractos de medio líquido) utilizando el sistema de elución<br />
HX:CH 2 Cl 2 :An (6/2/2).<br />
En la Figura 2, se visualiza que no hay presencia de urechitol<br />
a pesar que se corrió la placa con las mismas muestras<br />
utilizando el sistema indicado para urechitol,<br />
AcOEt:Hx:MeOH (6/2/2), solamente se visualizó<br />
nuevamente la presencia de AB en las muestras.<br />
Figura 3. Perfil cromatográfico por CCD de las fracciones de polaridad<br />
media para UR en las líneas de raíces. (Hoja, hipocótilo y raíz con sus<br />
respectivos extractos de medio líquido) utilizando el sistema de elución<br />
AcOEt:Hx:MeOH (6/2/2).<br />
Para confirmar la presencia de AB se realizó una<br />
cocromatrografia utilizando el estándar de ácido betulínico y<br />
la muestra elegida al azar (LBHi) con el sistema empleado<br />
para el caso de este metabolito; HX:CH2Cl2:An (6:2:2).<br />
Como se puede visualizar en la Figura 3, efectivamente se<br />
trata de AB ya que no hubo diferencia en cuanto a la corrida<br />
en la placa, están a la misma distancia.<br />
Se identificó AB en las raíces transformadas obtenidas a<br />
partir de los tres explantes, pero la ausencia de urechitoles en<br />
las tres líneas de raíces transformadas.<br />
En los trabajos realizados por Ramírez Albores (2016) con<br />
plantas transformadas regeneradas a partir de hipocótilo, y<br />
Jiménez Aguilar (2016) con plantas a partir de hoja, ambas<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 59
LÓPEZ-GÓMEZ, P., ESCOBEDO-GRACIAMEDRANO, R.M., YOUSSEF, M., ENRÍQUEZ-VALENCIA. A.J., KU-CAHUICH, R. Y IRACHETA-DONJUAN, L.<br />
adaptadas a maceta, reportan la presencia de urechitol en<br />
todas las plantas con las que trabajaron, mencionan que solo<br />
se obtuvo AB en una línea de plantas transformadas<br />
correspondiente al trabajo de Jiménez Aguilar, (2016).<br />
CONCLUSIONES<br />
Entre las razones del porque en las raíces obtenidas de los<br />
tres tipos de explantes, no se detecta al urechitol, podría ser<br />
que al no existir conexión entre la parte aérea y radicular tal<br />
vez el urechitol no se esté sintetizando y por lo tanto no se<br />
transloca a la raíz (Hiebert, 2015).<br />
En cuanto a los trabajos realizados en paralelo a el presente<br />
(Jiménez Aguilar 2016; Ramírez Albores, 2016) en donde<br />
solo se detectó AB en una sola línea y urechitol en las líneas<br />
restantes, los resultados sugieren que hay una competencia<br />
por el sustrato y se forma preferencialmente el urechitol,<br />
siendo este un sesquiterpeno sobre el AB que es un<br />
triterpeno, esto es debido a que ambos compuestos provienen<br />
del farnesil pirofosfato.<br />
Figura 4. Perfil cromatográfico por CCD de las fracciones de polaridad<br />
media para AB en la línea de raíz a partir de hipocótilo, utilizando el sistema<br />
de elución HX:CH 2 Cl 2 :An (6/2/2).<br />
En el caso de Ramírez Albores (2016) usó el sistema de<br />
elución Hx/CH2Cl2/An para ambos compuestos, en el<br />
explante de hoja. En la raíz empleó el sistema de elución<br />
AoEt/Hx/MeOH (Acetato de etilo/Hexano/Metanol)<br />
7.6/2/0.4 para urechitol y ácido betulínico, encontrando que<br />
en el primer sistema no se detectó presencia de estos<br />
compuestos en hoja y en el segundo sistema ausencia de<br />
ácido betulínico y presencia de urechitoles.<br />
En cuanto a Jiménez Aguilar, (2016), detectó presencia de<br />
ácido betulínico en una sola de sus muestras y ausencia en<br />
todas las restantes con el sistema de elución CHCl3/MeOH<br />
(Cloroformo/Metanol) (9:1) específico para AB, en hoja y<br />
empleó el sistema de elución para detectar a los dos<br />
compuestos, AcOEt/Hx/MeOH (Acetato de<br />
Etilo/Hexano/Metanol) (7.6/2/0.4) en raíz, determinando la<br />
presencia de urechitol y ausencia de AB en las muestras. La<br />
detección del urechitol en plantas transgénicas regeneradas a<br />
partir de las raíces transformadas, son distintos a los<br />
resultados obtenidos en el presente trabajo ya que solo se<br />
detectó ácido betulínico en las líneas de raíces y ausencia de<br />
urechitol.<br />
La presencia de AB en todas las líneas de raíces<br />
transformadas y ausencia del urechitol, puede deberse al tipo<br />
de material con el que se trabajó, ya que no se contó con<br />
plantas con el sistema vegetal completo además de las<br />
condiciones en las que estas se encontraban, en caso<br />
específico de la raíz proveniente del explante de raíz, este<br />
solamente se encontró en obscuridad comparándolo con las<br />
plantas regeneradas que se encontraban en fotoperiodo,<br />
generando posibilidades que las condiciones de luz son<br />
importantes para la biosíntesis del urechitol ya que como se<br />
menciona en el trabajo realizado por Hiebert, 2015, urechitol<br />
podría sintetizarse en hoja y traslocarse a la raíz.<br />
Fray R. (1995) reportó que la sobreexpresión del gen de la<br />
fitoeno sintasa en plantas de tomate favoreció la acumulación<br />
de carotenoides, pero se inhibió el crecimiento de las plantas<br />
(enanismo). En este trabajo se demostró que el enanismo en<br />
las plantas se debía a la carencia de giberelinas, debido a la<br />
acumulación excesiva de carotenoides que compiten por el<br />
mismo substrato (geranil geranil pirofosfato). En base a este<br />
trabajo se puede suponer que el urechitol (sesquiterpeno)<br />
compite por el farnesil pirofosfato y evita que se sintetice el<br />
AB (triterpeno).<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al CONACYT por el financiamiento del proyecto, con clave<br />
223404.<br />
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andrieuxii. Tesis de maestría. Centro de investigación<br />
científica de Yucatán (CICY).<br />
Jiménez Aguilar (2016). Análisis de ácido betulínico y/o urechitoles<br />
en plantas regeneradas a partir de raíces transformadas de<br />
hoja de Pentalinon andrieuxii. Residencia profesional.<br />
Centro de investigación Científica de Yucatán (CICY).<br />
Lezama C., Isaac A., Zamora P., Uc M., Justiniano S., Ángel R.,<br />
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partir de las raíces transformadas de Pentalinon<br />
andrieuxii. Tesis de maestría. Centro de investigación<br />
científica de Yucatán (CICY).<br />
May Mendoza (2016). Regeneración de plantas a partir de raíces<br />
transformadas de Pentalinon andrieuxii con el gen de la<br />
60 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
DETECCIÓN DE ÁCIDO BETULÍNICO Y URECHITOLES EN LAS RAÍCES TRANSFORMADAS CON EL GEN DE LA PROTEÍNA ROJA FLUORESCENTE DE PENTALINON<br />
ANDRIEUXII<br />
proteína roja y verde fluorescente. Tesis de licenciatura.<br />
Centro de investigación Científica de Yucatán (CICY).<br />
Pan Li, Lezama C., Isaac A., Calomeni E., Fuchs J., Satoskar A.,<br />
Kinghorn A. (2012). Sterols with antileishmanial activity<br />
isolated from the roots of Pentalinon andrieuxii.<br />
Phytochemistry 82, 128–135.<br />
Ramírez Albores (2016). Análisis de ácido betulínico y/o<br />
urechitoles en plantas regeneradas a partir de raíces<br />
transformadas de hipocótilo de Pentalinon andrieuxii.<br />
Residencia profesional. Centro de investigación<br />
Científica de Yucatán (CICY).<br />
Sandoval C. (2014). Producción de ácido betulínico en cultivos de<br />
raíces transformadas de Pentalinon andrieuxii (Müll.<br />
Arg.) Hansen & Wunderlin. Tesis de Maestría. Centro de<br />
Investigación Científica de Yucatán (CICY)., Pp.1-116.<br />
Yam Puc., Avilés B., Chan B., Peña R., Gregorio G (2012).<br />
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Pentalinon andrieuxii Müll. Arg. Advances in Bioscience<br />
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REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 61
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 62 – 64 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ANÁLISIS HISTOLÓGICO DEL PROCESO MORFOGÉNICO DE Bixa Orellana<br />
Lucía del Carmen Chi Chi 1 , Felipe Alonso Barredo Pool 2 , Gregorio Godoy Hernández 1, Renata Rivera Madrid 1 , Luis Pinzón<br />
López 3 , Eduardo Villanueva Cohuoh 3 .<br />
1<br />
Unidad de Bioquímica y Biología molecular de plantas.<br />
2<br />
Unidad de Biotecnología Centro de Investigación Científica de Yucatán.<br />
3<br />
Instituto Tecnológico de Conkal<br />
Autor de contacto: luzia.ch.29@gmail.com, 1 ggodoy@cicy.mx,<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En Bixa orellana hemos establecido un protocolo de regeneración a partir de explantes de hipocótilo, utilizando bencil adenina<br />
(BA) a una concentración 4.4 µM que origina brotes a las 4 semanas. Los resultados del proceso histológico en Bixa Orellana,<br />
indican que los brotes están unidos al tejido calloso, que les dio origen, lo que indica que es organogénesis indirecta, Por lo<br />
que este análisis permitió descartar que el proceso de regeneración de brotes a partir de hipocótilo de Bixa orellana sea vía<br />
organogénesis directa.<br />
Palabras clave: Bixa orellana L., organogénesis indirecta, análisis histológico,<br />
ABSTRACT<br />
In Bixa orellana we have established a protocol regeneration from hypocotyl tissue using benzyl adenine (BA) a concentration<br />
of 4.4 mM that origin shoots at 4 weeks. The results of the histological analysis in Bixa orellana, indicates that the shoots are<br />
connected to callus tissue, that originated to them, indicating that it is indirect organogénesis. This anlysis allowed the disclaim<br />
that the process of shoot regeneration from hypocotyl Bixa orellana either via direct organogenesis.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Bixa orellana es una planta que presenta pigmentos de gran<br />
potencial farmacéutico, industrial y nutricional. (Giuliano et<br />
al., 2003). Es una planta de tipo arbusto del continente<br />
americano, que tiene una amplia distribución en países<br />
tropicales y subtropicales, su distribución se da lo largo de la<br />
costa del territorio mexicano hasta Argentina (Srivastava<br />
1999) dada sus características ha sido ampliamente<br />
domesticada por sus pigmentos naturales llamados bixina y<br />
norbixina siendo el primero el pigmento de mayor<br />
importancia económica (Moreira et al., 2015). Las plantas<br />
pueden regenerarse in vitro a partir de dos vías morfogénicas.<br />
La embriogénesis somática y la organogénesis mediante las<br />
técnicas de cultivo de tejidos vegetales, las cuales consisten<br />
en someter parte de un tejido a condiciones in vitro con<br />
concentraciones de auxinas y citocininas para que a partir del<br />
tejido se obtengan embriones, posibilitando la obtención de<br />
plántulas en periodos relativamente cortos; estas plantas<br />
poseen la ventaja de ser idénticos a la planta madre, por tanto<br />
las características seleccionadas serán idénticas a sus<br />
descendientes (Barampuram et al., 2009; Basnayake et al.,<br />
2011), la organogénesis es otra técnica que posibilita la<br />
formación del “novo” de órganos en el explante cultivado<br />
(Pérez–Molphe et al., 1999) este fenómeno está basado en la<br />
totipotencialidad de la células vegetales; este proceso de<br />
morfogénesis comprende la formación de yemas y raíces,<br />
puede ocurrir de manera directa o indirecta. La primera se<br />
refiere a la formación de órganos directamente desde el<br />
explante original, mientras que la segunda da origen a un<br />
tejido calloso y luego la formación de órganos a partir de éste.<br />
(Pérez Molphe et al., 1999).<br />
Dentro del grupo de trabajo se tiene establecido un protocolo<br />
de regeneración de Bixa orellana utilizando BA a una<br />
concentración de (4.4 µM), pero aún no se ha realizado el<br />
análisis histológico del proceso. En el presente trabajo, se<br />
realizó el análisis histológico del proceso de la diferenciación<br />
celular del morfotipo Peruana Roja (PR) de Bixa orellana,<br />
con la finalidad de identificar las estructuras que se<br />
desarrollan<br />
Durante el proceso morfogénico de los explantes de<br />
hipocótilo durante las 4 semanas de la inducción.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Material biológico<br />
El material biológico fueron explantes de hipocótilo de 3<br />
semanas de post-germinación de Bixa orellana del morfotipo<br />
Peruana roja, los explantes se indujeron para la formación de<br />
brotes con BA a una concentración (4.4µM) en medio PC +<br />
3% sacarosa + pH 5.5 + agar. Los explantes fueron<br />
hipocótilos en diferentes tiempos de desarrollo comenzando<br />
con el día 0 de inducción hasta las 4 semanas de inducción<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ANÁLISIS HISTOLÓGICO DEL PROCESO MORFOGÉNICO DE BIXA ORELLANA<br />
de brotes de Bixa orellana. Cada semana se fue realizando un<br />
monitoreo y así como selección del material para procesar<br />
mediante el análisis histológico.<br />
Análisis histológico<br />
Fijación<br />
Primeramente, se colocan las muestras en viales con una<br />
Solución fijadora de F.A.A (etanol 500 mL, ácido acético<br />
glacial 50 mL, formaldehido 100 mL, agua destilada 350<br />
mL). Se infiltra al vacío por 2 días.<br />
Deshidratación<br />
Se realizan lavados con agua destilada estéril dos veces cada<br />
30 minutos, seguidamente se continua con lavados con<br />
concentraciones graduales de etanol (C 2 H 6 O) de 30%,50%<br />
70%,85% y 100% y etanol absoluto. Se infiltra las muestras<br />
con etanol al 70% por dos días, después se continúa con la<br />
concentración de 85% de etanol, etanol al 100% y con etanol<br />
absoluto (CH 3 CH 2 OH).<br />
Inclusión resina<br />
Después de haber sometido las muestras por el proceso de<br />
deshidratación se colocaron en una solución de etanol<br />
absoluto+ resina (Solución JB-4 A Monomer) de JB-4<br />
EMBEDDING KIT relación [1:1]. Posteriormente se<br />
colocaron en la solución JB-4 A Monomer+ Benzoyl<br />
peróxido pasticized (catalyst). Para cada 25 mL de solución.<br />
Se adiciono 1.2 g de catalyst (1.6 mL solución B) para montar<br />
el bloque, que polimeriza el bloque. Se tomó 2 mL de<br />
solución para el montaje de la muestra. Para los cortes<br />
histológicos se utilizó un micrótomo de rotación modelo<br />
Microm HM325.Los cortes histológicos fueron teñidos con<br />
Azul de toluidina, finalmente las muestras quedaron listas<br />
para ser analizadas en in microscopio óptico para la<br />
interpretación de los datos. En la toma de fotografías se usó<br />
un microscopio de Epifluorescencia. AXIOSCOPE A1.<br />
desarrollo de los centros meristemáticos, células que poseen<br />
un citoplasma denso y volumen reducido comparado con las<br />
vacuolas adyacentes Ferreira Da Cruz et al., 2014 (2-C), a su<br />
vez en la figura (2-D) existió una proliferación de las<br />
regiones meristemáticas, que dan lugar a las primeras<br />
estructuras nodulares, la otra micrografía (2-E) muestra el<br />
desarrollo de los haces vasculares de los nuevos vástagos que<br />
se formaron. De esta manera se visualiza que el proceso de<br />
regeneración es de tipo asincrónico por que los nódulos se<br />
forman en diferentes tiempos. En la sección (2-F) las<br />
estructuras del corte transversal se observa la formación de<br />
brotes en diferentes planos del callo a la semana tres de<br />
inducción de brotes.<br />
Figura 1. Cortes histológicos en explantes de hipocótilo de Bixa orellana.:<br />
Azul de toluidina. A) tejido de hipocótilo, A-F Control negativo, B-C: 1<br />
semana de inducción de brotes D) corte transversal del tejido de hipocótilo.<br />
G) sección longitudinal del explante semana 1. H-I: estructuras en<br />
formación, desarrollo de los haces vasculares, e: epidermis x: xilema, fl:<br />
floema hv: haces vasculares.<br />
RESULTADOS Y DISCUSION<br />
En el laboratorio, el proceso de inducción de brotes se logra<br />
con el empleo de BA a una concentración de 4.4 µM que<br />
origina brotes a partir de hipocótilo de Bixa orellana, el<br />
proceso de desdiferenciación ocurre en la sección donde se<br />
realizó el daño mecánico en la primera semana de inducción<br />
Figura 1 (B-C), que respecto al control las células se<br />
observan normales en el tejido; solo se observa la epidermis<br />
y el has vascular del tejido figura 1 (A). La figura D muestra<br />
la sección trasversal de la primera semana de inducción. Para<br />
la semana 2 se logró visualizar en el tejido la formación de<br />
los haces vasculares de los nuevos brotes que se conforman<br />
al tejido madre figura 1 (H-I).<br />
A la segunda semana de inducción en el análisis histológico<br />
se identificó la peridermis predispuesta para comenzar la<br />
formación de los haces vasculares y la formación de brotes<br />
en el explante figura 2 (A), la micrografía 2-(B) muestra la<br />
diferenciación de los haces vasculares al principio de su<br />
formación; al mismo tiempo el callo comienza con el<br />
Figura 2. Cortes histológicos en explantes de hipocótilo de Bixa orellana.:<br />
Azul de toluidina. A) Desarrollo de la peridermis en callos a las dos semanas<br />
de la formación de brotes, B) etapa temprana de la formación de haces<br />
vasculares semana 2, C) Formación de los centros meristemáticos a la<br />
semana tres de la inducción, D) desarrollo de las primeras estructuras, E)<br />
vascularización en diversas etapas, F) Desarrollo de las estructuras corte<br />
transversal. Semana tres de inducción de brotes.<br />
A la semana tres de la inducción de brotes se comienzan a<br />
desarrollar también los sitios meristemáticos, se logró<br />
visualizar el crecimiento de los haces vasculares en diferentes<br />
tiempos de desarrollo; dando como resultado la formación de<br />
los nuevos brotes al mismo tiempo el crecimiento de los<br />
mismos (3-A), en el corte longitudinal del callo se aprecia<br />
que los brotes se desarrollan al principio del sitio de corte (3-<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 63
CHI CHI, L.C., BARREDO POOL, F.A., GODOY HERNÁNDEZ, G., RIVERA MADRID, R., PINZÓN LÓPEZ, L. Y VILLANUEVA COHUOH, E.<br />
B -C) y la regiones meristemáticas por acción del BA se<br />
distribuye a lo largo del tejido en donde se forman diferentes<br />
fases los nuevos brotes. (3-D -E) muestra un brote<br />
completamente formado con su has vascular definido pero<br />
unido al tejido materno como lo indica la micrografía, en el<br />
acercamiento se visualiza como está definida su epidermis y<br />
la unión al callo que le dio origen como también lo reporto<br />
Paiva Neto et al., 2003 en el explante de hipocótilo inducido.<br />
Por último la figura (3-F) muestra a un brote desarrollando<br />
su domo central mostrando que es de origen organogénico.<br />
demostraron que los explantes desarrollan zonas altamente<br />
meristemáticas, mismas que están en activa división y a lo<br />
largo de 4 semanas se originan los callos-brotes. Los datos<br />
obtenidos en las micrografías demuestran una conexión de<br />
los nódulos con el tejido materno indicando un proceso<br />
morfogénico de organogénesis indirecta.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al Doctor Gregorio Godoy Hernández, por la beca otorgada<br />
para la realización de este trabajo. En su proyecto<br />
“Establecimiento de plantaciones elite de achiote para la<br />
producción de semillas con altos contenidos de bixina” con<br />
clave CONACYT 248736.<br />
Al Maestro en Ciencias Felipe Barredo, de la Unidad de<br />
Biotecnología del CICY, por su apoyo en la parte técnica de<br />
referente al estudio histológico que se realizó.<br />
Al CONACYT por otorgarme la beca número del becario<br />
2377<br />
Figura 3. Cortes histológicos en callos de Bixa orellana.: Azul de toluidina.<br />
A) corte transversal de callo mostrando los sitios de formación de brotes. B)<br />
corte longitudinal de los sitios donde se forman los brotes, estructuras C) en<br />
formación temprana, semana 3 D) sección longitudinal del callo con los<br />
nuevos brotes, E) Acercamiento del brote en desarrollo. F) Brotes en la<br />
periferia del callo, brote desarrollando su domo central. Semana<br />
En Bixa orellana se han realizado trabajos de regeneración<br />
por organogénesis de manera directa e indirecta utilizando<br />
diferentes reguladores del crecimiento vegetal y utilizando<br />
diferentes explantes como hipocótilo, hoja, segmento de raíz,<br />
embrión cigòtico y cotiledones, pero han sido pocos trabajos<br />
de regeneración por embriogénesis somática.<br />
Paiva Neto et al., 2003 reportaron la regeneración vía<br />
organogénesis directa a partir de hipocótilo utilizando 4.56<br />
µM de Zeatina + 87.6 mM de sacarosa en donde también le<br />
realizan pruebas histológicas que muestran que los<br />
meristemos se desarrollaron en el sitio donde se produjo una<br />
herida y los brotes normales.<br />
Otro trabajo realizado por Ferreira Da Cruz et al., 2014<br />
reportan la obtención de brotes vía organogénesis directa a<br />
partir de segmentos raíz de Bixa orellana en medio líquido y<br />
en medio semisólido utilizando 4.44 µM de BA, 4.56 µM de<br />
Zeatina y 4.56 µM de TDZ. Los resultados indican en el<br />
análisis histológico la formación de células del periciclo s en<br />
activa división, por donde se originan los brotes unidos al<br />
tejido madre.<br />
CONCLUSIONES<br />
Al CICY por las instalaciones prestadas para el proyecto.<br />
A Luis Pinzón López y Eduardo Villanueva Couoh pos las semillas<br />
donadas para realización de la investigación.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Barampuram, S., Chung B., Lee S., An B., Lee E., Cho J. Y. (2009).<br />
Development of an embryogenic callus induction method for<br />
centipede grass (Eremchloa ophiuroides Munro) and subsequent<br />
plant regeneration. In Vitro Cell Development. Plant 45(2). 155-<br />
161<br />
Basnayake, S., Moyle R. (2011).Embryogenic callus proliferation<br />
and generation conditions for genetic transformation of diverse<br />
sugarcane cultivars.Plant Cell Rep. 30 (3).439448..<br />
Ferreira da Cruz A. C., Rocha D. I., Iarema., Ventrella C.M.,<br />
Cardoso Costa M. G., Paiva Neto V. B. and Otoni Campos<br />
(2014). In vitro organogénesis from root culuture segments of<br />
Bixa Orellana L. (Bixaceae). In vitro cell. Dev. Biol. 50:76- 83.<br />
Giuliano G., Rosati C, Bramely y PM (2003). To dye or not to dye:<br />
Biochesmistry of annato unveid.Trends Biotechnol 21: 513-516.<br />
Moreira A. P., Lins J. Dequigiovanni G., Ann Veasey and Clement<br />
R. Charles (2015). The Domestication of Annatto (Bixa orellana)<br />
from Bixa urucurana in Amazonia. Coordenação de Tecnologia e<br />
Inovação, INPA, Manaus, AM, Brazil Economic Botany. Pp.1-9.<br />
Paiva Neto V B, Da Mota T, R., and Campos Oton W. (2003). Direct<br />
organogenesis from hypocotyl-derived explants of annatto (Bixa<br />
orellana). Plant Cell,Tissue and Organ Culture 75: 159–167.<br />
Pérez, Molphe-Bach E., Ramírez-Malagon, R. Núñez-Palenius H. y<br />
Ochoa Alejo<br />
N. (1999) Introducción al Cultivo de Tejidos Vegetales.<br />
Universidad Autónoma de Aguas Calientes. Primera edición<br />
México 179 pp.<br />
En este trabajo se analizaron muestras biológicas de brotes<br />
del morfotipo Peruana Roja de Bixa orellana. Los resultados<br />
64 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 65 – 68 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
REGENERACIÓN DE PLANTAS A PARTIR DE RAÍCES TRANSFORMADAS DE Pentalinon andrieuxii<br />
(Müll. Arg.) Hansen & Wunderlin CON EL GEN DE LA PROTEÍNA ROJA FLUORESCENTE<br />
Ángela Patricia May Mendoza 1 , Elidé Avilés Berzunza 1 , Luis Manuel Peña Rodríguez 2 , Karlina García Sosa 2 y Gregorio<br />
Godoy Hernández 1 .<br />
Centro de Investigación Científica de Yucatán. 1 Unidad de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas. 2 Unidad de Biotecnología. Calle 43 No. 130,<br />
colonia Chuburná de Hidalgo. Mérida 97200, Yucatán, México. fax (52) 9999813900<br />
Autor de contacto: ggodoy@cicy.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
El cultivo de raíces transformadas es una de las técnicas más importantes del cultivo de tejidos vegetales, debido que presenta<br />
ventajas experimentales como la conservación de la estabilidad genética, los altos rendimientos en la producción de<br />
metabolitos secundarios, y la facilidad en su mantenimiento. Por ello, la aplicación de esta técnica a cultivos con importancia<br />
agroindustrial constituye una poderosa herramienta biotecnológica. En este trabajo se establecieron diversas líneas de cultivo<br />
de raíces transformadas de Pentalinon andrieuxii a partir de explantes de hojas, raíces e hipocótilos, mediante su cocultivo<br />
con la cepa de Agrobacterium rhizogenes (ATCC15834) como testigo positivo y una cepa de A. rhizogenes (ATCC15834<br />
RFP) que contiene a la proteína fluorescente roja como reportero. Se corroboró la transformación genética de las raíces<br />
transformadas y de los brotes obtenidos, mediante dos métodos: i) la visualización de la fluorescencia roja por medio de<br />
microscopía estereoscópica; ii) la determinación de la integración del transgen en el genoma, mediante análisis de PCR<br />
amplificado del gen rolC (un amplicón de 490 pb). Con estas metodologías se demostró que todas las líneas a partir de las<br />
raíces obtenidas y los brotes regenerados se transformaron exitosamente. Finalmente, se obtuvieron plantas regeneradas a<br />
partir de la línea A1 de raíces transformadas a partir de explantes de hoja, así como de la línea A de explantes de raíz.<br />
Palabras clave: Regeneración, raíces transformadas, proteína roja fluorescente, Pentalinon andrieuxii.<br />
ABSTRACT<br />
Culture of hairy roots is one of the most importante techniques of the plant tissue culture, because of its experimental<br />
advantages, including conservation of the plant genetic stability, highler yields of secondary metabolites, and its ease of<br />
managing. Thus, the aplication of this technique to crops with agroindustrial relevancy constitutes a powerful biotechnological<br />
tool. In this work, different lines of transformed hairy root cultures were generated from explants derived from leaves, roots<br />
and hypocotyles, by means of cocultivation with either a strain of Agrobacterium rhizogenes (ATCC15834) as positive<br />
control, or with a strain of A. rhizogenes (ATCC15834-RFP) transformed with the red fluorescent protein as genetic reporter.<br />
Corroboration of the genetic transformation of hairy roots and regenerated shoots was achieved by two methods: i) visual<br />
detection of the red fluorescency by stereomicroscopy; ii) determination of the transgen integration in the genome by PCR<br />
amplification of the rolC gen (a 490 bp amplicon). Usign this experimental approach demonstrated the sucesful transformation<br />
of all lines generated from hairy roots and regenerated shoots. Finally, regenerated plants from leaf explants, as well as from<br />
root explants were obtained.<br />
Keywords: Regeneration, hairy roots, red fluorescent protein, Pentalinon andrieuxii<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Pentalinon andrieuxii es una planta que pertenece a la familia<br />
Apocynaceae, que se puede encontrar en la Península de<br />
Yucatán. En la medicina tradicional se usan las hojas, raíces<br />
y el látex, que producen actividades biológicas contra<br />
diversas enfermedades tales como la causada por parásitos<br />
protozoarios del género Leishmania (Leishmaniosis), en la<br />
cual se utiliza una infusión de las raíces secas que se colocan<br />
sobre las heridas para el tratamiento de erupciones cutáneas<br />
derivadas de esta enfermedad; además de esto, masticar las<br />
hojas y raíces frescas se utiliza para el tratamiento de las<br />
mordeduras de serpientes, mientras que el látex se<br />
recomienda para los dolores de cabeza y trastornos nerviosos<br />
. Recientemente se ha reportado que tanto los extractos<br />
acuosos y orgánicos de las raíces de Pentalinon andrieuxii<br />
exhibieron actividad en las pruebas contra los parásitos de<br />
Leishmania mexicana (Yam-Puc, et al., 2009).<br />
Debido a las diversas propiedades que presenta Pentalinon<br />
andrieuxii, surge el interés de estudiar más a detalle esta<br />
especie, empleando la transformación genética de plantas,<br />
que es una herramienta que tiene el objetivo de incorporar<br />
ADN exógeno a una célula, y de esta manera conferirle<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
REGENERACIÓN DE PLANTAS A PARTIR DE RAÍCES TRANSFORMADAS DE PENTALINON ANDRIEUXII (MÜLL. ARG.) HANSEN & WUNDERLIN CON EL GEN DE LA PROTEÍNA<br />
ROJA FLUORESCENTE.<br />
características nuevas, para convertirla en un modelo de<br />
estudio para la producción masiva de metabolitos<br />
secundarios. El presente trabajo está basado en la<br />
transformación genética de plantas y la tecnología de cultivo<br />
de tejidos vegetales para la regeneración de plantas a partir<br />
de raíces transformadas utilizando la cepa bacteriana<br />
Agrobacterium rhizogenes que contiene el gen que codifica<br />
para la proteína roja fluorescente, debido a que los genes<br />
marcadores son una manera fácil para marcar las células<br />
transformadas con el propósito de investigar la expresión<br />
génica transitoria o para establecer la transformación.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La estrategia experimental consistió en la desinfestación de<br />
las semillas para la germinación, luego, la obtención de<br />
explantes para la transformación utilizando dos cepas de A.<br />
rhizogenes para obtener líneas de raíces transformadas y<br />
caracterizarlas estableciendo una curva de crecimiento y<br />
dándoles mantenimiento periódicamente para la inducción de<br />
brotes y posteriormente confirmar la transformación de<br />
raíces y brotes por medio de microscopía con filtros de<br />
fluorescencia roja y por análisis de PCR.<br />
Figura 5. Líneas de raíces transformadas de explantes de hoja e hipocótilo<br />
de Pentalinon andrieuxii en medio PC líquido adicionado con cefotaxima<br />
250 µgmL -1 .<br />
Para comprobar la transformación de las líneas de raíces<br />
obtenidas, se utilizó un estereoscopio modelo MZFL3 con<br />
filtros de fluorescencia roja, con cámara FLUO III, y cámara<br />
del lente DFL320 al 1x. En la figura 2 se muestran los<br />
resultados de la raíz testigo y las raíces transformadas que<br />
fueron utilizadas para ser observadas en el estereoscopio.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Se realizó la transformación con explantes (hoja, raíz e<br />
hipocótilo) de P. andrieuxii con la cepa A. rhizogenes. En la<br />
siguiente tabla se muestra la frecuencia de infección con cada<br />
explante:<br />
Tabla 1. Frecuencia de infección (FI) con A. rhizogenes ATCC15834 y<br />
ATCC15834 RFP en explante de hipocótilo, hoja y raíz de P. andrieuxii.<br />
FI (%): # de explantes positivos/ # explantes infectados x 100. (Yam-Puc, et<br />
al; 2012b), P (%): Promedio de FI, - : No se realizó transformación.<br />
Los promedios de frecuencia de infección de los tres<br />
procesos realizados para la cepa ATCC15834 en el explante<br />
de hoja fue del 11.3%, hipocótilo 6.3% y raíz 0%.<br />
Se cuenta con tres líneas (A, A1 y B) de raíces transformadas<br />
con la cepa ATCC15834 RFP, a partir de hoja e hipocótilo<br />
establecidas previamente en el laboratorio (May-Mendoza,<br />
2014). En la figura 1 se muestran las líneas de raíces (AH,<br />
A1H, BHi), proveniente de diferentes explantes, con una<br />
morfología distinta.<br />
Figura 6. Raíces a partir de explantes de hoja, raíz e hipocótilo de<br />
Pentalinon andrieuxii, transformadas con A. rhizogenes (ATCC15834 RFP)<br />
que contiene el gen de la proteína roja fluorescente; imágenes tomadas en<br />
estereoscopio modelo MZFL3 con cámara FLUO III, cámara del lente<br />
DFL320 a 1x. Las letras muestran el testigo A: raíz testigo con luz normal,<br />
B: raíz testigo con fluorescencia, C: raíz testigo con fluorescencia y luz<br />
normal. 1: raíz transformada con luz normal, 2: raíz transformada con<br />
fluorescencia y 3: raíz transformada iluminada con fluorescencia y luz<br />
normal.<br />
Durante el mantenimiento de las raíces transformadas con A.<br />
rhizogenes ATCC15834 RFP estuvieron subcultivadas por<br />
siete meses en medio líquido adicionado con antibiótico<br />
cefotaxima 250µg/mL, en un orbitador a 100 rpm en cuarto<br />
de cultivo de luz contínua. A los siete meses de<br />
mantenimiento se observó la formación de brotes<br />
adventicios, por lo observado visualmente puede ser<br />
organogénesis directa, no se podría afirmar, debido que hasta<br />
el momento no se han realizado estudios histológicos que<br />
comprueben el origen en la formación de brotes ni en la<br />
formación de raíces. Ver fig. 3.<br />
66 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
MAY MENDOZA, A.P., AVILÉS BERZUNZA, E., PEÑA RODRÍGUEZ, L.M., GARCÍA SOSA, K. Y GODOY HERNÁNDEZ, G.<br />
Figura 7. Regeneración de plantas de Pentalinon andrieuxii a partir de<br />
cultivos de raíces transformadas. A: Raíces transformadas de la línea A1 del<br />
explante de hoja con brotes espontáneos; B: Brotes transformados de la línea<br />
de raíz A1 del explante de hoja en medio PC semisólido adicionado con<br />
cefotaxima 50 µgmL -1 con cuatro meses de crecimiento.<br />
Para comprobar la transformación de los brotes obtenidos a<br />
partir del explante de hoja de Pentalinon andrieuxii, se utilizó<br />
un estereoscopio modelo MZFL3 con filtros de fluorescencia<br />
roja, con cámara FLUO III, y cámara del lente DFL320 al 1x.<br />
Se utilizaron brotes con un mes de edad de 1.5 cm de altura,<br />
con dos y cuatro hojas. Ver fig. 4.<br />
Para confirmar la transformación de las líneas de raíces que<br />
se obtuvieron en este trabajo, se amplificó el gen rolC (490<br />
pb), uno de los genes rol que presenta el ADN-T en A.<br />
rhizogenes. Para la extracción del ADN se utilizó el Kit Phire<br />
Plant Direct PCR (Termo Scientific), utilizando los<br />
oligonucleótidos específicos. En la figura 5 se puede<br />
observar el gel de electroforesis con las muestras<br />
amplificadas. En los carriles 1 y 2 no hay amplificación<br />
porque son raíz y brote no transformado; tomados de plantas<br />
germinadas in vitro, las raíces transformadas se encuentran<br />
en los carriles 3, 4, 5 y el brote transformado en el carril 6 se<br />
observa la amplificación esperada de 490 pb.<br />
Figura 4. Brotes transformados con el gen de la proteína roja fluorescente<br />
vía A. rhizogenes ATCC15834. RFP de la línea A1 de hoja de Pentalinon<br />
andrieuxii, tomadas en estereoscopio modelo MZFL3 con cámara FLUO<br />
III, cámara del lente DFL320 a 1x. Las letras muestran el testigo A: brote<br />
testigo con luz normal, B: brote testigo con fluorescencia, C: brote testigo<br />
con fluorescencia y luz normal. 1: brote transformado con luz normal, 2:<br />
brote transformado con fluorescencia y 3: brote transformado iluminado<br />
con fluorescencia y luz normal.<br />
Figura 5. Detección de la integración del gen rolC en el genoma de brotes de<br />
Pentalinon andreuxi. Los productos de PCR con cebadores específicos para<br />
el gen rolC se fraccionaron por electroforesis en geles de agarosa. M:<br />
escalera de ADN de 100 pb;(-): testigo negativo; carril 1: raíz testigo: carril<br />
2: brote testigo; carril 3: raíz de hoja transformada; carril 4: raíz de hipocótilo<br />
transformado; carril 5: raíz del explante de raíz transformado; carril 6: brote<br />
del explante de hoja de la línea A1 transformados con A. rhizogenes<br />
ATCC15834 RFP.<br />
CONCLUSIONES<br />
Se logró inducir la formación de raíces transformadas de los<br />
explantes (hoja, raíz e hipocótilo) de Pentalinon andrieuxii<br />
con A. rhizogenes ATCC15834 RFP que contiene el gen de<br />
la proteína roja fluorescente. Así como la regeneración de<br />
plantas a partir de raíces transformadas del explante de hoja<br />
y de raíz. Se confirmó la transformación tanto de las líneas<br />
de raíz obtenidas de los tres explantes (hoja, raíz e hipocótilo)<br />
como de las plantas obtenidas a partir de la línea de raíz A1<br />
de hoja, con dos métodos, el primero por medio de un<br />
estereoscopio modelo MZFL3 con filtros de fluorescencia<br />
roja, con cámara FLUO III, y cámara del lente DFL320 al 1x.<br />
y el segundo por medio de la amplificación por PCR del gen<br />
Rol C (490 pb) a partir del ADN genómico de las líneas de<br />
raíces transformadas y los brotes transformados obtenidos<br />
con el Kit Phire Plant Direct PCR de (Thermo Scientific).<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Proyecto CONACYT 223404.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 67
REGENERACIÓN DE PLANTAS A PARTIR DE RAÍCES TRANSFORMADAS DE PENTALINON ANDRIEUXII (MÜLL. ARG.) HANSEN & WUNDERLIN CON EL GEN DE LA PROTEÍNA<br />
ROJA FLUORESCENTE.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
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Arunachalampillai, Ola F. Wendt, Olov S. Peña L. (2009).<br />
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andrieuxii. J. Nat. Prod. 72: 745-748.<br />
Yam-Puc A., Avilés E., Chan M., Peña L., Godoy G. (2012b).<br />
Agrobacterium-mediated transient transformation of Pentalinon<br />
andrieuxii Müll. Arg. ABB. 3 256-258.<br />
68 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 69 – 71 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
MICROPROPAGACIÓN DE CLONAS REGENERADAS A PARTIR DE LOS EXPLANTES DE<br />
HIPOCÓTILO DE CUATRO MORFOTIPOS DE Bixa orellana<br />
Jesus Raymundo Llanes-Cocom 1 , Raul Ávila-Cervantes 1 , María Cano-Tun 1 , Paola Valladares-García 1 , Alejandra Pérez-<br />
González 1 , Mildred Carrillo-Pech 1 , Elidé Avilés-Berzunza 1 , Renata Rivera-Madrid 1 , Luis Pinzón-López 2 , Eduardo<br />
Villanueva-Couoh 2 , Gregorio Godoy-Hernández 1 .<br />
1<br />
Unidad de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas, Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C. Mérida, Yucatán, México<br />
2<br />
Instituto Tecnológico de Conkal, Conkal, Yucatán, México. Calle 43 No. 130 x 32 y 34, Chuburná de Hidalgo. CP 97205.<br />
Autor de contacto: ggodoy@cicy.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Los resultados muestran una respuesta favorable en todas las etapas del cultivo in vitro al micropropagar Bixa orellana,<br />
observándose la formación de callos-brotes con 1mg/L de bencil amino purina (BAP) en medio PC-L2 a partir del explante de<br />
hipocótilo a los dos meses de su inducción, con una rápida y eficiente proliferación cuando a los brotes individualizados se les<br />
añade medio líquido utilizando la misma fitohormona a la misma concentración, en 3 de sus morfotipos (variedad verde, roja y<br />
NE). Sin embargo, el mofotipo YUC, presentó una respuesta baja en la inducción de brotes, así como también en su proliferación<br />
en medio líquido. Los brotes eran colocados en medio PC-L2 con una concentración de 1.5 mg/L de ácido indol butírico (AIB)<br />
para su enraizamiento, previos a su aclimatación en macetas, con una eficiencia del 80 %.<br />
Palabras clave: Achiote, micropropagación, morfotipos, BAP, AIB, aclimatación.<br />
ABSTRACT<br />
The results showed a favorable response at all stages of the in vitro culture to the micropropagation of Bixa orellana, was<br />
observed formation of callus with 1 mg/L of benzyl amino purine (BAP) onto PC-L2 meidum, initiating from the explant of<br />
hypocotyl with two months of induction, showing a rapid and efficient proliferation when are added medium liquid in the<br />
individualized shoots from three morphotypes (morphotype green, red, and NE). On the other hand, the variety YUC, presented<br />
a low response shoot induction and proliferation in liquid medium. Elongated shoots when placed onto PC-L2 medium<br />
supplemented with 1.5 mg/L indole butyric acid (IBA) produced optimal rooting, before his acclimatization in pots, with an<br />
efficiency of 80%.<br />
Keywords: Achiote, micropropagation, morphotypes, BAP, AIB, Acclimatization.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Bixa orellana L. es comúnmente conocida como Achiote (2n<br />
= 14) (Rivera-Madrid et al., 2006), es un árbol que pertenece<br />
a la familia Bixaceae. (Castellano et al., 2012) (Figura 1).<br />
Posee interés comercial principalmente en la industria<br />
alimenticia, debido a su capacidad de producción de bixina,<br />
un antioxidante apocarotenoide, que se encuentra<br />
principalmente en sus semillas y en menor proporción en<br />
otros órganos de la planta (Sankari et al., 2016). Algunos<br />
problemas que influencian en la producción de este<br />
compuesto se deben a la polinización cruzada y/o su<br />
autopolinización, por lo cual las plantaciones comerciales<br />
son muy heterogéneas. Es por ello, que la micropropagación<br />
vegetal in vitro a partir de un solo individuo, asegura la<br />
reproducción de individuos genéticamente idénticos (clonas)<br />
y con lo que se aseguraría el establecimiento de plantaciones<br />
comerciales homogéneas para en la producción de la bixina.<br />
Existen algunos reportes como el de Mohammed (2015), Da<br />
Cruz (2014) o Siril (2013), donde se evalúan diferentes<br />
fitohormonas, la combinación de los mismos y otros factores<br />
Figura 1. Árbol y frutos de Bixa orellana, (variedad capsula roja).<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
MICROPROPAGACIÓN DE CLONAS REGENERADAS A PARTIR DE LOS EXPLANTES DE HIPOCÓTILO DE CUATRO MORFOTIPOS DE BIXA ORELLANA<br />
como la aplicación de fotoperíodo lo cual determina la<br />
eficacia en la micropropagación de Bixa orellana, sin<br />
embargo, estos procesos son muy tardados y de alto costo.<br />
En este trabajo, se desarrolló un método rápido, eficaz y de<br />
bajo costo para la producción masiva de plantas completas<br />
de achiote a partir de explantes de hipocótilo de un solo<br />
individuo, obtenido de semilla germinada in vitro, con la<br />
finalidad de asegurar la producción de individuos<br />
genéticamente idénticos, para establecer plantaciones y<br />
evaluar condiciones agronómicas que permita aumentar el<br />
contenido de bixina.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Las semillas de cuatro morfotipos (peruana roja, peruana<br />
verde, NE y YUC) de achiote se germinaron in vitro, en<br />
medio PC-L2 semisólido, para obtener los explantes de<br />
hipocótilos. Los cuales se emplearon para inducir la<br />
formación de callos-brotes de cada morfotipo con 1 mg/L<br />
BAP. Los brotes obtenidos a partir de explantes de hipocótilo<br />
se separaban en frascos individuales y se hacían proliferar in<br />
vitro, añadiéndoles medio PC-L2 líquido suplementado con<br />
la misma concentración de BAP. Para la formación de raíces<br />
se utilizó una concentración de 1.5 mg/L de IBA y como<br />
fuentes de carbono, sacarosa comercial.<br />
obtenidos en los cuatro morfotipos de B. orellana, siendo el<br />
promedio del conteo de diez líneas celulares cada 30 días<br />
durante tres periodos, obteniendo 7, 5, 2 y 1 brotes por cada<br />
explante para la variedad cápsula roja, cápsula verde,<br />
variedad NE y la variedad YUC, respectivamente. Los brotes<br />
generados con 2 cm de longitud eran individualizados en<br />
frascos con el mismo medio y se les añadió medio líquido<br />
PC + 1mg/L de BAP para su proliferación in vitro (Figura 4).<br />
Cuadro 1. Número de brotes de los cuatro morfotipo de B. orellana<br />
(promedio de tres periodos de 30 días)<br />
Morfotipo<br />
Período Período Período Promedio al final<br />
1 2 3 de los períodos<br />
Cápsula<br />
Roja<br />
4.7 3.5 15.5 7.9<br />
Cápsula<br />
Verde<br />
2.7 3.6 9.9 5.4<br />
Variedad<br />
NE<br />
2.1 2.2 3.5 2.6<br />
Variedad<br />
YUC<br />
0.8 1.0 3.12 1.6<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Germinación de semillas de Bixa orellana: Las semillas<br />
germinaron a los 30 días posteriores a su asepsia. Plántulas<br />
con aproximadamente 4 cm. de altura, y un buen desarrollo<br />
de raíces adventicias, fueron la fuente de explantes de<br />
hipocótilos de los 4 morfotipos (Figura 2).<br />
Figura 3. Proliferación de Bixa orellana en medio PC semisólido<br />
complementado con BAP 1mg/L del morfotipo capsula roja en tres<br />
periodos de 30 días cada uno. A (1 mes), B (2 meses), C (3 meses).<br />
Figura 2. Plantas germinadas de B. orellana con 30 días de edad<br />
(variedad capsula roja)<br />
Inducción de la formación de callos-brotes in vitro:<br />
Segmentos de hipocótilo de 1 cm de longitud dieron lugar a<br />
la formación de callos-brotes en aproximadamente 60 días<br />
(variedad verde y roja) y 90 (variedad NE y YUC)<br />
posteriores a su inducción BAP 1mg/L. Los resultados<br />
muestran una mayor producción de brotes en el morfotipo<br />
cápsula roja (Figura 3) seguida de la cápsula verde, mientras<br />
que NE y YUC presentan un lento crecimiento, siendo el de<br />
menor velocidad este último. Los datos de esta evaluación se<br />
describen en el cuadro 1, donde se presenta los brotes<br />
Figura 4. Proliferación de brotes en medio líquido complementado<br />
con BAP 1 mg/L del morfotipo cápsula roja.<br />
Formación de raíces: Brotes obtenidos de alrededor de 4 cm de<br />
longitud formaron raíces con la adición de 1.5 mg/L de IBA a<br />
los 21 días siguientes (ver figura 5).<br />
Aclimatación de plantas: Las plantas completas con<br />
aproximadamente 4-5 cm de longitud se sometieron a<br />
proceso de aclimatación utilizando bolsa de plástico en<br />
maceta (substrato: agrolita y tierra roja 1:1), estas mismas<br />
70 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
LLANES-COCOM, J.R., ÁVILA-CERVANTES, R., CANO-TUN, M., VALLADARES-GARCÍA, P., PÉREZ-GONZÁLEZ, A., CARRILLO-PECH, M., AVILÉS-BERZUNZA,<br />
E., RIVERA-MADRID, R., PINZÓN-LÓPEZ, L., VILLANUEVA-COUOH, E. Y GODOY-HERNÁNDEZ, G.<br />
demostraron una respuesta favorable a su adaptación (ver<br />
figura 6).<br />
Figura 6. Esquema general del proceso de micropropagación de Bixa<br />
orellana a partir del explante de hipocótilo de semilla germinada.<br />
Figura 5. Formación de raíces de Bixa orellana complementado con<br />
IBA a 1.5 mg/L del morfotipo capsula roja.<br />
El esquema general del proceso de micropropagación de<br />
Bixa orellana se representa en la figura 7.<br />
Figura 6. Aclimatación de plantas con bolsas de plástico de Bixa orellana<br />
del morfotipo capsula roja.<br />
CONCLUSIONES<br />
Se ha desarrollado un método rápido y económico para la<br />
micropropagación de Bixa orellana a partir de un solo<br />
individuo con 1 mg/L de BAP para la formación de callosbrotes<br />
y 1.5 mg/L de AIB para la formación de raíz, lo cual<br />
asegura la producción in vitro de plantas genéticamente<br />
idénticas para sembrar en campo en un futuro cercano, lograr<br />
una producción estable de bixina en comparación con<br />
plantaciones heterogéneas actuales.<br />
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orellana L.) from mature tree and assessment of genetic fidelity<br />
of micropropagated plants with RAPD markers. Physiol Mol Biol<br />
Plants. 19(1):147-55.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Proyecto CONACYT: 248736. Convocatoria 2014 de<br />
Proyectos de Desarrollo Científico para atender Problemas<br />
Nacionales.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 71
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 72 – 74 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ACTIVIDAD ANTAGONISTA DE BACTERIAS AISLADAS DEL SUELO DEL GÉNERO Streptomyces<br />
CONTRA HONGOS FITOPATÓGENOS<br />
Abigail Ek-Cen, Claudia G. Torres-Calzada, Zahaed Evangelista-Martínez.<br />
CIATEJ. Unidad Sureste, PCyT de Yucatán.<br />
Autor de contacto: zevangelista@ciatej.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Antagonista, Control Biológico, Streptomyces<br />
INTRODUCCIÓN.<br />
Los estreptomicetos son un grupo de bacterias Gram<br />
positivas ampliamente distribuidas en ambientes terrestres y<br />
acuáticos, las cuales son reconocidas porque producen<br />
diversos metabolitos bioactivos 1 . La diversidad y actividad<br />
biológica de las especies de Streptomyces han sido estimadas<br />
en ecosistemas tan diversos como playas y dunas 2 , suelos<br />
salinos 3 y suelos tropicales 4 .<br />
Los microorganismos patógenos que afectan a las plantas<br />
constituyen un riesgo serio y mayor para la producción de<br />
alimentos y la estabilidad de los ecosistemas en todo el<br />
mundo 5 . Por décadas el control y manejo de las enfermedades<br />
en plantas provocadas por hongos han dependido del uso de<br />
los fungicidas químicos sintéticos. El uso continuo de estos<br />
productos puede causar la acumulación de compuestos<br />
tóxicos que pueden ser riesgosos para los humanos y el<br />
ambiente.<br />
El control biológico de los hongos que causan las<br />
enfermedades a las plantas empleando a los microorganismos<br />
nativos de los suelos, es una alternativa prometedora al uso<br />
de los fungicidas químicos 6 . Los agentes de control biológico<br />
no están limitados a un grupo específico, considerando la<br />
diversidad microbiana en los suelos es muy probable que<br />
diferentes cepas efectivas sean muy efectivas contra diversos<br />
patógenos 7 .<br />
Diferentes biopesticidas formulados con bacterias y hongos<br />
han sido registrados y están disponibles en el mercado debido<br />
a que han mostrado que funcionan de manera efectiva para el<br />
control de patógenos de plantas, ya sea suprimiendo su<br />
crecimiento y promoviendo el vigor y productividad de las<br />
plantas 8 . Entre los productos que emplean bacterias del<br />
género Streptomyces se encuentra el producto<br />
ACTINOVATE ® , que emplea a la especie S. lydicus<br />
WYEC108 y que se emplea para suprimir el crecimiento de<br />
hongos patógenos en campo. Diferentes especies han sido<br />
evaluadas in vitro e in vivo contra hongos patógenos de los<br />
géneros Aspergillus, Fusarium, Colletotrichum, Rhizoctonia,<br />
Phytophthora, Curvularia, Pyricularia y Bipolaris, entre<br />
otras más 9, 10, 11, 12 .<br />
Tomando en cuenta que muchos hongos patógenos han<br />
adquirido cierta resistencia a los productos sintéticos, es muy<br />
importante buscar e identificar nuevos agentes de control<br />
biológico que se adapten a las diferentes condiciones<br />
ambientales y del suelo, por tanto, el presente trabajo tuvo<br />
como objetivo la búsqueda y caracterización de<br />
estreptomicetos del suelo que presenten actividad<br />
antagonista del crecimiento de hongos fitopatógenos.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Los estreptomicetos empleados para realizar la búsqueda de<br />
cepas antagonistas que provienen del Banco de<br />
Germoplasma de Actinobacterias del CIATEJ Unidad<br />
Sureste que se obtuvo de muestras de suelo obtenidas de<br />
diferentes regiones del país. Preliminarmente 58 cepas de<br />
actinobacterias se evaluaron contra diversos hongos<br />
fitopatógenos para seleccionar la cepa que tuviera mejores<br />
características en cuanto a actividad biológica, crecimiento<br />
en medios selectivos, poca variabilidad en su crecimiento,<br />
alta producción de esporas, entre otros rasgos. La cepa<br />
seleccionada se caracterizó morfológica y fisiológicamente<br />
con base en los métodos de International Streptomyces<br />
Project 13 . Además, se caracterizó por su crecimiento en<br />
diferentes medios de cultivo sólido, presencia de NaCl, pH y<br />
sensibilidad a antibióticos. En todos los casos, el crecimiento<br />
se evaluó entre los 7 y 15 días posteriores a la inoculación.<br />
En relación a la actividad antagonista de la cepa<br />
seleccionada, la evaluación se realizó de acuerdo a Yuan y<br />
Crawford 14 . La cepa seleccionada se identificó mediante<br />
análisis del gen ribosomal 16S rDNA usando los<br />
olinonucleótidos fD1 y rD1 15 . Partial sequences were<br />
analyzed for homology using the BLASTN program using<br />
the nonredundant GeneBank database<br />
(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/). Phylogenetic analysis was<br />
carried out at Phylogeny.fr web page:<br />
http://www.phylogeny.fr/version2_cgi/index.cgi.<br />
RESULTADOS<br />
En relación a la actividad antagonista contra los hongos<br />
patógenos, en la Tabla 3 se muestran los resultados del<br />
porcentaje de inhibición. Veinticuatro actinobacterias<br />
presentaron una respuesta inhibitoria contra el crecimiento de<br />
los hongos fitopatógenos, pero lo más interesante de estos<br />
resultados es que 13 aislados inhibieron el crecimiento de al<br />
menos tres hongos con porcentajes por arriba del 25 %,<br />
sobresaliendo ACT-4, 9, 12, 16, 25, 29 y 46 que inhibieron<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ACTIVIDAD ANTAGONISTA DE BACTERIAS AISLADAS DEL SUELO DEL GÉNERO STREPTOMYCES CONTRA HONGOS FITOPATÓGENOS<br />
el crecimiento de cinco de los seis hongos de prueba. En<br />
evaluaciones subsecuentes con las cepas que presentaron las<br />
mejores actividades, resultó que la cepa 58 fue la única que<br />
presentó actividad antagónica del crecimiento del hongo<br />
patógeno Colletotrichum gloesporioides (Fig. 1). Por este<br />
motivo, se seleccionó la cepa 58 buscando aprovecharla para<br />
el control de la enfermedad de Antracnosis.<br />
Cuadro 1. Actividad antagonista de Actinobacterias del suelo contra diversos<br />
hongos fitopatógenos.<br />
Porcentaje de inhibición<br />
actividad antagonista de la cepa 58 fue superior a la mostrada<br />
por S. lydicus,<br />
Cuadro 2. Comparación de la actividad antagonista in vitro de la cepa 58<br />
respecto a Streptomytces lydicus.<br />
Hongo INHIBICIÓN (%)<br />
S. lidycus AGS-58<br />
Fusarium sp. CDBB 1172 18.0285 24.7165<br />
Fusarium solani 33.6249 28.7368<br />
Fusarium oxysporum, 33.0334 10.9512<br />
Aspergillus niger ATCC 16454 50.6856 49.9755<br />
Suelo ACT P. capsici<br />
F. oxysporum F. oxysporum<br />
f. sp.<br />
lycopersici<br />
Fusarium sp<br />
CDBB:1172<br />
F. solani Fusarium<br />
sp P-44<br />
S2 4 - 30.5 ± 1.7 27.6 ± 2.7 51.2 ± 1.4 38.7 ± 1.5 52.3 ± 0.9<br />
6 41.0 ± 1.6 - - - 35.8 ± 2.3 -<br />
7 - - - 56.6 ± 3.0 43.3 ± 2.8 53.1 ± 3.8<br />
9 - 25.4 ± 2.4 34.2 ± 2.6 48.2 ± 1.6 43.6 ± 2.1 46.6 ± 1.9<br />
10 - - 28.5 ± 0.5 46.8 ± 0.5 41.6 ± 1.8 51.0 ± 2.8<br />
12 - 24.5 ± 1.8 35.6 ± 1.6 48.6 ± 3.3 46.7 ± 1.3 49.3 ± 1.1<br />
13 - - 36.3 ± 1.8 47.9 ± 0.9 42.3 ± 3.0 45.8 ± 1.9<br />
S3 16 - 26.5 ± 2.0 28.4 ± 2.4 42.1 ± 3.1 46.5 ± 2.1 45.7 ± 1.5<br />
17 37.1 ± 1.8 - - 33.1 ± 1.2 - -<br />
S4 20 - - - 50.2 ± 1.3 37.1 ± 1.0 34.7 ± 1.4<br />
S5 23 34.5 ± 2.4 - - - - -<br />
24 33.0 ± 1.4 - - - - -<br />
S6 25 48.0 ± 1.7 36.3 ± 1.8 - 38.1 ± 3.2 35.3 ± 2.7 36.3 ± 1.7<br />
29 35.1 ± 1.0 24.4 ± 2.0 22.9 ± 1.7 29.9 ± 2.4 29.9 ± 1.6 34.8 ± 2.6<br />
S7 38 - - 37.3 ± 3.3 - - 59.8 ± 2.6<br />
S8 45 - - - 38.1 ± 2.4 - 25.7 ± 3.0<br />
46 35.5 ± 1.0 - 27.4 ± 2.1 57.0 ± 2.3 35.7 ± 1.9 50.5 ± 2.5<br />
47 - - - 37.6 ± 2.8 - -<br />
49 - - 28.3 ± 2.1 46.5 ± 0.8 44.0 ± 2.0 49.7 ± 0.8<br />
50 - - - - - 37.0 ± 2.5<br />
SF 54 33.1 ± 1.2 - - 34.0 ± 2.7 35.8 ± 2.7 -<br />
55 37.3 ± 2.2 - - - - -<br />
57 20.7 ± 2.2 - - - 23.6 ± 1.6 -<br />
58 27.9 ± 2.8 - - - 22.7 ± 2.8 -<br />
Corynespora casiicola, 51.0537 63.9621<br />
Lasiodiplodia sp 23.0049 22.0687<br />
Phomopsis longicolla, 30.2762 29.8895<br />
Bipolaris sp 61.2201 31.4968<br />
F. oxysporum f. sp lycopersici 22.1797 28.4656<br />
Rhizoctonia solani 8.1369 18.4358<br />
Fusarium equisetti 36.4807 45.3028<br />
Finalmente, la secuencia de DNA del gen ribosomal 16S de<br />
la cepa 58 nos indicó que la cepa pertenece al género<br />
Streptomyces (Fig. 3). El análisis filogenético indica que la<br />
cepa está muy relacionada con la especie Streptomyces<br />
lucencis<br />
La actividad antagonista de la cepa 58 se evaluó de nueva<br />
cuenta, pero adicionando nuevas cepas de hongos<br />
fitopatógenos y comparando su actividad respecto a<br />
Streptomyces lydicus que fue obtenida del producto<br />
comercial ACTINOVATE (Cuadro 2). En general los<br />
resultados muestran una actividad antagónica similar ente<br />
ambas cepas; con algunos hongos la cepa 58 es más activa y<br />
por el contrario, S. lydicus lo es con otros.<br />
Figura. 1. Actividad antagonista de la cepa 58 contra Colletotrichum<br />
gloesporioides.<br />
El efecto inhibitorio de la cepa 58 contra dos especies de<br />
Colletotrichum, C. gloesporioides y C. truncatum se muestra<br />
en la Figura 2. En este experimento se muestra que la<br />
Fig. 2. Actividad inhibitoria de Streptomyces sp. 58 contra C. truncatum (A,<br />
B y C) y C. gloesporioides (A’, B’ y C’). S. lydicus se utilizó como<br />
comparativo.<br />
En nuestro grupo de investigación se ha trabajado<br />
intensamente en aislar y conservar el germoplasma de<br />
actinobacterias nativas de Áreas Naturales Protegidas de<br />
México. Aunado a lo anterior, se ha logrado aislar y algunas<br />
especies del género Streptomyces capaces de antagonizar el<br />
crecimiento de diversos hongos patógenos de plantas de los<br />
géneros Helminthosporium, Rhizoctonia, Phytophthora,<br />
Colletotrichum, Aspergillus, Fusarium, Curvularia y<br />
Alternaria 11,12 .<br />
El metabolismo secundario en estas bacterias se ha estudiado<br />
con mayor profundidad en el género Streptomyces, proceso<br />
estrechamente relacionado con la diferenciación morfológica<br />
en el cual la síntesis de los metabolitos se produce al final de<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 73
EK-CEN, A., TORRES-CALZADA, C.G., Y EVANGELISTA-MARTÍNEZ, Z..<br />
la fase de crecimiento exponencial o en la fase estacionaria,<br />
por lo que estos dos procesos muestran elementos comunes<br />
de regulación génica 16 . Dentro del amplio y heterogéneo<br />
abanico de metabolitos secundarios producidos por el género<br />
son muchos los que tienen aplicaciones industriales,<br />
destacando los antibióticos por sus extensas aplicaciones<br />
clínicas contra bacterias y hongos patógenos. La naturaleza<br />
química de los compuestos producidos y su aplicación en<br />
diversos campos de la medicina ha sido ampliamente<br />
discutida 17 .<br />
Fig. 3. Relaciones filogenéticas de Streptomyces sp 58.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Este proyecto estuvo apoyado parcialmente por FOMIX-<br />
Aguascalientes AGS-2011-02-181930 y Proyecto Interno<br />
Transdisciplinarios (PIT No. CONTROL BIOLÓGICO No.<br />
1006200001).<br />
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agent against fungal root and seed rots, Appl Environ<br />
Microbiol. 61:3119-3128.<br />
15. Weisburg W G, Barns S M, Pelletier D A y Lane D J. (1991).<br />
16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic study, J<br />
Bacteriol. 173:697-703.<br />
16. Hopwood, D. A. (1988). The Leeuwenhoek Lecture, 1987:<br />
Towards an understanding of gene switching in Streptomyces,<br />
the basis of sporulation and antibiotic production.<br />
Proceedings of the Royal Society of London, B. 235, 121-138.<br />
17. Evangelista-Martínez, Z. y Moreno-Enríquez, A. (2007).<br />
Metabolitos secundarios de importancia farmacéutica<br />
producidos por actinomicetos. BioTecnología. 11, 37-50<br />
74 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA MÉDICA Y FARMACÉUTICA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 75 – 77 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ESTABLECIMIENTO DE UN CULTIVO PRIMARIO A PARTIR DE LA PULPA DENTAL HUMANA COMO<br />
MODELO DE ESTUDIO PARA LA DIFERENCIACIÓN CELULAR<br />
Melissa Dianela Mercado-Rubio, Ángel Gabriel Rivas-Aguayo, Cristina de Fátima González López, Ricardo Peñaloza<br />
Cuevas, María Claudia Villicaña Torres*, Geovanny Nic Can* y Beatriz Adriana Rodas Junco *.<br />
Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán. Periférico Norte Kilómetro 33.5, Tablaje Catastral 13615, Chuburná de Hidalgo Inn,<br />
C.P. 97203 Mérida, Yucatán. *Cátedras-CONACYT.<br />
Autor de contacto: beatriz.rodas@correo.uady.mx; geovanny.nic@correo.uady.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Numerosos estudios avalan el potencial de las células madre en la medicina regenerativa y la ingeniería tisular. Actualmente,<br />
estas células pueden ser obtenidas a partir de la pulpa dental humana. Dicho tejido, contiene células definidas como células<br />
madre de la pulpa dental (CMPD), las cuales son capaces de diferenciarse en diferentes linajes celulares. El objetivo del<br />
presente estudio fue aislar y cultivar células de la pulpa dental humana a partir de dientes premolares utilizando dos métodos<br />
de aislamiento. Las piezas dentales fueron donadas por pacientes con tratamiento odontológico, previo consentimiento<br />
informado. Una vez extraída la pulpa dental, ésta fue tratada a través de dos métodos previo al inicio del cultivo celular. En<br />
el primer método, el tejido pulpar fue disgregado mecánicamente, y en el segundo, el tejido fue digerido con una solución<br />
enzimática. Posteriormente, las células de ambos tratamientos fueron cultivadas en medio de Cultivo Eagle Modificado de<br />
Dulbecco, suplementado con 10% de suero fetal bovino y una solución de antibióticos [penicilina (100 UI/ml) y<br />
estreptomicina (100 µg/ml)] e incubadas a 37ºC y 5% de CO 2 . Los resultados obtenidos, a excepción de las células cultivadas<br />
por explante, mostraron que las células aisladas mediante digestión enzimática son capaces de formar colonias clonogénicas<br />
después de 4 semanas de cultivo. Las células obtenidas presentaron morfologías alargadas, aplanadas y similares a<br />
fibroblastos. En conclusión, nuestros resultados indican que es posible obtener un cultivo celular primario a partir del tejido<br />
pulpar obtenidas de premolares con características clonogénicas mediante el método de digestión enzimática.<br />
Palabras clave: pulpa dental, cultivo primario, células troncales, diferenciación, multipotente<br />
ABSTRACT<br />
Numerous studies support the potential of stem cells in the area of regenerative medicine and tissue engineering. These cells<br />
can be obtained from human dental pulp. This tissue contains stem cells defined as dental pulp stem cells (DPSCs) which are<br />
able to differentiate into different cell lineages. The aim of this study is to isolate and culture cells from human dental pulp<br />
using two isolation methods. Dental pieces were obtained from patients with orthodontic treatment, prior informed consent.<br />
After dental pulp isolation, this it was treated by two methods before begin of cellular culture. In the first method, the dental<br />
pulp tissue it was mechanically disaggregated, whereas in the second method, pulp tissue it was digested with a<br />
collagenase/dispase solution during 30 or 60 minutes. Thereafter, the cells were cultured in Dulbelcos modified Eagle medium<br />
supplemented with 10% fetal calf serum, an antibiotic solution [penicillin (100 IU / ml) and streptomycin (100 mg/mL)] and<br />
incubated at 37 and 5% CO 2 . The results show that the cells isolated by enzymatic digestion were able of forming clonogenic<br />
colonies after 4 weeks of culture. The obtained cells, unlike seeded explant, presented elongated morphologies, flattened and<br />
fibroblast-like cells. In conclusion, our results show that it is possible obtain a primary culture from dental pulp premolars<br />
with clonogenic characteristics by enzymatic digestion method.<br />
Keywords: Dental Pulp, primary culture, stem cells, differentiation, multipotent<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Las células madre adultas son poblaciones de células<br />
desdiferenciadas que se encuentran en regiones específicas<br />
del cuerpo humano durante la mayor parte de nuestra vida.<br />
Estas, son capaces de autorenovarse para mantener la<br />
homeóstasis del tejido y de realizar procesos de regeneración<br />
celular posterior a un daño físico. Este importante hecho, ha<br />
generado investigaciones enfocadas a entender los<br />
mecanismos moleculares y de señalización involucrados en<br />
la autorenovación y la diferenciación celular. Por ejemplo, la<br />
búsqueda de células madre en tejido especifico ha permitido<br />
encontrar diversas poblaciones de este tipo celular en medula<br />
ósea, cordón umbilical, hígado, retina, tendones, tejido<br />
adiposo, placenta, piel y de la pulpa dental humana (Bianco,<br />
2014; Gronthos et al., 2000). Esta última, representa una<br />
interesante fuente de células madre adultas que pueden ser<br />
aisladas a partir de los dientes que se pierden de manera<br />
natural durante la niñez o que son descartados por<br />
indicaciones ortodónticas.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ESTABLECIMIENTO DE UN CULTIVO PRIMARIO A PARTIR DE LA PULPA DENTAL HUMANA COMO MODELO DE ESTUDIO PARA LA DIFERENCIACIÓN CELULAR<br />
La pulpa dental contiene células madre mesénquimales<br />
nombradas como células madre de la pulpa dental (CMPD).<br />
Comparada con otras fuentes de células madre, como<br />
aquellas provenientes de la médula ósea o el tejido adiposo,<br />
las CMPD despliegan un gran potencial de<br />
multidiferenciación celular. Bajo condiciones de inducción<br />
especifica (in vitro), estas son capaces de diferenciarse en<br />
adipocitos, células neurales, miocitos, cardiomiocitos,<br />
hepatocitos, condrocitos y osteocitos (d´Aquino et al., 2007;<br />
Gronthos et al., 2000).<br />
La gran plasticidad celular de las CMPD, representan una<br />
gran oportunidad para generar un modelo de estudio para el<br />
análisis de los mecanismos de regulación que conllevan a la<br />
diferenciación y la generación de tejido especifico, los cuales<br />
podría ser benéficas para la terapia celular y el desarrollo<br />
eventual de tratamientos regenerativos (Cho et al., 2016;<br />
Ikeda et al., 2008). Por lo que el objetivo en este proyecto, es<br />
establecer un sistema de cultivo in vitro de CMPD para el<br />
estudio de los mecanismos moleculares que conllevan al<br />
establecimiento de la reprogramación y destino celular<br />
específico.<br />
METODOLOGÍA<br />
Para realizar este estudio, se reclutaron pacientes sanos de<br />
ambos sexos, en un intervalo de 12 a 24 años de edad que<br />
acudieron a la Clínica de Odontología de la Universidad<br />
Autónoma de Yucatán. Su tratamiento contempló<br />
extracciones de primeros premolares superiores e inferiores<br />
y ellos fueron informados del estudio para su consentimiento.<br />
Inmediatamente después de las extracciones, los órganos<br />
dentales se lavaron con solución 1X PBS pH 7.4 y se<br />
colocaron en un tubo estéril de 15 ml que contenía medio de<br />
cultivo Medio de Cultivo Eagle Modificado de Dulbecco<br />
(DMEM) frío, suplementado con una solución antibiótica<br />
[penicilina (100 UI/ml) y estreptomicina (100 µg/ml). Bajo<br />
cámara de flujo laminar y empleando un micromotor<br />
equipado con un disco diamantado (# 20), se realizó un corte<br />
transversal a ±2 mm del ápice, con la finalidad de acceder a<br />
los conductos radiculares y extraer en una sola intención las<br />
pulpas dentales. Posteriormente, el tejido pulpar fue colocado<br />
en una caja de Petri estéril con medio DMEM suplementado<br />
con una solución antibiótica como se mencionó previamente<br />
y enriquecido con suero fetal bovino (SFB) al 10 %.<br />
Para llevar el cabo el aislamiento celular, se utilizaron dos<br />
métodos de aislamiento: por explante y digestión enzimática<br />
(Fig. 1). En el primer método, el tejido fue cortado en<br />
pequeñas porciones de aproximadamente 2 mm 2 con un<br />
bisturí de hoja N. º 12 y se homogeneizó empleando el<br />
émbolo de una jeringa. Para el aislamiento de las células por<br />
el método de digestión enzimática, las pulpas dentales se<br />
colocaron en una solución de 3 mg/ml de colagenasa tipo I y<br />
4 mg/ml de dispasa durante 30 y 60 min. Pasado el tiempo de<br />
digestión enzimática, las células fueron lavadas con medio<br />
DMEM durante 3 minutos.<br />
Los extractos digeridos de las pulpas dentales se cultivaron<br />
en cajas de petri en presencia del medio de cultivo D-MEM<br />
suplementado con una solución antibiótica y enriquecido<br />
SFB al 20 % hasta la obtención de colonias clonogénicas,<br />
aproximadamente después de 2 a 5 semanas de cultivo. Los<br />
cultivos primarios de células de la pulpa dental se<br />
mantuvieron en condiciones de cultivo celular (37º C y 5%<br />
CO) cambiando el medio cada 3 días hasta que alcanzaron un<br />
estado de confluencia del 80%. El crecimiento celular fue<br />
valorado semanalmente así como la ausencia de<br />
contaminación bacteriana o fúngica por medio de<br />
microscopio de fase invertida.<br />
Figura 1. Esquema general de la estrategia experimental utilizada para la<br />
obtención de un cultivo primario a partir de la pulpa dental humana. A)<br />
Método por explante (ME), en el cuál el explante es seccionado con ayuda<br />
de un bisturí B) Método por digestión enzimática (MDE), en el cual el tejido<br />
es seccionado como en A, e incubado con una solución enzimática de<br />
colagenasa y dispasa como se describe en la Metodología.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
La expansión de las células madre en cultivo es un paso<br />
crucial para su utilización en la medicina regenerativa, es por<br />
ello la importancia de generar conocimiento acerca del<br />
comportamiento biológico de las células durante su cultivo<br />
in vitro. Diversos estudios han demostrado que el método de<br />
aislamiento tiene un efecto en la expansión de las células<br />
(Derakhshani et al., 2015). El objetivo de éste trabajo fue<br />
comparar dos métodos de aislamiento de células de la pulpa<br />
dental. Los resultados demostraron diferencias morfológicas<br />
en ambos métodos. En el método por explante no se observó<br />
colonias de células durante los 5 y 24 días de cultivo (Figura<br />
2A). Las células aisladas mediante este método presentaron<br />
una lenta velocidad de proliferación y por lo tanto fue menos<br />
eficiente. Se observó que en el tejido existía cúmulos con<br />
coloración negra-parda lo que indicó la aparición de necrosis.<br />
Probablemente, por la falta de irrigación sanguínea, o por la<br />
ausencia de nutrientes delimitada por el contacto con el<br />
medio y las células dentro de la masa de pulpa dental, lo que<br />
pudo influir con la muerte celular (Potdar et al., 2015).<br />
En la Figura 2B, se puede observar que las células aisladas<br />
mediante digestión enzimática fueron capaces de formar<br />
colonias clonogénicas a partir de 5 días de cultivo con una<br />
confluencia del 80%. Este cultivo celular presentó células<br />
con morfologías alargadas, aplanadas y similares a los<br />
76 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ACTIVIDAD ANTAGONISTA DE BACTERIAS AISLADAS DEL SUELO DEL GÉNERO STREPTOMYCES CONTRA HONGOS FITOPATÓGENOS<br />
fibroblastos. Esto coincide con trabajos reportados que<br />
señalan que la disgregación del tejido, permite aumentar el<br />
área de contacto y liberar a las células dentro del tejido<br />
permitiendo que las células tengan contacto con la superficie<br />
de la placa y lograr su expansión en monocapa (Gronthos et<br />
al., 2000).<br />
pivotal synergy leading to adult bone tissue formation. Cell<br />
Death Dif. Vol 14: 1162-1171.<br />
Gronthos, S., M. Mankani, J. Brahim, P. G. Robey & S. Shi (2000)<br />
Postnatal human dental pulp stem cells (DPSCs) in vitro and in<br />
vivo. Proc Nat Acad Sci U S A, Vol 97 (25): 13625-13630.<br />
Ikeda, E., K. Yagi, M. Kojima, T. Yagyuu, A. Ohshima, S.<br />
Sobajima, M. Tadokoro, Y. Katsube, K. Isoda, M. Kondoh, M.<br />
Kawase, M. J. Go, H. Adachi, Y. Yokota, T. Kirita & H.<br />
Ohgushi (2008) Multipotent cells from the human third molar:<br />
feasibility of cell-based therapy for liver disease.<br />
Differentiation, 76: 495-505.<br />
Potdar, P.D., Jethmalani Y.D. (2015) Human dental pulp stem cells:<br />
Applications in future regenerative medicine. World Journal of<br />
Stem Cells. 7(5):839-851. doi:10.4252/wjsc.v7.i5.839.<br />
Figura 2. Células de la pulpa dental obtenidas mediante los métodos por<br />
digestión enzimática y por explante. A) Células aisladas por digestión<br />
enzimática B) Células aisladas por el método de explante. Las<br />
microfotografías representan el cultivo primario durante 0, 5 y 24 días<br />
posteriores al inicio del cultivo celular, mantenidas a 37°C y 5% de CO 2 .<br />
CONCLUSIONES<br />
Las células provenientes de la pulpa dental de premolares y<br />
obtenidas mediante digestión enzimática, presentaron mayor<br />
estabilidad debido a que se logró la formación de colonias<br />
con características clonogénicas. Se espera que los resultados<br />
obtenidos en este proyecto, tengan un impacto directo en el<br />
sector salud, ya que las células madres generadas podrían<br />
representar una herramienta útil en investigación básica y<br />
para el desarrollo de futuras aplicaciones clínicas.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
La presente investigación es financiada por el CONACYT en<br />
el marco del programa Cátedras-CONACYT (Proyecto No.<br />
1882).<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS<br />
Bianco, P. (2014) "Mesenchymal" Stem Cells. Ann Rev Cell Dev<br />
Biol. Vol 30, (30): 677-704.<br />
Cho, H., S. Tarafder, M. Fogge, K. Kao & C. Lee (2016) Periodontal<br />
ligament stem/progenitor cells with protein-releasing scaffolds<br />
for cementum formation and integration on dentin surface.<br />
Connect Tiss Res. DOI: 10.1080/03008207.2016.1191478<br />
d'Aquino, R., A. Graziano, M. Sampaolesi, G. Laino, G. Pirozzi, A.<br />
De Rosa & G. Papaccio (2007) Human postnatal dental pulp<br />
cells co-differentiate into osteoblasts and endotheliocytes: a<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 77
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA MÉDICA Y FARMACÉUTICA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 78 – 81 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
BÚSQUEDA DE NUEVOS COMPUESTOS BIO-ACTIVOS CONTRA EL PATÓGENO OPORTUNISTA<br />
Candida albicans ATCC10231<br />
Laura Elena Córdova-Dávalos, Karla Guadalupe Escobedo-Chávez , Zahaed Evangelista-Martínez*<br />
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco AC, Unidad Sureste, Parque Científico de Yucatán, Yucatán, México;<br />
carretera Sierra Papacal Chuburna Puerto Km. 5, Sierra Papacal, Yucatán. Fax 01 9999- 202671<br />
Autor de contacto: correo: zevangelista@ciatej.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
El objetivo de este trabajo es buscar nuevos compuestos producidos por actinobacterias nativas del suelo contra el patógeno<br />
oportunista Candida albicans. Se probaron 30 colonias diferentes, de las cuales se obtuvo una colonia con actividad antifúngica,<br />
se obtuvo una colonia con actividad contra Candida albicans ATCC10231. La búsqueda de nuevos compuestos<br />
antifúngicos es fundamental para el desarrollo e innovación en las estrategias farmacológicas del futuro, siendo las<br />
actinobacterias una excelente opción en la búsqueda de diversos compuestos.<br />
Palabras claves: Actinobacterias, Candida albicans, extractos bioactivos<br />
ABSTRACT<br />
The aim of this work is to find new compounds produced by native soil actinomycetes against the opportunistic pathogen<br />
Candida albicans, 30 different colonies were tested. A colony was obtained with activity against Candida albicans<br />
ATCC10231. The search for new antifungal compounds is essential for development and innovation in the pharmacological<br />
strategies for the future, being the actinomycetes an excellent choice in the search for various compounds.<br />
Keywords: Actinobacterias, Candida albicans, bioactive extracts<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La resistencia a los compuestos antimicrobianos se perfila<br />
como un grave problema de salud pública en el mundo,<br />
estimaciones recientes calculan la muerte de<br />
aproximadamente 10 millones de personas para el 2050 a<br />
causa de enfermedades infecciosas producidas por<br />
organismos resistentes a los tratamientos farmacológicos<br />
(1). Entre los factores que han contribuido al agravamiento<br />
del problema están el uso indiscriminado de antimicrobianos<br />
en el sector ganadero, mal diagnóstico en enfermedades<br />
humanas y la poca inversión en investigación y desarrollo en<br />
el tratamiento de padecimientos infecciosos por parte de las<br />
compañías farmacéuticas, según informes de la FDA (Food<br />
and Drug Administration) (2). En la naturaleza existen<br />
microorganismos productores de una gran diversidad de<br />
compuestos bioactivos; hasta el año 2002, aproximadamente<br />
10,000 compuestos bioactivos fueron producidos por<br />
Actinobacterias, de éstos compuestos, 7600 (75%) fueron<br />
producidos por Streptomyces (3). Al género Streptomyces<br />
pertenecen bacterias Gram positivas, con un alto contenido<br />
de G+C en su genoma, aerobias, viven en los suelos y<br />
presentan una compleja diferenciación morfológica<br />
desarrollando micelio vegetativo, aéreo, esporulación,<br />
además de complejas redes metabólicas para la regulación y<br />
producción de una gran variedad de metabolitos secundarios<br />
(4), tales como antibióticos, antifúngicos, inhibidores de<br />
crecimiento celular, entre otros (5). Por lo tanto, actualmente<br />
es muy importante la búsqueda de nuevos compuestos<br />
antimicrobianos, de ahí que la exploración de nuevos<br />
ecosistemas para aislar actinobacterias que produzcan<br />
nuevos compuestos antimicrobianos, se ha convertido en una<br />
estrategia importante para encontrar nuevas opciones de<br />
tratamiento farmacológico, de manera importante para<br />
pacientes en inmunosuprimidos en pacientes con transplante<br />
de órganos, por padecer cáncer, entre otros padecimientos,<br />
pacientes que son un blanco fácil de múltiples enfermedades<br />
infecciosas (6,7), incluídos pacientes con diabetes y<br />
obesidad. Una de las infecciones recurrentes en este tipo de<br />
pacientes es la candidiasis causada por el hongo patógeno<br />
oportunista Candida albicans; las opciones farmacológicas<br />
en el tratamiento de la infección más utilizadas son el<br />
fluconazol e itraconazol, compuestos del tipo azol que<br />
inhiben la biosíntesis del componente de la pared celular<br />
ergosterol. Estos compuestos fungistáticos, has mostrado<br />
que bajo tratamientos por largo tiempo se produce una<br />
resistencia al compuesto, incluso resistencia cruzada entre<br />
ambos compuestos (8). En el caso de infecciones fúngicas<br />
sistémicas, se utiliza un potente fungicida anfotericina B, el<br />
cual es producido por Streptomyces nodosus (9). Sin<br />
embargo la anfotericina B tiene efectos secundarios en el<br />
organismo tales como nefrotoxicidad (10).<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
BÚSQUEDA DE NUEVOS COMPUESTOS BIO-ACTIVOS CONTRA EL PATÓGENO OPORTUNISTA CANDIDA ALBICANS ATCC10231<br />
Con base en lo antes expuesto, el objetivo de este trabajo es<br />
buscar nuevos compuestos producidos por actinobacterias<br />
nativas del suelo contra el patógeno oportunista Candida<br />
albicans.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se realizó una búsqueda de actinobacterias con actividad<br />
anti fúngica contra Candida albicans ATCC10231 a través<br />
de la formación de halos de inhibición utilizando bloques de<br />
agar obtenido de un cultivo con la cepa en crecimiento. Se<br />
probaron 30 colonias diferentes, de las cuales se obtuvo una<br />
colonia con actividad anti-fúngica. La colonia identificada se<br />
nombró como GCAL25, la cual fue caracterizada e<br />
identificada mediante el gen ribosomal 16S. Una vez<br />
amplificado el gen, se purificó y se mandó secuenciar. La<br />
secuencia se analizó utilizando el programa CLC Main<br />
Workbench 7 y BLAST. El árbol filógenetico se realizó el<br />
programa Phylogeny.fr. Los ensayos de producción del<br />
metabolito bioactivo sólo se obtuvieron de crecimiento en<br />
medio sólido, por lo que se crecieron en medio sólido ISP2,<br />
durante dos semanas a 29°C. La obtención del metabolito<br />
bioactivo se realizó a través de la maceración del cultivo<br />
sólido (agar) e incubando con etanol absoluto a 4°C toda la<br />
noche, al día siguiente se filtró el extracto, se centrifugó y se<br />
recuperó al sobrenadante el cual se concentró evaporando a<br />
45°C durante 48 horas. Una vez obtenido el compuesto, se<br />
realizó un ensayo de concentración mínimia inhibitoria<br />
(MIC) del extracto bioactivo producido por la cepa sobre<br />
Candida albicans ATCC10231. Posteriormente se evaluó el<br />
efecto del extracto bioactivo contra Candida albicans<br />
ATCC10231 y se observó al microscopio óptico.<br />
RESULTADOS<br />
De análisis de 30 actinobacterias se obtuvo una colonia con<br />
actividad contra Candida albicans ATCC10231, como se<br />
puede observar en la figura 1.<br />
Figura 1. Efecto de compuesto secretado por Actinobacterias al medio de<br />
cultivo sobre Candida albicans ATCC10231<br />
Una vez realizada la extracción del ADN y hecho el PCR, se<br />
secuenció la subunidad 16S; el análisis de la secuencia<br />
reveló que la cepa pertenece al género Streptomyces, por lo<br />
que se nombró Streptomyces sp. cepa GCAL-25. Al realizar<br />
el árbol filogenético, como se observa en la figura 2, se<br />
observó que la cepa está alejada de cepas productoras de<br />
metabolitos secundarios muy bien caracterizadas como lo es<br />
Streptomyces coelicolor.<br />
Figura 2. Árbol filogenético que muestra las relaciones evolutivas de<br />
Streptomyces sp. cepa GCAL-25 entre bacterias del género Streptomyces<br />
spp.<br />
La cepa Streptomyces sp. cepa GCAL-25 es cercana a<br />
Streptomyces griseocarneus, de la cual el primer reporte<br />
corresponde a la producción de hidroxiestreptomicina (11) y<br />
actualmente se ha reportado la expresión de la<br />
sphingomyelinase C por parte de esta cepa (12, 13). No<br />
existen reportes de la producción de metabolitos secundarios<br />
en las cepas cercanas. Como ha sido reportado ampliamente<br />
(14), la producción de los diversos metabolitos por parte de<br />
las actinobacterias, depende en mucho de las condiciones de<br />
crecimiento como el tipo de medio de cultivo, factores tales<br />
como crecimiento en sólido o líquido, la temperatura, el pH,<br />
entre otros. Puesto que es más fácil obtener y purificar los<br />
compuestos de medio líquido, se evaluó la capacidad de<br />
Streptomyces sp. cepa GCAL-25 de producir el compuesto<br />
antifúngico en el medio líquido ISP2, los resultados<br />
obtenidos muestran que no hay producción de compuestos<br />
bioactivos contra Candida albicans ATCC10231. De ahí que<br />
se realizó la extracción de compuestos a partir de un cultivo<br />
crecido en placas de agar. Una vez obtenido el extracto<br />
bioactivo de las placas de agar, se determinó la concentración<br />
mínima inhibitoria contra Candida albicans ATCC10231<br />
(cuadro I). El resultado revela un efecto fungicida, parecido<br />
a la anfotericina B, más que fungistático (Itraconazol) donde<br />
hubo crecimiento de Candida albicans ATCC10231 en todas<br />
las concentraciones.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 79
CÓRDOVA-DÁVALOS, L.E., ESCOBEDO-CHÁVEZ, K.G., Y EVANGELISTA-MARTÍNEZ, Z.<br />
Cuadro I. Concentración mínima inhibitoria del extracto bioactivo<br />
producido por Streptomyces sp.cepa GCAL-25 sobre Candida albicans<br />
ATCC10231<br />
Una vez que obtenida la MIC se observó el efecto en la<br />
germinación del extracto bioactivo producido por<br />
Streptomyces cepa GCAL-25 contra Candida albicans<br />
ATCC10231. La figura 3 muestra un efecto inhibitorio en la<br />
germinación de Candida albicans ATCC10231 a niveles<br />
similares a los obtenidos con la anfotericina B. Del efecto de<br />
la anfotericina B hasta el momento, se sabe que se une a<br />
lípidos de membrana del tipo esteroles, específicamente<br />
ergosterol, formando poros membranales lo cual rompe el<br />
equilibrio osmótico produciendo la pérdida de metabolitos y<br />
iones intracelulares (15, 16). Se ha reportado que la<br />
anfotericina B a dosis bajas (4 g ml-1) induce muerte por<br />
apoptosis, pues ha dicha concentración se observa una<br />
condensación de la cromatina, separación de la envoltura<br />
nuclear y fragmentación nuclear, además la muerte celular va<br />
acompañada de una disminución de ATP y daño<br />
mitocondrial. Por otra parte, a la anfotericina B a dosis más<br />
altas (16 g ml-1), causa necrosis (17).<br />
En el caso del extracto bioactivo producido por Streptomyces<br />
sp. cepa GCAL-25, sólo inferimos que su efecto es parecido<br />
a la anfotericina B, aunque a manera de perspectiva, sería<br />
interesante evaluar el efecto fisiológico del extracto bioactivo<br />
producido por Streptomyces sp. cepa GCAL-25 sobre<br />
Candida albicans ATTC10231. Actualmente es realmente<br />
escaso, y de las opciones que hay, ya ha sido bien reportado<br />
que los tratamientos con diversos fármacos de tipo azoles<br />
como los son Itraconazol y Fluconazol pueden generar<br />
resistencia entre ellos (18) o resistencia al tratamiento con<br />
anfotericina B. Algunos ensayos demostraron que en una<br />
población de Candida albicans expuesta a Itraconazol y<br />
Fluconazol mencionados anteriormente, se genera una<br />
subpoblación de células resistentes además a la anfotericina<br />
B, el porcentaje de células que se tornan resistentes varía en<br />
función de la concentración del compuesto azole utilizado<br />
(19), de ahí la importancia de buscar nuevas opciones de<br />
tratamientos farmacológicos.<br />
CONCLUSIONES<br />
La búsqueda de nuevos compuestos antifúngicos es<br />
fundamental para el desarrollo e innovación en las estrategias<br />
farmacológicas del futuro, siendo las actinobacterias una<br />
excelente opción en la búsqueda de diversos compuestos.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Agradecemos al programa de Estancias Posdoctorales<br />
Vinculadas al Fortalecimiento de la Calidad del Posgrado<br />
Nacional llevado a cabo por el Consejo Nacional de Ciencia<br />
y Tecnología (CONACyT).<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Figura 3. Efecto del extracto bioactivo de Streptomyces sp. cepa GCAL-25<br />
sobre Candida albicans ATCC10231. Candida albicans se incubó durante 3<br />
horas con los diferentes compuestos, A Control; B Itraconazol; C<br />
Anfotericina; D Extracto bioactivo de Streptomyces sp. cepa GCAL-25<br />
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80 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
BÚSQUEDA DE NUEVOS COMPUESTOS BIO-ACTIVOS CONTRA EL PATÓGENO OPORTUNISTA CANDIDA ALBICANS ATCC10231<br />
7. Patil NK, Bohannon JK, Sherwood ER. 2016.<br />
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Induced Immunosuppression. Pharmacol Res. S1043-<br />
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Connolly P, McKinsey DS, Kauffman CA, Moskovitz B,<br />
Wheat LJ. 2000. Does long-term itraconazole prophylaxis<br />
result in in vitro azole resistance in mucosal Candida<br />
albicans isolates from persons with advanced human<br />
immunodeficiency virus infection? The National Institute<br />
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induced by environmental stresses and amphotericin B in<br />
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18. Goldman M, Cloud GA, Smedema M, LeMonte A,<br />
Connolly P, McKinsey DS, Kauffman CA, Moskovitz B,<br />
Wheat LJ. 2000. Does long-term itraconazole prophylaxis<br />
result in in vitro azole resistance in mucosal Candida<br />
albicans isolates from persons with advanced human<br />
immunodeficiency virus infection? The National Institute<br />
of Allergy and Infectious Diseases Mycoses study group.<br />
Antimicrob Agents Chemother. 44(6):1585-7.<br />
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azoles in Candida albicans. Antimicrob Agents<br />
Chemother. 40(11):2511-6.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 81
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 82 – 84 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LAS ESCUELAS PRIMARIAS<br />
"GUERRA DE CASTAS" Y "WENCESLAO ALPUCHE" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL.<br />
TIHOSUCO, FELIPE CARRILLO PUERTO, QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
José Franco–Monsreal 1 ; Yuselli Alejandra Rodríguez–López 1 ; Lidia Esther del Socorro Serralta–Peraza 1 ; José Ricardo<br />
Hernández–Gómez 1 ; Lizbeth Mota–Magaña 2<br />
1<br />
Universidad Intercultural Maya de Quintana Roo. Carretera Muna–Felipe Carrillo Puerto Km. 137 S/N. La Presumida, Quintana Roo, México. CP.<br />
77870. Teléfono celular (Telcel): 99 91 36 53 29<br />
2<br />
Universidad de la Sierra Sur. Calle Guillermo Rojas Mijangos S/N. Esquina Avenida Universidad. Colonia Ciudad Universitaria. Miahuatlán de Porfirio<br />
Díaz, Oaxaca, México. CP. 70800<br />
Autor de contacto: jose.franco@uimqroo.edu.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Los métodos de valoración de la composición corporal constituyen herramientas de primer orden para la evaluación de la<br />
situación nutricional en individuos y en comunidades. Entre los métodos de evaluación de la situación nutricional se<br />
encuentran los antropométricos. El objetivo del presente trabajo de investigación fue el evaluar la situación nutricional de los<br />
estudiantes de las escuelas primarias "Guerra de Castas" y "Wenceslao Alpuche". El diseño de estudio corresponde a un<br />
estudio epidemiológico observacional descriptivo de corte transversal sin direccionalidad y con temporalidad prospectiva. Se<br />
evaluó la situación nutricional de 70 estudiantes de la escuela primaria "Guerra de Castas" y de 74 estudiantes de la escuela<br />
primaria "Wenceslao Alpuche". Como prueba de significación estadística se utilizó el estadístico Ji–Cuadrado de Mantel–<br />
Haenszel (x² M–H ). Se utilizó el software EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0, para la obtención de los valores del estadístico<br />
x² M–H y de la probabilidad. Cincuenta y cuatro (77.14%), 14 (20.00%) y 2 (2.86%) estudiantes presentaron bajo peso,<br />
normopeso y obesidad, respectivamente, en la escuela primaria "Guerra de Castas". En la escuela primaria "Wenceslao<br />
Alpuche" 49 (66.22%), 19 (25.68%) y 6 (8.11%) estudiantes presentaron bajo peso, normopeso y sobrepeso, respectivamente.<br />
Se concluye que los estudiantes de las dos escuelas primarias presentan problemas de salud con respecto a su situación<br />
nutricional toda vez que en la escuela primaria "Guerra de Castas" sólo el 20.00% tiene una situación nutricional fisiológica<br />
(normopeso) en tanto que en la escuela primaria "Wenceslao Alpuche" solamente el 25.68%.<br />
Palabras clave: Evaluación, situación nutricional, edad escolar<br />
ABSTRACT<br />
The valuation methods of body composition are tools of the first order for the assessment of the nutritional status in individuals<br />
and in communities. Among the methods of assessment of the nutritional status are the anthropometric methods. The objective<br />
of this research work was to evaluate the nutritional status of students of primary schools "Guerra de Castas" and "Wenceslao<br />
Alpuche". The study design corresponds to a descriptive epidemiological study of transversal cut without directionality and<br />
with prospective temporality. We evaluated the nutritional status of 70 students of the primary school "Guerra de Castas" and<br />
74 students of the primary school "Wenceslao Alpuche". As statistical significance test was used by the statistician Ji–Square<br />
of Mantel–Haenszel (x² M–H ). We used the EpiInfo software for Windows, version 7.1.4.0, for obtaining the values the<br />
statistical x² M–H and probability. Fifty–four (77.14%), 14 (20.00%) and 2 (2.86%) students had low weight, normoweight and<br />
obesity, respectively, in primary school "Guerra de Castas". In the primary school "Wenceslao Alpuche" 49 (66.22%), 19<br />
(25.68%) and 6 (8.11%) students had low weight, normoweight and overweight, respectively. It was concluded that students<br />
of the two primary schools have health problems with regard to their nutritional status any time that in primary school "Guerra<br />
de Castas" only the 20.00% has a nutritional situation physiological (normoweight) while in primary school "Wenceslao<br />
Alpuche" only the 25.68%.<br />
Keywords: Assessment, nutritional status, school age<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los métodos de valoración de la composición corporal<br />
constituyen herramientas de primer orden para la evaluación<br />
de la situación nutricional tanto de individuos como de<br />
comunidades. Algunos métodos de evaluación de la situación<br />
nutricional son los métodos de dilución (químicas y<br />
sotópicas); la espectrometría fotónica; el recuento de<br />
isótopos naturales; la activación neutrónica; los métodos<br />
densitométricos (hidrodensitometría); los métodos<br />
volumétricos (pletismografia acústica, desplazamiento de<br />
aire, dilución de Helio y gases solubles en grasa); los<br />
métodos de análisis eléctrico [análisis de impedancia<br />
bioeléctrica (BIA) y conductividad eléctrica corporal total<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LAS ESCUELAS PRIMARIAS "GUERRA DE CASTAS" Y "WENCESLAO ALPUCHE" SEGÚN<br />
ÍNDICE DE MASA CORPORAL. TIHOSUCO, FELIPE CARRILLO PUERTO, QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
(TOBEC)]; la reactancia al infrarrojo cercano (NIR); los<br />
métodos de análisis de imagen [tomografía axial<br />
computarizada (TAC), resonancia magnética nuclear (RMN)<br />
y ultrasonido]; y los métodos antropométricos (1–3) .<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Estudio epidemiológico observacional descriptivo de corte<br />
transversal sin direccionalidad (causa►efecto, o bien,<br />
efecto►causa) y con temporalidad prospectiva (4) . En el<br />
período comprendido del 1/I/2014 al 31/XII/2015 se evaluó<br />
la situación nutricional de 70 estudiantes de la escuela<br />
primaria "Guerra de Castas" y de 74 estudiantes de la escuela<br />
primaria "Wenceslao Alpuche". Tihosuco se encuentra<br />
ubicado en el municipio maya de Felipe Carrillo Puerto en el<br />
estado de Quintana Roo, México. Se encuentra a 30 metros<br />
sobre el nivel del mar (msnm). Tiene 4,607 habitantes: 2,403<br />
hombres y 2,204 mujeres. La relación mujeres/hombres es<br />
0.9172. El ratio de fecundidad de la población femenina es<br />
de 3.17 hijos por mujer. El porcentaje de analfabetismo entre<br />
los adultos es 13.26% (9.95% en hombres y 16.56% en<br />
mujeres). El grado de escolaridad es 6.57% (7.06% en<br />
hombres y 6.08% en mujeres). El 80.62% de los adultos<br />
habla alguna lengua indígena. En la localidad se encuentran<br />
857 viviendas de las cuales 0.78% dispone de una<br />
computadora (5) . Para la evaluación de la situación nutricional<br />
de los estudiantes se utilizó el Índice de Masa Corporal<br />
(IMC) también llamado Índice de Quetelet (IQ) o Body Mass<br />
Index (BMI). Se utilizaron básculas robustas, sensibles y<br />
calibradas con 100 gramos de precisión en la pesada. Fueron<br />
calibradas periódicamente con pesas que cubren el rango<br />
habitual de pesada: una inferior, una media y otra superior a<br />
los valores habituales obtenidos. La toma del peso se realizó<br />
con el estudiante situado sobre el centro de la balanza en<br />
posición erecta y sin contacto con nada que tenga a su<br />
alrededor. Se tuvo el cuidado de que solamente esté provisto<br />
de la menor cantidad de ropa posible. Se utilizaron<br />
estadiómetros calibrados con 1 milímetro de precisión. La<br />
estatura se determinó con el cuerpo del estudiante colocado<br />
en posición vertical y la cabeza en posición horizontal según<br />
el plano de Frankfort (línea horizontal imaginaria tangente a<br />
la zona inferior de la órbita ósea del ojo (Orbitalis) y la zona<br />
superior del conducto auditivo externo (Tragion). Se<br />
construyeron tablas de contingencia de 2x2 a partir de las<br />
cuales se calcularon los porcentajes. Como prueba de<br />
hipótesis se utilizó el estadístico Ji–Cuadrado de Mantel–<br />
Haenszel (x² M–H ). Se utilizó el software EpiInfo para<br />
Windows, versión 7.1.4.0, para la obtención de los valores de<br />
la x² M–H y de la probabilidad. El criterio utilizado en la<br />
realización de las pruebas de hipótesis para la diferencia entre<br />
dos porcentajes se basó en las recomendaciones formuladas<br />
por Cochran (1909–1980) (6) : 1. Cuando n40 utilice la<br />
prueba x² M–H ; 2. Cuando 20n40 utilice la prueba x² M–H si,<br />
y sólo si, todas las frecuencias esperadas son ≥ 5; si en alguna<br />
celda se encuentra una frecuencia esperada 5 utilice,<br />
entonces, la prueba de la probabilidad exacta de Fisher<br />
(PPEF); y 3. Cuando n20 utilice la PPEF.<br />
x² M–H = [ad – bc / √(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)(N–1)]²= x² M–H = Ʃ<br />
(O–E)² / E<br />
PPEF= (a+b)!(c+d)!(a+c)!(b+d)! / n!a!b!c!d!<br />
En la etapa de elaboración los datos fueron revisados (control<br />
de calidad de la información); clasificados (en escala<br />
cualitativa); computarizados (se utilizó el software Microsoft<br />
Office Excel 2007); presentados (en Cuadros); y resumidos<br />
(se utilizaron las medidas de resumen correspondientes para<br />
datos clasificados en escala cualitativa). En las etapas de<br />
análisis e interpretación los datos fueron analizados e<br />
interpretados, respectivamente, utilizando el software<br />
EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En el Cuadro 1 se presentan las frecuencias absolutas y las<br />
frecuencias relativas de los estudiantes de la escuela primaria<br />
"Guerra de Castas" según situación nutricional. En 54<br />
(77.14%), 14 (20.00%) y 2 (2.86%) se encontró bajo peso,<br />
normopeso y obesidad, respectivamente. Las frecuencias<br />
absolutas y las frecuencias relativas según situación<br />
nutricional correspondientes a los estudiantes de la escuela<br />
primaria "Wenceslao Alpuche" se presentan en el Cuadro 2.<br />
En 49 (66.22%), 19 (25.68%) y 6 (8.11%) estudiantes se<br />
encontró, respectivamente, bajo peso, normopeso y<br />
sobrepeso. GUERRA DE CASTAS: En orden numérico<br />
descendente la tasa de prevalencia más alta fue observada en<br />
la situación nutricional patológica "bajo peso" (77.14%) y a<br />
continuación en la situación nutricional fisiológica<br />
"normopeso" (20.00%) y en la situación nutricional<br />
patológica "obesidad" (2.86%). Inicialmente se procedió a la<br />
comparación estadística de la tasa de prevalencia de la<br />
situación nutricional patológica "bajo peso" (77.14%) con las<br />
correspondientes tasas de prevalencia de las escuelas<br />
primarias "Wenceslao Alpuche" (66.22%), "Benito Juárez"<br />
(92.86%), "Leona Vicario" (100.00%) y "Miguel Hidalgo"<br />
(62.50%), de la "Escuela Secundaria Técnica No. 8"<br />
(45.33%) y de la población de la comunidad "Chancah–<br />
Veracruz" (6.45%) encontrando diferencias estadísticamente<br />
significativas con la escuela primaria "Leona Vicario", con la<br />
"Escuela Secundaria Técnica No. 8" y con la población de la<br />
comunidad "Chancah–Veracruz": x² M–H (α= 0.0500; gl= 1)≥<br />
3.8416; p≤ 0.0500. Por último, se procedió a la comparación<br />
estadística de la tasa de prevalencia de la situación<br />
nutricional patológica "obesidad" (2.86%) con las<br />
correspondientes tasas de prevalencia de la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8" (1.33%) y de las poblaciones de<br />
las comunidades "Insurgentes" (32.73%) y "X–Querol"<br />
(35.71%). Se encontraron diferencias estadísticamente<br />
significativas con las poblaciones de las comunidades<br />
"Insurgentes" y "X–Querol": x² M–H (α= 0.0500; gl= 1)≥<br />
3.8416; p≤ 0.0500. WENCESLAO ALPUCHE: En orden<br />
numérico descendente la tasa de prevalencia más alta fue<br />
observada en la situación nutricional patológica "bajo peso"<br />
(66.22%) y a continuación en la situación nutricional<br />
fisiológica "normopeso" (25.68%) y en la situación<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 83
FRANCO–MONSREAL, J., RODRÍGUEZ–LÓPEZ, Y.A., SOCORRO SERRALTA–PERAZA, L.E.S., HERNÁNDEZ–GÓMEZ, J.R., Y MOTA–MAGAÑA, L.<br />
nutricional patológica "sobrepeso" (8.11%). Se procedió a la<br />
comparación estadística de la tasa de prevalencia de la<br />
situación nutricional patológica "bajo peso" (66.22%) con las<br />
correspondientes tasas de prevalencia de las escuelas<br />
primarias "Benito Juárez" (92.86%), "Leona Vicario"<br />
(100.00%) y "Miguel Hidalgo" (62.50%), de la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8" (45.33%) y de la población de la<br />
comunidad "Chancah–Veracruz" (6.45%) encontrando<br />
diferencias estadísticamente significativas con las escuelas<br />
primarias "Benito Juárez" y "Leona Vicario", con la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8" y con la población de la<br />
comunidad "Chancah–Veracruz": x² M–H (α= 0.0500; gl= 1)≥<br />
3.8416; p≤ 0.0500. A continuación, se procedió a la<br />
comparación estadística de la tasa de prevalencia de la<br />
situación nutricional patológica "sobrepeso" (8.11%) con las<br />
correspondientes tasas de prevalencia de la escuela primaria<br />
"Miguel Hidalgo" (15.63%), de la "Escuela Secundaria<br />
Técnica No. 8" (12.00%) y de las poblaciones de las<br />
comunidades "Chancah–Veracruz" (43.55%), "Insurgentes"<br />
(50.91%) y "X–Querol" (42.86%). Se encontraron<br />
diferencias estadísticamente significativas con las<br />
poblaciones de las comunidades "Chancah–Veracruz,<br />
"Insurgentes" y "X–Querol": x² M–H (α= 0.0500; gl= 1)≥<br />
3.8416; p≤ 0.0500.<br />
Cuadro 1. Frecuencias absolutas y frecuencias relativas de estudiantes según<br />
situación nutricional. Escuela Primaria "Guerra de Castas", Tihosuco, Felipe<br />
Carrillo Puerto, Quintana Roo, México. 1/I/2014–31/XII/2015<br />
Situación nutricional<br />
Frecuencias Frecuencias<br />
absolutas relativas<br />
Bajo peso IMC < 18.50 54 77.14<br />
Normopeso 18.50 ≤ IMC ≤ 24.99 14 20.00<br />
Obesidad IMC ≥ 30.00 2 2.86<br />
Totales 70 100.00<br />
Fuente: Elaboración propia<br />
Cuadro 2. Frecuencias absolutas y frecuencias relativas de estudiantes según<br />
situación nutricional. Escuela primaria "wenceslao alpuche", tihosuco, felipe<br />
carrillo puerto, quintana roo, méxico. 1/i/2014–31/xii/2015<br />
Situación nutricional<br />
Frecuencias Frecuencias<br />
absolutas relativas<br />
Bajo peso IMC < 18.50 49 66.22<br />
Normopeso 18.50 ≤ IMC ≤ 24.99 19 25.68<br />
Sobrepeso IMC ≥ 25.00 6 8.11<br />
Totales 74 100.00<br />
Fuente: Elaboración propia<br />
Con respecto a la situación nutricional patológica "bajo peso"<br />
los resultados observados en el presente estudio son<br />
concordantes con los resultados encontrados por otros<br />
autores (7–10) . Con relación a la situación nutricional<br />
patológica "sobrepeso" los resultados encontrados en el<br />
presente estudio son también concordantes con los resultados<br />
reportados por otros autores (8–10) . Con referencia a la<br />
situación nutricional patológica "obesidad" los resultados<br />
encontrados en el presente estudio son, asimismo,<br />
concordantes con los resultados hallados por otros autores (9–<br />
10) .<br />
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CONCLUSIONES<br />
Los estudiantes de la escuela primaria "Guerra de Castas"<br />
presentan problemas de salud con respecto a su situación<br />
nutricional toda vez que sólo el 20.00% tiene normopeso en<br />
tanto que el porcentaje restante (80.00%) tiene problemas de<br />
bajo peso (77.14%) y de obesidad (2.86%). Asimismo, los<br />
estudiantes de la escuela primaria "Wenceslao Alpuche"<br />
presentan también problemas de salud con respecto a su<br />
situación nutricional toda vez que solamente el 25.68% tiene<br />
normopeso en tanto que el porcentaje restante (74.32%) tiene<br />
problemas de bajo peso (66.22%) y de sobrepeso (8.11%).<br />
84 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 85 – 87 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LAS ESCUELAS PRIMARIAS<br />
"BENITO JUÁREZ" Y "LEONA VICARIO" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL. SAN JUAN ORIENTE,<br />
JOSÉ MARÍA MORELOS, QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
José Franco–Monsreal 1 ; Oscar Enrique Tut–Yam 1 ; Lidia Esther del Socorro Serralta–Peraza 1 ; José Ricardo Hernández–<br />
Gómez 1 ; Lizbeth Mota–Magaña 2<br />
1<br />
Universidad Intercultural Maya de Quintana Roo. Carretera Muna–Felipe Carrillo Puerto Km. 137 S/N. La Presumida, Quintana Roo, México. CP.<br />
77870. Teléfono celular (Telcel): 99 91 36 53 29<br />
2<br />
Universidad de la Sierra Sur. Calle Guillermo Rojas Mijangos S/N. Esquina Avenida Universidad. Colonia Ciudad Universitaria. Miahuatlán de Porfirio<br />
Díaz, Oaxaca, México. CP. 70800<br />
Autor de contacto: (jose.franco@uimqroo.edu.mx)<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
La existencia de un elevado número de enfermedades relacionadas de manera directa y/o indirecta con procesos nutricionales<br />
tales como hipercolesterolemia, hipertensión arterial, obesidad y sus enfermedades asociadas, principalmente las<br />
cardiovasculares y la diabetes mellitus, hace que cada día sea más importante evaluar la situación nutricional de un individuo<br />
o de una población. El objetivo del presente trabajo de investigación fue el evaluar la situación nutricional de los<br />
estudiantes de las escuelas primarias "Benito Juárez" y "Leona Vicario" de la localidad San Juan Oriente, José María Morelos,<br />
Quintana Roo, México. El diseño de estudio corresponde al de un estudio epidemiológico observacional descriptivo de corte<br />
transversal sin direccionalidad y con temporalidad prospectiva. Se evaluaron 14 y 18 estudiantes, respectivamente, de las<br />
escuelas primarias "Benito Juárez" y "Leona Vicario". Como prueba de significación estadística se utilizó el estadístico Ji–<br />
Cuadrado de Mantel–Haenszel (x² M–H ). Se utilizó el software EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0, para la obtención de los<br />
valores del estadístico x² M–H y de la probabilidad. Trece (92.86%) estudiantes presentaron bajo peso en la escuela primaria<br />
"Benito Juárez". Diez y ocho (100.00%) estudiantes presentaron bajo peso en la escuela primaria "Leona Vicario". Se<br />
concluye que los estudiantes de las dos escuelas primarias presentan problemas de salud con respecto a su situación nutricional<br />
toda vez que en la escuela primaria "Benito Juárez" sólo el 7.14% presentó la situación nutricional fisiológica normopeso en<br />
tanto que en la escuela "Leona Vicario" el 100.00% presentó la situación nutricional patológica correspondiente a bajo peso.<br />
Palabras clave. Evaluación, situación nutricional, edad escolar<br />
ABSTRACT<br />
The existence of a large number of diseases related directly and/or indirectly with nutritional processes such as<br />
hypercholesterolemia, hypertension, obesity and its associated diseases, mainly cardiovascular diseases and diabetes mellitus,<br />
makes every day more important to assess the nutritional status of an individual or population. The objective of this research<br />
work was to evaluate the nutritional status of students of primary schools "Benito Juarez" and "Leona Vicario" the town San<br />
Juan Oriente, Jose Maria Morelos, Quintana Roo, Mexico. The study design corresponds to a descriptive epidemiological<br />
study of transversal cut without directionality and with prospective temporality. We evaluated 14 and 18 students,<br />
respectively, of primary schools "Benito Juarez" and "Leona Vicario". As statistical significance test was used by the<br />
statistician Ji–Square of Mantel–Haenszel (x² M–H ). We used the EpiInfo software for Windows, version 7.1.4.0, for obtaining<br />
the values the statistical x² M–H and probability. Thirteen (92.86%) students had low weight in the primary school "Benito<br />
Juarez". Eighteen (100.00%) students had low weight in the primary school "Leona Vicario". It was concluded that students<br />
of the two primary schools have health problems with regard to their nutritional status any time that in primary school "Benito<br />
Juarez" only 7.14% presented the nutritional situation physiological normoweight while in school "Leona Vicario" the<br />
100.00% presented the pathological nutritional situation corresponding to low weight.<br />
Keywords: Assessment, nutritional status, school age<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La existencia de un elevado número de enfermedades<br />
relacionadas de manera directa o de manera indirecta con<br />
procesos nutricionales tales como hipercolesterolemia,<br />
hipertensión arterial, obesidad y sus enfermedades asociadas,<br />
principalmente las cardiovasculares y la diabetes mellitus,<br />
hace que cada día sea más importante evaluar la situación<br />
nutricional de un individuo o de una población (1–2) . El Índice<br />
de Masa Corporal (IMC) también llamado Índice de Quetelet<br />
(IQ) o Body Mass Index (BMI) es una medida (kg/m 2 )<br />
empleada como indicador de adecuación del peso para una<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LAS ESCUELAS PRIMARIAS "BENITO JUÁREZ" Y "LEONA VICARIO" SEGÚN ÍNDICE DE MASA<br />
CORPORAL. SAN JUAN ORIENTE, JOSÉ MARÍA MORELOS, QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
determinada estatura. El valor resultante se interpreta como<br />
un indicador de distintas situaciones nutricionales. La<br />
facilidad para calcular este índice y la buena correlación que<br />
tiene con el porcentaje de tejido adiposo han hecho que se<br />
haya adoptado internacionalmente como medida de la<br />
obesidad (3–4) .<br />
METODOLOGÍA<br />
Estudio epidemiológico observacional descriptivo de corte<br />
transversal sin direccionalidad (causa►efecto, o bien,<br />
efecto►causa) y con temporalidad prospectiva (5) . En el<br />
período comprendido del 1/I/2014 al 31/XII/2015 se evaluó<br />
la situación nutricional de 14 y 18 estudiantes,<br />
respectivamente, de las escuelas primarias "Benito Juárez" y<br />
"Leona Vicario". San Juan Oriente es zona rural ubicada en<br />
el municipio maya de José María Morelos en el estado de<br />
Quintana Roo, México. Colinda con los ejidos de Sacalaca y<br />
San Felipe Oriente. Está cerca de la carretera federal y la<br />
forma de acceso es fácil. La distancia es de 56 kilómetros a<br />
la cabecera municipal. Se encuentra en la ruta de las iglesias.<br />
En esta localidad desafortunadamente no hay suficiente<br />
tecnología o servicios de comunicación. La comunidad<br />
cuenta con un total de 136 habitantes: 74 hombres y 62<br />
mujeres. La relación mujeres/hombres es 0.9172. En cuanto<br />
a idiomas el 70% habla maya; el 20% habla maya y español;<br />
y el 10% restante habla español (6) . Para la evaluación de la<br />
situación nutricional de los estudiantes se utilizó el Índice de<br />
Masa Corporal (IMC) también llamado Índice de Quetelet<br />
(IQ) o Body Mass Index (BMI). Se utilizaron básculas<br />
robustas, sensibles y calibradas con 100 gramos de precisión<br />
en la pesada. Fueron calibradas periódicamente con pesas<br />
que cubren el rango habitual de pesada: una inferior, una<br />
media y otra superior a los valores habituales obtenidos. La<br />
toma del peso se realizó con el estudiante situado sobre el<br />
centro de la balanza en posición erecta y sin contacto con<br />
nada que tenga a su alrededor. Se tuvo el cuidado de que<br />
solamente esté provisto de la menor cantidad de ropa posible.<br />
Se utilizaron estadiómetros calibrados con 1 milímetro de<br />
precisión. La estatura se determinó con el cuerpo del<br />
estudiante colocado en posición vertical y la cabeza en<br />
posición horizontal según el plano de Frankfort (línea<br />
horizontal imaginaria tangente a la zona inferior de la órbita<br />
ósea del ojo (Orbitalis) y la zona superior del conducto<br />
auditivo externo (Tragion). Se construyeron tablas de<br />
contingencia de 2x2 a partir de las cuales se calcularon los<br />
porcentajes. Como prueba de hipótesis se utilizó el<br />
estadístico Ji–Cuadrado de Mantel–Haenszel (x² M–H ). Se<br />
utilizó el software EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0,<br />
para la obtención de los valores del estadístico x² M–H y de la<br />
probabilidad. El criterio utilizado en la realización de las<br />
pruebas de hipótesis para la diferencia entre dos porcentajes<br />
se basó en las recomendaciones formuladas por Cochran<br />
(1909–1980) (7) : 1. Cuando n40 utilice la prueba x² M–H ; 2.<br />
Cuando 20n40 utilice la prueba x² M–H si, y sólo si, todas<br />
las frecuencias esperadas son ≥ 5; si en alguna celda se<br />
encuentra una frecuencia esperada 5 utilice, entonces, la<br />
prueba de la probabilidad exacta de Fisher (PPEF); y 3.<br />
Cuando n20 utilice la PPEF.<br />
x² M–H = [ad – bc / √(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)(N–1)]²= Ʃ [(O–E)²<br />
/ E]<br />
PPEF= (a+b)!(c+d)!(a+c)!(b+d)! / n!a!b!c!d!<br />
En la etapa de elaboración los datos fueron revisados (control<br />
de calidad de la información); clasificados (en escala<br />
cualitativa); computarizados (se utilizó el software Microsoft<br />
Office Excel 2007); presentados (en Cuadros); y resumidos<br />
(se utilizaron las medidas de resumen correspondientes para<br />
datos clasificados en escala cualitativa). En las etapas de<br />
análisis e interpretación los datos fueron analizados e<br />
interpretados, respectivamente, utilizando el software<br />
EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.<br />
En el Cuadro 1 se presentan las frecuencias absolutas y las<br />
frecuencias relativas de los estudiantes de la escuela primaria<br />
"Benito Juárez" según situación nutricional. En 13 (92.86%)<br />
estudiantes se encontró la situación nutricional patológica<br />
"bajo peso". Las frecuencias absolutas y las frecuencias<br />
relativas de los estudiantes de la escuela primaria "Leona<br />
Vicario" según situación nutricional patológica "bajo peso"<br />
se presentan en el Cuadro 2. En los 18 (100.00%) estudiantes<br />
se encontró la situación nutricional patológica "bajo peso".<br />
BENITO JUÁREZ: En orden numérico descendente la tasa<br />
de prevalencia más alta fue observada en la situación<br />
nutricional patológica "bajo peso" (92.86%) y a continuación<br />
en la situación nutricional fisiológica "normopeso" (7.14%).<br />
Se procedió a la comparación estadística de la tasa de<br />
prevalencia de la situación nutricional patológica "bajo peso"<br />
(92.86%; 13/14) con las correspondientes tasas de<br />
prevalencia de las escuelas primarias "Leona Vicario"<br />
(100.00%; 18/18) y "Miguel Hidalgo" (62.50%; 20/32), de la<br />
"Escuela Secundaria Técnica No. 8" (45.33%; 34/75), de las<br />
escuelas primarias "Guerra de Castas" (77.14%; 54/70) y<br />
"Wenceslao Alpuche" (66.22%; 49/74) y de la población de<br />
la comunidad "Chancah–Veracruz" (6.45%; 12/186)<br />
encontrando diferencias estadísticamente significativas con<br />
la escuela primaria "Miguel Hidalgo", con la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8", con la escuela primaria<br />
"Wenceslao Alpuche" y con la población de la comunidad<br />
"Chancah–Veracruz": x² M–H (α= 0.0500; gl= 1)≥ 3.8416; p≤<br />
0.0500. LEONA VICARIO: La única tasa de prevalencia fue<br />
observada en la situación nutricional patológica "bajo peso"<br />
(100.00%). Cuando se procedió a la comparación estadística<br />
de la tasa de prevalencia de la situación nutricional<br />
patológica "bajo peso" (100.00%; 18/18) con las<br />
correspondientes tasas de prevalencia de la escuela primaria<br />
"Miguel Hidalgo" (62.50%; 20/32), de la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8" (45.33%; 34/75), de las escuelas<br />
primarias "Guerra de Castas" (77.14%; 54/70) y "Wenceslao<br />
Alpuche" (66.22%; 49/74) y de la población de la comunidad<br />
"Chancah–Veracruz" (6.45%; 12/186) se encontraron<br />
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FRANCO–MONSREAL, J., TUT–YAM, O.E., SERRALTA–PERAZA, L.E.S., HERNÁNDEZ–GÓMEZ, J.R., Y MOTA–MAGAÑA, L.<br />
diferencias estadísticamente significativas: x² M–H (α= 0.0500;<br />
gl= 1)≥ 3.8416; p≤ 0.0500.<br />
Cuadro 1. Frecuencias absolutas y frecuencias relativas de estudiantes según<br />
situación nutricional. Escuela "Benito Juárez", San Juan Oriente, José María<br />
Morelos, Quintana Roo, México. 1/enero/2014–31/diciembre/2015<br />
Situación nutricional<br />
Frecuencias Frecuencias<br />
absolutas relativas<br />
Bajo peso IMC < 18.50 13 92.86<br />
Normopeso 18.50 ≤ IMC ≤ 24.99 1 7.14<br />
Totales 14 100.00<br />
Fuente: Elaboración propia<br />
Cuadro 2. Frecuencias absolutas y frecuencias relativas de estudiantes según<br />
situación nutricional patológica "bajo peso". Escuela "Leona Vicario", San<br />
Juan Oriente, José María Morelos, Quintana Roo, México. 1/enero/2014–<br />
31/diciembre/2015<br />
Situación nutricional<br />
Frecuencias Frecuencias<br />
absolutas relativas<br />
Bajo peso IMC < 18.50 18 100.00<br />
Totales 18 100.00<br />
Fuente: Elaboración propia<br />
CONCLUSIONES<br />
Los estudiantes de la escuela primaria "Benito Juárez"<br />
presentan problemas de salud con respecto a su situación<br />
nutricional toda vez que sólo el 7.14% presentó la situación<br />
nutricional fisiológica "normopeso" en tanto que el<br />
porcentaje restante (92.86%) presentó la situación normal<br />
patológica "bajo peso". Asimismo, los estudiantes de la<br />
escuela primaria "Leona Vicario" presentan también<br />
problemas de salud con respecto a su situación nutricional<br />
toda vez que el 100.00% presentó la situación nutricional<br />
patológica "bajo peso". Con relación a la situación<br />
nutricional patológica "bajo peso" correspondiente a la<br />
escuela primaria "Benito Juárez" los resultados encontrados<br />
en el presente estudio son concordantes con los resultados<br />
hallados por otros autores (8–11) . Con referencia a la situación<br />
nutricional patológica "bajo peso" correspondiente a la<br />
escuela primaria "Leona Vicario" los resultados observados<br />
en el presente estudio son también concordantes con los<br />
resultados reportados por otros autores (8–11) .<br />
4. Sabaté J. 1993. Estimación de la ingesta dietética:<br />
métodos y desafíos. Med Clin (Barc). 100: 591–596.<br />
5. Hernández–Ávila M. 2007. Epidemiología. Diseño y<br />
Análisis de Estudios. Instituto Nacional de Salud<br />
Pública y Editorial Médica Panamericana S.A. de C.V.<br />
ISBN 978–968–7988–87–0. México. 28–29.<br />
6. http://www.cdc.gov/healthyweight/spanish/effects.htm<br />
l<br />
7. Cochran WG. 1954. Some methods for strengthening<br />
the common x² tests. Biometrics 10(4): 417–51.<br />
8. Hernández–Huchin MC. 2016. Evaluación de la<br />
situación nutricional de estudiantes de la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8" según Índice de Masa<br />
Corporal. Tihosuco, Felipe Carrillo Puerto, Quintana<br />
Roo, México.<br />
9. Pat–Uitzil YR. 2016. Evaluación de la situación<br />
nutricional de estudiantes de la escuela primaria<br />
"Miguel Hidalgo" según Índice de Masa Corporal. San<br />
Luis, Felipe Carrillo Puerto, Quintana Roo, México.<br />
10. Rodríguez–López YA. 2016. Evaluación de la situación<br />
nutricional de estudiantes de las escuelas primarias<br />
"Guerra de Castas" y "Wenceslao Alpuche" según<br />
Índice de Masa Corporal. Tihosuco, Felipe Carrillo<br />
Puerto, Quintana Roo, México.<br />
11. Franco–Monsreal J, Hernández–Gómez JR, Serralta–<br />
Peraza LES. 2016. Evaluación del estado nutricional en<br />
tres comunidades mayas del estado de Quintana Roo<br />
según Índice de Masa Corporal. Revista Salud Quintana Roo<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Alastrué Vidal A, Sitges Serra A, Jaurrieta Más E, Puig<br />
Gris P, Abad Ribalta JM, Sitges Creus A. 1983.<br />
Valoración antropométrica del estado de nutrición:<br />
normas y criterios de desnutrición y obesidad. Med<br />
Clin; 80(16): 691–699.<br />
2. Alastrué A, Esquius M, Gelonch J, González F, Ruzafa<br />
A, Pastor M. 1993. Población geriátrica y valoración<br />
nutricional. Normas y criterios antropométricos. Rev Es<br />
Geriatr Gerontol 28: 243–256.<br />
3. Rutishauser IHE, Black AE. 2002. Measuring food<br />
intake. En: Gibney MJ, Vorster HH, Kok FJ. (eds)<br />
Introduction to human nutrition. Blackwell Science Ltd.<br />
Oxford.<br />
.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 87
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 88 – 90 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LA "ESCUELA<br />
SECUNDARIA TÉCNICA N o . 8" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL. TIHOSUCO, FELIPE CARRILLO<br />
PUERTO, QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
José Franco–Monsreal 1 ; Maria Concepción Hernández–Huchin 1 ; Lidia Esther del Socorro Serralta–Peraza 1 ; José Ricardo<br />
Hernández–Gómez 1 ; Lizbeth Mota–Magaña 2<br />
1<br />
Universidad Intercultural Maya de Quintana Roo. Carretera Muna–Felipe Carrillo Puerto Km. 137 S/N. La Presumida, Quintana Roo, México. CP.<br />
77870. Teléfono celular (Telcel): 99 91 36 53 29<br />
2<br />
Universidad de la Sierra Sur. Calle Guillermo Rojas Mijangos S/N. Esquina Avenida Universidad. Colonia Ciudad Universitaria. Miahuatlán de Porfirio<br />
Díaz, Oaxaca, México. CP. 70800<br />
Autor de contacto: jose.franco@uimqroo.edu.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
El Índice de Masa Corporal también llamado Índice de Quetelet o Body Mass Index es una medida (kg/m 2 ) utilizada como<br />
indicador de adecuación del peso para una determinada estatura. El valor resultante se interpreta como un indicador de<br />
distintas situaciones nutricionales tanto fisiológicas (normopeso) como patológicas (bajo peso, sobrepeso y obesidad). El<br />
objetivo del presente estudio fue el evaluar la situación nutricional de los estudiantes de la "Escuela Secundaria Técnica No.<br />
8" de la localidad Tihosuco, Felipe Carrillo Puerto, Quintana Roo, México, durante el período comprendido del 1/I/2014 al<br />
31/XII2015. El diseño de estudio corresponde al de un estudio epidemiológico observacional descriptivo de corte transversal<br />
sin direccionalidad y con temporalidad prospectiva. Se evaluó la situación nutricional de 75 estudiantes de la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8". Como prueba de significación estadística se utilizó el estadístico Ji–Cuadrado de Mantel–Haenszel<br />
(x² M–H ). Se utilizó el software EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0, para la obtención de los valores del estadístico x² M–H y<br />
de la probabilidad. De los 75 estudiantes estudiados 34 (45.33%), 31 (41.33%), 9 (12.00%) y 1 (1.33%) presentaron,<br />
respectivamente, bajo peso, normopeso, sobrepeso y obesidad. Se concluye que los estudiantes de la "Escuela Secundaria<br />
Técnica No. 8" presentan problemas de salud con respecto a su situación nutricional toda vez que sólo el 41.33% presentó<br />
una situación nutricional fisiológica (normopeso) en tanto que el porcentaje restante (58.67%) presentó situaciones<br />
nutricionales patológicas correspondientes a bajo peso (45.33%), sobrepeso (12.00%) y obesidad (1.33%), respectivamente.<br />
Palabras clave: Evaluación, situación nutricional, edad adolescente<br />
ABSTRACT<br />
The Body Mass Index also called Quetelet Index or Body Mass Index is a measure (kg/m 2 ) used as an indicator of adequacy<br />
of the weight for a given height. The resulting value is interpreted as an indicator of different nutritional situations both<br />
physiological (normoweight) and pathological (low weight, overweight and obesity). The objective of the present study was<br />
to evaluate the nutritional status of students of the "Escuela Secundaria Técnica No. 8" of the locality Tihosuco, Felipe Carrillo<br />
Puerto, Quintana Roo, Mexico, during the period from 1/I/2014 to 31/XII2015. The study design corresponds to a descriptive<br />
epidemiological study of transversal cut without directionality and with prospective temporality. We evaluated the nutritional<br />
status of 75 students of the "Escuela Secundaria Técnica No. 8". As statistical significance test was used by the statistician<br />
Ji–Square of Mantel–Haenszel (x² M–H ). Used the EpiInfo software for Windows, version 7.1.4.0, for obtaining the values the<br />
statistical x² M–H and probability. Of the 75 students studied 34 (45.33%), 31 (41.33%), 9 (12.00%) and 1 (1.33%) presented,<br />
respectively, low weight, normoweight, overweight and obesity. It was concluded that students of the "Escuela Secundaria<br />
Técnica No. 8" present health problems with regard to their nutritional status any time that only 41.33% presented a nutritional<br />
situation physiological (normoweight) while the remaining percentage (58.67%) presented pathological nutritional situations<br />
corresponding to low weight (45.33%), overweight (12.00%) and obesity (1.33%), respectively.<br />
Keywords: Evaluation, nutritional situation, adolescent age<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El estado nutricional es la situación de salud y bienestar que<br />
determina la nutrición de una persona o de una población.<br />
Asumiendo que las personas tienen necesidades nutricionales<br />
concretas, y que éstas deben ser satisfechas, una situación<br />
nutricional óptima se alcanza cuando los requerimientos<br />
fisiológicos, bioquímicos y metabólicos se encuentran<br />
adecuadamente cubiertos por la ingesta de nutrientes a través<br />
de los alimentos. Tanto si se producen ingestas por debajo<br />
como por encima de las demandas la situación nutricional<br />
indicará una malnutrición a mediano–largo plazo. La<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LA "ESCUELA SECUNDARIA TÉCNICA NO. 8" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL.<br />
TIHOSUCO, FELIPE CARRILLO PUERTO, QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
situación nutricional se evalúa a través de indicadores<br />
antropométricos, bioquímicos, inmunológicos, clínicos y<br />
socioeconómicos. Mediante la evaluación de la situación<br />
nutricional a través de indicadores antropométricos (peso,<br />
estatura, índice de masa corporal (IMC) y composición<br />
corporal, entre otros) es posible diagnosticar si una persona<br />
se encuentra en bajo peso, normopeso o peso normal,<br />
sobrepeso u obesidad y que por tanto ha ingerido menos o<br />
más de la energía requerida. Empleando indicadores<br />
bioquímicos, inmunológicos o clínicos es posible detectar<br />
carencias de nutrientes tales como hierro o determinadas<br />
vitaminas. La evaluación de la situación nutricional se puede<br />
completar con un estudio de los hábitos alimentarios o<br />
dietéticos de la persona lo que permitirá conocer la causa de<br />
su situación nutricional y proponer medidas alimentarias<br />
correctoras (1) .<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Estudio epidemiológico observacional descriptivo de corte<br />
transversal sin direccionalidad (causa►efecto, o bien,<br />
efecto►causa) y con temporalidad prospectiva (2) . En el<br />
período comprendido del 1/I/2014 al 31/XII/2015 se evaluó<br />
la situación nutricional de 75 estudiantes de la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8". Tihosuco se encuentra ubicado<br />
en el municipio maya de Felipe Carrillo Puerto en el estado<br />
de Quintana Roo, México. Se encuentra a 30 metros sobre el<br />
nivel del mar (msnm). Tiene 4,607 habitantes: 2,403 hombres<br />
y 2,204 mujeres. La relación mujeres/hombres es 0.9172. El<br />
ratio de fecundidad de la población femenina es de 3.17 hijos<br />
por mujer. El porcentaje de analfabetismo en los adultos es<br />
13.26% (9.95% en hombres y 16.56% en mujeres). El grado<br />
de escolaridad es 6.57% (7.06% en hombres y 6.08% en<br />
mujeres). El 80.62% de los adultos habla alguna lengua<br />
indígena. En la localidad se encuentran 857 viviendas de las<br />
cuales 0.78% dispone de un equipo de cómputo (3) . Se<br />
utilizaron básculas robustas, sensibles y calibradas con 100<br />
gramos de precisión en la pesada. La toma del peso se realizó<br />
con el estudiante situado sobre el centro de la balanza en<br />
posición erecta y sin contacto con nada que tenga a su<br />
alrededor. Se tuvo el cuidado de que solamente esté provisto<br />
de la menor cantidad de ropa posible. Se utilizaron<br />
estadiómetros calibrados con 1 milímetro de precisión. La<br />
estatura se determinó con el cuerpo del estudiante colocado<br />
en posición vertical y la cabeza en posición horizontal según<br />
el plano de Frankfort (línea horizontal imaginaria tangente a<br />
la zona inferior de la órbita ósea del ojo (Orbitalis) y la zona<br />
superior del conducto auditivo externo (Tragion). Se<br />
construyeron tablas de contingencia de 2x2 a partir de las<br />
cuales se calcularon los porcentajes. Como prueba de<br />
significación estadística se utilizó el estadístico Ji–Cuadrado<br />
de Mantel–Haenszel (x² M–H ). Se utilizó el software EpiInfo<br />
para Windows, versión 7.1.4.0, para la obtención de los<br />
valores del estadístico x² M–H y de la probabilidad. El criterio<br />
utilizado en la realización de las pruebas de hipótesis para la<br />
diferencia entre dos porcentajes se basó en las<br />
recomendaciones formuladas por Cochran (1909–1980) (4) :<br />
1. Cuando n40 utilice la prueba x² M–H ; 2. Cuando 20n40<br />
utilice la prueba x² M–H si, y sólo si, todas las frecuencias<br />
esperadas son ≥ 5; si en alguna celda se encuentra una<br />
frecuencia esperada 5 utilice, entonces, la prueba de la<br />
probabilidad exacta de Fisher (PPEF); y 3. Cuando n20<br />
utilice la PPEF.<br />
x² M–H = [ad – bc / √(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)(N–1)]²= Ʃ (O – E)²<br />
/ E<br />
PPEF= (a+b)!(c+d)!(a+c)!(b+d)! / n!a!b!c!d!<br />
En la etapa de elaboración los datos fueron revisados (control<br />
de calidad de la información); clasificados (en escala<br />
cualitativa); computarizados (se utilizó el software Microsoft<br />
Office Excel 2007); presentados (en Cuadros); y resumidos<br />
(se utilizaron las medidas de resumen correspondientes para<br />
datos clasificados en escala cualitativa). En las etapas de<br />
análisis e interpretación los datos fueron analizados e<br />
interpretados, respectivamente, utilizando el software<br />
EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En el Cuadro 1 se presentan las frecuencias absolutas y las<br />
frecuencias relativas de los estudiantes de la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8" según situación nutricional. En 34<br />
(45.33%); 31 (41.33%); 9 (12.00%); y 1 (1.33%) se encontró,<br />
respectivamente, bajo peso, normopeso, sobrepeso y<br />
obesidad. En orden numérico descendente la tasa de<br />
prevalencia más alta fue observada en la situación nutricional<br />
patológica "bajo peso" (45.33%) y a continuación en la<br />
situación nutricional fisiológica "normopeso" (41.33%), en<br />
la situación nutricional patológica "sobrepeso" (12.00%) y en<br />
la situación nutricional patológica "obesidad" (1.33%). Se<br />
procedió a la comparación estadística de la tasa de<br />
prevalencia de la situación nutricional patológica "bajo peso"<br />
(45.33%) con las correspondientes tasas de prevalencia de las<br />
escuelas primarias "Guerra de Castas" (77.14%), "Wenceslao<br />
Alpuche" (66.22%), "Benito Juárez" (92.86%), "Leona<br />
Vicario" (100.00%) y "Miguel Hidalgo" (62.50%), así como<br />
con la correspondiente tasa de prevalencia de la población de<br />
la comunidad "Chancah–Veracruz" (6.45%) encontrando<br />
diferencias estadísticamente significativas con las escuelas<br />
primarias "Guerra de Castas", "Wenceslao Alpuche", "Benito<br />
Juárez" y "Leona Vicario, así como con la población de la<br />
comunidad "Chancah–Veracruz": x² M–H (α= 0.0500; gl= 1)≥<br />
3.8416; p≤ 0.0500. Cuando se procedió a la comparación<br />
estadística de la tasa de prevalencia de la situación<br />
nutricional patológica "sobrepeso" (12.00%) con las<br />
correspondientes tasas de prevalencia de las escuelas<br />
primarias "Wenceslao Alpuche" (8.11%) y "Miguel Hidalgo"<br />
(15.63%) no se encontraron diferencias estadísticamente<br />
significativas: x² M–H (α= 0.0500; gl= 1)< 3.8416; p> 0.0500.<br />
Empero, la comparación estadística de la tasa de prevalencia<br />
de la situación nutricional patológica "sobrepeso" (12.00%)<br />
con las correspondientes tasas de prevalencia de las<br />
poblaciones de las comunidades "Chancah–Veracruz"<br />
(43.55%), "Insurgentes" (50.91%) y "X–Querol" (42.86%)<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 89
FRANCO–MONSREAL, J., HERNÁNDEZ–HUCHIN, M.C., SERRALTA–PERAZA, L.E.S., HERNÁNDEZ–GÓMEZ, J.R. Y MOTA–MAGAÑA, L.<br />
reportó diferencias estadísticamente significativas: x² M–H (α=<br />
0.0500; gl= 1)≥ 3.8416; p≤ 0.0500. Finalmente, no se<br />
encontró diferencia estadísticamente significativa cuando se<br />
comparó la tasa de prevalencia de la situación patológica<br />
"obesidad" (1.33%) con la correspondiente tasa de<br />
prevalencia de la escuela primaria "Guerra de Castas"<br />
(2.86%): x² M–H (α= 0.0500; gl= 1)< 3.8416; p> 0.0500. No<br />
obstante, la comparación estadística de la tasa de prevalencia<br />
de la situación nutricional patológica "obesidad" (1.33%) con<br />
las correspondientes tasas de prevalencia de las poblaciones<br />
de las comunidades "Insurgentes" (32.73%) y "X–Querol"<br />
(35.71%) reportó diferencias estadísticamente significativas:<br />
x² M–H (α= 0.0500; gl= 1)≥ 3.8416; p≤ 0.0500.<br />
Cuadro 1. Frecuencias absolutas y frecuencias relativas de estudiantes según<br />
situación nutricional. "Escuela Secundaria Técnica No. 8", Tihosuco, Felipe<br />
Carrillo Puerto, Quintana Roo, México. 1/enero/2014–31/diciembre/2015<br />
Situación nutricional<br />
Frecuencias Frecuencias<br />
absolutas relativas<br />
Bajo peso IMC < 18.50 34 45.33<br />
Normopeso 18.50 ≤ IMC ≤ 24.99 31 41.33<br />
Sobrepeso 25.00 ≤ IMC ≤ 29.99 9 12.00<br />
Obesidad IMC ≥ 30.00 1 1.33<br />
Totales 75 100.00<br />
Fuente: Elaboración propia<br />
5. Tut–Yam OE. 2016. Evaluación de la situación nutricional de<br />
estudiantes de las escuelas primarias "Benito Juárez" y<br />
"Leona Vicario" según Índice de Masa Corporal. San Juan<br />
Oriente, José María Morelos, Quintana Roo, México.<br />
6. Pat–Uitzil YR. 2016. Evaluación de la situación nutricional<br />
de estudiantes de la escuela primaria "Miguel Hidalgo" según<br />
Índice de Masa Corporal. San Luis, Felipe Carrillo Puerto,<br />
Quintana Roo, México.<br />
7. Rodríguez–López YA. 2016. Evaluación de la situación<br />
nutricional de estudiantes de las escuelas primarias "Guerra<br />
de Castas" y "Wenceslao Alpuche" según Índice de Masa<br />
Corporal. Tihosuco, Felipe Carrillo Puerto, Quintana Roo,<br />
México.<br />
8. Franco–Monsreal J, Hernández–Gómez JR, Serralta–Peraza<br />
LES. 2016. Evaluación del estado nutricional en tres<br />
comunidades mayas del estado de Quintana Roo según Índice<br />
de Masa Corporal. Revista Salud Quintana Roo.<br />
CONCLUSIONES<br />
Los estudiantes de la "Escuela Secundaria Técnica No. 8"<br />
presentan problemas de salud con respecto a su situación<br />
nutricional toda vez que sólo el 41.33% presentó la situación<br />
nutricional fisiológica "normopeso" en tanto que el<br />
porcentaje restante (58.67%) presentó situaciones<br />
nutricionales patológicas correspondientes a "bajo peso"<br />
(45.33%), "sobrepeso" (12.00%) y "obesidad" (1.33%). Con<br />
respecto a la situación nutricional patológica "bajo peso" los<br />
resultados encontrados en el presente estudio son<br />
concordantes con los resultados observados por otros autores<br />
(5––8) . Con relación a la situación nutricional patológica<br />
"sobrepeso" los resultados observados en el presente estudio<br />
son, asimismo, concordantes con los resultados encontrados<br />
por otros autores (6–8) . Finalmente, con referencia a la<br />
situación nutricional patológica "obesidad" los resultados<br />
hallados en el presente estudio son igualmente concordantes<br />
con los resultados reportados por otros autores (7–8) .<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Rodríguez–Rivera VM, Simón–Magro E. 2008. Bases de la<br />
Alimentación Humana. Editorial Netbiblo, S.L.<br />
2. Hernández–Ávila M. 2007. Epidemiología. Diseño y Análisis<br />
de Estudios. Instituto Nacional de Salud Pública y Editorial<br />
Médica Panamericana S.A. de C.V. ISBN 978–968–7988–<br />
87–0. México. 28–29.<br />
3. http://mexico.pueblosamerica.com/i/tihosuco/<br />
4. Cochran WG. 1954. Some methods for strengthening the<br />
common x² tests. Biometrics 10(4): 417–51.<br />
90 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 91 – 93 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LA ESCUELA PRIMARIA<br />
"MIGUEL HIDALGO" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL. SAN LUIS, FELIPE CARRILLO PUERTO,<br />
QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015<br />
José Franco–Monsreal 1 ; Yanely del Rocío Pat–Uitzil 1 ; Lidia Esther del Socorro Serralta–Peraza 1 ; José Ricardo Hernández–<br />
Gómez 1 ; Lizbeth Mota–Magaña 2<br />
1<br />
Universidad Intercultural Maya de Quintana Roo. Carretera Muna–Felipe Carrillo Puerto Km. 137 S/N. La Presumida, Quintana Roo, México. CP.<br />
77870. Teléfono celular (Telcel): 99 91 36 53 29<br />
2<br />
Universidad de la Sierra Sur. Calle Guillermo Rojas Mijangos S/N. Esquina Avenida Universidad. Colonia Ciudad Universitaria. Miahuatlán de Porfirio<br />
Díaz, Oaxaca, México. CP. 70800<br />
Autor de contacto: jose.franco@uimqroo.edu.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
La situación nutricional se evalúa a través de indicadores antropométricos, bioquímicos, inmunológicos, clínicos y<br />
socioeconómicos. La evaluación de la situación nutricional mediante indicadores antropométricos hace posible diagnosticar<br />
si una persona se encuentra en bajo peso, normopeso, sobrepeso u obesidad y que por tanto ha ingerido menos o más de la<br />
energía requerida. Dicha evaluación puede completarse con un estudio de los hábitos dietéticos lo que permitirá conocer la<br />
causa de su situación nutricional y proponer medidas alimentarias correctoras. Fue objetivo del presente trabajo el evaluar la<br />
situación nutricional de los estudiantes de la escuela primaria "Miguel Hidalgo" de San Luis, Felipe Carrillo Puerto, Quintana<br />
Roo, México, durante el período comprendido del 1/I/2014 al 31/XII/2015. El diseño de estudio corresponde al de un estudio<br />
epidemiológico observacional descriptivo de corte transversal sin direccionalidad y con temporalidad prospectiva. Se<br />
evaluaron 32 estudiantes de la escuela primaria "Miguel Hidalgo". Como prueba de hipótesis se utilizó el estadístico Ji–<br />
Cuadrado de Mantel–Haenszel (x² M–H ). Se utilizó el software EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0, para la obtención de los<br />
valores del estadístico x² M–H y de la probabilidad. Veinte (62.50%), 7 (21.88%) y 5 (15.63%) estudiantes presentaron,<br />
respectivamente, bajo peso, normopeso y sobrepeso. Se concluye que los estudiantes de la escuela primaria "Miguel Hidalgo"<br />
presentan problemas de salud con respecto a su situación nutricional toda vez que sólo el 21.88% presentó una situación<br />
nutricional fisiológica en tanto que porcentaje restante (78.12%) presentó situaciones nutricionales patológicas de bajo peso<br />
(62.50%) y sobrepeso (15.63%), respectivamente.<br />
Palabras clave. Evaluación, situación nutricional, edad escolar<br />
ABSTRACT<br />
The nutritional situation is evaluated through anthropometric, biochemical, immunological, clinical and socioeconomic<br />
indicators. The assessment of the nutritional status by using anthropometric indicators makes it possible to diagnose whether<br />
a person is at low weight, normoweight, overweight or obesity and that therefore has ingested fewer or more than the energy<br />
required. This assessment can be completed with a study of dietary habits which will allow to know the cause of their<br />
nutritional status and to propose corrective food measures. It was the objective of the present work to evaluate the nutritional<br />
status of the students of the primary school "Miguel Hidalgo" of San Luis, Felipe Carrillo Puerto, Quintana Roo, Mexico,<br />
during the period from 1/I/2014 to 31/12/2015. The study design corresponds to a descriptive epidemiological study of<br />
transversal cut without directionality and with prospective temporality. Were evaluated 32 students of the primary school<br />
"Miguel Hidalgo". As a hypothesis test was used by the statistician Ji–Square Mantel–Haenszel (x² M–H ). We used the EpiInfo<br />
software for Windows, version 7.1.4.0, for obtaining the values the statistical x² M–H and probability. Twenty (62.50%), 7<br />
(21.88%) and 5 (15.63%) students presented, respectively, low weight, normoweight and overweight. It was concluded that<br />
students of the primary school "Miguel Hidalgo" present health problems with regard to their nutritional status any time that<br />
only 21.88% presented a physiological nutritional situation in both that remaining percentage (78.12%) presented pathological<br />
nutritional situations of low weight (62.50%) and overweight (15.63%), respectively.<br />
Keywords: Assessment, nutritional status, school age<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La situación nutricional se evalúa a través de indicadores<br />
antropométricos, bioquímicos, inmunológicos, clínicos y<br />
socioeconómicos. Mediante la evaluación de la situación<br />
nutricional a través de indicadores antropométricos es<br />
posible diagnosticar si una persona se encuentra en bajo peso,<br />
normopeso o peso normal, sobrepeso u obesidad y que por<br />
tanto ha ingerido menos o más de la energía requerida.<br />
Empleando indicadores bioquímicos, inmunológicos o<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN NUTRICIONAL DE ESTUDIANTES DE LA ESCUELA PRIMARIA "MIGUEL HIDALGO" SEGÚN ÍNDICE DE MASA CORPORAL. SAN LUIS,<br />
FELIPE CARRILLO PUERTO, QUINTANA ROO, MÉXICO. ENERO 2014–DICIEMBRE 2015.<br />
clínicos es posible detectar carencias de nutrientes tales como<br />
hierro o determinadas vitaminas. La evaluación de la<br />
situación nutricional se puede completar con un estudio de<br />
los hábitos alimentarios o dietéticos de la persona lo que<br />
permitirá conocer la causa de su situación nutricional y<br />
proponer medidas alimentarias correctoras (1) .<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Estudio epidemiológico observacional descriptivo de corte<br />
transversal sin direccionalidad (causa►efecto, o bien,<br />
efecto►causa) y con temporalidad prospectiva (2) . En el<br />
período comprendido del 1/I/2014 al 31/XII/2015 se evaluó<br />
la situación nutricional de 32 estudiantes de la escuela<br />
primaria "Miguel Hidalgo". San Luis está ubicado en el<br />
municipio maya de Felipe Carrillo Puerto en el estado de<br />
Quintana Roo, México. San Luis se encuentra a 40 metros<br />
sobre el nivel del mar (msnm). Hay 136 habitantes: 74<br />
hombres y 62 mujeres. La relación mujeres/hombres es<br />
0.8378. El ratio de fecundidad de la población femenina es<br />
de 2.98 hijos por mujer. El porcentaje de analfabetismo entre<br />
los adultos es 8.76% (9.46% en hombres y 8.06% en<br />
mujeres). El grado de escolaridad es 7.14 (7.06 en hombres y<br />
7.21 en mujeres). En San Luis el 80.88% de los adultos habla<br />
alguna lengua indígena. En la localidad se encuentran 25<br />
viviendas de las cuales ninguna dispone de un equipo de<br />
cómputo (3) . Fueron utilizadas básculas robustas, sensibles y<br />
calibradas con 100 gramos de precisión en la pesada. La toma<br />
del peso se realizó con el estudiante situado sobre el centro<br />
de la balanza en posición erecta y sin contacto con nada que<br />
tenga a su alrededor. Se tuvo el cuidado de que solamente<br />
esté provisto de la menor cantidad de ropa posible. Se<br />
utilizaron estadiómetros calibrados con 1 milímetro de<br />
precisión. La estatura se determinó con el cuerpo del<br />
estudiante colocado en posición vertical y la cabeza en<br />
posición horizontal según el plano de Frankfort (línea<br />
horizontal imaginaria tangente a la zona inferior de la órbita<br />
ósea del ojo (Orbitalis) y la zona superior del conducto<br />
auditivo externo (Tragion). Se construyeron tablas de<br />
contingencia de 2x2 a partir de las cuales se calcularon los<br />
porcentajes. Como prueba de hipótesis se utilizó el<br />
estadístico Ji–Cuadrado de Mantel–Haenszel (x² M–H ). Se<br />
utilizó el software EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0,<br />
para la obtención de los valores del estadístico x² M–H y de la<br />
probabilidad. El criterio utilizado en la realización de las<br />
pruebas de hipótesis para la diferencia entre dos porcentajes<br />
se basó en las recomendaciones formuladas por Cochran<br />
(1909–1980) (4) : 1. Cuando n40 utilice la prueba x² M–H ; 2.<br />
Cuando 20n40 utilice la prueba x² M–H si, y sólo si, todas<br />
las frecuencias esperadas son ≥ 5; si en alguna celda se<br />
encuentra una frecuencia esperada 5 utilice, entonces, la<br />
prueba de la probabilidad exacta de Fisher (PPEF); y 3.<br />
Cuando n20 utilice la PPEF.<br />
x²M–H= [ad – bc / √(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)(N–1)]²= Ʃ (O – E)² / E<br />
PPEF= (a+b)!(c+d)!(a+c)!(b+d)! / n!a!b!c!d!<br />
En la etapa de elaboración los datos fueron revisados (control<br />
de calidad de la información); clasificados (en escala<br />
cualitativa); computarizados (se utilizó el software Microsoft<br />
Office Excel 2007); presentados (en Cuadros); y resumidos<br />
(se utilizaron las medidas de resumen correspondientes para<br />
datos clasificados en escala cualitativa). En las etapas de<br />
análisis e interpretación los datos fueron analizados e<br />
interpretados, respectivamente, utilizando el software<br />
EpiInfo para Windows, versión 7.1.4.0.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En el Cuadro 1 se presentan las frecuencias absolutas y las<br />
frecuencias relativas de los estudiantes de la escuela primaria<br />
"Miguel Hidalgo" según situación nutricional. En 20<br />
(62.50%), 7 (21.88%) y 5 (15.63%) se encontró bajo peso,<br />
normopeso y sobrepeso. En orden numérico descendente la<br />
prevalencia más alta fue observada en el bajo peso (62.50%)<br />
y a continuación en el normopeso (21.88%) y el sobrepeso<br />
(15.63%). Se procedió a la comparación estadística de la tasa<br />
de prevalencia de la situación nutricional patológica "bajo<br />
peso" (62.50%) con las correspondientes tasas de prevalencia<br />
de la "Escuela Secundaria Técnica No. 8" (45.33%), de las<br />
escuelas primarias "Guerra de Castas" (77.14%), "Wenceslao<br />
Alpuche" (66.22%), "Benito Juárez" (92.86%) y "Leona<br />
Vicario" (100.00%), así como de la población de la<br />
comunidad "Chancah–Veracruz" (6.45%) encontrando<br />
diferencias estadísticamente significativas con las escuelas<br />
primarias "Benito Juárez" y "Leona Vicario", así como con<br />
la población de la comunidad "Chancah–Veracruz": x² M–<br />
H(α= 0.0500; gl= 1)≥ 3.8416; p≤ 0.0500. Cuando se procedió<br />
a la comparación estadística de la tasa de prevalencia de la<br />
situación nutricional patológica "sobrepeso" (15.63%) con<br />
las correspondientes tasas de prevalencia de la "Escuela<br />
Secundaria Técnica No. 8" (12.00%), de la escuela primaria<br />
"Wenceslao Alpuche" (8.11%) y de las poblaciones de las<br />
comunidades "Chancah–Veracruz", "Insurgentes" y "X–<br />
Querol" se encontraron diferencias estadísticamente<br />
significativas con las poblaciones de las comunidades<br />
"Chancah–Veracruz", "Insurgentes" y "X–Querol": x² M–H (α=<br />
0.0500; gl= 1)≥ 3.8416; p≤ 0.0500.<br />
Cuadro 1. Frecuencias absolutas y frecuencias relativas de estudiantes según<br />
situación nutricional. Escuela Primaria "Miguel Hidalgo", San Luis, Felipe<br />
Carrillo Puerto, Quintana Roo, México. 1/enero/2014–31/diciembre/2015<br />
Situación nutricional<br />
Frecuencias Frecuencias<br />
absolutas relativas<br />
Bajo peso IMC < 18.50 20 62.50<br />
Normopeso 18.50 ≤ IMC ≤ 24.99 7 21.88<br />
Sobrepeso IMC ≥ 25.00 5 15.63<br />
Totales 32 100.00<br />
Fuente: Elaboración propia<br />
CONCLUSIONES<br />
Los estudiantes de la escuela primaria "Miguel Hidalgo"<br />
presentan problemas de salud con respecto a su situación<br />
nutricional toda vez que sólo el 21.88% (7/32) presentó la<br />
situación nutricional fisiológica normopeso en tanto que el<br />
92 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
FRANCO–MONSREAL, J., PAT–UITZIL1, Y.R., SERRALTA–PERAZA, L.E.S., HERNÁNDEZ–GÓMEZ, J.R., Y MOTA–MAGAÑA, L.<br />
porcentaje restante (78.12%; 25/32) presentó problemas de<br />
salud de las siguientes situaciones nutricionales patológicas:<br />
bajo peso (62.50%; 20/32) y sobrepeso (15.63%; 5/32). Con<br />
respecto a la situación nutricional patológica "bajo peso" los<br />
resultados encontrados en el presente estudio son<br />
concordantes con los resultados hallados por otros autores (5–<br />
8) . Con relación a la situación nutricional patológica<br />
"sobrepeso" los resultados observados en el presente estudio<br />
son, del mismo modo, concordantes con los resultados<br />
reportados por otros autores (6–8) .<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Rodríguez–Rivera VM, Simón–Magro E. 2008. Bases de<br />
la Alimentación Humana. Editorial Netbiblo, S.L.<br />
2. Hernández–Ávila M. 2007. Epidemiología. Diseño y<br />
Análisis de Estudios. Instituto Nacional de Salud Pública<br />
y Editorial Médica Panamericana S.A. de C.V. ISBN<br />
978–968–7988–87–0. México. 28–29.<br />
3. http://mexico.pueblosamerica.com/i/san–luis–116/<br />
4. Cochran WG. 1954. Some methods for strengthening the<br />
common x² tests. Biometrics 10(4): 417–51.<br />
5. Tut–Yam OE. 2016. Evaluación de la situación<br />
nutricional de estudiantes de las escuelas primarias<br />
"Benito Juárez" y "Leona Vicario" según Índice de Masa<br />
Corporal. San Juan Oriente, José María Morelos,<br />
Quintana Roo, México.<br />
6. Pat–Uitzil YR. 2016. Evaluación de la situación<br />
nutricional de estudiantes de la escuela primaria "Miguel<br />
Hidalgo" según Índice de Masa Corporal. San Luis,<br />
Felipe Carrillo Puerto, Quintana Roo, México.<br />
7. Rodríguez–López YA. 2016. Evaluación de la situación<br />
nutricional de estudiantes de las escuelas primarias<br />
"Guerra de Castas" y "Wenceslao Alpuche" según Índice<br />
de Masa Corporal. Tihosuco, Felipe Carrillo Puerto,<br />
Quintana Roo, México.<br />
8. Franco–Monsreal J, Hernández–Gómez JR, Serralta–<br />
Peraza LES. 2016. Evaluación del estado nutricional en<br />
tres comunidades mayas del estado de Quintana Roo según<br />
Índice de Masa Corporal. Revista Salud Quintana Roo.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 93
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 94 – 97 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EXTRACCIÓN ASISTIDA POR ULTRASONIDO DE COMPUESTOS BIOACTIVOS PROCEDENTES DE<br />
CHILE XCAT’IK (Capsicum annuum L. var. annuum)<br />
Carolina Vásquez Hernández 1 , Nelly Carolina Medina Torres 2 , Ana Gabriela Covarribias-Cárdenas 2 , Teresa del Rosario<br />
Ayora-Talavera 2 , Norberto Ulises García Cruz 3 , Neith Aracely Pacheco-López 2<br />
1<br />
Circuito Central No. 200. Col. Parque Industrial. CP. 68301. Campus Tuxtepec Oaxaca.<br />
2<br />
Tablaje Catastral 31264 Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburna Puerto, Parque Científico Tecnológico de Yucatán CP: 97302 Mérida, Yucatán,<br />
México.<br />
3<br />
Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional CINVESTAV. Departamento de Recursos del Mar, Yucatán México.<br />
Autor de contacto: npacheco@ciatej.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En el presente estudio se realizó la extracción y cuantificación de capsaicinoides y polifenoles totales presentes en el fruto<br />
entero de chile Xkat’ik (Capsicum annuum L. var. annuum), así como en las semillas, placenta y pericarpio, mediante la<br />
Extracción Asistida por Ultrasonido (EAU), comparando su eficiencia con un método convencional. La evaluación de la<br />
actividad antioxidante se determinó midiendo el porcentaje de inhibición del radical DPPH. Los resultados reportaron<br />
diferencias significativas (p
µg Cap/g Bs<br />
EXTRACCIÓN ASISTIDA POR ULTRASONIDO DE COMPUESTOS BIOACTIVOS PROCEDENTES DE CHILE XCAT’IK (CAPSICUM ANNUUM L. VAR. ANNUUM)<br />
extracción más eficaces, enfocados en la reducción del<br />
consumo de energía, costo y tiempos, que permitan la<br />
sostenibilidad del medio ambiente, mediante el uso de<br />
disolventes alternativos, que mejoren además la calidad del<br />
extracto [3].<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Los frutos de chile Xkat’ik fueron adquiridos de comercio<br />
local del centro de Mérida, en estado verde de maduración.<br />
El análisis se realizó empleando chiles frescos, los cuales se<br />
lavaron a fin de eliminar los residuos adheridos;<br />
posteriormente fueron cortados y separados en tres secciones<br />
diferentes: pericarpio, placenta y semillas.<br />
Caracterización fisicoquímica<br />
Para la medición de pH se siguió lo establecido en la NMX-<br />
317-S-1978, realizando las lecturas con un potenciómetro.<br />
Mientras que la determinación de acidez titulable se realizó<br />
de acuerdo a la metodología descrita en la NMX-F-102-S-<br />
1978, expresando el porcentaje de acidez como equivalente<br />
en ácido cítrico.<br />
La determinación de la actividad de agua y porcentaje de<br />
humedad se realizaron empleando un equipo marca novasina,<br />
y una termobalanza marca Ohaus, respectivamente. Por su<br />
parte, el contenido de solidos solubles se realizó a través de<br />
un refractómetro marca Atago, reportando la cantidad de<br />
°Brix.<br />
Para la caracterización de color se empleó un colorímetro<br />
marca Hunter modelo 4500 L, a partir del cual se<br />
determinaron las coordenadas de color L* (negro/blanco), a*<br />
(verde/rojo) y b* (azul/amarillo). A partir de estas lecturas,<br />
se calcularon las coordenadas croma (c*) al grado de<br />
−1 b∗<br />
saturación de color, y el ángulo Hue° (tan<br />
a ∗).<br />
Extracción Asistida por Ultrasonido<br />
La extracción de polifenoles y capsaicinoides se realizó<br />
utilizando un equipo de Ultrasonido modelo: GEX130PB,<br />
con frecuencia de 20 KHz; a una amplitud de sonda 90%,<br />
con un diámetro correspondiente a 12 mm. La relación<br />
soluto solvente fue igual a 1/10, por lo que 2 g de muestra<br />
fueron adicionados en 20 ml de etanol al 70%. Dicha<br />
solución se dejó en sonicación durante 10 minutos, para<br />
finalmente filtrar los extractos obtenidos. Con el objetivo de<br />
comparar la extracción por ultrasonido con un método de<br />
extracción control, se procedió a realizar la metodología<br />
reportada por Collins et al.[4], en donde 1 g de muestra fue<br />
mezclada con 10 ml de etanol grado analítico. Las soluciones<br />
preparadas fueron colocadas en baño maría por 2 horas a<br />
80°C.<br />
Cuantificación de polifenoles totales y evaluación de la<br />
capacidad antioxidante<br />
La cuantificación se realizó mediante el método<br />
espectrofotométrico reportado por Vasco et al [5], utilizando<br />
el reactivo de Folin-Ciocalteu, expresando la concentración<br />
de polifenoles como mg equivalente de ácido gálico (EAG)/g<br />
base seca. Por su parte, la capacidad antioxidante se<br />
determinó empleando el método del radical 1,1-Diphenyl-2-<br />
picrylhydrazyl radical, 2,2-Diphenyl-1-(2,4,6-<br />
trinitrophenyl)hydrazyl,(DPPH) reportado por Acuña et al<br />
[6], expresando la respuesta como el porcentaje (%) de<br />
inhibición del radical. Posteriormente la cuantificación de<br />
capsaicinoides se leyó directamente en el espectrofotómetro<br />
a una longitud de onda de 280 nm, expresando los resultados<br />
como µg Cap/g Bs.<br />
RESULTADOS<br />
Los resultados de la caracterización fisicoquímica indican la<br />
naturaleza ácida del chile Xkat’ik, reportando un valor de pH<br />
y acidez titulable igual a 5.35 ± 0.21 y de 0.10 ± 0,<br />
respectivamente. Dado que el chile fue evaluado en estado<br />
fresco, se presentaron valores elevados de humedad (92.46 ±<br />
0.62%) y de actividad de agua (0.97 ± 0). Con respecto a la<br />
determinación de los parámetros de color, se obtuvo un valor<br />
de L* = 43.36 ± 0.77, a* = - 0.74 ± 0.12, y b* =31.85 ± 0.20,<br />
lo que indica una mayor tendencia al blanco, verde y<br />
amarillo; a partir de estos parámetros se calculó el ° Hue=<br />
88.67 ± 0.24 y el valor Croma =31.86 ± 0.20. Por su parte, la<br />
determinación de ° Brix fue igual a 4.75 ± 0.35.<br />
6000<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
a<br />
b<br />
c<br />
S: semilla, P: pericarpio, PL: placenta, E: entero<br />
d<br />
SC SU PC PU PLC PLU EC EU<br />
Tratamiento<br />
Figura 1. Contenido de Capsaicinoides. Letras diferentes en la misma figura<br />
indica que existe diferencia significativa (p>0.005).<br />
e<br />
U: ultrasonido C: collins<br />
A partir del Análisis de varianza presentado en la Figura 1 y<br />
2, se observaron diferencias significativas (p
mg EAG/kg Bs<br />
% de Inhibición de DPPH<br />
VÁSQUEZ HERNÁNDEZ, C., MEDINA TORRES, N.C., COVARRIBIAS-CÁRDENAS, A.G., AYORA-TALAVERA, T.R, GARCÍA CRUZ, N.U. Y PACHECO-LÓPEZ,N.A.<br />
proceso de extracción, de acuerdo a lo reportado por Barbero<br />
et al. [10].<br />
Con respecto a la obtención de capsaicinoides, los resultados<br />
para la extracción de Collins oscilaron entre los 788- 4959<br />
μg/g Bs, mientras que para la EAU los resultados estuvieron<br />
entre 3914-5411 μg/g Bs. Estos valores se encontraron dentro<br />
del contenido de capsaicinoides reportados por Cisneros-<br />
Pineda et al [11] en la placenta de chile Xkat’ik (3189 μg/g<br />
Bs); sin embargo, nuestros resultados presentaron mayores<br />
rendimientos para semilla y pericarpio, dado que estos<br />
autores reportaron la concentración en traza, considerado al<br />
fruto como pungente moderado. Por su parte, el análisis de<br />
varianza reportó diferencias significativas (p
EXTRACCIÓN ASISTIDA POR ULTRASONIDO DE COMPUESTOS BIOACTIVOS PROCEDENTES DE CHILE XCAT’IK (CAPSICUM ANNUUM L. VAR. ANNUUM)<br />
(Capsicum frutescens L.)Gurnani, N. J Taibah Univ Sci<br />
10:462–470<br />
3. Katsampa P, Valsamedou E, Grigorakis S, Makris DP<br />
(2015) A green ultrasound-assisted extraction process<br />
for the recovery of antioxidant polyphenols and<br />
pigments from onion solid wastes using Box-Behnken<br />
experimental design and kinetics. Ind Crops Prod<br />
77:535–543<br />
4. Collins MD, Wasmund LM, Bosland PW (1995)<br />
Improved Method for Quantifying Capsaicinoids in<br />
Capsicum Using High- performance Liquid<br />
Chromatography. Hortscience 30:137–139<br />
5. Vasco C, Ruales J, Kamal-Eldin A (2008) Total<br />
phenolic compounds and antioxidant capacities of<br />
major fruits from Ecuador. Food Chem 111:816–823<br />
6. Acuña UM, Atha DE, Ma J, Nee MH, Kennelly EJ<br />
(2002) Antioxidant capacities of ten edible North<br />
American plants. Phyther Res 16:63–65<br />
7. Pan Z, Qu W, Ma H, Atungulu GG, McHugh TH (2012)<br />
Continuous and pulsed ultrasound-assisted extractions<br />
of antioxidants from pomegranate peel. Ultrason<br />
Sonochem 19:365–372<br />
8. Rodr??guez-P??rez C, Quirantes-Pin?? R, Fern??ndez-<br />
Guti??rrez A, Segura-Carretero A (2015) Optimization<br />
of extraction method to obtain a phenolic compoundsrich<br />
extract from Moringa oleifera Lam leaves. Ind<br />
Crops Prod 66:246–254<br />
9. Galvan D’Alessandro L, Kriaa K, Nikov I, Dimitrov K<br />
(2012) Ultrasound assisted extraction of polyphenols<br />
from black chokeberry. Sep Purif Technol 93:42–47<br />
10. Barbero GF, Liazid A, Palma M, Barroso CG (2008)<br />
Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from<br />
peppers. Talanta 75:1332–1337<br />
11. Cisneros-Pineda O, Torres-Tapia LW, Guti??rrez-<br />
Pacheco LC, Contreras-Mart??n F, Gonz??lez-Estrada<br />
T, Peraza-S??nchez SR (2007) Capsaicinoids<br />
quantification in chili peppers cultivated in the state of<br />
Yucatan, Mexico. Food Chem 104:1755–1760<br />
12. Canto-Flick A, Balam-Uc E, Bello-Bello JJ, Lecona-<br />
Guzm??n C, Sol??s-Marroqu??n D, Avil??s-Vi??as S,<br />
G??mez-Uc E, L??pez-Puc G, Santana-Buzzy N,<br />
Iglesias-Andreu LG (2008) Capsaicinoids content in<br />
Habanero pepper (Capsicum chinense Jacq.): Hottest<br />
known cultivars. HortScience 43:1344–1349<br />
13. Chinn MS, Sharma-Shivappa RR, Cotter JL (2011)<br />
Solvent extraction and quantification of capsaicinoids<br />
from Capsicum chinense. Food Bioprod Process<br />
89:340–345<br />
14. Conforti F, Statti GA, Menichini F (2007) Chemical<br />
and biological variability of hot pepper fruits<br />
(Capsicum annuum var. acuminatum L.) in relation to<br />
maturity stage. Food Chem 102:1096–1104<br />
15. Estrada B, Bernal MA, D??az J, Pomar F, Merino F<br />
(2002) Capsaicinoids in vegetative organs of capsicum<br />
annuum l. in Relation to fruiting. J Agric Food Chem<br />
50:1188–1191<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 97
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 98 – 100 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EFECTO DEL SECADO DE HOJAS DE STEVIA SOBRE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y<br />
CONTENIDO DE COMPUESTOS POLIFENÓLICOS<br />
Macaria Martínez-Morales 1 , Ana Gabriela Covarrubias-Cárdenas 2 , Nelly Carolina Medina-Torres 2 , Teresa del Rosario<br />
Ayora-Talavera 2 , Norberto Ulises García-Cruz 3 , Neith Aracely Pacheco-López* 2 .<br />
1<br />
Circuito Central N° 200, Col. Parque Industrial CP 68301, Campus Tuxtepec, Tuxtepec Oaxaca.<br />
2<br />
Tablaje Catastral 31264 Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburna Puerto, Parque Científico Tecnológico de Yucatán CP: 97302 Mérida, Yucatán,<br />
México.<br />
3<br />
Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional CINVESTAV. Departamento de Recursos del Mar, Yucatán<br />
México.<br />
Autor de contacto: npacheco@ciatej.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Las hojas de stevia han sido utilizadas como edulcorante natural en productos alimenticios, además de ser importante en el<br />
consumo de antioxidantes debido a su alto contenido de compuestos fenólicos. En este sentido, el secado de las hojas<br />
constituye una parte fundamental en la liberación de compuestos bioactivos así como su degradación de los mismos. El<br />
principal objetivo de este estudio fue evaluar el contenido de polifenoles totales así como su actividad antioxidante durante el<br />
proceso de secado en hojas de Stevia rebaudiana. Se realizó una cinética de secado durante 6 horas con muestreos cada hora<br />
a una temperatura de 40°C. Para cada muestra se obtuvieron los extractos acuosos mediante el método de maceración.<br />
Posteriormente se determinó el contenido de compuestos fenólicos y actividad antioxidante mediante el método de Folin-<br />
Ciocalteau y actividad antiradical DPPH respectivamente. El contenido de polifenoles totales se encontró en un rango de 113<br />
a 407.514 mg EAG/100g bs indicando que el mayor contenido de polifenoles totales fue en el tiempo 0 con una humedad de<br />
75.1% mostrando una diferencia significativa (p
EFECTO DEL SECADO DE HOJAS DE STEVIA SOBRE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE Y CONTENIDO DE COMPUESTOS POLIFENÓLICOS<br />
manera podrían emplearse como aditivos alimentarios y<br />
mejorar las propiedades funcionales del producto.<br />
Una de las principales metodologías para la extracción de<br />
polifenoles de stevia es el proceso por secado, este se puede<br />
llevar a cabo por convección que es el más utilizado, este<br />
permite extender la vida del producto al reducir el contenido<br />
de humedad, además que puede promover la liberación de<br />
otros compuestos bioactivos. Diversos estudios han<br />
evaluado el efecto que ejerce la temperatura de secado sobre<br />
las propiedades fisicoquímicas y compuestos fénolicos (3).<br />
En consecuencia, una apropiada aplicación de secado en las<br />
hojas de stevia puede conducir a la obtención de una mayor<br />
cantidad de compuestos polifenólicos y una mayor actividad<br />
antioxidante.<br />
El objetivo del presente trabajo fue determinar el contenido<br />
de polifenoles totales y la actividad antioxidante durante la<br />
cinética de secado de hojas de Stevia rebaudiana a 40 °C.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Proceso de secado<br />
Se emplearon hojas frescas de Stevia rebaudiana, mismas<br />
que fueron secadas en un horno de convección marca<br />
(JERSA) a 40 °C durante 6 horas. El contenido de humedad<br />
se determinó utilizando una termobalanza durante cada hora<br />
y hasta finalizar la cinética de secado.<br />
Extracción de polifenoles<br />
La extracción de polifenoles se llevó a cabo mediante el<br />
método de maceración descrito por Talavera-Ayora<br />
(comunicación personal). Se utilizó una relación solutosolvente<br />
de 1:10 utilizando agua como solvente.<br />
Posteriormente, los extractos se mantuvieron en agitación<br />
durante 2 h a 50 °C, posteriormente se filtraron y<br />
almacenaron a 4 °C hasta su posterior uso.<br />
Determinación de polifenoles totales<br />
La determinación de polifenoles totales se llevó a cabo<br />
mediante el método espectrofotométrico de Folin-<br />
Cioacalteau descrito por Vasco et al. (2008) con las<br />
siguientes modificaciones. Se tomaron 20 μL del extracto<br />
mismos que fueron añadidos a 250 μL de una solución de<br />
Folin 1N, la reacción se llevó a cabo durante 8 min y<br />
posteriormente se le añadieron 1250 μL de Na 2 CO 3 al 7.5%<br />
y se aforó a 2ml con agua destilada. La solución se dejó en<br />
reposo durante 30 min a temperatura ambiente y se midió la<br />
absorbancia a 760nm. Los resultados fueron expresados<br />
como equivalentes de ácido gálico (EAG/ 100bs).<br />
Determinación de la actividad antioxidante<br />
La actividad antioxidante de los polifenoles se evaluó de<br />
acuerdo a lo reportado por Chen et al. (2011) mediante el<br />
porcentaje de inhibición de la formación de radicales libres<br />
1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH). Se preparó una solución<br />
de DPPH a 0.1 mM en metanol, la muestra se preparó de la<br />
siguiente manera: a 100 μL del extracto se le añadieron<br />
2900μL de la solución de DPPH y se dejaron reposar<br />
durante 30 minutos. La actividad antioxidante se determinó<br />
como el porcentaje inhibición con respecto al DPPH debido<br />
a la presencia del antioxidante, la cual se determinó en un<br />
espectrofotómetro marca (Biomate) a una absorbancia de 515<br />
nm.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En la figura 1 se muestran los resultados del contenido de<br />
polifenoles totales extraídos por maceración, la actividad<br />
antioxidante y el porcentaje de humedad obtenido durante la<br />
cinética de secado a 40 °C; donde (T0) representa el<br />
contenido de polifenoles de hojas de stevia frescas y de T1<br />
a T6 son los tiempos de secado a cada hora.<br />
En un estudio, Lemus-Mondaca et al. (2015) reportó que a<br />
temperaturas de 30, 40 y 50 °C de secado de hojas de stevia<br />
se obtuvo un incremento en el contenido de polifenoles<br />
totales y flavonoides, misma que se redujo al incrementar la<br />
temperatura por encima de los 60 °C. En el presente estudio<br />
se determinó se determinó un contenido de humedad de<br />
75.71± 0.80 % de humedad en hojas frescas de stevia. Este<br />
valor es semejante al reportado por Lemus-Mondaca et al.<br />
(2016) quien obtuvo 76.64% de humedad. No obstante,<br />
existen otros reportes que abarcan un rango de 4 a 7% de<br />
humedad mismos que son obtenidos a temperaturas de<br />
secado mayores a los 60 °C (S. K. Goyal, Samsher, y R. K.<br />
Goyal)<br />
Respecto al contenido de polifenoles, se obtuvo que osciló<br />
entre 113.31± 0.03 y 407.51 ± 0.03 mg EAG/ 100 g bs siendo<br />
el tiempo 0 aquel que obtuvo el mayor contenido de<br />
compuestos fénolicos. Resultados similares fueron obtenidos<br />
por Tadhani et al. (2007) y Shukla et al. (2009) al cuantificar<br />
25.18 mg EAG/ g bs y 56.74 mg EAG/ g bs de polifenoles<br />
totales en hojas de stevia.<br />
En relación a la actividad antioxidante, (Figura 1) los<br />
porcentajes de inhibición de los tratamientos variaron entre<br />
73.99 y 87.78 % , siendo la extracción realizada en el T0 la<br />
que presentó una humedad del 75.71% aquella y una mayor<br />
actividad antioxidante (p
MARTÍNEZ-MORALES, M., COVARRUBIAS-CÁRDENAS, A.G., MEDINA-TORRES, N.C., AYORA-TALAVERA, T.R., GARCÍA-CRUZ, N.U. Y PACHECO-LÓPEZ, N.A.<br />
4. Shukla S, Mehta A, Bajpai VK, Shukla S. In vitro<br />
antioxidant activity and total phenolic content of<br />
ethanolic leaf extract of Stevia rebaudiana Bert. Food<br />
Chem Toxicol [Internet]. Elsevier Ltd; 2009;47(9):2338–<br />
43.<br />
5. Periche A, Castell?? ML, Heredia A, Escriche I.<br />
Influence of drying method on steviol glycosides and<br />
antioxidants in Stevia rebaudiana leaves. Food Chem.<br />
2015;172:1–6.<br />
Figura 1. Efecto del tiempo de secado y porcentaje de humedad sobre el<br />
contenido de polifenoles totales y actividad antioxidante de hojas de Stevia<br />
rebaudiana. Letras mayúsculas diferentes dentro de las barras indican que<br />
existe diferencia significativa en los valores de polifenoles totales. Letras<br />
minúsculas sobre las líneas indican que existe diferencia significativa en los<br />
valores de actividad antioxidante y % de humedad respectivamente.<br />
CONCLUSIONES<br />
Se evaluó el contenido de polifenoles totales y actividad<br />
biológica durante el secado de hojas de stevia. La cinética de<br />
secado permitió determinar el porcentaje de humedad al que<br />
se obtiene mayor contenido de compuestos fénolicos y<br />
actividad antioxidante.<br />
Los resultados mostraron que el mayor contenido de<br />
polifenoles como de actividad antioxidante se presentó en<br />
hojas frescas de stevia (tiempo 0). El presente estudio<br />
demuestra que Stevia rebaudiana constituye una fuente<br />
importante de compuestos antioxidantes.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y<br />
Diseño del Estado de Jalisco A.C., por proporcionar los<br />
recursos para realizar este trabajo.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Lemus-Mondaca R, Vega-Gálvez A, Zura-Bravo L,<br />
Kong AH. Stevia rebaudiana Bertoni, source of a highpotency<br />
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Chem [Internet]. Elsevier Ltd; 2012;132(3):1121–32.<br />
2. Tadhani MB, Patel VH, Subhash R. In vitro antioxidant<br />
activities of Stevia rebaudiana leaves and callus. J Food<br />
Compos Anal. 2007;20(3-4):323–9.<br />
3. Lemus-Mondaca R, Ah-Hen K, Vega-Gálvez A, Honores<br />
C, Moraga NO. Stevia rebaudiana Leaves: Effect of<br />
Drying Process Temperature on Bioactive Components,<br />
Antioxidant Capacity and Natural Sweeteners. Plant<br />
Foods Hum Nutr. 2015;1–8.<br />
100 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 101–104 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
CARACTERIZACION Y ANALISIS SENSORIAL DE GALLETAS HECHAS CON HARINAS DE YUCA,<br />
AVENA Y PLATANO MACHO<br />
Mélanie Frison 1 , Jesús Alfonso Patrón-Vázquez 1 , Teresa del Rosario Ayora-Talavera 1 , Patricia Ocampo 1 , Norberto Ulises<br />
Garcia-Cruz 2 , Neith Aracely Pacheco-López* 1<br />
1<br />
Tablaje Catastral 31264 Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburna Puerto, Parque Científico Tecnológico de Yucatán CP: 97302 Mérida, Yucatán,<br />
México.<br />
2<br />
Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional CINVESTAV. Departamento de Recursos del Mar, Yucatán México.<br />
Autor de contacto: npacheco@ciatej.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En el presente trabajo se compararon harinas de avena, yuca y plátano macho como reemplazo del 40% de harina de trigo en<br />
la elaboración de galletas. La calidad de las galletas fue evaluada mediante el diámetro, el espesor, el coeficiente de expansión,<br />
la dureza y el contenido nutricional de las harinas. Además, se evaluó la preferencia del consumidor mediante análisis<br />
sensorial. El tratamiento afecto significativamente al diámetro y espesor de las galletas (p < 0.05). Los coeficientes de<br />
expansión variaron entre 4.77 (avena) y 5.04 (yuca). Con respecto al a dureza, no se observó diferencia significativa entre las<br />
galletas de avena y las de yuca, siendo más alta que las de plátano. La harina de avena presentó un alto contenido de proteína<br />
(10 g/100 g), fibra dietética (10 g/100 g) y grasa en comparación con la harina de plátano y de yuca que contienen puro<br />
almidón. Finalmente las galletas hechas con harina de avena fueron significativamente preferidas a las de yuca y plátano.<br />
Palabras clave: galletas, sensorial, yuca, avena, plátano<br />
ABSTRACT<br />
In this study, we compared oat, cassava and banana plantain flours as a replacement for 40% of wheat flour in the development<br />
of cookies. The quality attributes of cookies were evaluated in terms of diameter, height, spread ration, hardness and<br />
nutritional characteristics. Besides, preference of the consumer was evaluated with a sensory analysis. The treatment affected<br />
significantly the diameter and height of cookies (p < 0.05). The spread ratio ranged between 4.77 (oat flour) and 5.04 (cassava<br />
flour). For the hardness, no significant difference was observed between oat and cassava cookies, being greater than the<br />
plantain ones. Oat flour presented a high protein (10 g/100 g), dietary fibre (10 g/100 g) and fat contents in comparison with<br />
the plantain and cassava flours, which contain more starch. Finally, cookies made with oat flour were significantly preferred<br />
from the cassava and plantains ones.<br />
Keywords: cookies, sensory, cassava, oat, plantain<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El trigo es el cereal más usado en la elaboración de alimentos<br />
y sobre todo en los productos de panificación, así como en<br />
las galletas. Sin embargo, la harina de trigo es cada vez más<br />
rechazada por su contenido en gluten; por otra parte, el<br />
contenido de fibra se encuentra por debajo en comparación<br />
con otras harinas. En el contexto actual de México, que es un<br />
país afectado por problemas de obesidad tanto en los adultos<br />
como en los niños (INSP, 2012) es una prioridad enfocarse<br />
en cambios en la dieta, mejorando el contenido calórico pero<br />
también la calidad de los nutrientes, con el enfoque de<br />
prevenir enfermedades. Existen otras alternativas<br />
nutrimentales de harinas que podrían sustituir parcialmente o<br />
totalmente la harina de trigo mejorando la composición final<br />
del producto. La avena es una de ellas. Es una fuente de<br />
proteína de alta calidad con aminoácidos esenciales.<br />
Igualmente, tiene un contenido importante e interesante de<br />
fibra, cuyo β-glucano presente beneficios nutricionales<br />
reconocidos. (SAGARPA, 2014). Las fibras tienen<br />
numerosos efectos fisiológicos beneficos en la salud, entre<br />
ellos, actividad anticancerígena, disminuye los trastornos<br />
intestinales, hipoglucemiante, reduce el colesterol sanguíneo<br />
etc. (EUFIC, 2006). La yuca, obtenida de las raíces de la<br />
planta Manihot esculenta, es la tercera fuente más importante<br />
de energía, después del arroz y el maíz, gracias a su alto<br />
contenido en almidón. Además, Yucatán contribuye a la<br />
producción nacional de yuca (2%) (SAGARPA, 2014). El<br />
plátano, producido en gran parte en el sur del país (Chiapas,<br />
Tabasco y Veracruz) se destaca por su contenido elevado de<br />
carbohidratos complejos y de fibra (SIAP, s.f.). El plátano<br />
macho en particular, es reconocido por su alto contenido en<br />
almidón. La incorporación de estas harinas como reemplazos<br />
de la harina de trigo en la formulación de galletas permitiría<br />
mejorar el contenido nutricional y aumentar el contenido de<br />
fibra alimentaria de dichos productos.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
CARACTERIZACION Y ANALISIS SENSORIAL DE GALLETAS HECHAS CON HARINAS DE YUCA, AVENA Y PLATANO MACHO<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Materias primas e ingredientes para la elaboración de galletas<br />
La harina de yuca Manihot esculenta orgánica (Productos<br />
Ecológicos Vida Vida, Oxkutzcab, Yucatán, México)<br />
obtenida de un mercado local y la harina de plátano macho<br />
Musa balbisiana (Pampa Ltda, Colombia) fueron usadas<br />
como tal en la receta. La harina de Avena sativa se obtuvo a<br />
partir de hojuelas de avena compradas en un supermercado<br />
local. Se molieron gracias a una licuadora Osterizer Blender,<br />
y se cribó el polvo obtenido con un tamiz USA Standard Test<br />
Sieve N°35 (500 µm) con el fin de tener una harina<br />
homogénea. El resto de los ingredientes necesarios para el<br />
desarrollo de las galletas fueron comprados localmente.<br />
Preparación de las galletas<br />
Las galletas fueron preparadas basándose en la formulación<br />
reportada por de Handa et al. (2011): primero se mezclaron<br />
la margarina (64g) con el azúcar (80 g) y la lecitina granulada<br />
de soya (1 g) durante 5 minutos usando una batidora eléctrica<br />
Oster. Después se incorporaron las harinas (80 g de harina de<br />
trigo, 40 g de harina de trigo completo y 80 g de la harina<br />
probada), el cloruro de sodio (1.6 g) y el polvo para hornear<br />
(1.2 g). Se añadió 45 g de agua. Se amasó todo por 1 minuto<br />
a baja velocidad. Con respecto al procedimiento, se laminó<br />
la masa y se dejó descansar por 30 min. Luego, se cortaron<br />
discos de 5 cm de diámetro y se hornearon a 175°C por 16<br />
minutos. Una vez frías, las galletas se empacaron y se<br />
sellaron. Al día siguiente se realizaron las mediciones de las<br />
caracterizaciones químicas, físicas y de textura.<br />
Caracterización física de las galletas<br />
El diámetro promedio (mm) de una galleta se midió con un<br />
vernier mediante dos medidas de diámetros. Dichas medidas<br />
se realizaron por triplicado.<br />
El espesor promedio (mm) se midió superponiendo 3 galletas<br />
y dividiéndolo por 3. Esas medidas se realizaron por<br />
triplicado.<br />
El coeficiente de expansión fue determinado como la relación<br />
del diámetro con el espesor.<br />
Caracterización química de las galletas<br />
La actividad de agua (Aw) se midió usando un medidor de<br />
agua Novasina y la humedad utilizando una termobalanza<br />
OHAUS MB45. Las medidas se realizaron por triplicado.<br />
Determinación de las propiedades de textura de las galletas<br />
La textura de las muestras se evaluó con un texturometro<br />
Shimadzu EZ-SX conduciendo una prueba de compresión<br />
llamada flexión en tres puntos para medir la dureza de la<br />
galleta usando una varilla de empuje dentada (toothed push<br />
rod). El soporte inferior fue compuesto de dos hojas cortantes<br />
separadas por 3 cm. El analizador fue programado con un<br />
ciclo de “return to start”, con una velocidad de 1 mm/s y un<br />
desplazamiento de 5 mm. Las medidas fueron realizadas por<br />
triplicado.<br />
Contenido nutricional de las harinas<br />
Se reportaron las informaciones nutricionales de las harinas<br />
proporcionadas por los proveedores.<br />
Análisis sensorial<br />
El análisis fue conducido a escala laboratorio con veintidós<br />
personas, no entrenados. A los panelistas se les presentaron<br />
las tres galletas y se les pidió apuntar el orden de preferencia<br />
de las mismas. Luego se aplicó un sistema de puntaje<br />
presentado en el Cuadro 1 para obtener datos cuantificables.<br />
Cuadro 1. Puntos aplicados a las galletas en función de su orden de<br />
preferencia<br />
Orden de preferencia<br />
Puntos aplicados<br />
1 3<br />
2 2<br />
3 1<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Características físicas, química y de textura<br />
Las galletas de avena presentaron el diámetro y el espesor<br />
más grande, 50.18 ± 0.17 mm y 10.52 ± 0.17 mm<br />
respectivamente, resultando en el coeficiente de expansión<br />
más pequeño (4.77) (Cuadro 2.). Las de yuca presentaron el<br />
diámetro intermedio de 48.81 ± 0.49 m,) con el espesor más<br />
pequeño (9.69 ± 0.02 mm) lo cual resulta en el mayor<br />
coeficiente de expansión (5.04). Galletas con grandes<br />
diámetros y grandes coeficiente de expansión son<br />
consideradas como atributos deseables (Handa, et al., 2011).<br />
El diámetro y el espesor de las galletas fueron<br />
significativamente afectados por el tratamiento (p < 0.05). La<br />
expansión en espesor es debida a la formación de una red con<br />
las proteínas del gluten y el agua. Sin embargo, en las<br />
galletas, se crea una competencia por el agua entre el gluten<br />
y los carbohidratos y fibras. Esos últimos atraen más el agua<br />
resultando en una pequeña expansión de las galletas en<br />
espesor. Además, el tipo de carbohidratos y fibras influye<br />
sobre los resultados, de ahí que se pueda notar diferencias de<br />
composición con las diferentes harinas. La harina de yuca es<br />
más higroscópica que la de plátano, que a su vez es más<br />
higroscópica que la de avena.<br />
Cuadro 2. Evaluación de las características físicas, químicas y de textura de<br />
las cookies en función de la harina incorporada<br />
Tratamientos<br />
Caracteristicas Avena Plátano Yuca<br />
Diámetro (mm) 50.18 ± 0.17ª 47.57 ± 0.09 b 48.81 ± 0.49 c<br />
Espesor (mm) 10.52 ± 0.17ª 9.94 ± 0.12 b 9.69 ± 0.02 c<br />
Coeficiente de<br />
expansión<br />
4.77 4.79 5.04<br />
Humedad (%) 5.39 ± 0.32ª 8.26 ± 0.49 b 7.70 ± 0.10 b<br />
Aw 0.441 ± 0.018ª 0.498 ± 0.01 b 0.489 ± 0.005 b<br />
Dureza (N) 65.16 ± 5.36ª 50.10 ± 2.41 b 61.89 ± 5.69 a<br />
abc<br />
los promedios (n=3) con la misma letra no son significativamente<br />
diferentes (p < 0.05)<br />
102 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
FRISON, M., PATRÓN-VÁZQUEZ, J.A, AYORA-TALAVERA, T.R., OCAMPO, P., GARCIA-CRUZ, N.U. Y PACHECO-LÓPEZ, N.A.<br />
Tanto en los resultados de humedad como de actividad de<br />
agua, las galletas de avena muestran los resultados más bajos<br />
(5.39 ± 0.32 % y 0.441 ± 0.018 respectivamente) siendo<br />
significativamente diferentes de las galletas de plátano y de<br />
yuca (p < 0.05) (Cuadro 2). Esas dos últimas formulaciones<br />
no muestran resultados significativamente diferentes. Las<br />
galletas de plátano y yuca retienen más agua. Esto confirma<br />
los resultados de mediciones de espesor. En efecto, las<br />
harinas de plátano de yuca tienen carbohidratos y fibras más<br />
solubles que la de avena.<br />
Las galletas de avena y yuca no son significativamente<br />
diferentes con respecto a la textura (Cuadro 2). Las galletas<br />
de plátano son significativamente más suaves que las otras<br />
dos (p < 0.05) con una dureza de 50.10 ± 2.41 N. Esto se<br />
puede relacionar con su alto contenido de humedad (8.26%).<br />
Contenido nutricional<br />
En el Cuadro 3 se proporcionan las composiciones de las<br />
harinas usadas en este estudio. El tipo de harina siendo el<br />
único factor que cambia en la receta, sus cambios en<br />
nutrientes impactaron globalmente al producto final. La<br />
harina de avena es la única harina que proporciona la misma<br />
cantidad de proteína que el trigo (10%). Sin embargo,<br />
contiene 8 veces más grasa (aunque su calidad es buena con<br />
una mayoría de grasa poli y monoinsaturada) y 5 veces más<br />
azucares. No obstante, su contenido en fibra dietética supera<br />
las demás representando el 10% del producto. Las harinas de<br />
plátano y yuca se parecen en su composición ya que los<br />
carbohidratos representan la principal fuente de energía con<br />
el 66.7% et 80.9% respectivamente, donde los carbohidratos<br />
son en mayoría almidones, polisacáridos que facilitan la<br />
sensación de saciedad (EUFIC, 2012). La harina de yuca<br />
supera a la harina de trigo con su contenido en carbohidratos<br />
(80.9% contra 71.0% respectivamente). Sin embargo,<br />
contiene 3 veces más fibra dietética (1.8% contra 0.5%).<br />
Cuadro 3. Composiciones reportadas por los proveedores de las harinas de<br />
avena, plátano, yuca y de trigo (por 100 g)<br />
Composición Avena Plátano Yuca Trigo<br />
Proteína (g) 10.0 0.0 1.7 10.0<br />
Grasa Total (g) 8.3 0.0 0.5 1.0<br />
Grasa Saturada (g) 1.7 0.0 0.0 0.1<br />
Grasa poliinsaturada (g) 3.3 0.0<br />
Grasa monoinsaturada (g) 3.3 0.0<br />
Colesterol (mg) 0.0 0.0 0.0<br />
Sodio (mg) 0.0 0.0 1.0 2.0<br />
Carbohidratos Totales (g) 63.3 66.7 80.9 71.0<br />
Azucares (g) 5.0 0.0 0.0 1.0<br />
Fibra dietética (g) 10.0 0.0 1.8 0.5<br />
Análisis sensorial<br />
Las galletas de avena resultaron ser mayormente preferidas a<br />
las de plátano y de yuca como lo presenta el grafico de<br />
medias en la Figura 1. Esto se puede explicar por el hecho de<br />
que la avena es bastante usada en numerosos productos de<br />
panadería y galletas, como sustituto total o parcial de la<br />
harina de trigo. Así, el consumidor se encuentra más<br />
familiarizado con su sabor que con los de plátano o yuca. Eso<br />
se refleja igualmente en el desarrollo científico que presenta<br />
integra la avena al encontrarse numerosos trabajos de<br />
investigación, mientras existen muy pocos para la harina de<br />
plátano o la de yuca.<br />
Figura 1. Resultados del análisis sensorial de preferencia mediante el<br />
grafico de las medias<br />
CONCLUSIONES<br />
Los resultados obtenidos nos permitieron comparar las tres<br />
harinas en su incorporación a una receta de galleta. Aunque<br />
el consumidor pudiera sorprenderse por la cantidad de<br />
carbohidratos de las harinas, hay que subrayar que la calidad<br />
es mejor que la cantidad. En efecto, las harinas contienen<br />
almidones que favorecen la saciedad, así como las fibras que,<br />
además, tienen numerosos beneficios para la salud. El<br />
resultado más interesante es el del análisis sensorial que nos<br />
indica la preferencia del público hacia las galletas de avena.<br />
Sin embargo, en función de la meta buscada para el<br />
desarrollo industrial de una galleta, todas las harinas pueden<br />
encontrar una aplicación. Por ejemplo, la harina de avena<br />
permitiría un aumento de la fibra dietética cuando las de<br />
plátano y yuca pueden incorporarse en galletas sin azúcar<br />
proporcionando una fuente importante de energía.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y<br />
Diseño del Estado de Jalisco A.C., por proporcionar los<br />
recursos para realizar este trabajo.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
EUFIC, 2006. Fibra alimentaria – su función en una dieta sana.<br />
[En línea]<br />
Available at: http://www.eufic.org<br />
[Último acceso: 24 Agosto 2016].<br />
EUFIC, 2012. Les glucides. [En línea]<br />
Available at: http://www.eufic.org<br />
[Último acceso: 24 Agosto 2016].<br />
Handa, C., Goomer, S. & Siddhu, A., 2011. Effects of wholemultigrain<br />
and fructooligosaccharide incorporation on the<br />
quality and sensory attributes of cookies. Food Science and<br />
Technology Research, 17(1), pp. 45-54.<br />
INSP, 2012. Encuesta Nacional de Salud y Nutricion, Mexico:<br />
INSP.<br />
SAGARPA, 2014. Convocatorias cerradas SAGARPA -<br />
CONACYT. [En línea]<br />
Available at: http://conacyt.gob.mx/<br />
[Último acceso: 24 Agosto 2016].<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 103
CARACTERIZACION Y ANALISIS SENSORIAL DE GALLETAS HECHAS CON HARINAS DE YUCA, AVENA Y PLATANO MACHO<br />
Secretaria de Economia, 2012. Monografia del sector platano en<br />
México: Situacion actual y oportunidades de mercado, s.l.: s.n.<br />
SIAP, s.f. Oro no es, plata no es. [En línea]<br />
Available at: http://www.siaprendes.siap.gob.mx/<br />
[Último acceso: 24 Agosto 2016].<br />
104 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 105–107 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
DETERMINACION DEL PODER EDULCORANTE DE UN EXTRACTO CRUDO ACUOSO DE Stevia<br />
rebaudiana MEDIANTE ANALISIS SENSORIAL<br />
Mélanie Frison 1 , Nelly Carolina Medina-Torres 1 , Jesús Alfonso Patrón-Vázquez 1 , Teresa del Rosario Ayora-Talavera 1 ,<br />
Norberto Ulises García-Cruz 2 , Neith Aracely Pacheco-López* 1<br />
1<br />
Tablaje Catastral 31264 Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburna Puerto, Parque Científico Tecnológico de Yucatán CP: 97302 Mérida, Yucatán,<br />
México.<br />
2<br />
Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional CINVESTAV. Departamento de Recursos del Mar, Yucatán México.<br />
Autor de contacto: npacheco@ciatej.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En el presente estudio se determinó el poder edulcorante de un extracto crudo acuoso de Stevia rebaudiana para su posible<br />
aplicación como edulcorante, permitiendo disminuir el aporte calórico en un producto alimenticio. Para lo cual se entrenó un<br />
panel de siete personas con la finalidad de reconocer la intensidad del sabor dulce mediante varias soluciones de sacarosa,<br />
como parámetro de referencia. De esta prueba, seis personas fueron seleccionadas para seguir con la determinación del poder<br />
edulcorante del extracto crudo acuoso de stevia. La determinación se hizo en tres etapas. Primero se les entregó una solución<br />
de sacarosa al 22% y se les pidió que la asemejaban con una de las 5 soluciones de extracto crudo presentadas (10 al 80%).<br />
Los resultados no fueron concluyentes, así que se cambió la prueba. Se les entregó una solución de extracto crudo al 20% y<br />
se les pidió que la asemejaban con una de las 5 soluciones de sacarosa presentadas (5 al 30%). Los resultados indicaron una<br />
correlación con la solución de sacarosa al 10% por 33% de los panelistas, al igual que la solución de sacarosa al 15%. Así que<br />
se hizo una última prueba con 5 soluciones de sacarosa concentradas del 9 al 15%. Finalmente, los panelistas indicaron con<br />
una respuesta del 42% la similitud del extracto crudo al 20% con la solución de sacarosa al 13% dando un poder edulcorante<br />
de 0.65.<br />
Palabras clave: stevia, extracto crudo, entrenamiento, análisis sensorial, apareamiento<br />
ABSTRACT<br />
In this study, the sweetness of an aqueous crude extract of Stevia rebaudiana was determined for its possible application as<br />
sweetener, allowing to lower the caloric part in a food product. First, a panel composed of seven persons was trained with the<br />
purpose of recognizing the sweet taste intensity of several sucrose solutions, the reference parameter. From this test, six<br />
persons were selected to determinate the sweetness of the stevia extract. Determination took place in three steps. First, a 22%<br />
sucrose solution was presented to the panel and they were asked to choose a similar solution among 5 of stevia extract (10 to<br />
80%). Results weren’t concluding so the test was changed. A 20% stevia extract solution was presented and they had to choose<br />
a similar one among 5 sucrose solutions (5 to 30%). Results indicated a correlation with the 10% sucrose solution for 33% of<br />
the panel, as the same for the 15% sucrose solution. Finally, 5 sucrose solutions were presented, concentrated from 9 to 15%.<br />
42% of the panel indicated a similitude of the 20% crude extract solution with the sucrose solution at 13%, giving 0.65 as<br />
sweetening power.<br />
Keywords: stevia, crude extract, training, sensory analysis, coupling<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Stevia rebaudiana (Bertoni) es una planta de la familia<br />
Asteraceae que actualmente es ampliamente utilizada como<br />
edulcorante de mesa pero también es incluida en numerosos<br />
productos industriales como sustituto del azúcar. Es<br />
considerado un producto natural, en comparación con otros<br />
edulcorantes artificiales como la sucralosa, el aspartame o el<br />
acesulfame K que además, presentan numerosas<br />
contradicciones con respecto a su impacto sobre la salud. Sin<br />
embargo, la stevia presenta un inconveniente mayor, su sabor<br />
amargo, debido en parte a los steviosidos (Lemus-Mondaca,<br />
Vega-Galvez, Zura-Bravo, & Ah-Hen, 2012). Es por esa<br />
razón que se busca obtener extractos cada vez más puros de<br />
rebaudioside A cuyo poder edulcorante varia entre 250 y 450,<br />
y que representa el segundo glicosido más abundante después<br />
de los steviosidos (Lemus-Mondaca, Vega-Galvez, Zura-<br />
Bravo, & Ah-Hen, 2012). Existen diversas maneras de<br />
extraer los glicosidos como las reportan Lemus-Mondaca et<br />
al. (2012). El extracto crudo es el resultado de la primera fase<br />
de extracción con agua que podría tener aplicación en la<br />
industria alimentaria, permitiendo sustituir la sacarosa e<br />
impactando positivamente el contenido energético. Sin<br />
embargo, para conocer la tasa de sustitución es más práctico<br />
conocer el poder edulcorante como se propone en el presente<br />
documento.<br />
METODOLOGÍA<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
DETERMINACION DEL PODER EDULCORANTE DE UN EXTRACTO CRUDO ACUOSO DE STEVIA REBAUDIANA MEDIANTE ANALISIS SENSORIAL<br />
Preparación del extracto crudo de stevia<br />
El extracto crudo (EC) se obtuvo en el laboratorio a partir de<br />
Stevia rebaudiana. En primer lugar, las hojas se secaron<br />
mediante la utilización de un horno de secado por convección<br />
(marca Jersa) y fueron molidas en un molino (marca Pulvex).<br />
Luego se hizo la extracción con agua. Después del tiempo<br />
determinado en trabajos previos, el extracto se centrifugó<br />
para recuperar el mayor contenido de glicosidos.<br />
Determinación del poder edulcorante<br />
El poder edulcorante (PE) permite comparar el dulzor de una<br />
sustancia en comparación con la sacarosa, referencia y se<br />
calcula de acuerdo a la siguiente formula:<br />
PE =<br />
Concentracion de sacarosa<br />
Concentracion de la sustancia ×100<br />
Entrenamiento de los panelistas<br />
A siete personas se les entregaron 6 soluciones de sacarosa<br />
(sustancia de referencia en término de dulzor) al 1%, 5%,<br />
10%, 15%, 22%, 30%. Las muestras estaban identificadas<br />
con tres números y el panel debía ordenarlas por orden<br />
creciente de dulzor. Las pruebas se realizaron dos veces al<br />
día, por duplicado. Después de la obtención de los resultados,<br />
seis de las siete personas fueron seleccionadas para seguir<br />
con la determinación del poder edulcorante del EC.<br />
Determinación del poder edulcorante del extracto crudo<br />
La determinación del poder edulcorante del EC se realizó en<br />
las siguientes etapas.<br />
Primero, se presentaron a los panelistas cinco<br />
concentraciones de EC en el orden creciente de dulzor: 10%,<br />
20%, 40%, 60%, 80%. Se entregó la solución de sacarosa al<br />
22% y se les pidió que identificaran la concentración a la cual<br />
esta se asemejaba más en dulzor.<br />
Posteriormente, se presentaron a los panelistas cinco<br />
concentraciones de sacarosa en el orden creciente de dulzor:<br />
5%, 10%, 15%, 22%, 30%. Se entregó la solución de EC al<br />
20% y se les pidió que identificaran la concentración a la cual<br />
esta se asemejaba más en su dulzor. Este experimento se<br />
realizó dos veces por día.<br />
Finalmente se presentaron a los panelistas cinco<br />
concentraciones de sacarosa: 9%, 10%, 12%, 13%, 15%. Se<br />
entregó la solución de EC al 20% y se les pidió que<br />
identificaran la concentración a la cual esta se asemeja más<br />
en su dulzor. Este experimento se realizó en la mañana por<br />
duplicado.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Entrenamiento<br />
En una primera etapa, un entrenamiento fue necesario e<br />
importante para que los panelistas se familiarizaron con el<br />
sabor dulce. El panelista uno tuvo los resultados más bajos y<br />
por debajo del 50% (Cuadro 1). Se consideró como incapaz<br />
de hacer la diferencia entre varios niveles de dulzor y por lo<br />
que no fue apto para poder parear soluciones de sacarosa y<br />
de extracto crudo con el fin de determinar el poder<br />
edulcorante. En cuanto a los otros panelistas que presentaron<br />
errores, estos tuvieron lugar en las concentraciones más altas,<br />
lo que puede deberse a que empieza a aparecer la saturación<br />
de los receptores en la lengua. El 43% de nuestros panelistas<br />
lograron proporcionan resultados perfectos en las cuatro<br />
pruebas realizadas.<br />
Cuadro 1. Resultados del entrenamiento con el número de error por prueba<br />
y por panelista, el total de los errores y el porcentaje de éxito<br />
Panelista<br />
Numero de errores<br />
Prueba<br />
1 2 3 4<br />
Total<br />
errores<br />
% éxito<br />
1 2 3 6 4 15 37.50<br />
2 0 0 2 2 2 91.67<br />
3 0 0 0 0 0 100.00<br />
4 0 4 2 2 8 66.67<br />
5 2 2 2 2 8 66.67<br />
6 0 0 0 0 0 100.00<br />
7 0 0 0 0 0 100.00<br />
Determinación del poder edulcorante del extracto crudo<br />
En el Cuadro 2 se presentan los resultados del análisis<br />
sensorial de apareamiento entre las soluciones de EC y una<br />
solución de sacarosa al 22%. Es posible observar que 25% de<br />
los panelistas apareaban el sabor dulce con la solución de EC<br />
al 40%, 25% con la al 60% y 25% con la al 80%. Esos<br />
resultados son muy dispersos. En efecto, las plantas<br />
contienen numerosos compuestos como los fenoles,<br />
flavonoides, terpenes etc. que les dan un sabor amargo o<br />
astringentes (Drewnowski & Gomez-Carneros, 2000). El<br />
extracto crudo acuoso, aunque fue centrifugado, no está<br />
purificado. Entonces, puede que esos componentes siguen<br />
presentes en el extracto, siendo de mayor cantidad que los<br />
glicosidos, responsables del dulzor, confiriéndolo un sabor<br />
amargo muy fuerte que confunde a los panelistas.<br />
Por lo tanto, se decidió trabajar con una solución de EC al<br />
20% fija con el fin de correlacionarla con una solución de<br />
sacarosa. Los resultados obtenidos indicaron 33% de<br />
panelistas que apareaban la solución de EC con la solución<br />
de sacarosa al 10% y 33% con la de 15% (Cuadro 3).<br />
Para perfeccionar el resultado se hizo una última prueba<br />
reduciendo la amplitud de las concentraciones de sacarosa,<br />
dificultando la prueba. Sin embargo, se obtuvieron mejores<br />
resultados ya que el 42% de los panelistas apareaban la<br />
solución de EC al 20% con la solución de sacarosa al 13% y<br />
25% la apareaban con la solución de sacarosa al 12% (Cuadro<br />
4). Por lo tanto, el poder edulcorante del EC crudo de Stevia<br />
rebaudiana se encuentra entre 0.60 y 0.65.<br />
106 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
MÉLANIE FRISON, M, MEDINA-TORRES, N.C., PATRÓN-VÁZQUEZ, J.A., AYORA-TALAVERA, T.R., GARCÍA-CRUZ, N.U. Y PACHECO-LÓPEZ, N.A<br />
Cuadro 2. Porcentajes de apareamiento entre las soluciones de extracto<br />
crudo y la solución de sacarosa al 22%<br />
Concentración<br />
de EC (%)<br />
Poder<br />
edulcorante<br />
Apareamiento con la<br />
solución de sacarosa al 22%<br />
10 2.2 0 %<br />
20 1.10 8 %<br />
40 0.55 25 %<br />
60 0.37 25 %<br />
80 0.28 25 %<br />
>0.28 17 %<br />
Cuadro 3. Porcentaje de apareamiento de las soluciones de sacarosa con la<br />
solución de EC al 20%<br />
Concentración de<br />
sacarosa (%)<br />
Poder<br />
edulcorante<br />
Apareamiento con la<br />
solución de EC al 20%<br />
5 0.25 8 %<br />
10 0.50 33 %<br />
15 0.75 33 %<br />
22 1.10 25 %<br />
30 1.50 0 %<br />
En el experimento de Mogra y Dashora (2009) una solución<br />
de 1.5 mL de extracto de stevia en 100 mL de agua es<br />
considerada equivalente a una solución de sacarosa de 5000<br />
mg en 100 mL. En el estudio de Abdel-Salam et al. (2009),<br />
reemplazan, en su formulación de pastel de yogurt, 200 g de<br />
azúcar por 100 mL de extracto crudo. Aunque en estos<br />
estudios el extracto crudo parece más potente que la sacarosa,<br />
el proceso de obtención puede explicar la diferencia, ya que,<br />
la forma inicial de la stevia así como la concentración del<br />
extracto pueden influir en el resultado.<br />
Cuadro 4. Porcentaje de apareamiento de las soluciones reducidas con la<br />
solución de EC a 20%<br />
Concentración de<br />
sacarosa (%)<br />
Poder<br />
edulcorante<br />
Apareamiento con la<br />
solución de EC al 20%<br />
9 0.45 17 %<br />
10 0.50 8 %<br />
12 0.60 25 %<br />
CONCLUSIONES<br />
El presente estudio nos proporcionó información del poder<br />
edulcorante de un extracto crudo, al dar un valor de 0.65. Al<br />
día de hoy no existen muchos trabajos sobre la determinación<br />
del poder edulcorante de la hoja de stevia o del extracto crudo<br />
acuoso de stevia. Los trabajos se enfocan más en la<br />
determinación del poder edulcorante o de la aplicación de las<br />
moléculas de intereses que son los glicosidos. No obstante,<br />
el extracto crudo podría tener una aplicación general como<br />
sustituto de azúcar en alimentos. Así que sería interesante<br />
estudiar las posibilidades y la aceptación por el consumidor.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y<br />
Diseño del Estado de Jalisco A.C., por proporcionar los<br />
recursos para realizar este trabajo.<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
Abdel-Salam, A. M., Ammar, A. S., & Galal, W. K. (2009).<br />
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functional yoghurt cake. J Food Agric Environ, 7(2): 218-221.<br />
Crammer, I., & Ikan, R. (1986). Sweet glycosides from the stevia<br />
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Lemus-Mondaca, R., Vega-Galvez, A., Zura-Bravo, L., & Ah-<br />
Hen, K. (2012). Stevia rebaudiana Bertoni, source of a highpotency<br />
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Savita, S. M., Sheela, K., Sunanda, S., Shankar, A. G., &<br />
Ramakrishan, P. (2004). Stevia rebaudiana - A functional<br />
component for food industry. J Hum Ecol, 15(4): 261-264.<br />
13 0.65 42 %<br />
15 0.75 8 %<br />
Adicionalmente, a partir de este resultado, se pudo calcular<br />
el poder edulcorante próximo teórico de la hoja, que en<br />
nuestro caso fue de 15.5. Savita et al. (2004) hicieron un<br />
análisis sensorial de hoja de stevia que proporciono un poder<br />
edulcorante de 20 y de acuerdo a Crammer y Ikan (1986), el<br />
polvo de hoja tiene un poder edulcorante entre 10-15.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 107
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ENZIMÁTICA Y MICROBIANA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 107 – 110 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD PROTEOLÍTICA DE EXTRACTOS CRUDOS DE CHAYA (Cnidoscolus<br />
chayamansa) VARIEDAD MANSA Y PICUDA<br />
Ramírez-Benítez, J.E 1 ., Cab-Baqueiro, S. 1 , Rodríguez-Ávila, N.L. 2 , Lizama-Uc, G 3 , Rincon-Arriaga, S. 3<br />
1<br />
Universidad Autónoma de Campeche, FCQB, Av. Agustín Melgar s/n entre Calle 20 y Juan de la Barrera. Col. Buenavista. CP 24039, San Francisco de<br />
Campeche, Campeche.<br />
2<br />
Instituto Tecnológico de Chiná. Calle 11 s/n entre 22 y 28 Chiná, Campeche.<br />
3<br />
Instituto Tecnológico de Mérida. Av. Tecnológico Km. 4.5 S/N CP 97118, Mérida, Yucatán.<br />
Autor de contacto: jeramire@uacam.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Las enzimas proteolíticas han demostrados ser un recurso valioso a nivel industrial y la búsqueda de nuevas fuentes<br />
para su obtención se hace pertinente, en el presente trabajo se evaluó la actividad proteolítica de Cnidoscolus<br />
chayamansa var. Mansa y picuda. Se pudo determinar que existe actividad de proteasas en hojas y tallos de las<br />
dos variedades de Chaya, Mansa y Picuda. También se determinó que existe mayor contenido de proteínas en los<br />
tallos de la variedad Picuda así como de mayor actividad específica en esta variedad que en la variedad Mansa. Se<br />
puede inferir que la actividad observada en extractos de Chaya Mansa y en especial de Chaya Picuda, son<br />
comparables a la de los extractos de papaína y bromelaína.<br />
Palabras clave: chaya, proteasa, kunitz.<br />
ABSTRACT<br />
Proteolytic enzymes have proved to be an industrial valuable resource. In the present work proteolytic activity was assessed<br />
for Cnidoscolus chayamansa var. Mansa and Picuda. It was determined protease activity in leaves and stems of the two<br />
varieties of Chaya, Mansa and Picuda. It was also determined that there is a higher protein content in the stems of the Picuda<br />
variety and higher specific activity. It can be inferred that the observed activity in extracts from Mansa and especially Picuda<br />
are comparable to that of papain and bromelain extracts.<br />
Keywords: Chaya, protease, Kunitz.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Dentro del grupo de las hidrolasas se encuentran las enzimas<br />
proteolíticas también denominadas proteasas, proteinasas o<br />
peptidasas. Estas enzimas se caracterizan porque catalizan<br />
específicamente la hidrólisis del enlace peptídico. Se han<br />
utilizado desde tiempos muy antiguos en un gran número de<br />
procesos biotecnológicos. Entre los más conocidos pueden<br />
citarse: el ablandamiento de carnes, la elaboración de<br />
cerveza, la panificación, la elaboración de quesos y la<br />
obtención de proteínas modificadas en la industria<br />
alimentaria. También se utilizan como aditivos en polvos<br />
detergentes, en el tratamiento de efluentes industriales, en el<br />
proceso de manufactura de cueros, en la industria textil y más<br />
recientemente en la síntesis de péptidos en medios no<br />
convencionales (1, 2). Las enzimas proteasas utilizadas en la<br />
industria de los alimentos son en su mayoría de origen<br />
vegetal (papaína, bromelaína, ficina). Es de gran interés la<br />
búsqueda de nuevas fuentes de proteasas para incrementar la<br />
diversidad de aplicaciones para este grupo de enzimas. El<br />
objetivo del presente trabajo es determinar la existencia de<br />
actividad de proteasa en extractos procedentes de chaya<br />
(Cnidoscolus chayamansa), empleando diferentes tejidos de<br />
variedades domésticas y silvestres de esta planta.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se colectaron hojas, tallos y látex de plantas de Chaya<br />
silvestre en la localidad de Tenabo, Campeche. Las muestras<br />
fueron tomadas de plantas de las variedades picuda y mansa.<br />
Las hojas y los tallos fueron disectados y colocados en bolsas<br />
de plástico, y almacenadas en hielo para su transporte Los<br />
tejidos disectados de Chaya fueron macerados con nitrógeno<br />
líquido en mortero hasta obtener un polvo fino. Se mezcló 1<br />
gr de tejido pulverizado a 3 mL de amortiguador a una<br />
concentración de 50 mM, ensayando soluciones de diferente<br />
amortiguador: Fosfato de potasio (pH 6, 7 y 8), Tris-HCl (pH<br />
8 y 9), y carbonato de sodio (pH 9, 10 y 11) (3). Después, la<br />
suspensión se colocó dentro de un tubo Eppendorf que<br />
previamente se le añadió 1% polivinilpirrolidina (PVP) al<br />
filtrado. La mezcla se centrifugó a 10,000 RPM por 10 min.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD PROTEOLÍTICA DE EXTRACTOS CRUDOS DE CHAYA (CNIDOSCOLUS CHAYAMANSA) VARIEDAD MANSA Y PICUDA<br />
El sobrenadante se colectó y mezcló con glicerol en<br />
proporción 9:1, almacenando las muestras a -20°C.<br />
Para determinar la actividad de proteasa, se utilizó el método<br />
de Kunitz (4). Éste método se basa en que la proteólisis de<br />
caseína libera aminoácidos aromáticos o péptidos en la<br />
solución que absorben a 280 nm y no precipitan con ácido<br />
tricloroacético (TCA), por lo que si hay actividad proteolítica<br />
se incrementa la absorbancia. Se mezclaron 30 µg de proteína<br />
total de los extractos con 10 µL de la muestra en glicina 1 M<br />
(pH 9.2) y 225 µL de caseína al 5% en amortiguador de<br />
fosfatos 50 mM (pH 7.4) y agua destilada c.b.p 500 µL. Se<br />
incubaron las muestras a 37 °C durante 1 hora.<br />
Posteriormente se añadieron 700 µL de TCA al 5%, y las<br />
muestras se centrifugaron a 10,000 RPM por 5 minutos y la<br />
absorbancia del sobrenadante se midió a 280 nm. Se<br />
determinó la variación de Abs/min mediante la fórmula<br />
siguiente:<br />
Azules) presentan ligeramente mayor actividad específica de<br />
proteasa que la variedad de la Chaya Picuda (Barras Rojas).<br />
En el caso de la Chaya Mansa con todos los Amortiguador<br />
usados presenta actividad proteolítica. Sin embargo en los<br />
tejidos de hojas de las dos variedades se presenta mayor<br />
actividad a pH alcalinos (pH 9 y 10).<br />
Abs/min = (Absfinal- Absinicial)/(60 min)<br />
Las actividades proteolíticas (en Abs/min) fueron divididas<br />
entre 0.030 mg de proteína añadidos a cada ensayo. Una<br />
unidad de actividad específica Kunitz se define como el<br />
cambio de 0.1 unidades de absorbancia por minuto a 37 ºC<br />
por mg de proteína.<br />
Se hicieron 3 réplicas por cada experimento.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Al observar las plantas de Chaya variedades Mansa y Picuda<br />
seleccionadas para la colecta de tejido, se observó que la<br />
morfología de los tallos también varió considerablemente<br />
entre variedades. Los tallos de Chaya variedad Picuda<br />
tuvieron peciolos más largos y con espinas abundantes (20-<br />
25 cm, Figura 1A), mientras que en Chaya Mansa fueron<br />
cortos y sin espinas prominentes (10-12 cm, Figura 1A). Los<br />
segmentos internodales también son más largos en Chaya<br />
var. Picuda, dando lugar a plantas altas y poco frondosas<br />
(Figura 1B), mientras que las plantas de Chaya var. Mansa<br />
son pequeñas y frondosas (Figura 1C).<br />
Se observó que los tejidos de hoja de ambas variedades tienen<br />
mayor contenido de proteínas en los extractos crudos,<br />
probablemente debido a una mayor actividad metabólica en<br />
este órgano en comparación con aquella en los tallos (Figura<br />
2).<br />
Comparando las dos variedades, se observó que usando<br />
amortiguadores con un pH ligeramente alcalino se pueden<br />
obtener mejores resultados en la extracción. A pesar de ello,<br />
es en la variedad Mansa donde extrajo una mayor cantidad<br />
de proteínas.<br />
En la figura 3 puede notarse la actividad Proteolítica de las<br />
hojas de Chaya Mansa con todos los amortiguadores usados.<br />
Se observó que las hojas de la variedad Chaya Mansa (Barras<br />
Figura 1. Morfología de los peciolos y tallos de las plantas de Chaya: A)<br />
Peciolos de Chaya Mansa y Picuda. Plantas de Chaya B) Picuda y C) Mansa<br />
utilizadas en este estudio.<br />
Figura 2. Contenido de proteína total de los extractos crudos de tejidos de<br />
Chaya Mansa y Picuda. La tabla muestra los valores del contenido de<br />
proteína total en mg/mL. N.D. No detectado.<br />
Comparando las dos variedades, se observó que usando<br />
amortiguadores con un pH ligeramente alcalino se pueden<br />
obtener mejores resultados en la extracción. A pesar de ello,<br />
es en la variedad Mansa donde extrajo una mayor cantidad<br />
de proteínas.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 109
RAMÍREZ-BENÍTEZ, J.E., CAB-BAQUEIRO, S., RODRÍGUEZ-ÁVILA, N.L., LIZAMA-UC, G3, RINCON-ARRIAGA, S.<br />
Figura 3. Actividad proteolítica de Hojas de las variedades Mansa y Picuda,<br />
determinadas por el método de Kunitz. Las columnas representan el<br />
promedio de tres réplicas y las barras de error representan la desviación<br />
estándar de las determinaciones. N/D: No detectado.<br />
Por otro lado, en los tallos es muy notoria la diferencia entre<br />
las dos variedades en cuanto a la actividad, ya que los tallos<br />
de la Chaya Picuda que presentan mayor actividad específica,<br />
es decir, catalizan con mayor rapidez la caseína, que fue el<br />
sustrato usado para este ensayo (Figura 4).<br />
En la variedad Picuda se observó que a pH neutros es donde<br />
se presenta una mayor actividad específica siendo en el<br />
amortiguador Fosfato pH 7 en donde presentó el triple de<br />
actividad que los tallos de la variedad Mansa.<br />
Mansa y la Picuda, y de las dos variedades se usaron tanto las<br />
hojas como los tallos.<br />
Se pudo observar que la variedad silvestre presenta una<br />
mayor actividad de proteasa, a diferencia de la variedad<br />
domesticada. Esto es entendible, dado que el látex contiene<br />
diferentes mecanismos de defensa en contra de la herbivoría,<br />
como enzimas proteolíticas que desalientan al herbívoro<br />
cuando ingiere un bocado de la planta (5).<br />
Como se reportó por estudios del Instituto Politécnico<br />
Nacional, la actividad de extractos de piña (nombrada<br />
bromelaína) y papaya (nombrada papaína) mostraron una<br />
actividad de 3.073 y 1.283 Unidades Kunitz/mg proteína (6).<br />
De acuerdo con la figura 3, las actividades de los extractos<br />
de hoja de Chaya Mansa estuvieron en un intervalo de 0.387<br />
a 1.34 Unidades Kunitz/mg proteína. Sorprendentemente,<br />
en tallos de Chaya Picuda, la actividad proteolítica tuvo un<br />
máximo de 1.96 Unidades Kunitz/mg proteína (Figura 4).<br />
CONCLUSIONES<br />
Se pudo determinar que existe actividad de proteasas en hojas<br />
y tallos de las dos variedades de Chaya, Mansa y Picuda.<br />
También se determinó que existe mayor contenido de<br />
proteínas en los tallos de la variedad Picuda así como de<br />
mayor actividad específica en esta variedad que en la<br />
variedad Mansa. Se puede inferir que la actividad observada<br />
en extractos de Chaya Mansa y en especial de Chaya Picuda,<br />
son comparables a la de los extractos de papaína y<br />
bromelaína.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Figura 4. Actividad proteolítica de Tallos de las variedades Mansa y Picuda,<br />
determinadas por el método de Kunitz. Las columnas representan el<br />
promedio de tres réplicas y las barras de error representan la desviación<br />
estándar de las determinaciones. N/D No detectado.<br />
Iturbe-Chiñas y López-Munguía (4) observaron que el pH<br />
óptimo para encontrar actividad en esta planta está entre 7.5<br />
y 8, usando el método de Anson para su determinación. Sin<br />
embargo, en nuestro estudio, se pudo observar que los pH<br />
ligeramente alcalinos favorecen la extracción de proteínas. A<br />
diferencia del artículo se usaron dos variedades de planta: la<br />
1. Guzmán, F., Barberis, S., & Illanes, A. (2007). Peptide synthesis:<br />
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6. Departamento de Bioquímica. (2011, 21/09/2011).<br />
Determinación de la actividad de enzimas proteolíticas. Método<br />
de Kunitz. Laboratorio de Métodos de Análisis. Escuela Nacional<br />
de Ciencias Biológicas-IPN, México, DF.<br />
110 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ENZIMÁTICA Y MICROBIANA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 111 – 113 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
TRATAMIENTO ENZIMÁTICO Y MICROBIANO DE UN EFLUENTE SINTÉTICO CON FENOLES<br />
Patricia Calderón, Wendy Ancona, Gabriel Lizama, Gerardo Rivera, Sara Solís<br />
División de Estudios de Posgrado e Investigación. Instituto Tecnológico de Mérida. Km 5 carretera Mérida-progreso s/n. C.P. 97118. Tel (999)9645006.<br />
Autor de contacto: sara.elena.solis@gmail.com.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Los fenoles representan una fuente de contaminación que proviene de diversos efluentes de la industria química, textil y<br />
farmacéutica. Con el fin de desarrollar procesos sustentables, en este estudio se llevaron a cabo tratamientos de un efluente<br />
sintético que contenía mezclas de fenoles. Se desarrollaron cultivos usando micelio del hongo Trametes hirsuta Bm2 en<br />
medios con mezclas de siringaldehído,2, 6 dimetoxifenol ácido p-cumárico, ácido vainíllico, a concentraciones 50, 250 y 500<br />
M. La presencia de fenoles inhibió fuertemente el crecimiento del hongo, sin embargo, éste logró remover el 50% de la<br />
mezcla desde las 24h de cultivo. El tratamiento de fenoles con enzimas lacasas producidas por T. hirsuta fue muy eficiente,<br />
ya que se logró remover el 100% de fenoles desde el inicio del tratamiento. Estos resultados muestran el potencial de este<br />
hongo nativo en la biorremediación de efluentes que contienen fenoles.<br />
Palabras clave: fenoles, remoción, Trametes hirsuta Bm2, lacasa, biomasa<br />
ABSTRACT<br />
Phenols are a source of pollution contained in effluents from the chemical, textile and pharmaceutical industry. In order to<br />
develop sustainable processes, in this study were carried out enzymatic and microbial treatments of a synthetic effluent<br />
containing mixtures of phenols. Cultures were developed using mycelium from T. hirsuta Bm2 in YMPG media with mixtures<br />
syringaldehyde, 2, 6 dimethoxyphenol, p-coumaric acid, vanillic acid 50, 250 and 500 M. Phenols strongly inhibited fungal<br />
growth, however it was able to remove 50% of the mixture from 24h culture. Treatment of phenols with laccase enzymes<br />
produced by T. hirsuta was very efficient, it was possible to remove 100% of phenols from the start of treatment. These results<br />
showed the potential of this native fungus in the bioremediation of effluents containing phenols.<br />
Keywords: phenols, removal, Trametes hirsuta Bm2, laccase, biomass<br />
Introducción. El incremento en la actividad antropogénica<br />
ocasiona graves problemas de contaminación del aire, suelo<br />
y el agua. Las industrias como la farmacéutica, perfumería,<br />
textil y otras, liberan compuestos fenólicos que son muy<br />
tóxicos aún a concentraciones relativamente bajas, incluso<br />
algunos han sido descritos como cancerígenos (Mohan et al.,<br />
2004). Por esta razón es necesario el desarrollo de<br />
tratamientos eficaces, sustentables y rentables a fin de<br />
eliminar estos contaminantes y recuperar las aguas tratadas.<br />
Actualmente destaca el uso de hongos de la podredumbre<br />
blanca que son capaces de eliminar o reducir la concentración<br />
de compuestos xenobióticos y recalcitrantes además de que<br />
son inocuos y producen pocas cantidades de lodos<br />
(Morazova et al., 2007). La aceptación creciente de estos<br />
organismos en procesos de tratamiento se debe a que los<br />
hongos poseen un sistema enzimático extracelular de carácter<br />
no específico, capaz de romper una gran cantidad de enlaces<br />
diferentes y, por lo tanto, de degradar una gran variedad de<br />
compuestos orgánicos como los que están presentes en los<br />
efluentes. Phanerochaete chrysosporium, Trametes hirsuta y<br />
Pleurotus spp. son los hongos que se han identificado con<br />
mayores potencialidades para ser empleados con estos fines.<br />
La capacidad de estos hongos de eliminar fenoles puede ser<br />
debida a que estos compuestos son adsorbidos al micelio, a<br />
la acción de enzimas especialmente las lacasas y/o que<br />
pueden ser usados como fuente de carbono para el<br />
crecimiento del hongo. Recientemente Ergül et al., 2010,<br />
mostraron la eficiencia de las lacasas en la desfenolización y<br />
decoloración de aguas residuales que se generan durante la<br />
obtención de aceite de oliva. La aplicación de los hongos<br />
como Pleurotus y Aspergillus también ha permitió eliminar<br />
altas concentraciones de fenoles en las aguas residuales que<br />
genera el proceso de coquización (Lu et al., 2009)<br />
En trabajos previos, se aisló el hongo Trametes hirsuta Bm2,<br />
que produce lacasas extracelulares cuando crece en medios<br />
inducidos con salvado de trigo y otros sustratos<br />
agroindustriales. Este hongo es capaz de decolorar tintes y<br />
efluentes textiles. En base a lo anterior es importante explorar<br />
alternativas para que la aplicación de este hongo, ya sea de<br />
las lacasas o el micelio fúngico, sea una realidad como una<br />
opción rentable y sustentable para el tratamiento de efluentes<br />
con alto contenido de fenoles.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
TRATAMIENTO ENZIMÁTICO Y MICROBIANO DE UN EFLUENTE SINTÉTICO CON FENOLES<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Para el tratamiento microbiano se utilizó micelio de 48 horas.<br />
Se realizó un cultivo en medio YMPG suplementado con el<br />
efluente sintético a concentración final de 50, 250 y 500 M.<br />
El tiempo de tratamiento fue de 72 horas y se muestreó cada<br />
24 horas. Los medios no inoculados se usaron como control.<br />
Se cuantificaron fenoles totales con el reactivo de Folin-<br />
Ciocalteu (Singlenton & Rossi, 1965) y se determinó<br />
actividad de lacasa por espectrofotometría (Coll et al., 1993).<br />
Una unidad de actividad de lacasa es la cantidad de la enzima<br />
que oxida 1 µmol de ABTS/ml/min, bajo las condiciones de<br />
ensayo. La producción de lacasas se realizó con el cultivo del<br />
hongo en medio con salvado de trigo en buffer de fosfatos<br />
pH 6 y 35ºC (Zapata Castillo, 2012). El tratamiento<br />
enzimático del efluente sintético se realizó en tubos de<br />
ensayo a las concentraciones de fenol antes mencionadas y<br />
se adicionaron 500 l del extracto enzimático. El tratamiento<br />
fue durante 72 horas, tomando alícuotas cada 24 horas y se<br />
cuantificaron fenoles totales. Se tomó como control los tubos<br />
de ensayo con la mezcla de fenoles sin el extracto enzimático.<br />
(A)<br />
(B)<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
La figura 1 muestra los resultados del tratamiento de fenoles<br />
durante el cultivo del hongo T. hirsuta. Se observó una<br />
reducción del contenido fenólico en las tres concentraciones<br />
evaluadas. El hongo fue capaz de reducir el 50% de estos<br />
compuestos desde las primeras 24 h del cultivo. En los<br />
extractos libres de células no se detectó actividad de lacasas,<br />
por lo que es muy probable que los compuestos hayan sido<br />
adsorbidos al micelio del hongo. La capacidad de adsorción<br />
al micelio de iones, tintes, fenoles y otros compuestos ha sido<br />
bien documentada, ya que en la pared celular están presentes<br />
glucanos y quitina que contienen grupos químicos que actúan<br />
como excelentes intercambiadores iónicos (Smith et al.,<br />
2002). También se identificó una drástica reducción del<br />
crecimiento del hongo en las tres concentraciones evaluadas,<br />
sin embargo, el hongo fue capaz de remover fenoles.<br />
Fig. 1. Remoción de fenoles durante el cultivo de T. hirsuta en medio<br />
YMPG suplementado con efluente sintético a 35°C y 150 rpm<br />
Figura 2. (A) Cinética de la producción de lacasas por T. hirsuta en un medio<br />
con salvado de trigo. (B) consumo de fenoles durante cultivo a 35°C y 150<br />
rpm<br />
Se realizó una cinética para la producción de lacasas usando<br />
un medio con salvado de trigo. Los resultados se muestran en<br />
la Figura 2A donde se observa un incremento gradual de las<br />
enzimas durante los primeros días de cultivo. La máxima<br />
producción se alcanzó desde el día cuatro hasta el día siete<br />
(7711.79, 8268.51, 8456, 7256.93 y 5349.53 U/ml<br />
respectivamente). El nivel de actividad obtenido es alto<br />
comparado con los reportados en literatura. La lignina<br />
presente en el salvado de trigo contiene diversos monómeros<br />
fenólicos que han sido descritos como inductores de la<br />
síntesis de lacasas a nivel transcripcional. Asimismo, en este<br />
cultivo se detectó la reducción del contenido de fenoles que<br />
se liberan durante el crecimiento del hongo en el sustrato, lo<br />
que confirma que el hongo también es capaz de utilizar los<br />
fenoles como fuente de carbono.<br />
Para llevar a cabo el tratamiento con enzimas lacasas se<br />
usaron mezclas de fenoles a las concentraciones<br />
mencionadas a las que se les adicionó 500L de extracto de<br />
lacasas. Los resultados se muestran en la figura 3 donde se<br />
observa la remoción completa de fenoles desde el inicio del<br />
tratamiento. De esta manera se demostró la alta eficiencia de<br />
112 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
CALDERÓN, P., ANCONA, W., LIZAMA, G., RIVERA, G. Y SOLÍS. S.<br />
este sistema que fue usado como un modelo y donde están<br />
incluidos los principales fenoles presentes en efluentes<br />
industriales. Será importante determinar la máxima<br />
concentración de fenoles que son capaces de remover las<br />
enzimas lacasas.<br />
Singleton, V.L., Rossi, J.A.Jr. (1965). Colorimetry of total<br />
phenolics with phosphomolybdic-phosphotungtic acid reagent.<br />
Am. J. Enol. Vitic. 16: 144-158.<br />
Zapata-Castillo, P. (2012) Lacasas de Trametes hirsuta Bm2:<br />
purificación, caracterización y aplicación en la remoción de tintes.<br />
Tesis de doctorado. Instituto Tecnológico de Mérida<br />
Figura. 3. Tratamiento de un efluente sintético con lacasas de T. hirsuta<br />
CONCLUSIONES<br />
En este estudio se encontró los fenoles de un efluente<br />
sintético pueden ser removidos por ambos sistemas, el<br />
microbiano y el enzimático y que este último representa la<br />
opción más prometedora para ser usado en tratamientos de<br />
biorremediación.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por el<br />
financiamiento otorgado al proyecto 248295 y por la beca<br />
585733.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
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a rapidly developing are of biotechnology for cancer therapy and<br />
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REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 113
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ENZIMÁTICA Y MICROBIANA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 114 – 117 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
PARTICIPACIÓN DE LA ENZIMA SUPERÓXIDO DISMUTASA Y LA PRODUCCIÓN DEL PERÓXIDO<br />
DE HIDRÓGENO EN LA TOLERANCIA AL ALUMINIO DE SUSPENSIONES CELULARES DE Coffea<br />
arabica L.<br />
Laura Y. Esquivel-Hernández, J. Armando Muñoz-Sánchez, M. de Lourdes Miranda-Ham, J. Efraín Ramírez-Benítez y S. M.<br />
Teresa Hernández-Sotomayor.<br />
Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C. Calle 43 No. 130 Col. Chuburná de Hidalgo, Fax: (52) 9999813900,<br />
Autor de contacto: ths@cicy.mx.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En condiciones normales, las células producen especies reactivas de oxígeno (ROS) por medio de la reducción de oxígeno<br />
molecular, pero bajo condiciones de estrés ambiental su producción aumenta. Como parte del estudio en los procesos<br />
metabólicos que se producen en respuesta al aluminio, se han generado dos líneas de suspensiones celulares de C. arabica,<br />
una línea tolerante (LAMt) y una línea sensible (L2). Sin embargo, los mecanismos de tolerancia al aluminio para la línea<br />
LAMt no son claros. El objetivo del presente trabajo fue determinar si la actividad enzimática de las isoenzimas de la<br />
superóxido dismutasa, está siendo modificada específicamente en respuesta al estrés por aluminio, así como el evaluar la<br />
acumulación del peróxido de hidrógeno en diferentes compartimentos intracelulares. Las células de las líneas L2 y LAMt<br />
fueron tratadas en el día siete de cultivo con AlCl 3 (100 μΜ). Se encontraron diferencias en los niveles de actividad enzimática<br />
total y de las isoenzimas de la SOD, en los extractos proteicos de células de las líneas L2 y LAMt. También se determinó que<br />
la acumulación del H 2 O 2 intracelular en respuesta al tratamiento con AlCl 3 en células de la línea L2 es mayor comparada con<br />
células de la línea LAMt.<br />
Palabras clave: ROS, aluminio, SOD, tolerante, estrés, H 2 O 2 .<br />
ABSTRACT<br />
In normal conditions, cells produce reactive oxygen species (ROS) by reducing molecular oxygen, but under conditions of<br />
environmental stress, this production increases. As part of the study of the metabolic processes that occur in response to<br />
aluminum, two cell lines of C. arabica, a tolerant (LAMt) and a sensitive (L2) were previously generated. Mechanisms<br />
leading to aluminum tolerance for LAMt line are not yet understood. In this model it was evaluated whether the enzymatic<br />
activity of the different isozymes of superoxide dismutase (SOD) was being modified specifically in response to stress by<br />
aluminum. Accumulation of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) in different intracellular compartments was also evaluated. Significant<br />
differences were found in total SOD activity levels and in isoenzymes in protein extracts (day seven of the culture cycle) from<br />
L2 and LAMt cells, when treated with 100 μΜ AlCl 3 . Furthermore, it was observed that the accumulation of intracellular<br />
H 2 O 2 in response to treatment with AlCl 3 of L2 cells was higher compared to treated LAMT cells.<br />
KEYWORDS: ROS, aluminum, SOD, tolerant, stress, H 2 O 2 .<br />
.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Como parte del estudio de los procesos metabólicos que<br />
ocurren en respuesta al aluminio, se generaron dos líneas de<br />
suspensiones celulares de café con diferentes niveles de<br />
resistencia al aluminio: una tolerante (LAMt) y otra sensible<br />
(L2) (Martínez-Estévez et al., 2003a). Éstas han sido<br />
utilizadas para investigar los diferentes efectos que la<br />
toxicidad por aluminio presenta en las plantas, como por<br />
ejemplo, el determinar los tipos de ROS que se producen o<br />
los sistemas eliminadores de éstas. En un estudio previo, se<br />
determinó la actividad enzimática total de la superóxido<br />
dismutasa (SOD) en las líneas L2 y LAMt, cuando son<br />
tratadas con 100 µM de AlCl 3 durante diferentes períodos de<br />
tiempo (Ramírez-Benítez et al., 2011). Estos ensayos<br />
mostraron que después de 6 horas, la actividad de esta enzima<br />
aumentó significativamente en la línea LAMt y que esta línea<br />
presentó niveles bajos de acumulación extracelular de H 2 O 2 .<br />
Sin embargo, las interrogantes sobre la adquisición de un<br />
mecanismo de tolerancia al aluminio, así como la<br />
participación de la enzima superóxido dismutasa y la<br />
producción del peróxido de hidrógeno en microambientes<br />
celulares, aún no han sido resueltas.<br />
Por lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue determinar<br />
si la actividad enzimática de las diferentes isoenzimas de la<br />
SOD está siendo modificada específicamente en respuesta al<br />
estrés por aluminio, así como el evaluar la acumulación del<br />
peróxido de hidrógeno en diferentes compartimentos<br />
intracelulares.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
CALDERÓN, P., ANCONA, W., LIZAMA, G., RIVERA, G. Y SOLÍS. S.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La línea celular denominada L2, es sensible a la toxicidad por<br />
aluminio. También se utilizó la línea celular denominada<br />
LAMt tolerante a la toxicidad por aluminio (Martínez-<br />
Estévez et al., 2003a). Esta línea celular se seleccionó a<br />
través de subcultivos alternados de células en suspensión en<br />
medio MS (Murashigue y Skoog, 1962) a la mitad de su<br />
fuerza iónica y presencia o ausencia de AlCl 3 (25 μM).<br />
Las líneas L2 y LAMt en el día 7 del ciclo de cultivo fueron<br />
separadas del medio de cultivo por filtración al vacío. Un<br />
gramo de células de cada línea fue inoculado de manera<br />
individal en 25 mL de medio de cultivo MSHIS (pH 4.3),<br />
estas fueron mantenidas en oscuridad por 30 minutos y<br />
agitación continua (100 rpm). Transcurrido el tiempo, a cada<br />
línea se le adicionó AlCl 3 para llegar a una concentración<br />
final de 100 µM y se incubaron durante dos diferentes<br />
tiempos (0.5 y 6 horas) bajo las condiciones descritas<br />
previamente. La cuantificación de proteínas en los extractos<br />
fue realizada con el método modificado del ácido<br />
bicinconínico (BCA) (Smith et al., 1985).<br />
La determinación de la actividad enzimática de la superóxido<br />
dismutasa (EC 1.15.1.1) se realizó utilizando un paquete<br />
comercial de Sigma-Aldrich, SOD Assay Kit-WST (Cat.<br />
19160), de acuerdo con las instrucciones del fabricante.<br />
También se determinó la actividad enzimática de SOD por<br />
zimografía, según se describe en Beauchamp y Fridovich<br />
(1971).<br />
Se identificaron las isoenzimas de la SOD presentes en las<br />
suspensiones celulares utilizando geles de poliacrilamida en<br />
condiciones nativas. Los geles fueron pre-incubados<br />
separadamente a temperatura ambiente durante 30 minutos<br />
en presencia o ausencia de KCN 5 mM ó H 2 O 2 5 mM<br />
preparados en fosfato de potasio 50 mM, pH 7.8. Después,<br />
los geles fueron teñidos para revelar actividad SOD como se<br />
describió en el párrafo anterior.<br />
Mediante el uso de la microscopia de epifluorescencia, y el<br />
fluorocromo 6-carboxi-2´,7´-diclorodihidrofluoresceina<br />
diacetato diacetoximetil éster (H 2 DCFDA AM, Invitrogen),<br />
se detectó la producción intracelular in situ del H 2 O 2 en las<br />
células de C. arabica L. Las muestras se observaron en un<br />
microscopio de epifluorescencia Carl Zeiss Axioplan III<br />
(Carl Zeiss Microimaging Inc, Thornwood, NY, USA). Las<br />
imágenes fueron tomadas con una cámara digital Axiocam<br />
MRm acoplada al instrumento y procesadas con el software<br />
AXIOVISION SE64.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Los resultados obtenidos en la cuantificación de la actividad<br />
total de la SOD, se muestran en la Figura 1, en donde se<br />
puede observar que esta actividad aumenta en la línea L2 en<br />
un 40% en extractos de proteína total de células de la línea<br />
L2 tratadas con aluminio tanto a las 0.5 como a las 6 horas<br />
comparadas con los extractos de las células no tratadas<br />
(Figura 1A). Estos resultados mostraron que el tratamiento<br />
con AlCl 3 100 µM en células de la línea L2 tiene un efecto<br />
de incremento sobre la actividad enzimática total de la SOD.<br />
Figura 1 Actividad total de SOD en células de las líneas L2 y LAMt de C.<br />
arabica L. tratadas con AlCl 3. Las células fueron tratadas ( ) o no ( )<br />
con AlCl 3 a 100 µM durante 0.5 y 6 horas. Los resultados se expresan como<br />
por ciento de la actividad específica tomando como 100% la actividad<br />
determinada en los extractos de células no tratadas con aluminio (testigo),<br />
cuya actividad en la línea L2 fue de 2.9 µkat/ mg proteína y la actividad en<br />
la línea LAMt fue de 0.75 µkat/ mg proteína. Cada valor representa la media<br />
de cuatro experimentos independientes con dos réplicas ± DE.<br />
La actividad enzimática total de SOD en la línea LAMt<br />
(Figura 1B) al ser tratada con aluminio durante treinta<br />
minutos presentó un incremento del 20% comparada con la<br />
de células no tratadas. En contraste, el aumento en las células<br />
tratadas con aluminio durante seis horas fue sólo del 10%<br />
comparado con el testigo (Figura 3.1B). El tratamiento en las<br />
suspensiones celulares de la línea LAMt de C.arabica L. con<br />
AlCl 3 a 100 µM estimula la actividad enzimática total de la<br />
SOD. Por otra parte, es importante resaltar que la actividad<br />
total de SOD en la línea L2 sin tratar fue de 2.9 µkat/ mg<br />
proteína, dicha actividad fue tres veces mayor al de la línea<br />
LAMt (0.75 µkat/ mg proteína). Estos resultados coinciden<br />
con los obtenidos en las variedades de maíz, tabaco y arroz<br />
sensibles al aluminio (Bhoomika et al., 2013; Bottcher et al.,<br />
2012; Boscolo et al., 2003; Rama et al., 2003; Yamamoto et<br />
al., 2002), los cuales sugieren que la exposición al AlCl 3<br />
induce la formación de radicales ● O 2ˉ en las variedades<br />
sensibles.<br />
En la Figura 2A, se puede apreciar que no hay cambios<br />
detectables en el perfil de proteínas en extractos de células de<br />
las líneas L2 y LAMt, sin tratamiento con AlCl 3 Sin embargo,<br />
al comparar los perfiles de células tratadas con AlCl 3 , se<br />
observan cambios importantes siendo el más destacado, el<br />
incremento en la intensidad de la banda de una proteína, cuya<br />
movilidad electroforética es de 0.2.<br />
En la Figura 2B, se muestra la actividad de SOD por<br />
zimografía, se detectaron tres bandas acromáticas (SOD1,<br />
SOD2, SOD3). Estos resultados son similares a los<br />
reportados por Daza y colaboradores (1993) para la variedad<br />
Caturra (C. arabica L.) en hojas provenientes de plantas<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 115
RAMÍREZ-BENÍTEZ, J.E., CAB-BAQUEIRO, S., RODRÍGUEZ-ÁVILA, N.L., LIZAMA-UC, G3, RINCON-ARRIAGA, S.<br />
adultas (cinco años de edad), donde se identificó la presencia<br />
de tres bandas con actividad SOD.<br />
Figura 3 Tratamiento con AlCl 3 durante 0.5 horas en células de las líneas L2<br />
y LAMt y su efecto en generación y localización de las ROS. Las células<br />
fueron tratadas (+) o no (-) con 100 μM AlCl 3 durante 0.5 horas. A,<br />
morfología de las células en campo visible; B, células incubadas con<br />
Carboxi-H2DCFDA AM específico para detectar H 2 O 2 .<br />
Figura 2 Efecto del tratamiento con AlCl 3 sobre la actividad enzimática de<br />
SOD en células de las Líneas L2 y LAMt. Las células fueron tratadas (+) o<br />
no (-) con 100 µM de AlCl 3 durante 0.5 y 6 horas. A, perfil de proteínas<br />
teñido con azul de Coomassie; B, perfil isoenzimático de SOD. En la imagen<br />
se indican con flechas las bandas acromáticas formadas por la actividad de<br />
las isoenzimas de la SOD. t (h): tiempo en horas. Imagen representativa de<br />
cinco repeticiones independientes.<br />
En los extractos de células que no fueron tratadas con<br />
aluminio, tanto en la línea L2 como en la LAMt, las bandas<br />
presentaron una menor intensidad comparadas con las bandas<br />
de las células que si fueron tratadas con AlCl 3 .<br />
El tratamiento con aluminio en las células, tuvo un efecto<br />
sobre la actividad de las isoenzimas de SOD en las líneas L2<br />
y LAMt, ya que se observó una mayor intensidad de las<br />
bandas, en extractos de células tratadas con 100 μM de AlCl 3<br />
tanto a las 0.5 como a las 6 horas, comparadas con el testigo<br />
(Figura 2B). Cabe resaltar que de las tres bandas detectadas<br />
(SOD1, SOD2, SOD3), la banda señalada como SOD2 que<br />
se encontró en ambas líneas de suspensiones celulares,<br />
presentó una mayor intensidad (mayor actividad) en<br />
respuesta al tratamiento con AlCl 3 .<br />
En la Figura 3, se muestran las micrografías de las células de<br />
las líneas L2 y LAMt tratadas o no con AlCl 3 100 μM durante<br />
0.5 horas. Se observa la morfología celular en campo claro<br />
de las líneas L2 y LAMt. Estas células son cilíndricas<br />
alargadas y se desarrollan en forma agrupada (Figura 3.9A).<br />
En las células de la línea L2 tratadas con aluminio no se<br />
aprecian cambios estructurales en el citoplasma con respecto<br />
al control. En cuanto a las células tratadas de la línea LAMt,<br />
se observó un citoplasma aparentemente fragmentado y<br />
múltiples vacuolas (Figura 3A).<br />
Para detectar la presencia de H 2 O 2 intracelular en las células<br />
de las líneas L2 y LAMt se utilizó el carboxi-DCFDA-AM.<br />
Las células de la línea L2 tratadas con aluminio, presentaron<br />
una señal muy intensa cerca de la membrana plasmática<br />
(Figura 3B, lado izquierdo), indicando una mayor<br />
acumulación de H 2 O 2 comparadas con las células no tratadas<br />
con aluminio (testigo). La señal detectada (Figura 3B) indica<br />
que la acumulación de H 2 O 2 en células de la línea LAMt<br />
tratadas con aluminio es muy similar a la detectada en las<br />
células control (testigo). Sin embargo, la señal se concentra<br />
en un sitio específico dentro de la célula, probablemente<br />
alrededor de la membrana plasmática. Estos resultados<br />
mostraron que el tratamiento con 100 µM AlCl 3 en la línea<br />
LAMt, no produce un efecto sobre la producción intracelular<br />
del H 2 O 2 .<br />
Estas observaciones claramente indican que el tratamiento<br />
con AlCl 3 induce la producción de ● O 2ˉ en células de la línea<br />
L2, lo cual está correlacionado con la pérdida de la capacidad<br />
de crecimiento y al incremento en la actividad enzimática de<br />
la SOD (Martínez-Estévez et al., 2003a; Yamamoto et al.,<br />
2003).<br />
CONCLUSIONES<br />
La actividad enzimática de las isoenzimas de la SOD son<br />
parte de un mecanismo de destoxificación interna del Al 3+ en<br />
suspensiones celulares de café tolerantes a este metal.<br />
Las células de las líneas L2 y LAMt tienen las tres<br />
isoenzimas de la SOD: Cu/Zn-SOD, Mn-SOD y Fe-SOD.<br />
El tratamiento de las células en las líneas L2 y LAMt con<br />
AlCl 3 permitió determinar que hubo un incremento en la<br />
actividad enzimática de Mn-SOD.<br />
El tratamiento con AlCl 3 produce un estrés oxidativo en<br />
células de la línea L2 y LAMt caracterizado por un<br />
incremento en la acumulación de H 2 O 2 .<br />
116 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
CALDERÓN, P., ANCONA, W., LIZAMA, G., RIVERA, G. Y SOLÍS. S.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Este trabajo fue financiado por el proyecto No. 219893 para<br />
SMTHS y la beca CONACYT No. 308112 para LYEH.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Ramírez-Benítez J.E., Muñoz-Sánchez J.A., Becerril-Chi K.M.,<br />
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REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 117
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA ENZIMÁTICA Y MICROBIANA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 118 – 121 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE QUITOSANO DE BAJO, MEDIO Y ALTO<br />
PESO MOLECULAR SOBRE Escherichia Coli Y Staphylococcus Aureus POR MÉTODO DE<br />
MICRODILUCIÓN EN PLACA<br />
1 Iván Emanuel Herrera Pool, 2 Ulises García Cruz, 1 Neith Aracely Pacheco-López<br />
1 Tablaje Catastral 31264 Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburna Puerto, Parque Científico Tecnológico de Yucatán CP:<br />
97302 Mérida, Yucatán, México. npacheco@ciatej.mx.<br />
2 CINVESTAV-Mérida, Antigua carretera a Progreso, Km 6, Col. Cordemex, CP 97310, Mérida, Yuc., México.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
Las propiedades funcionales del quitosano dependen de sus características fisicoquímicas, una de estas propiedades<br />
intrínsecas son el peso molecular, el cual se presenta como un factor que tiene influencia sobre la actividad antimicrobiana;<br />
al evaluar quitosano de bajo, medio y alto peso molecular se encontró la concentración mínima inhibitoria (CMI) para<br />
Staphylococcus aureus y Escherichia coli y la evolución de la población bacteriana de ambas a diferentes concentraciones<br />
empleando el método de microdilución en placa; los resultados indican que las mejores condiciones de inhibición se lograron<br />
empleando quitosano de alto peso molecular (HMW) al utilizar una concentración de 30 y 35 ppm respectivamente en las<br />
cepas presentadas en este trabajo.<br />
Palabras clave: Microdilución, Quitosano, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Concentración mínima inhibitoria.<br />
ABSTRACT<br />
The functional properties of chitosan depend on its physicochemical characteristics, one of these intrinsic properties are the<br />
molecular weight, which is presented as a factor that influences the antimicrobial activity; evaluating chitosan low, medium<br />
and high molecular weight minimum inhibitory concentration (MIC) for Escherichia coli and Staphylococcus aureus was<br />
found, and the evolution of the bacterial population of both strains at different concentrations using the method of<br />
microdilution plate; the results indicate that the best conditions were achieved using inhibition chitosan high molecular weight<br />
(HMW) using a concentration of 30 and 35 ppm respectively for E. coli and S. aureus.<br />
Keywords: microdilution, Chitosan, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, minimum inhibitory concentration<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El quitosano es un compuesto obtenido a partir de la<br />
desacetilación de la quitina, formado por unidades de<br />
glucosamina con enlaces β (1-4) (Hirano y Nagao, 2005). Es<br />
un polímero que posee un amplio espectro de propiedades<br />
funcionales entre las que destacan su actividad<br />
antimicrobiana, antifúngica y antioxidante, lo que ha llevado<br />
a su aplicación en áreas como la agricultura, la industria<br />
alimentaria y farmacéutica (Rinaudo, 2006); el quitosano<br />
reduce el crecimiento de un gran número de<br />
microorganismos, sin embargo su funcionalidad y actividad<br />
dependen de una serie de características, como su peso<br />
molecular y grado de acetilación (Simpson et al. 1997);<br />
algunos de estos microorganismos como Staphylococcus<br />
aureus y Escherichia coli están asociados a un deficiente<br />
manejo de los alimentos, en los cuales se compromete la<br />
inocuidad de los mismos (Díaz y Vernon, 1999); por un lado<br />
Staphylococcus aureus puede provocar implicaciones<br />
clínicas severas derivadas de la ingestión de las exotoxinas<br />
que producen, entre los síntomas destacan nauseas, vomito,<br />
y diarreas; por otro lado Escherichia coli produce severos<br />
desordenes gastrointestinales (Salyers y Dixie, 1994), en<br />
base a las características del quitosano será su actividad<br />
antimicrobiana, siendo la concentración a la que se emplea<br />
una propiedad muy importante en su actividad antibacteriana<br />
(Shih-Bing et al. 2008), se ha demostrado que a<br />
concentraciones de hasta 100 ppm de quitosano son capaces<br />
de inhibir el crecimiento de diversos patógenos (Bin et al.<br />
2007). Por tal motivo el objetivo de este trabajo fue evaluar<br />
la actividad antimicrobiana del quitosano de bajo (50,000-<br />
190,000 Da), medio (190,000-310,000 Da) y alto peso<br />
molecular (310,000-375,000 Da) sobre el crecimiento de<br />
Staphylococcus aureus y Escherichia coli y se reporta la<br />
concentración mínima inhibitoria (CMI) empleando el<br />
método de microdilución en placa.<br />
MATERIALES Y MÉTODOS<br />
Se empleó quitosanos comerciales de diferentes pesos<br />
moleculares (marca Sigma-Aldrich): bajo (LMW: 50,000-<br />
190,000 Da; 75-85% de desacetilación), medio, (MMW:<br />
190,000-310,000 Da; 75-85% de desacetilación) y alto peso<br />
molecular (HMW: 310,000-375,000 Da; >75% de<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
CALDERÓN, P., ANCONA, W., LIZAMA, G., RIVERA, G. Y SOLÍS. S.<br />
desacetilación); se utilizaron microplacas de 96 pocillos, para<br />
llevar a cabo los experimentos se prepararon y utilizaron las<br />
siguientes soluciones: solución salina de cloruro de sodio al<br />
0.85% , ácido acético 0.1% y cloruro de p-<br />
iodonitrotretazolium (marca Sigma-Aldrich; 95% de pureza).<br />
Los medios utilizados para el crecimiento y cálculo de la<br />
CMI fueron agar (Mcd Lab) y caldo Mueller-Hinton (BD<br />
Difco), las cepas de Staphylococcus aureus y Escherichia coli<br />
utilizadas en este trabajo fueron, proporcionadas por la<br />
Unidad Sureste del Centro de Investigación y Asistencia en<br />
Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ).<br />
Las soluciones stock (1.0 %, 0.5% 0.1%, 0.075% y 0.05%<br />
p/v) de quitosano de bajo, medio y alto peso molecular<br />
empleadas en este trabajo fueron preparadas en ácido acético<br />
al 0.1% v/v.<br />
Preparación de inóculo<br />
A partir de colonias aisladas de Staphylococcus aureus y<br />
Escherichia coli se inocularon 50 mL de medio líquido<br />
Mueller-Hinton en matraces de 125 mL a 37°C, se dejaron<br />
por un periodo de 20 h de incubación, posteriormente fueron<br />
centrifugados a 4,500 rpm a 22°C durante 15 min, se retiró el<br />
sobrenadante y se recuperó el pellet el cual fue utilizado para<br />
preparar las suspensiones bacterianas de solución salina<br />
(0.85 % p/v) ajustando con un estándar de turbidez<br />
McFarland 0.5; la densidad del inoculo final fue verificada<br />
mediante conteo de unidades formadoras de colonias por<br />
método de dilución, al inocular 0.1 mL de una solución de<br />
células preparada a partir de las suspensiones bacterianas<br />
estandarizadas, en placas con agar Mueller-Hinton e<br />
incubadas a 37°C durante 24 h.<br />
Preparación de microplaca<br />
Para la preparación de las microplacas, se realizaron<br />
diluciones seriadas al medio a partir de una solución stock de<br />
0.075% de quitosano de bajo peso molecular (LMW) y al<br />
0.05% de quitosano de medio y alto peso molecular (MMW,<br />
HMW), esto empleado 100 µL de caldo Mueller-Hinton, 50<br />
µL de una dilución de quitosano en ácido acético al 0.1% , y<br />
50 µL de suspensión bacteriana, alcanzando un volumen final<br />
de 200 µL en cada pocillo; como control positivo se empleó<br />
100 µL de caldo Mueller-Hinton, 50 µL de ácido acético al<br />
0.1%, y 50 µL de suspensión bacteriana; en el control<br />
negativo se empleó 100 µL de caldo Mueller-Hinton y 100<br />
µL de ácido acético al 0.1% . Al finalizar la preparación de<br />
las microplacas, estás fueron selladas e incubadas a 37°C por<br />
20 h. Los ensayos se realizaron por duplicado.<br />
Tras la incubación de las microplacas, se tomaron alícuotas<br />
de 10 µL de cada uno de los pocillos las cuales se utilizaron<br />
para el conteo de unidades formadoras de colonias por<br />
método de dilución , estas se inocularon en cajas petri con<br />
agar Mueller-Hinton, se incubaron a 37°C por 24 h,<br />
posteriormente, las colonias fueron contadas, los resultados<br />
se reportaron en términos de UFC/mL y Log10 células/ mL;<br />
la CMI fue identificada cualitativamente mediante una<br />
reacción de tinción del cultivo microbiológico utilizando una<br />
solución de cloruro de p-iodonitrotretazolium.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En pruebas preliminares se evaluó la actividad<br />
antimicrobiana de los quitosanos de bajo, medio y alto peso<br />
molecular sobre Staphylococcus aureus y Escherichia coli<br />
empleando soluciones stock al 1.0%, 0.5%, 0.1%, 0.075% y<br />
0.05% p/v; como resultado se obtuvo que al utilizar<br />
diluciones seriadas del medio a partir de una solución stock<br />
de 1.0%, 0.5%, y 0.1%, se tenía una inhibición total de ambos<br />
microorganismos, y no se podía determinar la CMI; en<br />
contraste, al emplear soluciones seriadas al medio a partir de<br />
la solución stock al 0.075% para el quitosano de bajo peso<br />
molecular y de 0.05% para el quitosano de medio y alto peso<br />
molecular, la CMI está representada en la Tabla 1.<br />
Cuadro 1. Concentración mínima inhibitoria (CMI) de quitosano de<br />
bajo (LMW), medio (MMW) y alto (HMW) peso molecular sobre<br />
Staphylococcus aureus y Escherichia coli.<br />
Quitosano Staphylococcus aureus Escherichia coli<br />
LMW 82.5 ppm 97.5 ppm<br />
MMW 45.0 ppm 45.0 ppm<br />
HMW 30.0 ppm 35.0 ppm<br />
El intervalo de concentraciones evaluadas de quitosano<br />
fueron entre 3.75 y 97.5 ppm para el quitosano de bajo peso<br />
molecular (LMW) y entre los 2.5 y 65.0 ppm para el<br />
quitosano de medio y alto peso molecular, en la Figura 1 y 2<br />
se representa la disminución de la biomasa de<br />
Staphylococcus aureus y Escherichia coli a diferentes<br />
concentraciones de quitosano.<br />
En la figura 3 y 4 los resultados indican una reducción de<br />
células tanto para Escherichia coli como para Staphylococcus<br />
aureus, también se destaca que el efecto de inhibición del<br />
quitosano de alto peso molecular se presenta a menores<br />
concentraciones que en los de bajo y medio peso molecular,<br />
No et al. (2002) evaluaron el efecto antimicrobiano del<br />
quitosano con diferentes pesos moleculares en bacterias<br />
gramnegativas y grampositivas grupos a los que pertenecen<br />
Escherichia coli y Staphylococcus aureus respectivamente,<br />
y concluyeron que estás últimas son más susceptibles al<br />
efecto antimicrobiano del quitosano, también encontraron<br />
que el quitosano de bajo peso molecular presenta una menor<br />
actividad antibacteriana, por otro lado nuestros resultados<br />
concuerdan con lo reportado por Chung y Chen (2008) en<br />
donde observaron un efecto antimicrobiano al emplear<br />
quitosano con peso molecular de 300,000 Da, peso similar al<br />
utilizado en este trabajo.<br />
Por otro lado se ha reportado que el efecto de antimicrobiano<br />
del quitosano puede variar por diversos factores, tales como<br />
el microorganismo y la fase de desarrollo en la que se<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 119
RAMÍREZ-BENÍTEZ, J.E., CAB-BAQUEIRO, S., RODRÍGUEZ-ÁVILA, N.L., LIZAMA-UC, G3, RINCON-ARRIAGA, S.<br />
encuentre, el peso molecular, solubilidad, grado de<br />
desacetilación y estado físico del quitosano (Ming Kong et<br />
al. 2010), es importante tomar en cuenta estos factores ya<br />
que pueden definir la CMI de un agente antimicrobiano<br />
dependiendo del peso molecular del quitosano, y del estadio<br />
de crecimiento de las cepas estudiadas.<br />
Figura 4. Efecto de la concentración de quitosanos [ppm] (LMW: bajo peso<br />
molecular; MMW: medio peso molecular; HMW: alto peso molecular)<br />
sobre la población de Escherichia coli [Log 10 células/mL].<br />
CONCLUSIONES<br />
Figura 1. Efecto de la concentración de quitosano [ppm] (LMW:<br />
bajo peso molecular; MMW: medio peso molecular; HMW: alto<br />
peso molecular) sobre la población de Staphylococcus aureus<br />
[UFC/mL].<br />
Figura 2. Efecto de la concentración de quitosano [ppm] (LMW:<br />
bajo peso molecular; MMW: medio peso molecular; HMW: alto<br />
peso molecular) sobre la población de Escherichia coli [UFC/mL].<br />
El quitosano afecta la actividad antimicrobiana, la cual va a<br />
depender del peso molecular, gracias a esta característica se<br />
presenta como una opción viable para su empleo en la<br />
industria alimentaria para la fabricación de cubiertas, bolsas,<br />
empaques, la ventaja que presentan estos agentes radican en<br />
que son biodegradables y de baja toxicidad a diferencia de<br />
conservadores sintéticos que son utilizados en la industria,<br />
por otro lado se destaca el efecto antimicrobiano del<br />
quitosano de alto, medio y bajo peso molecular (HMW) sobre<br />
Staphylococcus aureus y Escherichia coli al emplear bajas<br />
concentración.<br />
La CMI para Staphylococcus aureus y Escherichia coli es de,<br />
30 y 35 ppm al utilizar quitosano de alto peso molecular<br />
(HMW), de 45 ppm al emplear quitosano de medio peso<br />
molecular (MMW) y de 82.5 y 97.5 ppm de quitosano de bajo<br />
peso molecular (LMW) respectivamente, y se logra una<br />
reducción de hasta tres unidades logarítmicas de células al<br />
emplear estas concentraciones del agente.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y<br />
Diseño del Estado de Jalisco A.C., por proporcionar los<br />
recursos para realizar este trabajo.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Figura 3. Efecto de la concentración de quitosanos [ppm] (LMW:<br />
bajo peso molecular; MMW: medio peso molecular; HMW: alto<br />
peso molecular) sobre la población de Staphylococcus aureus<br />
[Log10 células/mL].<br />
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REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 121
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA DE FERMENTACIONES<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 122 – 124 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
MAPA TECNOLÓGICO PARA EL APROVECHAMIENTO INTEGRAL Y SUSTENTABLE DEL SARGAZO DE<br />
ARRIBAZÓN<br />
Pasos-Carballo Lourdes Andrea, Montalvo-Molina Manuel de Jesús, Baas-Ek José David, Escamilla-Sánchez José Benigno,<br />
Lizama-Uc Gabriel , Tello-Cetina Jorge, Solís-Pereira Sara Elena, Tamayo-Cortés Jorge Abraham y Rivera-Muñoz Gerardo<br />
Instituto Tecnológico de Mérida, Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica, Laboratorio de Biotecnología Enzimática y Microbiana, Km. 5 Carr.<br />
Mérida-Progreso, Mérida, Yucatán, México C.P. 97118<br />
Autor de contacto: albatros1953@msn.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En épocas recientes y principalmente durante la temporada de verano y especialmente durante la época de nortes se ha hecho<br />
común encontrar a lo largo del litoral de la costa de la Península de Yucatán una gran cantidad de materia orgánica, integrada<br />
principalmente por macroalgas y pastos marinos, y que es conocida como Sargazo de arribazón. Este material durante mucho<br />
tiempo se ha considerado un desecho que genera problemas de contaminación visual cuando está fresco y causa un olor fétido<br />
cuando entra en proceso de descomposición. Estos eventos representan un serio problema en las zonas de playa con actividad<br />
turística que perjudican a las industrias hotelera, restaurantera y de entretenimiento ubicadas en ellas. Con la finalidad de<br />
resolver este problema y conservar las playas limpias las autoridades de los municipios perjudicados han implementado<br />
acciones como la recolección y entierro del material, recolección y uso de una pequeña fracción de macrolagas como camas<br />
para la crianza de cerdos y en algunas ocasiones se realiza un proceso de composteo para usarlo como fertilizantes. Sin<br />
embargo todas estas acciones representan un gasto con cargo al presupuesto municipal que no tiene retorno o en el mejor de<br />
los casos se obtienen productos de bajo valor agregado.<br />
Palabras clave: Sargazo de arribazón, pastos marinos, aprovechamiento integral y sustentable<br />
ABSTRACT<br />
The “Sargazo de arribazón” is a blend of seagrasses and macroalgae species and different proportions depending on the region<br />
of origin. Algae like other lignocellulosic materials contain different proportions of lignin, cellulose, and other potentially<br />
productive metabolites for commercial and industrial use, but actually in the Yucatan peninsula have been monitored huge<br />
amounts of “Sargazo de arribazón” that they have been seen as huge organic waste that generate large public expenditure to<br />
affected municipalities for collection and implementation of activities. They have been reported in other parts of the world<br />
the use of different types of algae for commercial and industrial use which have generated numerous products with high<br />
economic and social impact. The assessment of potential markets for products derived from Sargazo are very profitable and<br />
satisfying as sung as we propose a technology roadmap with great potential for use of “Sargazo de arribazón”.<br />
Keywords: Sargazo de arribazón, sea grass, full and sustainable use<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La materia orgánica que se acumula en las playas de la<br />
Península de Yucatán, el mar Caribe y de los estados con<br />
zona costera en el Golfo de México y que es conocida como<br />
“Sargazo de arribazón” es una mezcla de macroalgas y pastos<br />
marinos de diferentes especies cuya composición varía de<br />
acuerdo a la zona de arribo<br />
Estos bancos de materia orgánica sirven de alimento y<br />
protección para una gran diversidad de especies marinas,<br />
pero erróneamente es considerado un desecho que solamente<br />
genera contaminación visual y su presencia y aroma resulta<br />
desagradable para los turistas.<br />
En las costas de Yucatán este problema es persistente en las<br />
épocas de norte, este fenómeno se da en estas temporadas<br />
debido a que el movimiento tan errático de las aguas,<br />
remueven las algas y pastos marinos del fondo del mar y<br />
ocasionan su estancamiento en las orillas de las playas. Solo<br />
para Enero de 2011, se recolecto en la franja de playa<br />
comprendida entre los puertos de Progreso y Chelen ,<br />
alrededor de 105 kg/m 2 150 toneladas de sargazo, lo que<br />
equivale a 150 toneladas de biomasa por medio de un<br />
programa de limpieza encabezado por el Dr. Eduardo Batlori<br />
Sampedro, titular de de SEDUMA. Pero una vez recolectado<br />
fue trasladado a los basureros municipales o en el mejor de<br />
los casos se selecciono el material que puede ser servir como<br />
cama en las granjas porcícolas daba su capacidad para<br />
absorber agua<br />
Cabe mencionar que algunas de las macroalgas presentes en<br />
el sargazo de arribazón pueden servir como materia prima<br />
para la producción de ficocoloides como el agar-agar el<br />
alginato y la carragenina que son ampliamente utilizados por<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
MAPA TECNOLÓGICO PARA EL APROVECHAMIENTO INTEGRAL Y SUSTENTABLE DEL SARGAZO DE ARRIBAZÓN<br />
la industria de los alimentos en la formulación de gelatinas,<br />
mantequillas, aderezos y dips, al igual que en la nueva cocina<br />
molecular y el ultimo en la industria de materiales dentales.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
En este trabajo se realizo un estudio exhaustivo de la<br />
literatura científica y en base a su análisis se propone un<br />
mapa tecnológico para el aprovechamiento integral y<br />
sustentable del sargazo de arribazón que pudiera dar pie a<br />
procesos que generarían productos de alto valor agregado<br />
como los hidrocoloides, fertilizantes foliares, azucares<br />
fermentables y compuestos farmacéuticos novedosos.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Las propiedades de esta biomasa, reportadas en numerosos<br />
artículos científicos sugieren que puede ser utilizada en la<br />
obtención de ficocoloides, Tabla I; en la producción de<br />
Biofertilizantes, Tabla II; Biocombustibles, Tabla III;<br />
además de compuestos de aplicación farmacéutica; como los<br />
agentes antimicrobianos, agentes antitumorales, agentes<br />
antioxidantes. También pueden ser usadas en procesos de<br />
bioremediación por Bioadsorción, en la formulación de<br />
alimentos balanceados para ganado o en la producción de<br />
alimentos de consumo humano.<br />
CONCLUSIONES<br />
Por otro lado, al ser el Sargazo de arribazón una mezcla de<br />
macroalgas y pastos marinos se espera que dentro de los<br />
componentes químicos de la misma se encuentre una mezcla<br />
de celulosa, hemicelulosa y lignina. Por ello nuestro grupo de<br />
trabajo está interesado en la implementación de un proceso<br />
de hidrólisis preferencialmente enzimática de la biomasa<br />
conocida como sargazo de arribazón para generar un mosto<br />
rico en azucares fermentables que posteriormente puedan ser<br />
usados en la producción de bioetanol y otros metabolitos de<br />
interés industrial.<br />
Y de esta manera contribuir al desarrollo de un esquema de<br />
aprovechamiento integral y sustentable de la biomasa<br />
conocida como sargazo de arribazón que es recolectada en<br />
las zonas costeras con actividad turística y de esta manera<br />
dejar de ver a este material como un simple contaminante<br />
para verlo ahora como una materia prima de la cual se pueden<br />
obtener productos de alto valor agregado.<br />
Y para ello proponemos el mapa tecnológico que se muestra<br />
en la Figura 1, en el que se plantea la recolección del sargazo<br />
de arribazón para en una primer etapa seleccionar las<br />
macroalgas susceptibles de ser usadas en la producción de<br />
ficocoloides, y los residuos de macroalgas sin identificar o<br />
muy fracturadas y los pastos marinos sean derivados a la<br />
producción de acondicionadores de suelos, biofertilizantes,<br />
fertilizantes foliares, azúcares fermentables, con la idea de<br />
usar estos últimos en la producción fermentativa de bioetanol<br />
o de otros metabolitos de interés industrial.<br />
Tabla I. Potencial de las macroalgas en la producción de ficocoloides<br />
Especie País Ficocoloide Uso P.O Ref.<br />
Macrocystis Argentina Algina-to AnG E.H Piriz, 1996<br />
pyrifera<br />
Gracilaria Argentina Agar-Agar MC E.H Piriz, 1996<br />
verrucosa<br />
Gigartinas Argentina Carragenina AG E.H Piriz, 1996<br />
kottsbergii<br />
Sargassum<br />
vulgare<br />
México Alginato de<br />
sodio<br />
AE T.A Cañizares,<br />
1999<br />
Kappaphycus<br />
alvarezii<br />
Venezuela Carragenina AG E.H Casas,<br />
1990<br />
Chondruscrispus. España Carragenina AG E.H Barrios,<br />
2005<br />
Mastocarpu<br />
sstellatus.<br />
España Carragenina AG E.H Garcia,<br />
2015<br />
Gigartina spp. España Carragenina AG E.H García,<br />
2015<br />
Laminaria<br />
hyperborea<br />
Noruega Alginato AE E.H Mutriku,<br />
2010<br />
G. sesquipedale España Agar-Agar AE E.H García,<br />
2015<br />
Gelidium<br />
México Agar-Agar AE E.H Aitor, 2011<br />
robustum<br />
AnG = Antigelificante, MC = Medio de cultivo, AG= Agente gelificante;<br />
AE= Agente Espesante; P.O. = Proceso de extracción; E.H. Extracción de<br />
hidrocoloides; T.A. Tratamiento ácido<br />
Tabla II. Potencial de las macroalgas en la producción de biofertilizantes<br />
Especie País Proceso Referencia<br />
Algas de arribazón España Abono orgánico Blanco, 2010<br />
Algas de arribazón España Compost<br />
Alcoverro,<br />
xxxx<br />
Algas de arribazón Cuba Abono orgánico<br />
Wilbert,<br />
Sargassum<br />
pelágico<br />
Macroalgas (varias<br />
especies)<br />
Colombia<br />
Polonia<br />
Biofertilizante<br />
orgánico<br />
Biofertilizante<br />
orgánico<br />
2008<br />
German,<br />
2004<br />
Anna, 2008<br />
Spirulina<br />
platensis<br />
Biodisel<br />
Tabla III. Potencial de las macroalgas en la producción de biocombustibles<br />
Especie País Combustible Proceso Ref.<br />
L. Epifytic Biodiesel<br />
Transesterificación<br />
2012<br />
Ahmed,<br />
Laminaria<br />
Fermentación Brutox,<br />
Irlanda Etanol<br />
spp.<br />
alcohólica 2009<br />
Ulva spp. Irlanda Etanol<br />
Fermentación Brutox,<br />
alcohólica 2009<br />
Hidrolisisácida<br />
Gelidium<br />
y<br />
Korea Etanol<br />
amansii<br />
sacarificación<br />
Cho, 2014<br />
enzimática<br />
Ulva<br />
Proceso de Romagnoli,<br />
Italia Biogas<br />
prolifera<br />
fermentación 2010<br />
Laminaria<br />
Licuefacción Anastaskis,<br />
Biodiesel<br />
saccharina<br />
hidrotermal 2011<br />
Transesterificación<br />
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124 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA BIOENERGÍA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 125 – 127 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ESTABILIDAD OXIDATIVA DEL ACEITE DE Jatropha curcas L. EN DOS SISTEMAS DE EXTRACCIÓN<br />
Juan Ubaldo Sánchez-Velázquez, Neith Aracely Pacheco-López, Guadalupe López-Puc, Ana Ramos-Díaz<br />
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ). Tablaje Catastral 31264<br />
Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburna Puerto, Parque Científico Tecnológico de Yucatán CP: 97302 Mérida, Yucatán,<br />
México. aramos@ciatej.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
La calidad del biodiesel depende de la calidad del aceite de donde se produce, uno de los principales problemas que<br />
disminuyen la calidad es la degradación de los ácidos grasos insaturados por oxidación. Este proceso de degradación no puede<br />
detenerse, pero puede disminuirse la tasa de oxidación. El método de extracción puede influir en los factores físicos que<br />
favorecen la degradación de los ácidos grasos. En el presente trabajo se evaluó el efecto de dos métodos de extracción de<br />
aceite de J. curcas, uno mecánico y otro químico, sobre la estabilidad oxidativa del aceite. Los resultados muestran que el<br />
método de extracción químico presenta un mayor índice de oxidación, lo que indica una mayor degradación del aceite, debido<br />
a que el método involucra una temperatura arriba de 60°C y exposición a la luz.<br />
Palabras clave: Jatropha curcas, Estabilidad oxidativa, Extracción de aceite<br />
ABSTRACT<br />
Biodiesel quality depends on of the oil quality where is produced; one of the main problems that diminish the quality is the<br />
unsaturated fatty acid degradation by oxidation. This process of degradation cannot be stopped, but the rate of oxidation can<br />
be decreased. The extraction method can affect the physical factors that favor the fatty acid degradation. In this work, we<br />
evaluated the effect of two extraction methods of J. curcas oil, one mechanical and one chemical, over the oxidative stability<br />
of the oil. The results shows that the chemical extraction method has a higher oxidation index, what implies a higher oil<br />
degradation, due to an own method characteristics, as the temperature above 60°C and light exposure.<br />
Keywords: Jatropha curcas, oxidative stability, oil extraction<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Para la fabricación de biodiesel se ha propuesto utilizar el<br />
aceite vegetal de plantas no alimenticias, como materia<br />
prima, sin embargo, debido al perfil de ácidos grasos, no<br />
todas las oleaginosas producen aceite de calidad apropiada<br />
para biodiesel, ya que requieren aceites con contenido<br />
mayoritario de los ácidos grasos: oleico, linoleico y<br />
linolénico; como es el contenido de aceite de J. curcas [ácido<br />
oleico (48.8%), linoleico (44.4%) y linolénico (0.21%)],<br />
(Barros et al., 2015; Martínez-Herrera et al., 2006); pero este<br />
tipo de ácidos grasos insaturados, son susceptibles a la<br />
degradación por oxidación, debido a las dobles enlaces que<br />
poseen en la cadena de carbono (Choe y Min, 2006). El<br />
proceso de degradación no se puede evitar, sin embargo<br />
interfieren diferentes factores que pueden incrementar o<br />
disminuir dicho proceso como son la luz, humedad,<br />
temperatura y antioxidantes (Rodrigues et al., 2013). En<br />
trabajos previos se ha reportado que el método de extracción<br />
de aceite afecta la estabilidad del aceite formando<br />
compuestos como aldehídos, cetonas o ácidos grasos de<br />
cadena corta (Ortiz Moreno et al., 2003), estos compuestos<br />
son indeseables en el biodiesel ya que reducen su calidad. En<br />
el presente trabajo se compara el efecto de dos métodos de<br />
extracción de aceite, uno mecánico y otro químico, sobre la<br />
estabilidad oxidativa del aceite de J. curcas.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Material vegetal<br />
Se obtuvo semilla de plantas de J. curcas, mezcladas con<br />
paratión metílico en polvo (1gr/Kg). La semilla se lavó ocho<br />
veces sumergiéndola en agua corriente, posteriormente se<br />
colocó en agua hirviendo durante 30 minutos y se secó a<br />
60°C durante 3 horas. Finalmente, la semilla se peló y la<br />
almendra se almacenó a 4°C hasta su uso.<br />
Índice de Peróxido<br />
Índice de peróxido. Se estableció una curva de calibración<br />
utilizando aceite comercial de canola; se tomaron muestras<br />
de aceite de 0, 1, 2, 3, 4 y 5 gr de aceite completando a 5 gr<br />
de muestra con ddH 2 O cuando fue necesario, se agregaron 15<br />
ml de solución A (Ácido acético-Cloroformo 3:2), se colocó<br />
en agitación, posteriormente se agregaron 0.5 ml de solución<br />
saturada de KI, manteniendo la agitación por un minuto y se<br />
agregó 15 ml de ddH 2 O, todo a una agitación constante<br />
durante un minuto, finalmente se tituló con solución de<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
meq/Kg<br />
ESTABILIDAD OXIDATIVA DEL ACEITE DE JATROPHA CURCAS L. EN DOS SISTEMAS DE EXTRACCIÓN.<br />
tiosulfato de sodio 0.01 M. El índice de peróxido se calculó<br />
con la siguiente fórmula:<br />
IP =<br />
S ∗ M ∗ 1000<br />
gr<br />
= meq de H 2 O 2 /Kg<br />
Donde S es igual a la cantidad de ml de tiosulfato utilizados<br />
durante la titulación, M es la molaridad de la solución de<br />
tiosulfato y gr es la cantidad de aceite en gr utilizados para la<br />
determinación<br />
se midieron seis puntos por cuadruplicado, que consistieron<br />
en 0, 1, 2, 3, 4 y 5 gr de aceite vegetal de canola, dando como<br />
resultado una r 2 de 0.9798 (Figura 1), lo que nos indica que<br />
el método por el cual se determinó el índice de peróxido<br />
puede repetirse en diferentes muestras con precisión y<br />
exactitud.<br />
3<br />
2.5<br />
2<br />
Plot of Fitted Model<br />
IP = -0.290778 + 0.527983*Niveles<br />
Extracción de aceite<br />
Extracción mecánica: La almendra se fraccionó y colocó en<br />
horno a 60°C durante 1 hora antes de ser prensada,<br />
posteriormente se colocaron las fracciones de la almendra<br />
(120 gr aproximadamente) en un cilindro con diámetro de 50<br />
mm y altura de 15 cm, con poros dispuestos de manera<br />
uniforme, y fueron prensadas con una fuerza de 2 Ton/m<br />
manteniendo la presión durante 5 minutos, el aceite se<br />
colectó en tubos de HDPE de 50 ml y se centrifugo a 6000<br />
rpm por 10 minutos, posteriormente el aceite se transfirió por<br />
decantación a un tubo nuevo.<br />
Extracción química: Fracciones de semilla (20 gr) fueron<br />
aplastadas y fraccionadas manualmente y se colocaron en un<br />
aparato soxhlet para la extracción de aceite con una relación<br />
de 1:12.5 gr/ml con solvente n-hexano. Las condiciones de<br />
extracción fueron: baño maría de 73°C, durante 4 hr. La<br />
mezcla aceite-hexano se almaceno a 4°C hasta su uso. El<br />
hexano se retiró en rota vapor bajo las siguientes<br />
condiciones: Presión de vacío 360 mBar, rotación 45 rpm,<br />
temperatura de baño maría 40°C, tiempo de concentración 4<br />
horas.<br />
Determinación de la estabilidad oxidativa del aceite de J.<br />
curcas<br />
El aceite obtenido de ambos métodos de extracción fue<br />
almacenado a 4°C en presencia de luz natural (12 hr), durante<br />
6 días, tomando muestras los días: 1, 3 y 6, durante los cuales<br />
se determinó el índice de peróxido en el aceite. En todos los<br />
casos la determinación se realizó por triplicado<br />
En un segundo experimento, el aceite obtenido por ambos<br />
métodos de extracción, fue almacenado a 23°C en oscuridad,<br />
durante 28 días, tomando muestras los días 0, 7, 14, 21 y 28,<br />
durante los cuales se determinó el índice de peróxido. En<br />
todos los casos se realizó por cuadruplicado.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Para determinar el nivel de degradación del aceite durante los<br />
análisis, se realizó la determinación del índice de peróxido,<br />
este método indica la cantidad de meq/Kg de H 2O 2 en la<br />
muestra, por lo que para conocer la confiabilidad y<br />
repetitividad de este método se realizó una curva de<br />
calibración utilizando aceite comercial de canola, en la que<br />
1.5<br />
1<br />
0.5<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5<br />
gr de aceite<br />
Figura 1. Curva de calibración para la determinación del índice de peróxido<br />
Para determinar si existe un efecto sobre la estabilidad<br />
oxidativa en el aceite, causado por el método de extracción,<br />
se comparó el aceite extraído por dos métodos, uno mecánico<br />
y otro químico, en muestras de aceite almacenadas durante 6<br />
días a 4°C con exposición a la luz por 12 hr, de los que se<br />
tomaron muestras al día 1, 3 y 6 para determinar el índice de<br />
peróxido. Los resultados se presentan en la figura 2, donde<br />
se muestra que bajo estas condiciones de almacenamiento el<br />
aceite se degrada, no obstante el análisis estadístico nos<br />
indica que existe una diferencia significativa a un valor de p<br />
SÁNCHEZ-VELÁZQUEZ, J.U., PACHECO-LÓPEZ, N.A. Y LÓPEZ-PUC, G. Y RAMOS-DÍAZ, A.<br />
primeros 14 días de almacenamiento no hay una diferencia<br />
estadística significativa para el método de extracción<br />
mecánico y durante los primeros 21 días para el método de<br />
extracción químico, sin embargo, pese a que el método de<br />
extracción químico mantuvo la estabilidad durante 7 días más<br />
que el método de extracción mecánico, esté comenzó desde<br />
el día 0 con una cantidad mayor estadísticamente<br />
significativa de meq de H 2 O 2 /Kg, manteniéndose durante los<br />
28 días de evaluación por arriba de la cantidad de meq de<br />
H 2 O 2 /Kg cuantificados para el método de extracción<br />
mecánico.<br />
Durante el día 21 de almacenamiento el aceite extraído<br />
mecánicamente registró un decremento en la cantidad de meq<br />
de H 2 O 2 /Kg, esto posiblemente se debe a que los agentes<br />
oxidantes en el aceite, estén interactuando con antioxidantes<br />
naturales de J. curcas, como el gama-tocoferol, así mismo, el<br />
incremento estadísticamente significativo para ambos<br />
métodos de extracción al día 28, puede atribuirse a la<br />
conjunción de dos factores; el agotamiento de antioxidantes<br />
en el aceite, y el crecimiento de microorganismos en el aceite,<br />
lo que favorecería la degradación del aceite (Rodrigues et al.,<br />
2013). Pese a este incremento, el aceite extraído<br />
mecánicamente tuvo una cantidad de meq de H 2 O 2 /Kg sin<br />
diferencia significativa, respecto al periodo de<br />
almacenamiento de 7, 14 y 21 días del aceite extraído<br />
químicamente.<br />
Al fondo SAGARPA CONACYT por brindar los recursos<br />
financieros para la realización del proyecto 163502 del cual<br />
se deriva este trabajo.<br />
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Figura 3. Estabilidad oxidativa del aceite de J. curcas, comparando dos<br />
métodos de extracción, durante 28 días de almacenamiento del aceite. Las<br />
letras indican diferencia estadística significativa con un de valor de p
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA BIOENERGÍA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 128 – 131 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
PRODUCCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE HARINA DE RAMÓN Brosimum alicastrum Sw.<br />
Edgar Olguin Maciel, Alfonso Larqué Saavedra, Daisy Pérez Brito, Felipe Barahona Pérez, Sara Solís Pereira, Patricia Lappe<br />
Oliveras y Raúl Tapia Tussell 1 .<br />
Centro de Investigación Científica de Yucatán, Calle 3 No. 130, Col. Chuburna de Hidalgo, C. P. 97205.<br />
Autor de contacto: rtapia@cicy.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
La contaminación generada por el uso de combustibles fósiles, así como su agotamiento, han estimulado en el mundo,<br />
investigaciones sobre la producción de biocombustibles a partir de fuentes renovables. En la Península de Yucatán, se<br />
encuentra el árbol Ramón (Brosimum alicastrum Sw.), especie promisoria para la producción de bioetanol, ya que, sus<br />
semillas contienen 61% de almidón. El objetivo de este estudio fue optimizar la metodología para la producción de bioetanol<br />
a partir de la harina de Ramón, bajo la hipótesis de que la aplicación de pretratatamientos físicos modificarían la estructura<br />
de la misma, permitiendo una mayor actividad enzimática y con ello un mejor rendimiento de etanol. El pretratamiento<br />
(Temperatura, 90 °C, 30min.) mostró estadísticamente el mejor resultado, con un valor de 96 g/L de azúcares reductores, que<br />
al ser fermentado alcanzaron rendimientos de hasta 214 L/ton., valor superior al reportado en trabajos anteriores para esta<br />
misma harina. Estos resultados posicionan al ramón como una fuente renovable de biomasa para la producción de etanol a<br />
partir de harina de sus semillas.<br />
Palabras clave: Bioetanol, Brosimum alicastrum, pretratamientos, harina.<br />
ABSTRACT<br />
Pollution generated by the use of fossil fuels as well as its depletion, have stimulated worldwide, research on the production<br />
of biofuels from renewable sources. In the Yucatan peninsula inhabits the Ramon tree (Brosimum alicastrum Sw.), a<br />
promising species for bioethanol production, since, its seeds contains 61% of starch. The aim of this study was to optimize<br />
the methodology for bioethanol production, under the hypothesis that the application of physical pretreatments would modify<br />
the structure of flour, allowing greater enzyme activity and thus a higher yield of ethanol. Pretreatment 2 (Temperature of<br />
90°C during 30 min.) statistically showed the best results at the end of the hydrolysis, with a value of 96 g/ton. of reducing<br />
sugars, that after being fermented, achieved yields up to 214 L/ton., this value is higher than the one reported in a previous<br />
work with the same flour. These results positioned the Ramon tree as a renewable source of biomass for the production of<br />
bioethanol from flour of Ramon’s seeds.<br />
Keywords: Bioethanol, Brosimum alicastrum, pretreatments, flour.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En los últimos años, se han arrojado en promedio 32,000<br />
millones de toneladas de bióxido de carbono (CO 2 ) cada año<br />
(U.S. energy information administration), siendo la principal<br />
fuente, la quema de combustibles fósiles (Höök & Tang,<br />
2013). Como consecuencia de estas emisiones y otras<br />
perturbaciones antropogénicas, la temperatura media global<br />
ha aumentado aproximadamente 0.8 °C en el último siglo y<br />
la concentración de CO 2 rebasa las 390 ppm en la atmósfera<br />
(Chiari & Zecca, 2011). Aunado a esto, el rápido agotamiento<br />
de los combustibles fósiles, ha estimulado en todo el mundo,<br />
investigaciones con respecto a la generación de combustibles<br />
a partir de recursos renovables (Maiti, Rathore, Srivastava,<br />
Shekhawat, & Srivastava, 2011).<br />
En la actualidad el etanol es el biocombustible más utilizado<br />
como aditivo/sustituto para los vehículos de motor. El uso de<br />
bioetanol, es una forma de reducir el consumo de petróleo<br />
como la contaminación del medio ambiente (Balat, Balat, &<br />
Cahide Öz, 2008). La producción de bioetanol utiliza<br />
principalmente cultivos alimenticios; en el año 2013 la<br />
producción fue de 88,690 millones de litros, y de este total,<br />
el 80% se obtuvo de maíz y caña de azúcar en Estados Unidos<br />
y Brasil, respectivamente (Mussato, y otros, 2010; M. J.<br />
Stolarski, 2015). La limitada oferta de estos cultivos puede<br />
dar lugar a la competencia entre el uso para biocombustible<br />
y de alimentos. Por ello se ha impulsado la búsqueda de otras<br />
fuentes de materias primas como especies vegetales que no<br />
compitan con la alimentación.<br />
En la Península de Yucatán, crece abundantemente el árbol<br />
ramón (B. alicastrum), especie que está bastante arraigada en<br />
los usos de la población desde épocas prehispánicas y se ha<br />
reportado que existen de 1 a 6 árboles en cada casa de las<br />
comunidades mayas (I., 2012). Cada árbol produce, en<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
PRODUCCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE HARINA DE RAMÓN BROSIMUM ALICASTRUM SW.<br />
promedio, 95.5 kilogramos de semilla por año, con un<br />
contenido de 61% de almidón (Hernandez-Gonzalez,<br />
Vergara-Yoisura, & Larque-Saavedra, 2014; Barquera B.,<br />
2013), convirtiéndola en una especie promisoria para la<br />
producción de bioetanol. Por lo cual, el presente trabajo está<br />
encaminado a evaluar diferentes pretratamientos en la harina<br />
de semillas de ramón, que permitan mejorar la actividad<br />
enzimática y con ello el rendimiento de etanol.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
En este estudio se utilizó harina de semillas de ramón. Para<br />
conocer el estado inicial de la materia prima se estudió su<br />
estructura mediante microscopía electrónica de barrido<br />
(MEB) y se determinaron los azúcares reductores (ARD)<br />
mediante el método de Miller (Miller, 1959).<br />
Se evaluaron 3 tratamientos, para lo cual se prepararon 3<br />
suspensiones de 100 ml al 20% (p/v) de harina para cada<br />
tratamiento. Para el tratamiento 1 (Presión y temperatura) se<br />
calentaron las muestras a 121 °C durante 15 minutos, a una<br />
presión constante de 0.1 MPa en un equipo de esterilización.<br />
Para el tratamiento 2 (Temperatura) las muestras se<br />
calentaron a 90 °C durante 30 minutos en un baño<br />
recirculador a 20 rpm. Para el tratamiento 3 (Ultrasonido) las<br />
muestras se colocaron en un baño ultrasónico a 70 Watts de<br />
potencia durante una hora.<br />
Terminados los tratamientos las muestras fueron hidrolizadas<br />
en dos fases: licuefacción y sacarificación. En la licuefacción<br />
se utilizaron 0.075 unidades de enzima α-amilasa A-7595<br />
por gramo de almidón en la harina, incubando en un baño<br />
recirculador a 85 °C por 1 hora a un pH 6 (Barquera B.,<br />
2013), con agitación de 25 rpm. Para la sacarificación las<br />
muestras se ajustaron a pH 4.5, se adicionaron 0.36 U/g de<br />
enzima amiloglucosidasa A-7095; y se incubó a 60 °C por 24<br />
h (Barquera B., 2013) en un equipo de agitación orbital a 100<br />
rpm. Al término de la hidrólisis se realizaron pruebas de<br />
ARD para determinar el mejor tratamiento mediante un<br />
análisis de varianza, utilizando el software SPSS 16 ©. De<br />
igual forma se realizaron análisis MEB para observar el<br />
efecto sobre la estructura de la harina.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En la figura 1 a, se observan los gránulos de almidón dentro<br />
de una matriz proteíca, la cual, actúa como una barrera física<br />
para las enzimas, lo que disminuye el porcentaje de<br />
amilolisis. (S. Dhital, 2015), en la figura 1 b, se aprecia la<br />
forma esférica del gránulo de almidón con dimensiones de 15<br />
μm x 15 μm, lo que coincide con lo reportado por Pérez-<br />
Pacheco y col. (Perez-Pacheco, 2014), quienes señalaron que<br />
los gránulos de almidón, extraídos de la harina de ramón,<br />
tienen forma oval a esférica con diámetros de 6 a 15 μm.<br />
Figura 1. Harina de ramón, a) gránulos de almidón insertados en la matriz<br />
proteica; b) tamaño y forma del gránulo de almidón.<br />
En la figura 2 se apreciar el efecto sobre la estructura de la<br />
harina, en la figura 2 b se observa como la estructura proteica<br />
se pierde casi totalmente con el T1 con respecto al T0, de<br />
igual manera la mayoría de gránulos de almidón pierden su<br />
forma, observándose solo pequeñas formas difusas en una<br />
solución continua de almidón, matriz proteica y demás<br />
componentes de la harina. Este efecto esta dado debido a que<br />
se rebasa la temperatura de gelatinización (83.5 °C) del<br />
almidón presente en la harina de ramón. En el rango de 60-<br />
70 °C, el almidón de ramón comienza a absorber agua de<br />
manera irreversible, debido a la ruptura de puentes de<br />
hidrógeno, este proceso se le conoce como gelatinización<br />
(Wang & Copeland, 2013; Vallons & Arendt, 2009; Martín<br />
& López., 2009; Perez-Pacheco, 2014), el cual trae consigo<br />
la pérdida de cristalinidad, birefrigerancia y aumento de la<br />
viscosidad, ya que los gránulos hinchados se fragmentan<br />
parcialmente y se dispersan en la fase acuosa (Copeland,<br />
Blazek, Salman, & Tang, 2009).<br />
La fermentación se llevó a cabo en matraces Erlenmeyer de<br />
150 ml, que contenían 40 mL de mosto, con una<br />
concentración de 77.8 g/L de ARD. Se adicionaron 2 ml de<br />
suspensión de inoculo (3.46 x 10 7 cel/mL) y se incubaron a<br />
35 °C por 36 h, a pH 4.5 en una cámara de secado, sin<br />
agitación. Las cepas evaluadas fueron S. cerevisiae<br />
(Safoeno), (HC51), Zygosaccharomyces rouxxi<br />
(M14SA10/M) y Candida tropicalis (PL1). El fermentado se<br />
centrifugó a 4000 rpm por 20 min., el sobrenadante se destilo<br />
siguiendo el protocolo descrito por Villegas 2011 (Villegas,<br />
2011), cuantificando la concentración de etanol en un<br />
cromatógrafo de gases CLARUS500.<br />
Figura 2. Estructura de la harina: a) Sin tratar (T0), b) con presión y<br />
temperatura (T1), c) con temperatura (T2) y d) ultrasonido.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 129
Rendimiento (L/ton)<br />
Concentración de ARD<br />
(g·L -1 )<br />
OLGUIN MACIEL, E., LARQUÉ SAAVEDRA, A., PÉREZ BRITO, D., BARAHONA PÉREZ, F., SOLÍS PEREIRA, S., LAPPE OLIVERAS, P. Y TAPIA TUSSELL, R.<br />
Los resultados obtenidos en este trabajo coinciden con lo<br />
reportado por Vallons y col. (Vallons & Arendt, 2009),<br />
quienes encontraron una desintegración completa de la<br />
estructura granular del almidón con temperaturas superiores<br />
al pico de gelatinización. La concentración de ARD<br />
obtenidos en este tratamiento fue 3.79 g/L, superior a la<br />
concentración inicial (1.41 g/L).<br />
En la figura 2 c podemos observar el efecto del<br />
pretratamiento (T2) sobre la estructura de la harina, que, a<br />
diferencia del pretratamiento (T1) se observó que las<br />
estructuras proteicas no se modificaron totalmente y los<br />
gránulos mantuvieron su estructura, lo cual concuerda con lo<br />
obtenido por Chen y col. (X. Chen, 2014), quienes reportaron<br />
que el tratamiento hidrotermal a 62 °C, induce cambios en las<br />
propiedades fisicoquímicas del almidón de maíz, sin destruir<br />
la estructura del gránulo. Los cambios fisicoquímicos<br />
mencionados en dicho estudio, suponen la salida de pequeñas<br />
cantidades de dextrinas y moléculas de glucosa a la solución,<br />
lo que coincide con el estudio actual, ya que se pasó de un<br />
valor inicial de ARD de 1.4 g/L a un valor de 5.9 g/L.<br />
En la figura 2 d (T3), podemos apreciar que los gránulos de<br />
almidón no presentan cambios en su forma ni en el tamaño,<br />
esto concuerda con lo obtenido por Luo y col. (Z. Luo, 2008),<br />
quienes, en tratamientos de 100 W por 30 minutos, no<br />
observaron cambios en los gránulos de almidón. Sin<br />
embargo, estos mismos autores indicaron que al observar a<br />
mayor aumento, vieron claramente poros y fisuras en la<br />
superficie de los gránulos de almidón, esto mismo obtuvieron<br />
Sujka y col. (Sujka & Jamroz, 2013), quienes encontraron en<br />
almidón tratado a 170 W por 30 minutos, fisuras y<br />
depresiones en la superficie del almidón. Considerando esto,<br />
se realizaron micrografías más detalladas, encontrando<br />
ciertas deformaciones en los gránulos, lo cual explica la<br />
liberación de ARD a la solución, que alcanzó valores de 5.8<br />
g/L.<br />
En la figura 3 se presentan los resultados del análisis<br />
estadístico al final de la hidrólisis. El tratamiento (T2), fue el<br />
mejor, por lo cual se continuaron con estas muestras para la<br />
fermentación. En este tratamiento los gránulos de almidón<br />
fueron liberados y con ello se obtuvo una mayor superficie<br />
para la actividad de las enzimas, esto concuerda con diversos<br />
autores (Martín & López., 2009; L. S. Pepe, 2015; S. Dhital,<br />
2015), quienes mencionan que el calentamiento del almidón<br />
en suspensión, aumenta la susceptibilidad a la hidrólisis<br />
enzimática. En el calentamiento de la suspensión, el agua<br />
entra en las regiones amorfas, las cuales se expanden y<br />
transmiten la fuerza disruptiva a las regiones cristalinas.<br />
Estos cambios están acompañados del hinchamiento de los<br />
gránulos, los cuales bajo condiciones de agitación<br />
incrementan la viscosidad y eventualmente colapsan y<br />
forman una pasta (Wang & Copeland, 2013).<br />
Figura 38. Efecto de los pretratamientos en la liberación de ARD al final de<br />
la hidrólisis, Anova de una vía, Tukey α=0.05.<br />
La levadura Safoeno ® (S. cerevisiae), produjo una<br />
concentración de etanol de 0.030 mg/ml estimando una<br />
producción de 147 L/ton., valor superior al obtenido por<br />
Barquera (2013) (Barquera B., 2013) que fue de 132.7 L/ton.<br />
Dado que se usaron las mismas condiciones de trabajo en la<br />
hidrólisis, probablemente, esta mejoría en el rendimiento esté<br />
dada por una mayor eficiencia en el pretratamiento térmico,<br />
que para este estudio fue de 30 min. a 90 °C, mientras que<br />
para el trabajo de Barquera, se utilizaron 5 y 10 min a 100<br />
°C, valores que de acuerdo con la misma autora, no favorecen<br />
un elevado porcentaje en la hidrólisis del almidón de la harina<br />
de ramón.<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
120<br />
100<br />
0<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
a<br />
a<br />
a<br />
T0 T1 T2 T3<br />
b<br />
Figura 4. Rendimiento de etanol obtenido por las levaduras evaluadas.<br />
Anova de un vía, p < 0.05, prueba de Tukey.<br />
De acuerdo al análisis estadístico la cepa M14SA10/M<br />
(Zygosaccharomyces rouxxi) obtuvo el rendimiento más alto<br />
con 213 L/ton (Figura 4), lo que representa aproximadamente<br />
el 50% del máximo teórico usando harina de ramón como<br />
sustrato. Aun con este valor encontramos que se obtienen<br />
rendimientos por tonelada de sustrato, mayores que los<br />
obtenidos con yuca, papa y cercano a cebada, con la ventaja<br />
de que el ramón no compite directamente con la alimentación<br />
humana. Esto posiciona al ramón como una alternativa para<br />
fuente renovable de almidón para biocombustible en la<br />
Península de Yucatán.<br />
CONCLUSIONES<br />
Los tres tratamientos alcanzaron concentraciones de azucares<br />
reductores en el rango de 67 a 97 g/L. De ellos, el mejor<br />
pretratamiento fue el de Temperatura (T2) a 90 °C por 30<br />
minutos. Con el proceso de sacarificación y fermentación,<br />
b<br />
Pretratamientos<br />
Safoeno PL1 HC51 M14SA10/M<br />
Levaduras<br />
c<br />
a<br />
d<br />
130 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
PRODUCCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE HARINA DE RAMÓN BROSIMUM ALICASTRUM SW.<br />
utilizando cepas nativas de levaduras, a partir del<br />
pretratamiento de temperatura (T2), se alcanzó un<br />
rendimiento promedio de 190 L de etanol por tonelada de<br />
harina de ramón. La cepa nativa PL1 (Candida tropicalis)<br />
aislada de semillas de ramón superó en un 24% de<br />
rendimiento a la cepa comercial Safoeno utilizada en estudios<br />
previos.<br />
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REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 131
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA BIOENERGÍA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 132 – 135 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
DESLIGNIFICACIÓN DE LA PENCA DE Agave tequilana Weber var. AZUL COMO PRETRATAMIENTO<br />
PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOHIDRÓGENO<br />
Dendera Munguía Aguilar*, Felipe Alatriste Mondragón*, Omar González Ortega, Elías Razo Flores, José René Rangel<br />
Méndez y Laura Yáñez Espinosa.<br />
Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica. Camino a la Presa San José 2055, C.P. 78216, San Luis<br />
Potosí, S.L.P. México.<br />
Autor de contacto: Correo electrónico: dendera.munguia@ipicyt.edu.mx.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
El biohidrógeno (bio-H 2 ) es una fuente de energía renovable y limpia, además de tener un alto contenido energético: 122-142<br />
kJ/g. La penca de Agave tequilana Weber var. Azul es un residuo agroindustrial que podría representar una fuente importante<br />
de biomasa para la producción de bio-H 2 por su contenido significativo de polisacáridos, presentes en la penca como celulosa<br />
y hemicelulosa. Sin embargo, la presencia de lignina en este material impide que se tenga una buena disponibilidad de los<br />
polisacáridos, por lo que es necesario aplicar un pretratamiento. Debido a lo anterior, se estudió el uso del peróxido de<br />
hidrógeno alcalino (PHA) para la remoción de la lignina. Los rendimientos de producción de bio-H 2 de las tres fracciones de<br />
la penca sin pretratamiento fueron de 0.004 mM/g cutícula, 0.033 mM/g epidermis y 0.15 mM/g fibra. La fibra tuvo el mayor<br />
rendimiento de producción de bio-H 2 debido a que es la fracción con mayor concentración de celulosa y hemicelulosa (20.08%<br />
y 5.1% respectivamente). Con el pretratamiento con PHA, se obtuvieron tres fracciones: fracción 1 (enriquecida en celulosa<br />
y hemicelulosa), fracción 2 (enriquecida en hemicelulosa) y la fracción 3 (enriquecida en lignina). Las fracciones 1 y 2 se<br />
sometieron a una hidrólisis enzimática y finalmente, a ensayos de producción de bio-H 2. Los rendimientos de producción de<br />
bio-H 2 fueron de 5.622 mM bio-H 2 /g de fracción 1 y 3.22 mM bio-H 2 /g de fracción 2.<br />
Palabras clave: biomasa lignocelulósica, peróxido de hidrógeno alcalino, biocombustibles gaseosos, fermentación oscura,<br />
biohidrógeno.<br />
ABSTRACT<br />
Biohydrogen (bio-H 2 ) is a renewable and clean energy, also having a high energy content: 122-142 kJ/g. The leaf of Agave<br />
tequilana Weber var. Azul is an agro-industrial waste that could represent an important source of biomass for the production<br />
of bio-H 2 . However, the presence of lignin in the material generates low availability of the polysaccharides. Therefore, it is<br />
necessary to apply a pretreatment to remove the lignin. The alkaline hydrogen peroxide (AHP) pre-treatment of the leaf was<br />
studied for lignin removal. The bio-H 2 production yields of the three factions of the leaf without pretreatment were 0.004 mM<br />
bio-H 2 /g cuticle, 0.033 mM bio-H 2 /g epidermis y 0.15 mM bio-H 2 /g fiber. The fiber had the highest bio-H 2 yield because it<br />
is the fraction with highest concentration of cellulose and hemicellulose (20.08% and 5.1% respectively). After PHA<br />
pretreatment of the leaf three fractions were obtained: fraction 1 (enriched with cellulose and hemicellulose) fraction 2<br />
(enriched with hemicellulose) and the fraction 3 (enriched with lignin). The fractions 1 and 2 were enzymatically hydrolyzed.<br />
Then, bio-H 2 production batch experiments with the hydrolysates were conducted. The bio-H 2 production yields were 5.622<br />
mM bio-H 2 /g of fraction 1 and 3.22 mM bio-H 2 /g of fraction 2.<br />
Keywords: lignocellulosic biomass, alkaline hydrogen peroxide, gaseous biofuels, dark fermentation, biohydrogen.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En la actualidad, la demanda exponencial de combustibles<br />
fósiles ha generado un decremento en su disponibilidad, así<br />
como impactos negativos en el medio ambiente y la salud<br />
humana. Por tales motivos, se están buscando fuentes<br />
alternativas de energías sostenibles y amigables con el<br />
ambiente. Tal es el caso del bio-H 2 , el cual es una fuente de<br />
energía renovable y limpia debido a que, durante su<br />
combustión únicamente se genera agua y energía, además de<br />
que posee la característica de tener un alto contenido<br />
energético por unidad de peso: 122-142 kJ/g (Argun y<br />
Kargi,2011). Existen diversas fuentes para la generación del<br />
bio-H 2 Sin embargo, la biomasa lignocelulósica en particular<br />
presenta un gran potencial por su contenido en polisacáridos<br />
(hemicelulosa y celulosa) los cuales son susceptibles de<br />
fermentarse por vía microbiana para obtener bio-H 2<br />
(fermentación oscura). Sin embargo, una limitante del uso de<br />
la biomasa para la obtención de bio-H 2 , es la<br />
biodisponibilidad de la celulosa y hemicelulosa debido a la<br />
compleja estructura lignocelulósica y la morfología celular<br />
de los tejidos vegetales. La penca de Agave tequilana Weber<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
DESLIGNIFICACIÓN DE LA PENCA DE AGAVE TEQUILANA WEBER VAR. AZUL COMO PRETRATAMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOHIDRÓGENO<br />
var. Azul es un residuo agroindustrial que potencialmente<br />
podría representar una fuente importante de biomasa residual<br />
lignocelulósica. De acuerdo con SAGARPA en el 2005, la<br />
industria tequilera, durante los últimos 6 años, ha desechado<br />
alrededor de 1’096, 672 toneladas de pencas como residuos,<br />
las cuales no se aprovechan de una manera efectiva. La penca<br />
de agave, pueden ser una fuente viable para la generación de<br />
biocombustibles como el bio-H 2 por su alto contenido de<br />
material lignocelulósico. Existen diversos pretratamientos<br />
para la deslignificación, siendo uno de ellos el uso del<br />
peróxido de hidrógeno alcalino, (PHA), con el cual se han<br />
reportado rendimientos altos tanto de deslignificación como<br />
de recuperación de hemicelulosa y celulosa. Por lo tanto, el<br />
objetivo de este trabajo es evaluar la producción de bio-H 2<br />
vía fermentación oscura a partir de la penca de Agave<br />
tequilana Weber var. Azul sometida a un pretratamiento con<br />
peróxido de hidrógeno alcalino.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La penca de Agave tequilana Weber var. Azul se colectó de<br />
los residuos generados en la tequilera Casa Herradura,<br />
ubicada en Huentitan, Jalisco. Con el fin de evaluar la<br />
influencia de cada fracción sobre la producción de bio-H2, la<br />
penca se dividió en tres fracciones: cutícula, epidermis y fibra<br />
(Fig. 1). De cada fracción, se le realizó una caracterización<br />
tanto química (análisis de fibras con el método Van Soest<br />
(Keys et al. 1969)) como morfológica (SEM y XRD). Una<br />
vez caracterizada cada fracción de la penca, se sometieron a<br />
cinéticas de producción de bio-H 2 sin ningún pretratamiento<br />
con el objetivo de evaluar su rendimiento de producción de<br />
este biogás.<br />
Cutícula<br />
Epidermis<br />
Fibra<br />
RESULTADOS<br />
La composición química de cada una de las fracciones de la<br />
penca se muestra en la Tabla 1. La concentración de la<br />
celulosa, hemicelulosa y lignina tanto de la penca entera<br />
como de la fibra, son similares a las reportadas por Salas, S.<br />
(2013), donde reporta la composición de la penca entera en<br />
porciento en peso (celulosa 28.79±1.82 %, hemicelulosa<br />
10.71±0.66 %, lignina 5.05±0.04 % y compuestos solubles<br />
55.18±2.46 %) y de la fibra de penca (celulosa 19.55±0.72<br />
%, hemicelulosa 7.89±0.69 %, lignina 0.72±0.14 % y<br />
compuestos solubles 64.71±2.35 %).<br />
Tabla 1.- Composición química de la penca de Agave tequilana Weber var.<br />
Azul y de sus fracciones.<br />
Compuestos<br />
Celulosa Hemicelu Lignina<br />
Fracción de la penca<br />
Solubles<br />
(%) -losa (%) (%)<br />
(%)<br />
Cutícula 1a 6.45 5.72 55.84 31.77<br />
(±0.1) (±0.9) (±5.6) (±2.15)<br />
Epidermis 1a 19.38 7.99 4.49 67.87<br />
(±3.2) (±1.32) (±0.56) (±4.76)<br />
Fibra 1a 20.08 5.1 0.37 75.33<br />
(±3.1) (±0.16) (±0.2) (±6.2)<br />
Penca entera secada a<br />
60°C 1a 21.28<br />
(±1.50)<br />
8.51<br />
(±0.56)<br />
4.26<br />
(±1.8)<br />
65.14<br />
(±2.06)<br />
Penca entera<br />
liofilizada 1b 23.23<br />
(±1.46)<br />
6.27<br />
(±0.12)<br />
3.84<br />
(±0.82)<br />
66.50<br />
(±1.42)<br />
( 1 )Penca de Puentitán, Jal. ( a ) Primer lote de pencas (Abril del 2015); ( b )<br />
Segundo lote de penca (Septiembre del 2015).<br />
Cada una de las fracciones de la penca (cutícula, epidermis y<br />
fibra de la penca) se sometieron a ensayos de producción de<br />
bio-H 2 sin ningún pretratamiento. En la Fig. 2 se muestran<br />
los resultados de producción de bio-H 2 en lote de cada una de<br />
las fracciones de la penca, así como el control del inóculo<br />
utilizado. De acuerdo con esta figura, la fracción de penca<br />
que más produjo bio-H 2 es la fibra de la penca debido a que<br />
es la fracción más enriquecida en celulosa y hemicelulosa,<br />
seguida de la epidermis y la cutícula las cuales contienen una<br />
menor concentración de celulosa y hemicelulosa.<br />
Figura. 1 Fracciones de la penca de Agave tequilana Weber var. Azul.<br />
Por otro lado, la penca entera se liofilizó y se sometió a<br />
pretratamiento con PHA al 2% por 6 h (Su et al., 2015). Las<br />
tres fracciones recuperadas del pretratamiento con PHA se<br />
caracterizaron química (análisis de fibras con el método Van<br />
Soest (Keys et al. 1969), ATR-FTIR y TGA) y<br />
morfológicamente (SEM y XRD). Posteriormente, sólo las<br />
fracciones 1 y 2 se sometieron a un hidrolizado enzimático<br />
con Celluclast 1.5L, bajo las condiciones reportadas por<br />
López-Gutiérrez (2015). Los hidrolizados obtenidos de estas<br />
dos fracciones, se sometieron a ensayos de producción de<br />
bio-H 2 en lote. Estos ensayos de producción de bio-H 2 se<br />
llevaron a cabo de acuerdo Arreola-Vargas y colaboradores<br />
(2015). Para calcular la máxima producción de bio-H 2<br />
acumulada, los datos se ajustaron con la ecuación de<br />
Gompertz modificada (Cui et al., 2010) en el programa<br />
STATISTICA 10.<br />
Figura 2.- Producción acumulada de biohidrógeno de la penca y sus<br />
fracciones. Todos los ensayos se realizaron con un contenido de sólidos<br />
volátiles de 3.5 g SV/L a 35°C.<br />
En la Tabla 2 se muestran las producciones máximas de bio-<br />
H 2 , su rendimiento y duración de la fase lag calculadas a<br />
partir de las cinéticas de producción de cada una de las<br />
fracciones de la penca así como de la penca entera y la penca<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 133
MUNGUÍA AGUILAR, D., ALATRISTE MONDRAGÓN, F., GONZÁLEZ ORTEGA, O., RAZO FLORES, E., RANGEL MÉNDEZ, J.R. Y YÁÑEZ ESPINOSA, L.<br />
liofilizada. La fracción de fibra fue la que mostró la mayor<br />
producción de bio-H 2 así como el mayor rendimiento (38.25<br />
mL bio-H 2 y 0.06 mM bio-H 2 /g de fibra, respectivamente)<br />
seguida por la epidermis (16.613 mL·bio-H 2 con un<br />
rendimiento de 0.02 mM bio-H 2 /g de epidermis) y la cutícula<br />
(9.16 mL·bio-H 2 y un rendimiento de 0.005 mM bio-H 2 /g de<br />
cutícula). La cutícula tuvo la menor producción de bio-H 2<br />
debido a que es la fracción con una menor cantidad de<br />
celulosa y hemicelulosa de acuerdo con el análisis de fibras.<br />
En tanto que, la penca entera y la penca liofilizada tuvieron<br />
casi las mismas producciones de bio-H 2 (40.42 y 36.74 mL<br />
bio-H 2 , respectivamente) y semejantes rendimientos de<br />
producción (0.057 mM bio-H 2 /g de penca entera y 0.055 mM<br />
bio-H 2 /g de penca liofilizada). Esto se debe a que tienen<br />
concentraciones similares de celulosa y hemicelulosa, al<br />
igual que la fibra. Con esto, se comprobó que el proceso de<br />
liofilización no tiene un efecto significativo en la<br />
composición ni en la estructura de la penca.<br />
Tabla 2.- Resultados de la producción en lote de biohidrógeno de las<br />
fracciones de la penca, así como de la penca entera secada a 60°C y la penca<br />
entera liofilizada sin pretratamiento, obtenidos del ajuste del modelo de<br />
Gompertz.<br />
Fracción de la penca<br />
Hmax<br />
(mL•H 2 )<br />
HYM<br />
(mM<br />
H 2 /g<br />
SV)<br />
HYM<br />
(mM H 2 /g de<br />
fracción de penca)<br />
Cutícula 1a 9.160 0.06 0.0055<br />
Epidermis 1a 16.613 0.11 0.0199<br />
1a<br />
Fibra 38.247 0.25 0.0595<br />
Penca entera secada a 60°C 1a 40.420 0.26 0.0552<br />
Penca entera liofilizada 1b 36.741 0.24 0.0574<br />
Inóculo 1.210 0.02 0.0009<br />
( 1 )Penca de Puentitán, Jal. ( a ) Primer lote de pencas (Abril del 2015); ( b )<br />
Segundo lote de penca (Septiembre del 2015).<br />
En cuanto al análisis de fibras de las fracciones obtenidas<br />
después del pretratamiento con PHA, se realizó el análisis de<br />
las mismas con el método de Van Soest y por medio de<br />
análisis termogravimétrico (TGA). Ambos métodos<br />
indicaron que la fracción 1 está enriquecida en celulosa y<br />
hemicelulosa, la fracción 2 esta enriquecida en hemicelulosa<br />
y la fracción 3 en lignina (valores no mostrados). La fracción<br />
1 y 2, por ser las fracciones donde se encuentra presente la<br />
celulosa y hemicelulosa, se sometieron a una hidrolisis<br />
enzimática con el objetivo de sacarificar los azúcares<br />
presentes en ambas fracciones. También, se hidrolizó la<br />
penca entera liofilizada (PEL) con el fin de comparar los<br />
rendimientos de sacarificación. La hidrólisis enzimática que<br />
se le realizó a la PEL, a las fracciones 1 y 2 fue a una<br />
concentración de 3.5g/100 mL de buffer de citratos. Los<br />
resultados obtenidos mostraron que los hidrolizados de PEL<br />
alcanzaron concentraciones de azúcares totales (AT),<br />
azúcares reductores (AR) y DQO igual a 6.44 g AT /L, 5.89<br />
AR g /L y 18.22 DQO g /L. Con los hidrolizados de la<br />
fracción 1, se obtuvieron concentraciones de 16.02 g AT/L,<br />
13.25 g AR/L y 35.55 g DQO/L. En tanto que con el<br />
hidrolizado de la fracción 2, se obtuvieron concentraciones<br />
de 6.89 g AT/L, 2.40 g AR/L y 16.88 g/L DQO. Como se<br />
puede observar, las concentraciones de AT, AR y DQO se<br />
incrementaron aproximadamente 2.5, 2.2 y 1.9 y veces<br />
respectivamente en la fracción 1 comparada con la PEL.<br />
Esto indica que el pretratamiento ayudó a que la<br />
disponibilidad de polisacáridos incrementara gracias a la<br />
remoción de lignina y las enzimas pudieran sacarificar una<br />
mayor cantidad de celulosa y hemicelulosa. Por otra parte,<br />
López Gutiérrez (2015) reportó concentraciones de 7.2 g<br />
AT/L, 6.9 g AR/L y 29.027 g DQO/L en hidrolizados<br />
enzimáticos del bagazo de Agave tequilana (BAT). En<br />
cuanto a la fracción 2, los hidrolizados mostraron una<br />
concentración de AT muy semejante a la de PEL y<br />
concentraciones menores de AR y DQO comparadas con las<br />
encontradas en hidrolizados del PEL. Es importante resaltar<br />
que la fracción 1 es la fracción mayoritaria en peso de las tres<br />
fracciones (86.3% en peso), por lo que en un proceso<br />
industrial sería esta fracción la que se utilizaría como sustrato<br />
generador de monosacáridos.<br />
Los hidrolizados de PEL y de las fracciones 1 y 2, se<br />
sometieron a ensayos de producción de bio-H 2 en lote (Fig.<br />
3) donde los rendimientos de producción de bio-H 2 fueron de<br />
1.45 mM bio-H 2 /g de PEL, 5.622 mM bio-H 2 /g de fracción<br />
1 y 3.22 mM bio-H 2 /g de fracción 2. Los rendimientos más<br />
altos obtenidos con los hidrolizados de las fracciones 1 y 2<br />
indican que el pretratamiento contribuyó a que se<br />
incrementara la disponibilidad de celulosa y hemicelulosa<br />
presentes en dichas fracciones comparadas con la PEL. El<br />
rendimiento de producción de bio-H 2 del hidrolizado de la<br />
fracción 1 comparada con el de la PEL, fue mayor casi cuatro<br />
veces. Incluso, el hidrolizado de la fracción 2 mostró<br />
mayores rendimientos de producción de bio-H 2 que el<br />
hidrolizado de PEL. Estos valores más altos del rendimiento<br />
de producción de bio-H 2 posiblemente se deben a que las<br />
fracciones 1 y 2 están enriquecidas en celulosa y<br />
hemicelulosa y ambas están más disponible a las enzimas,<br />
debido a que la lignina ya no está presente, la cual es una<br />
barrera para la hidrólisis enzimática.<br />
Figura 3.- Producción acumulada de biohidrógeno a partir de hidrolizados<br />
de penca entera sin pretratamiento y de las hidrolizados de las fracciones 1<br />
y 2 obtenidas después del pretratamiento de la penca con PHA.<br />
134 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
DESLIGNIFICACIÓN DE LA PENCA DE AGAVE TEQUILANA WEBER VAR. AZUL COMO PRETRATAMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOHIDRÓGENO<br />
CONCLUSIONES<br />
De las tres fracciones en las que fue dividida la penca, la fibra<br />
es la fracción que mayormente contribuye a la producción de<br />
bio-H 2 debido a que es la fracción con mayor cantidad de<br />
celulosa y hemicelulosa. Por otra parte, la penca entera seca<br />
y la penca liofilizada tuvieron rendimientos de producción de<br />
bio-H 2 similares, lo que indica que el proceso de liofilización<br />
no tiene un impacto severo sobre la estructura química de la<br />
penca. En cuanto el pretratamiento con PHA, los resultados<br />
de rendimientos de producción de bio-H 2 indican que la<br />
deslignificación realizada por el PHA, contribuyó<br />
significativamente a que la producción de bio-H 2 se<br />
incrementara hasta cuatro veces con el hidrolizado de la<br />
fracción 1 y dos veces con el hidrolizado de la fracción 2,<br />
comparados con el rendimiento obtenido con el hidrolizado<br />
de la PEL.<br />
5. Lopez-Gutierrez, I. (2015) Producción de hidrógeno a partir de<br />
hidrolizados de bagazo de Agave tequilana Weber var. Azul:<br />
Efecto del procesamiento de la piña y de la sacarificación del<br />
bagazo. Tesis de maestría. Instituto Potosino de Investigación<br />
Científica y tecnológica, A.C. SLP, México.<br />
6. Salas-De La O, S.G. (2013). Factibilidad técnica de la<br />
producción de biogás a partir de penca de Agave Azul (Agave<br />
tequilana Weber). Tesis de licenciatura. Instituto Tecnológico<br />
de Acapulco.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al CONACYT, por su apoyo con la beca SEP-24-00096.<br />
Al Instituto Potosino de Investigación Científica y<br />
Tecnológica (IPICYT).<br />
Al personal técnico de la División de Ciencias Ambientales<br />
(M. en C. Dulce Isela de Fátima Partida Gutiérrez, M. en C.<br />
Juan Pablo Rodas Ortiz y M. en C. Guillermo Vidriales<br />
Escobar).<br />
Al personal técnico del LINAN del IPICYT (M. en C. Ana<br />
Iris Peña Maldonado y M. en C. Beatriz Adriana Rivera<br />
Escoto).<br />
Al personal técnico del LANBAMA del IPICYT (I.Q. Ma<br />
del Carmen Rocha Medina).<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
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29,11-15.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 135
ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN BIOTECNOLOGÍA BIOENERGÍA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 136 – 138 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ANÁLISIS IN SILICO DE ENZIMAS INVOLUCRADAS EN LA BIOSÍNTESIS DE LÍPIDOS EN Chlorella<br />
vulgaris<br />
Fernández-Sánchez Ricardo 1 , Tamayo-Ordoñez, Yahaira 2 , Ayil-Gutierrez Benjamin 3 , Sánchez-Teyer Lorenzo Felipe 2 ,<br />
Cordova-Quiroz Atl Víctor 1 , Tamayo-Ordoñez Francisco Alberto 1 , Tamayo-Ordoñez, María Concepción 2 *<br />
1<br />
Dependencia Académica de Ciencias Química y Petrolera, Facultad de Química, Universidad Autónoma del Carmen, Avenida Concordia 24, Aviación,<br />
CP. 24100 Cd. del Carmen, Camp. México.<br />
2<br />
Unidad de Biotecnología y Unidad de Bioquímica, Centro de Investigación Científica de Yucatán, Calle 43 No. 130, Colonia Chuburná de Hidalgo, CP.<br />
97200, Mérida, Yucatán, México.<br />
3<br />
CONACYT- Centro de Biotecnología Genómica, Instituto Politécnico Nacional, Blvd. del Maestro, s/n, Esq. Elías Piña, Reynosa, 88710, México.<br />
Autor de contacto: martamaodz@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
RESUMEN<br />
En la actualidad se han implementado dos estrategias para incrementar la producción de lípidos en algas éstas son la<br />
optimización de cultivos y la manipulación genética. En la optimización de las condiciones de cultivo de algas se han obtenido<br />
rendimientos alrededor de 25 a 50% en la productividad de los triacilglicéridos (TGA) mientras que mediante la manipulación<br />
genética se ha descrito un incremento de 35 a 40% en lípidos, los resultados reportados por ambas estrategias no demuestran<br />
una diferencia significativa. Las variaciones en la acumulación y el contenido de lípidos entre géneros o incluso en especies<br />
pertenecientes al mismo género de algas está relacionado con ciertas características del hábitat de la especie y la diversidad<br />
de genes involucrados en la biosíntesis de ácidos grasos. En este estudio mediante un análisis in silico de tres enzimas<br />
involucrados en la biosíntesis de lípidos (Acetyl-CoA Carboxilasa, Diacilglicerol Aciltransferasa y glicerol-3-fosfato<br />
Aciltransferasa) de 17 géneros de microalgas demostraron que algunos géneros de algas que presentaron características<br />
semejantes en estructura terciaria exhibieron valores de acumulación y productividad de lípidos similares. Interesantemente,<br />
Chlorella vulgaris exhibió estructuras únicas de estas enzimas, así como, valores de productividad y acumulación de lípidos<br />
altos en comparación a otras algas. En este trabajo se abordó el estudio de los cambios en la expresión de los transcritos de<br />
tres enzimas involucradas en la biosíntesis de lípidos. También se realizó la comparación de las características de secuencia<br />
aminoacídica primaria y estructuras terciarias in silico de ocho enzimas de diferentes géneros de algas (incluyendo a Chlorella<br />
vulgaris).<br />
Palabras clave: biocombustibles, enzimas, microalgas.<br />
ABSTRACT<br />
Currently it has been implemented two strategies for increasing the algaes lipid production; these are the culture optimization<br />
and the genetic manipulation. Referring to the culture optimization it has obtained yields between 25 and 50% in the<br />
triacylglicerides productivity meanwhile by the genetic manipulation it has described an increasing between 35 and 40 % in<br />
lipids, the results reported by both strategies do not show a significant difference. the variations in the accumulation and lipid<br />
content between genres or even species belonging to the same algae genre it is related with certain characteristics from the<br />
species habitat and the diversity of genes involved in the fatty acids biosynthesis. In this study by an in silico analysis of three<br />
enzymes involved in lipid biosynthesis (Acetyl-CoA Carboxylase, DiacylGlycerol Acyltransferase and glycerol-3 phosphate<br />
Acyltransferase) of 17 genres of microalgae show that some algae genres presented similar characteristics in tertiary structure<br />
exhibited similar values of lipid accumulation and productivity. Interesting, Chlorella vulgaris, exhibited unique structures<br />
of this enzymes and highest values of lipid accumulation and productivity in comparison with other algae. In this paper it<br />
studied the changes in the expression of transcripts of three enzymes involved in lipid biosynthesis. Also it made the<br />
comparison of the primary amino acid sequence characteristics and tertiary structures in silico of eight enzymes from different<br />
algae genres (including Chlorella vulgaris).<br />
Keywords: Biofuels, enzymes, microalgae<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El potencial uso de las microalgas para la producción de<br />
biocombustible ha sido sustentado por varias<br />
investigaciones. La optimización de cultivos en algas<br />
sugieren que el cultivo en un medio carente de nitrógeno y<br />
fósforo es el que propicia una mayor concentración de lípidos<br />
(Garibay et al., 2009; Fernández et al., 2012; Lei et al., 2012);<br />
sin embargo, a pesar de que las microalgas pueden acumular<br />
altos porcentajes de lípidos (>72%), su rendimiento en la<br />
producción y calidad de lípidos es baja (Tamayo-Ordoñez et<br />
al., 2016). El alto porcentaje de acumulación de lípidos, el<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ANÁLISIS IN SILICO DE ENZIMAS INVOLUCRADAS EN LA BIOSÍNTESIS DE LÍPIDOS EN CHLORELLA VULGARIS<br />
bajo costo de su cultivo y su fácil adaptación a diversos<br />
medios acuosos son algunas características que presentan las<br />
microalgas manipuladas (Vuttipongchaikij, 2012; Bharat et<br />
al., 2014), por el contrario, las cepas aisladas de la naturaleza<br />
presentan algunas de éstas características, las cuales no son<br />
suficientes para cubrir la demanda de la producción de<br />
biodiesel (Vuttipongchaikij, 2012). Por otro lado, la<br />
ingeniería genética ofrece una solución a los problemas<br />
anteriores (Vuttipongchaikij, 2012; Breuer et al., 2014;<br />
Tamayo-Ordoñez et al., 2016). La investigación ha sugerido<br />
que la acumulación y productividad de lípidos en microalgas<br />
están relacionadas con las características de la especie,<br />
siendo así que dependiendo de las condiciones de estrés a la<br />
que es sometida y a sus características genéticas y propias de<br />
las enzimas involucradas en la biosíntesis de lípidos, podría<br />
presentar diferentes perfiles de acumulación, productividad y<br />
calidad de lípidos (Griffiths y Harrison, 2009; Mata et al.,<br />
2010). Conocer la relación de los aspectos moleculares de los<br />
genes codificantes de enzimas relacionadas a la biosintesís<br />
de lípidos en Chlorella vulgaris es el objetivo principal de<br />
este trabajo, además de generar información que pueda ser<br />
empleadas en un futuro en la transformación genética de esta<br />
alga e indagar en las características bioquímicas de las<br />
enzimas involucradas con la acumulación y productividad de<br />
lípidos de Chlorella vulgaris.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El análisis in silico de las secuencias aminoacídicas se realizó<br />
para 7 enzimas. Las secuencias fueron obtenidas de la base<br />
de datos GenBank del National Center for Biotechnology<br />
Information (NCBI). Se analizaron 5 secuencias de<br />
aminoácidos de ATP-CL (ATP Citrato-liasa) y PDC<br />
(Complejo de Piruvato Deshidrogenasa), 2 de KAS (3-<br />
Cetoacil ACP Sintasa) y FAT (Acil-ACP Tioesterasa), 9 de<br />
DGAT (DiacilglicerolAciltransferasa), 13 de ACC (Acetil-<br />
CoACarboxilasa) y 7 de GPAT (Glicerol 3-<br />
Fosfato(Aciltransferasa). Para el caso de las enzimas DGAT,<br />
ACC y GPAT, se incluyeron accesiones de algas ya<br />
reportadas por Tamayo-Ordóñez et al., (2016). Las<br />
secuencias de aminoácidos fueron alineadas con el programa<br />
de alineamiento Explorer /CLUSTALW y con el software<br />
MEGA (versión 7.0.14). El modelado de estructura terciaria<br />
se realizó mediante el software SWISS-MODEL. El estudio<br />
filogenético se efectuó mediante el método Neighbor -<br />
joining con un bootstrap de 1000 repeticiones.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
El análisis in silico de las enzimas incluyó 23 especies y 19<br />
géneros de algas. Según los resultados obtenidos mediante la<br />
construcción del dendrograma y modelado de estructuras<br />
terciarias se compararon los géneros y especies de algas (se<br />
designaron valores arbitrarios a las algas que se agrupaban en<br />
algún lado en los dendrogramas y también de acuerdo a la<br />
estructura terciaria que presentaba cada enzima) (Tabla1).<br />
El análisis de las enzimas FAT y KAS se excluyeron de la<br />
tabla 1, debido a que sólo se obtuvieron dos secuencias de<br />
aminoácidos, por lo cual no se realizó un análisis de<br />
similitud. Para la enzima LPAAT solo se llevó a cabo la<br />
construcción del dendrograma.<br />
Tamayo-Ordoñez et al. (2016), mediante el análisis in silico<br />
de las enzimas GPAT, ACC y DGAT reportó tres tendencias;<br />
la primera corresponde a que ciertas algas pueden estar<br />
relacionadas en el dendrograma y en estructura terciaria, la<br />
segunda que las especies pueden agruparse en el<br />
dendrograma pero no en estructura terciaria y la tercera que<br />
pueden no tener relación en los dendrogramas y tampoco en<br />
estructura terciaria. En este trabajo, mediante el análisis de<br />
las enzimas PDC y ATP-CL observamos que ciertas algas<br />
comparten estructura terciaria pero no existe una relación en<br />
el dendrograma. Estas diferencias encontradas en cinco<br />
enzimas involucradas en la biosíntesis de lípidos podrían<br />
desencadenar diferencias en la acumulación de lípidos, así<br />
como en la productividad del alga estudiada.<br />
CONCLUSIONES<br />
El potencial de las microalgas para la producción de los<br />
lípidos y otros compuestos de interés comercial ha<br />
aumentado en los últimos años. El incremento en el<br />
rendimiento del contenido de lípidos (entre el 35 al 89% de<br />
su peso seco) se han logrado mediante el cultivo de<br />
microalgas en condiciones óptimas. Del mismo modo, la<br />
manipulación genética de microalgas ha permitido alcanzar<br />
de un 20 a 72% en el contenido de lípidos (de su peso seco).<br />
Los altos valores en el contenido de lipidos obtenidos por<br />
ambos enfoques son similares. En la actualidad, la<br />
investigación está en la expectativa de nuevos enfoques que<br />
contribuyan al mejoramiento de la producción de lípidos en<br />
microalgas. Una nueva perspectiva para la manipulación de<br />
microalgas por ingeniería genética podría basarse en la<br />
identificación de genes de microalgas y la profundidad en los<br />
análisis bioinformático.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al doctor Lorenzo Felipe Vázquez Flota y a su grupo de<br />
colaboración. Se agradece al CICY, unidad de Biotecnología<br />
y Bioquímica de plantas por las instalaciones prestadas.<br />
Tabla 1. Resultados del análisis in silico de 5 enzimas involucradas en la<br />
biosíntesis de lípidos en algas.<br />
Algas D E.T. Algas D E.T.<br />
PDC<br />
ACC<br />
Micromonas commoda a 1 2 Micromonas comoda* 1 1<br />
Auxenochlorella<br />
protothecoides b Micromonas pusilla*<br />
2 1<br />
1 1<br />
Bathycoccus prasinos ab 3 1 Bathycoccus prasinos a 1 2<br />
Chlamydomonas<br />
Cyclotella cryptica*<br />
reinhardti a 1 3<br />
Nannochloropsis<br />
gaditana a 3 4<br />
1 1<br />
Nannochloropsis<br />
oculata* 1 1<br />
Aureococcus<br />
anophagefferens 2 2<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 137
FERNÁNDEZ-SÁNCHEZ R., TAMAYO-ORDOÑEZ, Y., AYIL-GUTIERREZ B., SÁNCHEZ-TEYER L.F., CORDOVA-QUIROZ A.V., TAMAYO-ORDOÑEZ F.A., TAMAYO-ORDOÑEZ, M.C.<br />
Algas D E.T. Algas D E.T.<br />
ATP – CL Ostreococcus tauri* 1 1<br />
Chlamydomonas<br />
reindhartii a 3 1<br />
Phaedactylum<br />
tricornutum c 1 5<br />
Coccomyxa<br />
subellipsoidea c 1 2<br />
Thaliassiosira<br />
pseudonana* 1 1<br />
Cyanidioschyzon<br />
merolae a Guillardia theta a<br />
2 3<br />
1 4<br />
Ostreococcus<br />
lucimarinus a 1 3<br />
Chondrus crispus ab 2 1<br />
Monoraphidium<br />
neglectum ab Volvox carteri a<br />
3 1<br />
3 6<br />
Auxenochlorella<br />
protothecoides a 3 7<br />
GPAT<br />
DGAT<br />
Chlorella variabilis a Chlamydomonas<br />
2 4 reindhartii a 1 2<br />
Thalassiosira<br />
Helicosporidium sp.<br />
pseudonana* 1 1<br />
1 3<br />
Volvox carteri f.<br />
Ettlia oleoabubdans<br />
nagariensis* 1 2<br />
2 1<br />
Chlamydomonas<br />
reindhartii a Galdiera sulphuraria*<br />
2 3<br />
3 1<br />
Ostreococcus tauri * 1 2 Emiliania huxleyi* 3 1<br />
Ostreococcus<br />
Auxenochlorella<br />
lucimarinus* 1 1 protothecoides* 3 1<br />
Nannochloropsis<br />
gaditana a 2 5<br />
Nannochloropsis<br />
gaditana* 3 1<br />
Ostreococcu stauri* 3 1<br />
Monoraphidium<br />
neglectum a 3 2<br />
Nota: Cada número representa un valor arbitrario según la agrupación en<br />
el dendrograma(D) y según la conformación de la estructura terciaria<br />
(E.T.).* algas que se agrupan en el dendograma y presentan estructuras<br />
terciarias similares, a algas se agrupan en el dendograma, pero que<br />
presentan diferente estructura terciaria, b algas que presentan estructuras<br />
terciarias similares pero que muestran relación en el dendograma y c algas<br />
que no presentan agrupación en el dendograma y tampoco presentan<br />
estructuras terciarias similares.<br />
Mata T., Martins A. y Caetano N. 2010. Microalgae for biodiesel<br />
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accumulation in Haematococcuspluvialisunder different stressors.<br />
Biotechnology for Biofuels, 18(5): 1-11.<br />
138 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 139 – 140 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
PAPEL DE LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO OXÁLICO EN LA INTERACCIÓN CON METALES EN LA CEPA Ed8 DE<br />
Aspergillus niger var. Tubingensis<br />
Carlos Ernesto Barajas Moreno a , Tonantzin Itzel Morales Vargas a , Pamela Romo Rodríguez a , Brenda Huerta Rosas b , Jesus<br />
Campos García c y J. Félix Gutiérrez Corona a .<br />
a<br />
Departamento de Biología y b Departamento de Ingeniería Química, DCNyE, Universidad de Guanajuato, Campus Guanajuato, Noria Alta s/n, C.P.<br />
36000, Guanajuato, Gto, Mexico.<br />
c<br />
Instituto de Investigaciones Químico Biológicas, Universidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo Edificio B-1, planta baja Ciudad Universitaria,<br />
Francisco J. Múgica S/N, Colonia Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030<br />
Autor de contacto: xilefgu@gmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Aspergillus tubingensis Ed8; Ácido oxálico; biolixiviación.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los compuestos de cromo pueden encontrarse como<br />
contaminantes presentes en agua, suelo y residuos<br />
industriales. Las formas del cromo estables en el ambiente<br />
son el Cr(VI) y el Cr(III); el Cr(VI) es la forma más toxica<br />
debido a su alta solubilidad y a que es transportado<br />
activamente a través de la membrana plasmática de diferentes<br />
organismos, provocando estrés oxidativo dentro de las<br />
células; el Cr(III) es altamente insoluble y es menos tóxico<br />
que el Cr(VI) (1). La cepa ambiental Ed8 identificada como<br />
Aspergillus tubingensis posee la capacidad de reducir el<br />
Cr(VI) en Cr(III) en el medio extracelular; la velocidad de<br />
disminución del ion en el medio por la cepa Ed8 se<br />
incrementa en presencia de ácidos orgánicos como el citrato<br />
(2). En un estudio previo se observó que la alteración del gen<br />
codificante de la enzima oxaloacetato hidrolasa (OAH)<br />
disminuye drásticamente la producción de ácido oxálico,<br />
tanto en ausencia como en presencia de citrato (3). Se ha<br />
propuesto que la participación de los microorganismos en la<br />
lixiviación o la precipitación de metales, por la disolución de<br />
minerales, ocurre a través de la producción de ácidos<br />
orgánicos (4).<br />
El objetivo del presente trabajo es analizar el papel de la<br />
producción de ácido oxálico en la reducción de Cr(VI) a<br />
Cr(III) en cultivos y en la lixiviación de manganeso y plata a<br />
partir de un residuo minero que contiene dichos metales.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Los microorganismos empleados en este estudio fueron la<br />
cepa ambiental Aspergillus tubingensis Ed8, y las mutantes<br />
nulas Δoah IT4-9 e IT5-13 derivadas de Ed8 incapaces de<br />
producir acido oxálico, el cual en la cepa silvestre Ed8 es<br />
excretado al medio extracelular. Se realizaron ensayos de<br />
reducción de Cr(VI) en las distintas cepas siguiendo la<br />
metodología descrita anteriormente (2). Además, se<br />
realizaron ensayos de tolerancia a Cr(VI), Al(III) y Ag(I). Por<br />
último, se realizaron ensayos de biolixiviacion de Ag(I) y<br />
Mn(II) en un relave minero. La determinación de la<br />
concentración de plata y manganeso solubilizados del relave<br />
minero al sobrenadante de las mezclas de incubación se<br />
realizó mediante espectroscopia de absorción atómica<br />
(AAS). La formación de cristales que contienen manganeso<br />
o plata en las incubaciones con la cepa Ed8 y las mutantes<br />
Δoah se verificó mediante microscopía electrónica de barrido<br />
acoplada a una sonda de dispersión de rayos X (SEM-EDX).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Se realizaron ensayos de disminución de Cr(VI) (sin y con<br />
citrato y sin y con Mn(II)) con las cepas Ed8 y las mutantes<br />
Δoah; los resultados indicaron que dichas cepas<br />
disminuyeron con menor eficiencia los niveles de Cr(VI), en<br />
comparación con la cepa Ed8, sobre todo en medio con<br />
citrato. También, se observó que en la cepa Ed8, el Mn(II)<br />
actúa como estimulador de la reducción de Cr(VI) a Cr(III)<br />
por la cepa Ed8 y que dicho efecto es menor en las mutantes<br />
Δoah IT4-9 e IT5-13. En los ensayos de tolerancia a metales,<br />
la cepa Ed8 mostró una mayor tolerancia a plata, aluminio y<br />
cromo en comparación con las cepas oah, en los medios<br />
probados. En los ensayos de biolixiviación de Mn(II) y Ag(I),<br />
a partir de un relave minero, se observó que a tiempos cortos<br />
la cepa Ed8 causa una mayor lixiviación de Mn que las<br />
mutantes Δoah y que en periodos largos de incubación ocurre<br />
un decremento abrupto en la capacidad de lixiviación de Mn<br />
y Ag en las incubaciones de la cepa Ed8, pero no en las de<br />
las mutantes Δoah (Fig. 1). Se propone que esta aparente<br />
caída en la capacidad de lixiviación de la cepa Ed8 se debe a<br />
la precipitación de Mn y Ag por el ácido oxálico producido<br />
por ésta; mediante la metodología SEM-EDX se verificó la<br />
presencia de mayor cantidad de cristales de Mn o plata en las<br />
incubaciones con la cepa Ed8, en comparación con las<br />
mutantes Δoah.<br />
Figura 1. Cinéticas de lixiviación de Mn (A) y Ag (B) por las cepas Ed8 y<br />
las mutantes oah IT4-9 e IT5-13.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
PAPEL DE LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO OXÁLICO EN LA INTERACCIÓN CON METALES EN LA CEPA ED8 DE ASPERGILLUS NIGER VAR. TUBINGENSIS<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Este trabajo fue apoyado por el proyecto CONACyT No de<br />
registro 239575 y por el proyecto DAIP Universidad de<br />
Guanajuato No. De registro 1,050/2016<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Palmer C, Wittbrodt P. (1991). Processes affecting the<br />
remediation of chromium-contaminated sites. Environ<br />
Health Perspect. 92:25-40.<br />
2. Acevedo F, Espino A, León I, Ávila M, Wrobel K, Wrobel<br />
K, Lappe P, Ulloa M, Gutiérrez F. (2006). Hexavalent<br />
chromium removal in vitro and from industrial wastes,<br />
using chromate-resistant strains of filamentous fungi<br />
indigenous to contaminated wastes. Can. J. Microbiol. 52:<br />
809–815.<br />
3. Morales I. (2015). Papel del gen oah en el metabolismo del<br />
citrato y en la interacción con cromo de la cepa Ed8 de<br />
Aspergillus niger var. tubingensis. Tesis de Maestría.<br />
Departamento de Biología. Universidad de Guanajuato.<br />
México.<br />
4. Syed S, Suresha S, Sharma L, Syed AA. 2002. Clean<br />
technology for the recovery of silver from processed<br />
radiographic films. Hydrometallurgy 63:277– 280.<br />
140 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 141 – 142 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ESTUDIO DE LA DINÁMICA MICROBIANA POBLACIONAL DURANTE LA ESTABILIZACIÓN DE UN<br />
BIORREACTOR ANAEROBIO QUE DEGRADA EXCRETAS PORCÍCOLAS<br />
Pacheco-Silveira Adriana *, Ruiz-Espinoza Juan, Estrella-Gómez Neyi, Canul-Chan Michel,<br />
Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán (UADY), Periférico Norte Km 33.5 Tablaje Catastral 13615, Chuburna de Hidalgo<br />
Inn 97203, Mérida, Yucatán<br />
Autor de contacto: adrisps95@gmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Comunidades microbianas, Digestor anaerobio, Técnicas moleculares.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los lodos generados a partir de excretas porcinas han creado<br />
problemas al medio ambiente en Yucatán; la digestión<br />
anaerobia se presenta como una alternativa de tratamiento,<br />
sin embargo, la estabilización del biorreactor a partir de este<br />
proceso es difícil, por lo que observar los cambios en las<br />
comunidades microbianas es de utilidad para determinar la<br />
posible estabilización. Para ello se utilizan técnicas<br />
moleculares, como extracción de ADN metagenómico<br />
(ADNmg), Reacción de la cadena Polimerasa (PCR) y<br />
Electroforesis en Gel de Gradiente Desnaturalizante<br />
(DGGE).<br />
Objetivo: Realizar un estudio para evaluar la dinámica<br />
poblacional de las comunidades bacterianas presentes en<br />
lodos para corroborar la estabilización por digestión<br />
anaerobia.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
microbianas con un DGGE, para lo que se extrajo el ADNmg,<br />
y se amplificó el gen 16S ribosomal; en bacterias con los<br />
primers 338F y 518Rgc se visualizaron bandas a 250 pb y en<br />
arqueas se trabajó con primers degenerados, 1059R y el 787F<br />
(3) con bandas de peso molecular de 273 pb. El DGGE,<br />
Figura 2, se llevó a cabo únicamente en bacterias del<br />
arranque del biorreactor, una vez que se llevó a cabo se hizo<br />
un análisis del índice de Shannon de diversidad, del cual se<br />
obtuvieron 35 unidades taxonómicas operacionales, lo que<br />
representa 12 posibles especies.<br />
Figura 9.Gráfica de la remoción, en porcentaje, de sólidos volátiles para<br />
asegurar la estabilización del digestor anaerobio<br />
Se arrancó un biorreactor biológico con una muestra de lodos<br />
porcícolas, monitoreando diariamente parámetros cinéticos<br />
como pH, alcalinidad, sólidos totales y volátiles (1) y<br />
obteniendo muestra una vez a la semana por cinco semanas<br />
antes y después de la estabilización del reactor para llevar a<br />
cabo la extracción del ADNmg a través de un protocolo de<br />
fenol-cloroformo, y tomando en cuenta su pureza,<br />
representada por la relación A 260 /A 280 llevar a cabo la<br />
amplificación del gen 16 S ribosomal utilizando primers para<br />
bacterias y arqueas para corroborar la existencia de ambas a<br />
través de PCR (3) y un DGGE con un gradiente de 60/40%<br />
de solución desnaturalizante (4) para determinar el número<br />
de posibles especies.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
A partir de la remoción del 38% de los sólidos volátiles se<br />
evita la atracción de vectores y se puede decir que los lodos<br />
activados están controlados (1), la estabilización se puede<br />
apreciar mediante la gráfica de la Figura 9, esto solo da una<br />
pequeña idea de la posible dinámica entre los<br />
microorganismos presentes en los lodos, por lo que fue<br />
necesario realizar la caracterización de las poblaciones<br />
Figura 10. Perfil de bandeo del DGGE de las muestras obtenidas a<br />
diferentes días de muestreo.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ESTUDIO DE LA DINÁMICA MICROBIANA POBLACIONAL DURANTE LA ESTABILIZACIÓN DE UN BIORREACTOR ANAEROBIO QUE DEGRADA EXCRETAS<br />
PORCÍCOLAS<br />
CONCLUSIONES.<br />
En el proceso de digestión anaerobia de lodos con excretas<br />
porcinas se encuentran presentes tanto bacterias como<br />
arqueas; aproximadamente 12 presuntas especies bacterianas<br />
durante el arranque del biorreactor, que ayudan con la<br />
remoción del 38% de sólidos volátiles conforme pasa el<br />
tiempo.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Se agradece la Facultad de Ingeniería Química de la UADY<br />
por los materiales e infraestructura prestados.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Norma Oficial Mexicana, NOM-004-SEMARNAT-<br />
2002, Protección ambiental. -Lodos y biosólido. -<br />
Especificaciones y límites máximos permisibles de<br />
contaminantes para su aprovechamiento y disposición<br />
final.<br />
2. Kyu-Park, S., Jang-Min, H., Hyub-Ha, J. y Moon-Park, J.<br />
(2014). Sequential sludge digestion after diverse pretreatment<br />
conditions: Sludge removal, methane<br />
production and microbial community changes.<br />
BioerTech. Vol (162): 331-340<br />
142 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 143 – 144 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ESTUDIO DE LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE BIOSURFACTANTES EMPLEANDO ACEITE DE<br />
SOYA COMO SUSTRATO<br />
Genaro R. Chalé-Can*, Michel Canul-Chan, Alejandro Zepeda Pedreguera.<br />
Universidad Autónoma de Yucatán. Facultad de Ingeniería Química. Campus de Ciencias Exactas e Ingenierías. Periférico Norte Kilómetro 33.5 Tablaje<br />
Catastral 13615; Chuburna de Hidalgo Inn; C.P. 97203<br />
Autor de contacto: gchalecan@gmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Biotensoactivos, Aceite de soya, bacterias<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los biosurfactantes (biotensoactivos) son moléculas que<br />
presentan una alta actividad de superficie y propiedades<br />
emulsificantes, producidos por microorganismos<br />
pertenecientes a diversos géneros. El principal papel de los<br />
biotensoactivos es permitir crecer a los microorganismos en<br />
sustratos inmiscibles en agua, esto a través de la reducción de<br />
la tensión superficial. Por lo cual, en años recientes el interés<br />
por la producción de estos compuestos ha ido incrementando<br />
por su posible aplicación en la biorremediacion de suelos y<br />
aguas contaminadas con hidrocarburos del petróleo. No<br />
obstante, uno de los factores que limita la comercialización<br />
de biosurfactates en algunos casos, es el elevado costo<br />
asociado a su producción en gran escala.<br />
El presente proyecto pretende estudiar la producción de<br />
biosurfactantes usando aceite de soya como sustrato y una<br />
cepa de Burkholderia sp.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Para el crecimiento del microorganismo y para las pruebas se<br />
utilizó reactivos de grado analítico. La cepa usada fue aislada<br />
a partir de un consorcio degradador de hidrocarburos en la<br />
ciudad de Mérida Yucatán que forma parte del cepario de la<br />
Facultad de Ingeniería Química (UADY). Para el estudio se<br />
empleó 50 mL de medio Bushnell-Hass (Bushnell y Hass,<br />
1944) con 1, 0.75, 0.50, 0.25 y 0.1% (concentración en v/v)<br />
de aceite de soya como fuente de carbono y un inoculo inicial<br />
de 0.20 mg/mL de la cepa, las condiciones de incubación<br />
fueron 150 rpm a 36°C por 3 días. La cuantificación de<br />
biomasa se realizó empleando el método de Bradford (1976).<br />
La determinación de biosurfactantes se empleó el<br />
sobrenadante, el cual fue sometido a la prueba de<br />
desplazamiento de petróleo descrita por Tzintzun, et al.<br />
(2012) y Tween 20 como estándar. La prueba de tensión<br />
superficial (TA) se realizó usando un tensiómetro CSC NOS.<br />
70545 el cual se basa en el método del anillo de Du Nouy,<br />
en la cual se usó 15 mL del sobrenadante.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
primeras 40 horas, la cuales corresponden a la fase<br />
exponencial.<br />
La mayor concentración se obtuvo usando 0.5% de sustrato<br />
en las primeras 24 horas dando un valor de 0.63 g/L. Con<br />
respecto al crecimiento microbiano la fase exponencial se<br />
encontró en las primeras 40 horas del cultivo. El máximo<br />
valor alcanzado fue de 0.43 g/mL usando 0.75% de sustrato<br />
en v/v.<br />
.<br />
Gráfica de la disminución de la tensión superficial contra el<br />
tiempo empleando 0.75% de aceite de soya.<br />
CONCLUSIÓN<br />
Es posible de producir biosurfactantes con capacidad de<br />
disminuir la tensión superficial empleando aceite de soya y<br />
Burkholderia sp. La evaluación del efecto de la<br />
concentración del sustrato frente al crecimiento microbiano<br />
y la producción de biosurfactantes demostró que con<br />
0.75%(v/v) de aceite de soya se obtuvo la mayor<br />
producción.<br />
Curva de producción de biosurfactantes. La mayor<br />
producción de biosurfactantes se encuentra dentro de las<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ESTUDIO DE LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE BIOSURFACTANTES EMPLEANDO ACEITE DE SOYA COMO SUSTRATO<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Bushnell, L. D. y Haas, H. F. (1941). The Utilization<br />
of Certain Hydrocarbons by Microorganisms.<br />
Journal of bacteriology. Vol. 41, No. 5 pp.653–673.<br />
2. Tzintzun-Camacho et al. (2012). Comparison of<br />
mechanisms of hexadecane uptake among pure and<br />
mixed cultures derived from a bacterial consortium.<br />
International Biodeterioration & Biodegradation.<br />
Vol 70 pp 1-7<br />
144 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 145 – 146 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
INMUNOCITOLOCALIZACIÓN DE UNA PROTEÍNA DING EN SEMILLAS DE CHILE HABANERO<br />
Dianeli Madera-Piña [1] , Ligia Brito-Argáez [1] , Ángela Kú-González [1] , Marco Villanueva-Méndez [2] , Ileana Echevarría-<br />
Machado, Rosa María Escobedo Gracia-Medrano, Ignacio Islas-Flores [1] .<br />
[1]<br />
Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C. Calle 43 No. 130 x 32 y 34, Col. Chuburná de Hidalgo, C.P. 97200, Mérida, Yucatán, México.<br />
Tel: (+52) 9999428330 ext. 225, Fax: (+52) 9999813900.<br />
[2]<br />
Unidad Académica Sistemas Arrecifales, Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM. Prol. Avenida Niños Héroes S/N, C.P. 77580, Puerto<br />
Morelos, Quintana Roo, México.<br />
Autor de contacto: islasign@cicy.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: C. chinense, DING, inmunocitolocalización.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Las proteínas DING reciben dicho nombre debido a la<br />
presencia del dominio DING en su extremo N-terminal.<br />
Poseen una masa molecular de ~40 kDa y unen fosfato con<br />
elevada afinidad (1) . En animales la presencia de estas<br />
proteínas se asocia con salud y enfermedad, aunque su<br />
función no ha sido establecida de manera clara (1) . De igual<br />
forma, existe controversia acerca de la localización celular de<br />
las proteínas DING pues se les ha encontrado en núcleo,<br />
citosol, membranas y en el espacio extracelular (2, 3) . En<br />
plantas no se han realizado estudios para establecer la<br />
localización celular de estas proteínas. Dado que en el grupo<br />
de trabajo se cuenta con el anticuerpo COM2, el cual<br />
reconoce de manera específica a proteínas DING de semillas<br />
de chile habanero, el objetivo de este trabajo fue determinar<br />
los sitios celulares donde se localiza la proteína DING en<br />
semillas de chile habanero; utilizando el anticuerpo COM2<br />
conjugado a los fluoróforos cloruro de dabsilo (COM2-DAB)<br />
y Alexa Fluor 488 (COM2-AlexaF488).<br />
METODOLOGÍA<br />
Para los estudios histológicos se utilizaron semillas de chile<br />
habanero de frutos de 65 días post-antesis (dpa), tal como se<br />
esquematiza a continuación.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
La inmunocitolocalización de la proteína DING con ambos<br />
anticuerpos mostró que la proteína tiene una localización<br />
citoplasmática y que bordea al núcleo en células del<br />
endospermo y del embrión de semillas de 65 dpa (Fig 1).<br />
Fig 1. Inmunocitolocalización de las proteínas DING mediante el<br />
anticuerpo COM2-AlexaF488 en células del endospermo de semillas de 65<br />
dpa. Señal de fluorescencia en color verde de COM2-AlexaF488 y de núcleo<br />
en color azul mediante DAPI.<br />
En plantas este es el primer estudio que establece que la<br />
localización celular de proteínas DING es en el citosol.<br />
Kumar et al. (2004) describieron que la proteína DING<br />
denominada CAI se localizaba en citosol y en la membrana<br />
de células epiteliales de riñón de canino y más recientemente<br />
Porzio et al. (2016) describieron que la proteína DING de<br />
Sulfolobus solfataricus se localizó en el citosol y la<br />
membrana celular.<br />
CONCLUSIONES<br />
La microscopía confocal confirmó que la proteína DING de<br />
semillas de chile habanero de 65 dpa, se localiza en el citosol<br />
del embrión y el endospermo, bordeando gránulos de<br />
almidón y el núcleo<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT)<br />
por el apoyo al proyecto CB2010/157135 y la beca<br />
549976/307854, otorgada a Dianeli de Jesús Madera Piña<br />
para la realización de sus estudios de Maestría.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
INMUNOCITOLOCALIZACIÓN DE UNA PROTEÍNA DING EN SEMILLAS DE CHILE HABANERO<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1.Bernier, F. (2013). DING proteins: numerous functions,<br />
elusive genes, a potential for health. Cell Mol Life Sci,<br />
70(17), 3045-3056.<br />
2.Kumar, V., Yu, S., Farrell, G., Toback, F.G., y Lieske, J.<br />
(2004). Renal epitelial cells constitutively produce a<br />
protein that blocks adhesion of crystals to their surface. Am<br />
J Physioll Soc, 287(3), F373-F383.<br />
3.Porzio, E., Bianchi, A. R., Baccigalupi, L., Isticato, R., y<br />
Mennella, M. R. F. (2016). The DINGGG thermoprotein is<br />
membrane bound in the Crenarchaeon Sulfolobus<br />
solfataricus. CBTA, 3(1), 1.<br />
146 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 147 – 148 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ANÁLISIS DE LA REDUNDANCIA GÉNICA EN LA RUTA DE SÍNTESIS DE ALCALOIDES<br />
BENCILISOQUINOLÍNICOS EN Argemone mexicana L.<br />
Mariela Vergara-Olivares, Yahaira Tamayo-Ordoñez, Miriam Monforte-Gonzalez, Felipe Vázquez-Flota*.<br />
Unidad de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas, Centro de Investigación Científica de Yucatán A.C.; Col. Chuburna de Hidalgo, calle 43 N. 130,<br />
Mérida, Yucatán, C.P. 97205.<br />
Autor de contacto: felipe@cicy.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Argemone mexicana, berberina, sanguinarina<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Argemone mexicana (Papaveraceae) produce los alcaloides<br />
bencilisoquinolínicos (ABI’s) berberina y sanguinarina,<br />
ambos con diversas aplicaciones farmacéuticas e industriales<br />
(Rubio-Piña y Vázquez-Flota, 2013). Ambos alcaloides se<br />
distribuyen de manera diferencial en los tejidos de la planta<br />
y a lo largo del proceso de desarrollo. Recientemente se<br />
identificaron diferentes isoformas para algunos de genes que<br />
participan en la síntesis de estos alcaloides, como para la<br />
norcoclaurina sintasa (NCS) y la enzima del puente de la<br />
berberina (BBE). Estas enzimas participan en reacciones<br />
comunes para la síntesis de tanto de berberina como<br />
sanguinarina. Con el fin de establecer si las diferentes<br />
isoformas para estas enzimas participan preferencialmente en<br />
la síntesis de alguno de estos alcaloides, en este trabajo se<br />
documentó la distribución de los transcritos correspondientes<br />
a las isoformas de la NCS y la BBE en tejidos y condiciones<br />
que favorecen la acumulación de ya sea berberina o<br />
sanguinarina.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se analizaron tejidos de plantas maduras y plántulas de A.<br />
mexicana para la presencia de berberina y sanguinarina, así<br />
como para la abundancia relativa de los transcritos de NCS-<br />
1, NCS-2 y de BBE-1 y BBE-2. Se analizó la también la<br />
presencia de los transcritos correspondientes a genes<br />
participando en reacciones tardías para la síntesis de berbeina<br />
(tetrahidroprotoberberina oxidasa; STOX) y para la de<br />
sanguinarina (quelinfolina sintasa; CheSyn). La extracción<br />
de alcaloides y análisis por PCR se llevó a cabo de acuerdo a<br />
Guízar-González et al (2012; 2016).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En plantas maduras se detectaron los transcritos de las<br />
diferentes isoformas para tanto la NCS y la BBE en todos los<br />
tejidos analizados (hoja, tallo, raíz, pétalos y frutos).<br />
También se detectó la presencia de los transcritos<br />
correspondientes a STOX y CheSyn. Sin embargo, no se<br />
detectaron claras correlaciones con el tipo de alcaloide<br />
acumulado en esos tejidos (Fig. 1). En plántulas en desarrollo<br />
se incluyeron tres estadios; con cotiledones cerrados, abiertos<br />
y después de la formación de hojas verdaderas. También en<br />
este caso se detectó la presencia de los transcritos analizados,<br />
sin observar correlaciones directas con el tipo de alcaloide<br />
acumulado (Fig. 2).<br />
Fig. 1. Análisis de la distribución de transcritos involucrados en la síntesis<br />
de alcaloides en plantas maduras de A. mexicana.<br />
Fig. 2. Análisis de la distribución de transcritos involucrados en la síntesis<br />
de alcaloides en plantas en desarrollo de A. mexicana.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ANÁLISIS DE LA REDUNDANCIA GÉNICA EN LA RUTA DE SÍNTESIS DE ALCALOIDES BENCILISOQUINOLÍNICOS EN ARGEMONE MEXICANA L.<br />
CONCLUSIONES<br />
La redundancia genética observada en la ruta de síntesis de<br />
ABI’s en A. mexicana aparentemente no se asocia con la<br />
distribución de alcaloides tejido específica.<br />
AGRADECIMIENTO.<br />
Trabajo financiado por CONACYT CB-2012; 0181880.<br />
MV-O es becaria de CONACYT.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS<br />
1. Rubio-Piña J & Vázquez-Flota F. (2013) Curr Top Med<br />
Chem 13: 2200-2207.<br />
2. Guizar-González C et al (2012) J Mex Chem Soc 56:<br />
19-22.<br />
3. Guizar-González C et al (2016) Biotechnol Lett 38:<br />
1237.<br />
148 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 149 – 150 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
NUEVOS REPORTES DE HONGOS MICORRIZÓGENOS ARBUSCULARES EN Agave potatorum, SU IMPORTANCIA<br />
Y VIABILIDAD EN LA AGRICULTURA<br />
José Luis Hernández-Morales, Claudia López-Sánchez y Felipe de Jesús Palma-Cruz<br />
Autor de contacto: claudina1963@gmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras claves: Agave potatorum, Micorriza, Mixteca<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Las asociaciones micorrizicas se distribuyen en diversos<br />
ecosistemas terrestres, tales como dunas, desiertos, selvas<br />
tropicales, y sistemas agropecuarios. Los Hongos<br />
Micorrizogenos Arbusculares (HMA) son microorganismos<br />
simbióticos de especies vegetales terrestres; el hongo se<br />
beneficia de los fotosintatos de la planta hospededante y ella<br />
recibe nutrientes minerales del simbionte. Recientemente<br />
fueron reagrupados en el Phyllum Glomeromycota. En<br />
Oaxaca se ha estudiado la diversidad de HMA en<br />
agroecosistemas, selva baja caducifolia, ecosistemas áridos y<br />
semiáridos. El objetivo del trabajo fue identificar a nivel de<br />
especie los HMA asociados a Agave potatorum en un<br />
ecosistema semiárido de la Mixteca de Oaxaca y destacar la<br />
importancia y el potencial de esta interacción para los<br />
cultivos agrícolas de esta región.<br />
Funneliformis macrocarpum. Por otro lado, Carballar-<br />
Hernández (2009) encontró 20 especies en Agave potatorum<br />
del distrito de Tlacolula; Bautista-Martínez (2012) reportó<br />
cinco especies más en A. potatorum de San Lucas Quiaviní,<br />
Tlacolula.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El muestreo fue completamente aleatorio. Se realizó en el<br />
municipio de San Juan Tamazola, Nochixtlan, Oaxaca. Para<br />
la extracción de las esporas se utilizó la técnica de Jenkins<br />
(1964). Las esporas aisladas fueron montadas en<br />
preparaciones de acuerdo con la técnica de Schenck y Pérez<br />
(1990). Las características que se utilizaron para determinar<br />
el género y especie de los HMA fueron: el color y tamaño de<br />
la espora, la ornamentación de la hifa de sostén, el color<br />
observado en el microscopio estereoscópico, la coloración de<br />
las capas y láminas de la espora con el reactivo de Melzer.<br />
Los resultados se cotejaron con la base de datos del INVAM.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Se clasificaron 11 morfotipos de HMA asociados con A.<br />
potatorum, de los cuales se describen seis a nivel de especie<br />
con base en las características planteadas en la metodología.<br />
En la figura 1 se muestran las esporas de las especies<br />
descritas. Las especies reportadas son: Acaulospora rehmii<br />
(a), Rizophagus clarus (b), Septoglomus viscosum (d)<br />
Funneliformis macrocarpum (e), Gigaspora albida (c) y<br />
Gigaspora margarita (f); el género Glomus presentó cinco<br />
morfotipos que no se lograron identificar a nivel de especie.<br />
De los reportes para Oaxaca; López-Guerra (2006) identificó<br />
19 especies de HMA en sistemas de producción de Agave<br />
angustifolia; donde reportó a Rizophagus clarus y<br />
Figura 1. Especies de HMA asociadas con Agave potatorum. C1, C2, C3<br />
representan a las capas 1, 2, 3, respectivamente. C1h y C2h, representan a<br />
la capa 1 y 2 de la hifa de sostén.<br />
CONCLUSIÓN<br />
De las 25 especies reportadas en A. potatorum, Acaulospora<br />
rehmii es la única especie que se comparte con los trabajos<br />
mencionados. La diversidad de HMA en A. potatorum y otros<br />
Agaves, brinda beneficios en el desarrollo de los ecosistemas<br />
áridos y semiáridos. La baja especificidad y la capacidad de<br />
los HMA para asociarse a una misma especie brindan<br />
ventajas competitivas y productivas. Las especies nativas<br />
aisladas de A. potatorum aplicadas a cultivos agrícolas de<br />
ecosistemas semiáridos, ofrecen mayor beneficio respecto a<br />
inóculos comerciales. El uso de especies nativas es una<br />
alternativa viable y sustentable que promete resultados<br />
positivos en la productividad agrícola.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al CONACYT por la beca otorgada al primero de los<br />
autores; y al Centro de Investigación de Biología Molecular<br />
de la Facultad de Medicina UNAM-UABJO por el espacio y<br />
los equipos facilitados para la realización de la presente<br />
investigación.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
NUEVOS REPORTES DE HONGOS MICORRIZÓGENOS ARBUSCULARES EN AGAVE POTATORUM, SU IMPORTANCIA Y VIABILIDAD EN LA AGRICULTURA<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Carballar, H. S. 2009. Variación temporal de la diversidad<br />
de hongos de micorriza arbuscular y el potencial<br />
micorrícico en especies silvestres de Agave en Oaxaca,<br />
tesis de Maestría, CIIDIR – IPN – UNIDAD OAXACA. pp<br />
26-45.<br />
2. López-Guerra, I. F. 2006. Hongos de micorriza arbuscular<br />
en diferentes sistemas de producción de maguey mezcalero<br />
(Agave angustifolia Haw), tesis de Maestría, CIIDIR – IPN<br />
– UNIDAD OAXACA. pp 82-83.<br />
3. Bautista-Martínez, Y. 2012. Efectividad de hongos<br />
micorrízicos arbusculares aislados de la rizosfera de Agave<br />
potatorum Zucc. en el crecimiento de Carica papaya L.<br />
Tesis de Licenciatura, ITVO. pp. 32-44. Oaxaca, México.<br />
150 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 151 – 151 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE EXTRACTOS METANOLICOS DE LA<br />
PLANTA Caesalpinia pulcherrima<br />
1 Cesar Luna, 1 Yudith Góngora, 2 Leticia Olivera, y 1 Fernando Moguel<br />
1<br />
Instituto Tecnológico Superior del Sur del Estado de Yucatán, Carretera Muna-Felipe Carrillo Puerto, tramo Oxkutzcab-Akil 41+400 Oxkutzcab,<br />
Yucatán, México C.P.97880, Tel/Fax: 01 (997) 9750909<br />
2<br />
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN-Unidad Mérida, Antigua carretera progreso Km 6, Cordemex, 97310 Mérida, Yucatán.<br />
Autor de contacto: fermoguel@yahoo.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras claves: Actividad antimicrobiana, Extractos metanolicos y Caesalpinia pulcherrima<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Las plantas han desarrollado diversas estrategias de defensa<br />
contra condiciones de estrés biótico y abiótico. Como la<br />
síntesis de metabolitos secundarios con actividad<br />
antimicrobiana (Croteau et al., 2000). Actualmente se ha<br />
incrementado la resistencia de los microorganismos frente a<br />
los antibióticos causando una disminución en la eficacia de<br />
estos. Debido a esto el objetivo del presente estudio es<br />
evaluar el potencial antimicrobiano de extractos metanolicos<br />
de diferentes tejidos de la planta Caesalpinia pulcherima<br />
usada en medicina tradicional por su actividad biológica<br />
(Matiz G. et al, 2011).<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se colectaron muestras vegetales de hojas y flores de dos<br />
variedades de Caesalpinia pulcherrima en los municipios de<br />
Oxkutzcab, Akil y Mérida. Se maceraron manteniendo una<br />
relación de 1:10 (p:v) con el solvente metanol, se incubo por<br />
7 días a temperatura ambiente y se evaporó el solvente a 60<br />
C. La evaluación antimicrobiana de los extractos metanólicos<br />
se realizó con el método de agar difusión, con sus<br />
modificaciones, de acuerdo a Ericsson y Sherris (1971).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Los resultados obtenidos de las muestras del municipio de<br />
Mérida se observa la presencia de actividad antimicrobiana<br />
en ambas variedades de la planta, los microorganismos<br />
evaluados que presentaron mayor sensibilidad fueron E. coli,<br />
S. aureus, S. epidermidis, E. faecalis, mientras que C.<br />
albicans presentó menor sensibilidad. Se encontró actividad<br />
antimicrobiana en extractos de flores rojas y de flores<br />
amarillas contra E. coli, S. aureus, S. epidermidis y E.<br />
faecalis, mientras que en C. albicans se encontró una menor<br />
actividad antimicrobiana. En un estudio similar realizado por<br />
Kahn G., et al (2016) se evaluó la actividad antimicrobiana<br />
de extractos metanolicos de hojas, tallos y raíz en Rauwolfia<br />
tetraphylla donde los extractos metanolicos de hoja y raíz<br />
presentaron una alta actividad antimicrobiana contra S.<br />
aureus y en menor grado contra E. coli.<br />
CONCLUSIONES<br />
Se obtuvo un mejor resultado con las muestras provenientes<br />
del municipio de Mérida en comparación con las muestras de<br />
los otros municipios analizados, ya que inhibió el<br />
crecimiento E. coli, S. aureus, C. albicans, S. epidermidis y<br />
E. faecalis.<br />
Tabla 1. Actividad antimicrobiana de extractos metanólicos de Caesalpinia<br />
pulcherrima de la localidad de Mérida contra Escherichia coli (E.c),<br />
Enterococcus faecalis (E.f), Staphilococcus aureus (S.a), Staphilococcus<br />
epidermidis (S.e) y Candida albicans ( C.a),<br />
Órgano/ Variedad<br />
Actividad antimicrobiana<br />
tejido<br />
E.c E.f S.a S.e C.a<br />
Hojas<br />
Amarilla ++ ++ ++ ++ +<br />
Roja - - - - ++<br />
Flores<br />
Amarilla ++ ++ ++ + +<br />
Roja ++ ++ ++ ++ -<br />
(-) Actividad antimicrobiana nula a un volumen de 25 µL de extracto crudo<br />
metanólico; (+) Actividad antimicrobiana leve a un volumen de 25 µL de<br />
extracto crudo metanólico; ++ Actividad antimicrobiana a un volumen de<br />
25 µL de extracto crudo metanólico.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al programa para el desarrollo profesional docente por el<br />
financiamiento de este trabajo, al Dr. Gabriel Lizama del<br />
Instituto Tecnológico de Mérida por el enriquecimiento de<br />
este trabajo.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Croteau, R., Kutchan, T. M., y Lewis, N.G. (2000). Natural<br />
products (Secondary metabolites). Biochemistry and Molecular<br />
Biology of Plants, 24: 1250-1318.<br />
2. Matiz,G.,Franco L. y Rincón J. (2011) Actividad antiinflamatoria<br />
de flores y hojas de Caesalpinia pulcherrima L. (Swart).Rev.<br />
Univ.Ind de santader. Salud,. 43(3):281-287.<br />
3. Ericsson, H. M., Sherris, J. C. (1971). Antibiotic sensitivity<br />
testing report of an international collaborative study. Acta<br />
Pathol. Microbiol. Scand 217 (l 8): 1-90.<br />
4. Khan, G., Bylla, P., Korra, R., y Reuben, C., (2016)<br />
Phytochemical Screening and antimicrobial activity of leaf,<br />
stem, root and their callus extracts in rauwolfia tetraphylla.<br />
International journal of agriculñture and biology. 18.3: p 521.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 152 – 152 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA DE EXTRACTOS ACUOSOS DE LA PLANTA<br />
Caesalpinia pulcherrima<br />
1 Yudith Góngora, 1 Cesar Luna, 2 Gabriel Lizama, 1 Arturo Alvarado y 1 Fernando Moguel<br />
1<br />
Instituto Tecnológico Superior del Sur del Estado de Yucatán, Carretera Muna-Felipe Carrillo Puerto, tramo Oxkutzcab-Akil 41+400 Oxkutzcab,<br />
Yucatán, México C.P.97880, Tel/Fax: 01 (997) 9750909<br />
2<br />
Instituto Tecnológico de Mérida, Av. Tecnológico Km 4.5, Plan de Ayala, C.P. 97118,Mérida Yucatán<br />
Autor de contacto: fermoguel@yahoo.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras claves: Actividad antimicrobiana, Extractos acuosos y Caesalpinia pulcherrima<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La planta Caessalpinia pucherrina se utiliza en la medicina<br />
tradicional por sus propiedades terapéuticas, ya que presenta<br />
diferentes actividades biológicas como, antiinflamatoria,<br />
antitrombotica, antiviral, etc (Matiz G. et. al, 2011). En la<br />
actualidad, se ha incrementado la resistencia de los<br />
microorganismos frente a los antibióticos, debido a que las<br />
personas no siguen los esquemas de tratamientos médicos y<br />
usan estos medicamentos indiscriminadamente; causando<br />
una disminución en la eficacia del antibiótico o incluso que<br />
su acción sea nula sobre los microorganismos patógenos. Por<br />
lo tanto, el objetivo de este trabajo es la exploración de<br />
compuestos solubles, en especial proteínas en extractos<br />
acuosos de diferentes tejidos de la planta Caessalpinia<br />
pucherrina, para el combate de patógenos causantes de<br />
enfermedades infecciosas (Blanco, 2002).<br />
METODOLOGÍA<br />
Se colectó tejido de hoja y flores de dos variedades de<br />
Caesalpinia pucherrina de tres municipio, Akil, Oxkutzcab<br />
y Mérida. Se homogenizó manteniendo una relación de 1:2<br />
(p:v) con el amortiguador de extracción (50 mM Tris-HCl,<br />
pH 7.5, 150 mM NaCl,). La evaluación antimicrobiano se<br />
utilizó el método de agar difusión, con sus modificaciones,<br />
de acuerdo a Ericsson y Sherris, (1971).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIONES<br />
Se evaluó la actividad antimicrobiana de extractos proteicos<br />
de diferentes órganos (flores y hojas) de la dos variedades de<br />
Caesalpinia pucherrina con muestras de diferentes<br />
municipios, Mérida, Tekax y Akil. Los resultados de los<br />
tejidos analizados del municipio de Mérida muestran la<br />
presencia de actividad antimicrobiana en ambas variedades<br />
de la planta caesalpinia pucherrina flores rojas y de flores<br />
amarillas, particularmente en los órganos de flores y hojas<br />
(Tabla 1). Los microorganismos evaluados que presentaron<br />
mayor sensibilidad fueron S. epidermidis, C. albicans, E.<br />
faecalis, mientras que E.coli y S.aureus presentaron menor<br />
sensibilidad. Un trabajo similar, donde analizaron en<br />
extractos acuosos con actividad antimcrobiana contra E. coli,<br />
S. Aureus y P. aeruginosa de la planta Caesalpinia tintora.<br />
En cambio en nuestro trabajo se obtuvo una inhibición<br />
amplia con diferentes microorganismos bacterianos y<br />
fúngicos (Lopez Flores et. al.)<br />
Tabla 3. Actividad antimicrobiana de extractos proteicos de Caesalpinia<br />
pucherrina de la localidad de Mérida contra Candida albicans ( C.a),<br />
Escherichia coli (E.c), Enterococcus faecalis (E.f), Staphilococcus aureus<br />
(S.a) y Staphilococcus epidermidis (S.e).<br />
Órgano/ Variedad Actividad antimicrobiana<br />
tejido<br />
C.a E.c E.f S.a S.e<br />
Amarilla - + - - -<br />
Hojas Roja - - - - -<br />
Amarilla - - - - +<br />
Flores Roja + - + + ++<br />
- Actividad antimicrobiana nula a concentración de 100 µg de extracto<br />
proteico; + Actividad antimicrobiana a concentración de 100 µg de extracto<br />
proteico; ++ Alta actividad antimicrobiana a concentración de 100 µg de<br />
extracto proteico.<br />
CONCLUSIONES<br />
Las muestras del municipio de Mérida presentaron la mayor<br />
actividad antimicrobiana, comparado con los otros<br />
municipios analizados, ya que presento una actividad<br />
inhibitoria sobre la levadura Candida albicans y las bacterias<br />
E. faecalis, S. aureus y S. epidermidiss.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al programa para el desarrollo profesional docente por el<br />
financiamiento de este trabajo, a la Dra. Leticia Olivera del<br />
CINVESTAV-Unidad Mérida por ell enriquecimiento de<br />
este trabajo.<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
1. Blanco, A. (2002). Proteínas involucradas en los mecanismos de<br />
defensa de plantas. Acta Universitaria, 12:3-28.<br />
2. Ericsson HM, Serris JC (1971). Antibiotic sensitivity testing<br />
report of an international colaborative study. Acta Pathol.<br />
Microbiol. Scand 217 (l 8): 1-90.<br />
3. López, C., Garró, V., Yrei, V. y Gallardo, T. (1998). Acción<br />
antimicrobiana Caesalpinia tintoria (Molina) kuntze o tara de<br />
diferentes regiones del Perú. Rev. De Invest. UNMSM, 1(1),<br />
ISSNN: 1609-9044.<br />
4. Matiz, G., Franco L. y Rincón J. (2011). Actividad antiflamatoria<br />
de flores y hojas de Caesalpinia pulcherrima L. (Swart). Rev.<br />
Univ. Ind. De Santader. Salud, .43 (3): 281-287.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 153 – 153 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN in vitro DEL EFECTO DE LA FRACCIÓN G10P1.7.57 Y LA PROTEÍNA DING DE CHILE<br />
HABANERO SOBRE EL CRECIMIENTO DE LÍNEAS TUMORALES<br />
José Aarón Tamayo-Sansores 1 , Ligia G. Brito-Argaez 1, Cristina Castillo 2 y Rosa E. Moo-Puc 2 , Ignacio R. Islas Flores 1<br />
1 Unidad de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas. Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C., Calle 43<br />
N°130, colonia Chuburná de Hidalgo. C.P. 97200, Mérida, Yucatán, México. Tel: (52) 9999428330, Fax: (52) 9999813900,<br />
2 Unidad de Investigación Médica Yucatán, Unidad Médica de Alta Especialidad, Centro Médico Ignacio García Téllez,<br />
Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS), Calle 41 No. 439, Colonia Industrial, C.P. 97150, Mérida, Yucatán, México.<br />
Autor de contacto: islasign@cicy.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: DING, Cáncer, Proteína.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La familia de las proteínas DING comprende polipéptidos con<br />
pesos moleculares de ~40 kDa y tienen el dominio DING<br />
altamente conservado en su N-terminal [1]. Evidencias<br />
experimentales muestran que las proteínas DING participan<br />
en la inhibición del cáncer. A partir de semillas de chile<br />
habanero (Capsicum chinense Jacq.) se aisló la fracción<br />
proteica G10P1.7.57 la cual mostró actividad antimicrobiana.<br />
La secuenciación de proteínas reveló que la fracción<br />
G10P1.7.57, contiene una proteína DING. Dado el potencial<br />
beneficio de las proteínas DING en la salud, en este trabajo se<br />
tuvo como objetivo el estudiar el efecto de la fracción<br />
G10P1.7.57 y la proteína DING sobre líneas tumorales.<br />
METODOLOGÍA<br />
A partir de semillas de chile habanero y por medio de<br />
cromatografía de filtración en gel se purificó la fracción<br />
G10P1.7.57[2]. A partir de dicha fracción, por medio de<br />
electroelución se purificó a la proteína DING ( 39 kDa). El<br />
efecto citotóxico y antiproliferativo de la fracción<br />
G10P1.7.57 y de la proteína DING electroeluida se evaluó<br />
sobre las líneas tumorales Hep-G2, SiHa, PC-3, MCF-7 y<br />
Vero.<br />
RESULTADOS<br />
La fracción G10P1.7.57 inhibió el crecimiento con diferente<br />
eficiencia dado que se requirió de 48.9 y 25.19 µg/mL para<br />
afectar a las líneas tumorales Hep-G2 y SiHa. La actividad<br />
antiproliferativa (CI 50 ) en ambas líneas se observó con 56.48<br />
y 28.6 µg/ml, respectivamente. La citotoxicidad de la proteína<br />
DING electroeluida sobre la línea tumoral MCF-7 se obtuvo<br />
con 1.29 µg/mL (Cuadro 1).<br />
CONCLUSIÓN<br />
Se encontró que la fracción G10P1.7.57 inhibe el<br />
crecimiento de las líneas tumorales Hep-G2, SiHa, PC-3,<br />
MCF-7 y mostró un índice de selectividad óptimo en las<br />
líneas MCF-7 y SiHa. En el caso de la proteína DING<br />
electroeluida, ésta inhibió de manera más eficiente que la<br />
fracción G10P1.7.57 dado que su CC 50 sobre la línea tumoral<br />
MCF-7 se alcanzó con 1.29 µg/mL.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al CONACYT por el apoyo al proyecto CB 2010/00157135<br />
y la beca N°590219/308133 otorgada. en dicho proyecto a<br />
José Aarón Tamayo Sansores para la realización de sus<br />
estudios de Maestría.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Bernier, F. (2013). DING proteins: numerous<br />
functions, elusive genes, a potential for<br />
health. Cellular and Molecular Life Sciences, 70(17),<br />
3045-3056.<br />
2.Brito-Argáez, L.et al (2009). Characterization of a<br />
Capsicum chinense seed peptide fraction with broad<br />
antibacterial activity. Asian Journal of<br />
Biochemistry, 4(3), 77-87.<br />
Cuadro 1. Actividad citotóxica de la proteína DING aislada de semillas de<br />
chile habanero.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 154 – 155 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EFECTO DE LAS EPIDEMIAS EN LA PRODUCCIÓN DE BIOMASA VEGETAL, RENDIMIENTO DE<br />
FRUTOS Y ALTERACIÓN FISIOLÓGICA EN TRES VARIEDADES DE CHILE HABANERO (Capsicum<br />
chinense)<br />
Yomara Judith Chan- May 1 , Esaú Ruiz-Sánchez 1 , Oscar Moreno-Valenzuela 2 , Luis Latournerie-Moreno 1 , Alfonzo Pérez-<br />
Gutierrez 1 , René Garruña-Hernández 1<br />
1<br />
Instituto Tecnológico de Conkal , . Km. 16.3 antigua carretera Mérida-Motul, Conkal, Yuc. C.P. 97345. Tel y fax 999 9124135.<br />
2<br />
Centro de Investigación Científica de Yucatán<br />
Autor de contacto: bioyom@hotmail.es<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Begomovirus, incidencia, severidad<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En Yucatán el chile habanero es una de las hortalizas<br />
cultivadas más importantes y apreciadas. Una de las<br />
limitantes del cultivo en la región es la presencia de<br />
Begomovirus, su infección resulta en cambios fisiológicos<br />
que reducen el crecimiento de las plantas y el rendimiento de<br />
frutos (1). En la Península de Yucatán existe alta diversidad<br />
de chile habanero, con poblaciones que han sobresalido por<br />
características agronómicas, buen rendimiento y potencial<br />
resistencia a factores bióticos y abióticos, éstos materiales<br />
han generado variedades a través de programas de<br />
mejoramiento genético del Instituto Tecnológico de Conkal<br />
(2).<br />
Por tanto el objetivo del trabajo fue evaluar el<br />
comportamiento agronómico y fisiológico de tres variedades<br />
de chile habanero en función de las epidemias por<br />
Begomovirus. Se incluyó la variedad comercial Jaguar, y las<br />
obtenidas del programa de mejoramiento, H-224 y H-241.<br />
Metodología. Se evaluó la Incidencia y Severidad, mediante<br />
observación visual directa usando una escala diagramática.<br />
La producción de biomasa se evaluó mediante el peso seco y<br />
la producción de fruto mediante el peso fresco de los cortes<br />
indicados en el ciclo del cultivo. Así mismo se midieron<br />
variables fisiológicas: fotosíntesis, transpiración,<br />
conductancia estomática y uso eficiente de agua, mediante<br />
evaluaciones puntuales 3 grados de la escala anterior. Para el<br />
análisis de la incidencia y severidad de síntomas virales de<br />
las epidemias se construyeron curvas del progreso de la<br />
enfermedad (ABCPE), por el método de integración<br />
trapezoidal con la fórmula: ABCPE= n-1 ∑ (y i +y i+1 )/2x (t i+1 -<br />
t i ). Se realizaron análisis de varianza y comparación múltiple<br />
de medias por la prueba de Duncan, p < 0,05 por medio del<br />
paquete estadístico Infostat 2008 ®.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
El progreso de las epidemias medidas por el ABCPE fue<br />
similar en las tres variedades. Sin embargo, la variedad<br />
Jaguar tuvo menor grado de severidad final. La biomasa de<br />
tallo y raíz disminuyó conforme incrementó el grado de<br />
severidad de las epidemias, mientras que la biomasa de<br />
follaje no presentó diferencia significativa, probablemente<br />
porque el virus se localiza en el floema evitando el<br />
desplazamiento de los fotosintatos a órganos de<br />
almacenamiento y reproductivos, pero sin causar mucho<br />
efecto en el follaje (3). En cuanto al rendimiento de frutos de<br />
los dos últimos cortes del ciclo de cultivo, la variedad Jaguar<br />
presentó mayor tolerancia al daño por begomovirus.<br />
A diferencia de las variedades H-241 y H-224, las cuales<br />
disminuyeron significativamente la productividad de frutos.<br />
Cuadro 1. Comparación de medias ± error estándar del número de<br />
frutos y peso de frutos de los dos últimos cortes en plantas de chile<br />
habanero con diferentes grados de severidad de begomovirus.<br />
Variedad<br />
Severidad H-224 H-241 Jaguar<br />
Número de frutos (frutos/planta)<br />
Sano 80.5 ± 22.4 a 91.3 ± 28.5 a 136.5 ± 25.4 a<br />
Medio 85.6 ± 05.9 a 103.0 ± 17.7 a 119.5 ± 16.3 a<br />
Severo 17.7 ± 11.1 74.2 ± 27.4 a 119.0 ± 33.3 a<br />
b<br />
Peso de frutos (g/planta)<br />
Sano 344.4 ± 78.1 a 479.2 ± 174.8 a 571.5 ± 63.5 a<br />
Medio 396.2 ± 56.5 a 402.5 ± 43.8<br />
a<br />
474.5 ± 30.9 a<br />
Severo 73.7 ± 50.1 b 282.6 ± 105.6<br />
b<br />
476.2 ± 120.8<br />
a<br />
Los daños por Begomovirus causaron disminución de<br />
fotosíntesis, conductancia estomática y transpiración en<br />
todas las variedades. El uso eficiente del agua, sin embargo,<br />
no disminuyó en las variedades H-241 y H-224. Variables<br />
fisiológicas relacionadas con los procesos de fotosíntesis e<br />
intercambio de gases son comúnmente afectados por los<br />
virus fitopatógenos (4).<br />
CONCLUSIÓN<br />
El progreso de las epidemias de Begomovirus a través del<br />
tiempo fue similar en las tres variedades de chile habanero.<br />
La producción de frutos no se vio afectada por la enfermedad<br />
en la variedad Jaguar. La tasa fotosintética, conductancia<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
EFECTO DE LAS EPIDEMIAS EN LA PRODUCCIÓN DE BIOMASA VEGETAL, RENDIMIENTO DE FRUTOS Y ALTERACIÓN FISIOLÓGICA EN TRES VARIEDADES DE CHILE<br />
HABANERO (CAPSICUM CHINENSE)<br />
estomática y tasa de transpiración disminuyeron por efecto<br />
de las epidemias de Begomovirus.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Goodman, R.N, Kiral Z, Zaitlin M. 1967. The biochemistry and<br />
physiology of infections plant disease. D. Van Nostrand<br />
Company, Inc Princeton Pág. 354.<br />
2. Latournerie L, López V. J. S, Castañón N. G, Mijangos C.J.O,<br />
Espadas V. G, Pérez G. A. y Ruiz-S. E. 2015. Evaluación<br />
agronómica de germoplasma de chile habanero (Capsicum<br />
Chinense Jacq.). Agroproductividad. Pp 24-29.<br />
3. Funayama S, S Kintake y T. Ichiro. 1997. Photosynthetic<br />
properties of leaves of Eupatorium makinoi infected by a<br />
geminivirus. Photosynthesis Research 53: 253–261.<br />
4. Sampol, B. J. Bota, D. Riera, H. Medrano y J. Flexas. 2003.<br />
Analysis of the virus-induced inhibition of photosynthesis in<br />
malmsey grapevines. New Phytologist. Pp. 403–412.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 155
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 156 – 157 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
Bacillus spp PARA EL CONTROL BIOLÓGICO DE PLAGAS: AVANCES Y PERSPECTIVAS<br />
Esaú Ruiz-Sánchez 1 , Arturo Reyes-Ramírez 1 , Luis Latournerie-Moreno 1 , Miguel Mejía-Bautista 1 , Alejandro García-<br />
Ramírez1, Marino Sosa-Pech 1 , Jairo Cristóbal-Alejo 1 , Alberto Valencia-Botín 2<br />
1<br />
Instituto Tecnológico de Conkal. Km. 16.3 antigua carretera Mérida-Motul, Conkal, Yuc. C.P. 97345. Tel y fax 999 9124135.<br />
2<br />
Universidad de Guadalajara. Avenida Universidad 1115, Colonia Lindavista, Ocotlán, Jalisco. C.P. 47810, México*<br />
Autor de contacto: esau_ruiz@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Bacillus, plagas, control biológico<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El uso de agroquímicos sintéticos en protección vegetal ha<br />
traído altos riesgos al ambiente y salud humana. Desde 2010<br />
se integraron programas de trabajo en el Instituto<br />
Tecnológico de Conkal para realizar trabajos de<br />
bioprospección de microorganismos benéficos como agentes<br />
de producción y protección de cultivos (1, 2). Actualmente<br />
existen dos cuerpos académicos registrados oficialmente que<br />
abordan la temática, desde dos perspectivas: 1) Producción y<br />
protección de hortalizas tropicales y 2) Agrodiversidad. Parte<br />
de los esfuerzos se ha enfocado a la búsqueda y<br />
caracterización de especies de Bacillus, y su evaluación<br />
como antagonistas, entomopatógenos e inductores de<br />
resistencia vegetal.<br />
Por tanto el objetivo de este documento es realizar un análisis<br />
de los resultados más relevantes en la caracterización y<br />
evaluación de Bacillus spp. como agente de manejo de plagas<br />
en la agricultura.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El aislamiento de las cepas realizó de diversas fuentes, como<br />
suelo, paja, follaje, polvo, insectos muertos y raíces plantas<br />
anuales. La identificación molecular se hizo mediante<br />
técnicas de PCR usando el gen ribosomal 16S. Las<br />
evaluaciones de actividad antagónica se llevaron a cabo por<br />
confrontación directa en medio PDA, donde se evaluó la<br />
inhibición de crecimiento y esporulación del patógeno. Se<br />
evaluó también la actividad de filtrados de cultivos de los<br />
antagonistas en la germinación de conidios de los hongos<br />
fitopatógenos. Para el caso de la actividad insecticida, las<br />
cepas de Bacillus se cultivan en medios líquidos. Se<br />
recuperan las esporas y células vegetativas y se adicionan al<br />
alimento de larvas de Lepidoptera. Una vez que inicia la<br />
exposición de las larvas al alimento tratado se evalúa la<br />
mortalidad de larvas cada 24 h por tres días. La actividad de<br />
inducción de resistencia a plagas mediante la inoculación de<br />
Bacillus a las raíces de las plantas se evalúa por incremento<br />
en crecimiento de biomasa aérea y la repelencia y mortalidad<br />
del insecto plaga. En la repelencia se toman en cuenta la<br />
atracción de adultos y disuasión de oviposición. También se<br />
evalúa la mortalidad de inmaduros directamente del follaje<br />
de acuerdo al porcentaje de inmaduros que no se transforman<br />
en adultos.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Se han aislado y caracterizado cepas del grupo Bacilli. La<br />
actividad biológica antifúngica incluye Alternaria alternata,<br />
Helminthosporium rostratum, Curvularia lunata, y<br />
Colletotrichum gloeosporioides. Las cepas más activas se<br />
identificaron por secuenciaron de los genes 16S ARNr, y se<br />
compararon con los depositados en el GenBank. Las cepas<br />
pertenecen a los grupos Bacillus subtilis subsp. inaquosorum<br />
y B. subtilis subsp. subtilis. En pruebas de confrontación<br />
directa Bacillus ha mostrado capacidad de inhibición de<br />
crecimiento micelial de hasta 80%, con halos de inhibición<br />
de 0.88 cm. Los filtrados de los cultivos de Bacillus han<br />
mostrado que pueden inhibir hasta 70% la germinación de<br />
conidios de hongos fitopatógenos.<br />
También se han aislado cepas de Bacillus thuringiensis con<br />
actividad insecticida en larvas de Lepidotera. Actualmente se<br />
están realizando los bioensayos para evaluar otras especies<br />
de Bacillus como agentes insecticidas en plagas de<br />
importancia económica.<br />
Se ha evaluado el efecto de la inoculación de la rizobacteria<br />
Brevibacillus brevis en la respuesta de los cultivos a la<br />
mosquita blanca (Bemisia tabaci). El efecto de la inoculación<br />
depende del genotipo del cultivo evaluado. En algunos<br />
genotipos la inoculación causó en la planta incremento en la<br />
capacidad de disuasión de oviposición, mientras que en otros<br />
casos se observó mortalidad de inmaduros.<br />
Los resultados muestran que Bacillus es un organismo que se<br />
puede integrar en la producción sustentable de cultivos, como<br />
antagonista, entomopatógeno o inductor de resistencia<br />
vegetal a plagas (1, 2, 3).<br />
CONCLUSIÓN<br />
La protección de cultivos por medio del agente de control<br />
biológico Bacillus es una herramienta factible en la<br />
producción agrícola sostenible. Estos organismos pueden ser<br />
usados como antagonistas, entomopatógenos e inductores de<br />
resistencia vegetal.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
BACILLUS SPP PARA EL CONTROL BIOLÓGICO DE PLAGAS: AVANCES Y PERSPECTIVAS<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1 Chalé-Carrillo et al., V. M., Ruiz-Sánchez E., Reyes-Ramírez A.,<br />
Borges-Gómez L., Cristobal-Alejo J., Pacheco-Aguirre J. 2016.<br />
Crecimiento y respuesta a Bemisia tabaci en genotipos de<br />
Capsicum annuum inoculados con Brevibacillus brevis.<br />
Agrociencia 50: 323-334.<br />
2 Ruiz-Sánchez E., Mejía-Bautista M. A., Serrato-Díaz A., Reyes-<br />
Ramírez A., Estrada-Girón Y., Valencia-Botín A J. 2016.<br />
Antifungal activity and molecular characterization of native<br />
strains of Bacillus subtilis. Agrociencia 50:133-148<br />
3 Ruiz-Sánchez E., Mejía-Bautista M., Cristóbal-Alejo J., Valencia-<br />
Botín J. A. y Reyes-Ramírez A. 2014. Actividad antagónica de<br />
filtrados de cultivo de Bacillus subtilis contra Colletotrichum<br />
gloeosporiodes. Rev Mex Cienc Agr., 5(7): 1325-1332.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 157
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA MÉDICA Y FARMACÉUTICA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 158 – 158 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DEL GLA-SE Y E6020-SE COMO ADYUVANTES PARA UNA VACUNA TERAPÉUTICA (TSA-1R)<br />
CONTRA Trypanosoma cruzi EN RATONES BALB/C<br />
Victor Manuel Dzul Huchim, Miguel Enrique Rosado Vallado, Pedro Martínez Vega, María Jesús Ramírez Sierra. Eric Oliver<br />
Dumonteil.<br />
Laboratorio de Parasitología. Centro de Investigaciones Regionales “Dr. Hideyo Noguchi”, Universidad Autónoma de Yucatán, 97000, Mérida, Yucatán,<br />
México. fax: +52 999 923 6120.<br />
Autor de contacto: edumonte@tulane.edu (E. Dumonteil).<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Vacuna, Adyuvante, Inmunoterapia.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La enfermedad de Chagas es un problema de salud pública<br />
que afecta a mas de 10 millones de personas en el mundo, los<br />
fármacos aprobados son poco eficaces y frecuentemente<br />
causan efectos secundarios no deseados (1). Una opción para<br />
el tratamiento de la enfermedad es el desarrollo de vacunas<br />
terapéuticas. Las vacunas generadas a partir de proteínas<br />
recombinantes orientan respuestas tipo TH2, las cuales no<br />
son apropiadas para el control de la infección. El uso de<br />
algunos tipos de adyuvantes puede incrementar la<br />
inmunogenicidad de las vacunas recombinantes,<br />
orientándolas hacia una vía TH1 combatir al parásito<br />
intracelular (2).<br />
El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto terapéutico de las<br />
formulaciones elaboradas con los adyuvantes GLA-SE y<br />
E6020-SE en conjunto con la proteína recombinante (TSA-<br />
1r) ante una infección experimental aguda de T. cruzi en un<br />
modelo murino.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Ratones BALB/c fueron infectados con 500 tripomastigotes<br />
(cepa H1) de T. cruzi. Al día 7 y 14 p.i fueron inmunizados<br />
con el antígeno TSA-1r en combinación con cada uno de los<br />
adyuvantes. Al día 50, los animales fueron sacrificados para<br />
determinar la eficiencia de las formulaciones de vacuna<br />
mediante la parasitemia, sobrevivencia, carga parasitaria y<br />
células inflamatorias en tejido cardiaco. Se evaluó la<br />
respuesta inmune humoral al determinar niveles de<br />
anticuerpos IgGtotal, IgG1 e IgG2a y respuesta inmune<br />
celular mediante determinación de porcentajes en<br />
poblaciones linfocitarias CD4+ y CD8+ productores de IFNγ<br />
e IL-4.<br />
al compararla con TSA-1r induciendo sobrevivencia y altos<br />
niveles de anticuerpos IgG totales e IgG2a.<br />
CONCLUSIONES<br />
El uso de TSA-1r con fines terapéuticos genera efectos<br />
negativos en el control del proceso infeccioso. La adición de<br />
los adyuvantes a la proteína recombinante anula este efecto<br />
provocado por el antígeno favoreciendo la activación de la<br />
respuesta inmune y sobrevivencia de ratones infectados.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Este proyecto fue financiado gracias a la “Fundacion Carlos<br />
Slim” y “CONACYT”.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1.-Carabarin A, González M. (2012). Chagas disease<br />
(American tripanosomiasis) in México: an Update. Act<br />
Trop. 127: 126-135.<br />
2.-Rosado M. (2012). Vacunas contra la pobreza y su<br />
desarrollo en la región. En: Contribución de la<br />
Biotecnología al Desarrollo de la Península de Yucatán.<br />
Dumonteil E. CONACYT, México. 433-449.<br />
RESULTADOS Y DISCUSION<br />
TSA-1r tiende a aumentar niveles de parasitemia, carga<br />
parasitaria cardiaca y densidad de células inflamatorias, a su<br />
vez que reduce la sobrevivencia. La adición de GLA-SE o<br />
E6020-SE en combinación con TSA-1r mejoran la eficiencia<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
D.O 492 nm<br />
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA MÉDICA Y FARMACÉUTICA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 159 – 159 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE PÉPTIDOS PREDICHOS in silico PARA EL DIAGNÓSTICO DEL DENGUE<br />
Gilma Sánchez Burgos 1 , Carla Herrera Nájera 2 , Ester Martín Rodríguez 1 , Eric Dumonteil 3<br />
Unidad de Investigación Médica Yucatán/UMAE/IMSS 1 calle 34 x 41 colonia Industrial Mérida Yucatán<br />
Laboratorio de Investigación y Vigilancia Epidemiológica/UMAE/IMSS 2 calle 34 x 41 colonia Industrial Mérida Yucatán<br />
Laboratorio de Parasitología/CIR/UADY 3 calle 43 s/n colonia Inalámbrica Mérida Yucatán. Tel. 9225656 ext. 61677<br />
Autor de contacto: gilmagburgos@gmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: dengue, dengue hemorrágico, virus dengue, epitopes, diagnóstico<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El Dengue es una enfermedad viral aguda causada por los 4<br />
serotipos de virus dengue transmitidos por mosquitos Aedes<br />
aegypti en áreas tropicales del mundo. Más de 2500 millones<br />
de personas están en riesgo de contraerla anualmente (1). Las<br />
técnicas más usadas para el diagnóstico son la detección de<br />
la NS1 viral y anticuerpos IgG e IgM. Previamente<br />
identificando epitopes conservados en las proteínas E, NS4a,<br />
NS4b y NS5 específicos de virus dengue, inductores de una<br />
respuesta inmune celular y/o humoral (2), por lo que podrían<br />
ser útiles como antígenos simples y económicos para el<br />
desarrollo de pruebas diagnósticas.<br />
reactividad con el P5 (Figura 1). La comparación de las<br />
medias entre el grupo seronegativo mostró significancia<br />
estadística con el grupo de pacientes con FD y DNGSSA, no<br />
se observó diferencia significativa con los grupos FHD y<br />
DNGCSA (student T p > 0.05), lo que sugiere que el P5<br />
puede discriminar entre los cuadros clínicos del dengue<br />
(leves y graves), figura 1.<br />
0.8<br />
0.6<br />
Data 1<br />
El objetivo es identificar péptidos útiles para el diagnóstico<br />
del Dengue<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se tomaron 54 muestras de sangre y se confirmó el<br />
diagnóstico de dengue con 3 pruebas comerciales y los<br />
resultados del Sistema Nacional de Vigilancia<br />
Epidemiológica (SINAVE). Los pacientes se clasificaron en:<br />
seronegativos (febriles y no febriles), fiebre por dengue y<br />
fiebre hemorrágica por dengue. Los seropositivos a IgG y/o<br />
IgM también fueron clasificados en dengue con signos de<br />
alarma y dengue sin signos de alarma, no hubo ningún caso<br />
de dengue grave. Se empleó la prueba ELISA directa para<br />
detectar IgG e IgM con cada uno de 7 péptidos escogidos con<br />
los sueros de pacientes con dengue. Se compararon los<br />
resultados de los grupos empleando el programa SPSS 1.8.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Veintitres pacientes fueron negativos a todas las pruebas<br />
serológicas y 31 fueron positivos a una o más pruebas<br />
incluyendo al SINAVE, 13 dieron positivos para IgG y 18<br />
para IgG e IgM. Doce tuvieron fiebre por dengue y 19 fiebre<br />
hemorrágica por dengue. Once fueron confirmadas como<br />
DNGSSA y 20 como DNGCSA. En las pruebas ELISA IgM<br />
con los 7 péptidos ninguno reconoció anticuerpos en los<br />
pacientes. Solo con el P5 se detectaron anticuerpos IgG de<br />
pacientes con dengue. Siete muestras de pacientes con FD y<br />
la muestra de un paciente con FHD reconocieron el P5. Seis<br />
sueros de pacientes con DNGSSA y 2 de DNGCSA tuvieron<br />
0.4<br />
0.2<br />
0.0<br />
SERONEGATIVE<br />
DF<br />
DHF<br />
Peptide 5<br />
DNGSSA<br />
DNGCSA<br />
Figura 1. Detección de anticuerpos IgG en sueros de pacientes con<br />
dengue empleando el antígeno P5. Se determinó la densidad óptica<br />
(OD) a 492 nm.<br />
CONCLUSIONES<br />
El péptido P5 puede ser empleado como antígeno tanto en<br />
fase aguda como convalescente para el diagnóstico y<br />
pronóstico de la gravedad del dengue.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Beatty ME, Letson GW, Margolis HS (2008) Estimating<br />
the global burden of dengue. Second International<br />
Conference of Dengue and Dengue Haemorrhagic Fever;<br />
Phuket, Thailand. 15–17 October.<br />
2. Sánchez-Burgos G, Ramos-Castañeda J, Cedillo-Rivera R,<br />
Dumonteil E. (2010) Immunogenicity of novel Dengue<br />
virus epitopes identified by bioinformatic analysis, Virus<br />
Res 153: 113–120.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA MÉDICA Y FARMACÉUTICA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 160 – 160 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
IDENTIFICACIÓN DE BIOMARCADORES PARA LA ENFERMEDAD DE CHAGAS EN UN MODELO MURINO DE<br />
VACUNACIÓN<br />
Shineily García-Polanco , Nora Hernández-Cuevas*, Miguel Rosado-Vallado y Eric Dumonteil<br />
* Laboratorio de Parasitología, C.I.R. Universidad Autónoma de Yucatán. Calle 96 S/N x Av. Jacinto Canek y Calle 47.<br />
Paseo de las Fuentes. C.P. 97225, Yucatán, México. Tel: (999) 924-59-10, Fax: (999) 923-61-20<br />
Autor de contacto: nora.hernandez@correo.uady.mx; shineily@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Biomarcador, Fibronectina, Enfermedad de Chagas<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La enfermedad de Chagas (EC) es causada por el parásito<br />
Trypanosoma cruzi, el cual es trasmitido al humano a través<br />
del insecto vector conocido como Triatoma dimidiata,<br />
comúnmente llamado “pik” en Yucatán 1 . Los fármacos<br />
utilizados para tratar la EC son el nifurtimox y el<br />
benznidazol, estos presentan efectos secundarios y no son<br />
eficientes en todos los pacientes. La severidad de la<br />
enfermedad y su respuesta al tratamiento podría ser<br />
monitoreada a través de biomarcadores de la EC en sueros o<br />
plasmas de pacientes. Actualmente no se cuenta con un<br />
biomarcador ideal para la EC. En el año 2014 Santamaria y<br />
colaboradores reportaron que un fragmento de la proteína<br />
fibronectina esta aumentado en los pacientes con EC, este<br />
fragmento regresa a niveles normales después del tratamiento<br />
con nifurtimox 2 . El objetivo de este trabajo es medir los<br />
niveles de fibronectina en ratones infectados y no infectados<br />
en muestras de suero y plasma.<br />
1C, se puede apreciar que en los ratones no infectados hay<br />
una mayor señal de FN con respecto a los ratones infectados.<br />
En la figura 1D se muestra la gráfica con la media de los<br />
valores obtenidos en el análisis de densitometría de las<br />
bandas. Por otra parte, las muestras de sueros se migraron en<br />
un gel de poliacrilamida y se observó que estas presentan<br />
degradación, posiblemente desde la obtención de las<br />
muestras. Como se esperaba el ensayo de western blot con<br />
las muestras de sueros de 3 ratones no infectados y 4 ratones<br />
infectados indicó que se detecta FN pero esta se encuentra<br />
degradada. Por lo tanto, la calidad de las muestras no<br />
permitió llevar a cabo el análisis densitométrico como en el<br />
caso de los plasmas.<br />
A B C D<br />
NIF INF NIF INF NIF INF<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Las proteínas en suero/plasma fueron cuantificadas por el<br />
método de Bradford y fueron migradas en un gel de<br />
poliacrilamida, el cual se tiño con azul de Coomassie. Las<br />
proteínas se trasfirieron a una membrana de PVDF, que fue<br />
teñida con rojo de Ponceau para corroborar la integridad de<br />
las muestras, después de los lavados esta membrana se<br />
incubo con el anticuerpo anti-Fibronectina (dilución 1:800) y<br />
con el anti-rabbit (dilución 1:5,000).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.<br />
Las muestras de plasmas obtenidas de 4 ratones infectados<br />
con T. cruzi (que fueron los sobrevivientes de un grupo de 7<br />
animales) y 4 ratones no infectados se migraron en un gel de<br />
poliacrilamida (figura 1A) donde se puede apreciar que las<br />
proteínas se encuentran en buen estado. Posteriormente se<br />
cargaron los volúmenes correspondientes a 20 µg de proteína<br />
y se llevó a cabo un ensayo de Western blot. La transferencia<br />
de las proteínas en la membrana PVDF fue observada al teñir<br />
con rojo de Ponceau (figura 1B). Las bandas<br />
correspondientes a Fibronectina (FN) se observan en la figura<br />
Figura 11.- Detección de los niveles de fibronectina en las muestras<br />
de plasmas de ratones infectados con T. cruzi y ratones no<br />
infectados<br />
CONCLUSIONES.<br />
Las diferencias en los niveles de fibronectina en ratones no<br />
infectados y ratones infectados fue detectada por un ensayo<br />
de western blot, y se pudo notar claramente que los niveles<br />
de esta proteína están disminuidos en ratones infectados. Así,<br />
nuestros resultados sugieren que esta proteína podría ser un<br />
buen biomarcador de la infección por T. cruzi.<br />
BIBLIOGRAFÍA<br />
1. Brener, Z. (1971) Life cycle of Trypanosoma cruzi. Revista do<br />
Instituto de Medicina Tropical de Sao Paulo 13, 171-178.<br />
2. Santamaria, C., et al. (2014) Serum biomarkers predictive of<br />
cure in Chagas disease patients after nifurtimox treatment. BMC<br />
infectious diseases 14, 1.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
In fe c c ió n c o n T . c r u z i( % )<br />
Infección con T. cruzi(%)<br />
Infección con T. cruzi(%)<br />
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA MÉDICA Y FARMACÉUTICA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 161 – 162 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
HÁBITOS ALIMENTICIOS E INFECCIÓN CON Trypanosoma cruzi DE Triatoma dimidiata, VECTOR DE LA<br />
ENFERMEDAD DE CHAGAS EN YUCATÁN<br />
Joel I. Moo-Millan 1 , Silvia M. Pérez-Carrillo 1 , Eric Dumonteil 1 , Etienne Waleckx 1<br />
1<br />
Laboratorio de Parasitología, Centro de Investigaciones Regionales “Dr. Hideyo Noguchi”, Universidad Autónoma de Yucatán, 97000, Mérida, Yucatán.<br />
Autor de contacto: etienne.waleckx@correo.uady.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Trypanosoma cruzi, fuentes alimenticias, Triatoma dimidiata<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La enfermedad de Chagas es causada por el parásito<br />
Trypanosoma cruzi, transmitido principalmente a través de<br />
las heces contaminadas de chinches hematófagas llamadas<br />
triatominos. La Organización Mundial de la Salud la<br />
reconoce como una de las 13 enfermedades tropicales<br />
desentendidas y estima que actualmente entre 6 y 7 millones<br />
de personas padecen la enfermedad en Latinoamérica (1).<br />
Uno de los vectores más importantes de la enfermedad de<br />
Chagas es T. dimidiata y se encuentra ampliamente<br />
distribuido por México, Centro América, Colombia,<br />
Venezuela, Ecuador y Perú. En Yucatán, T. dimidata tiene un<br />
comportamiento intrusivo, es decir que se alimenta dentro de<br />
los hogares sin establecer colonias y se regresa a su ambiente<br />
silvestre, además de ser la única especie documentada en el<br />
estado (2). El estudio de sus hábitos alimenticios es<br />
particularmente relevante pues permite identificar las<br />
especies de mamíferos involucradas en los ciclos de<br />
transmisión del parásito, o bien identificar las especies de<br />
vertebrados que pueden favorecer la colonización y la<br />
infección a largo plazo a los humanos. También permite<br />
evaluar los contactos entre los seres humanos y vectores (3).<br />
En el presente trabajo se identificaron las fuentes alimenticias<br />
de T. dimidiata para la descripción de los ciclos de<br />
transmisión del parásito.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Para identificar las fuentes alimenticias de T. dimidata<br />
colectados en diferentes ambientes (silvestre y doméstico) en<br />
3 comunidades rurales de Yucatán, se extrajo el ADN total<br />
contenido en los tubos digestivos de los triatominos y se<br />
utilizó un ensayo molecular moderno, sensible, que permite<br />
la detección de fuentes múltiples en un solo insecto. Este<br />
ensayo es constituido de una etapa de amplificación por PCR<br />
utilizando cebadores universales para vertebrados seguido de<br />
una etapa de clonación y una etapa de secuenciación de los<br />
amplicones obtenidos. En paralelo, se determinó por PCR la<br />
infección de estos insectos con T. cruzi (3).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
De 222 insectos analizados, 33% (74/222) resultaron<br />
positivos para T. cruzi. En 63% (57/90) de las muestras se<br />
detectaron fuentes alimenticias. Con el ensayo molecular<br />
utilizado (clonación-secuenciación) hasta el momento tres<br />
diferentes fuentes alimenticias fueron identificadas: humano<br />
(Homo sapiens), perro (Lupus canis familiaris) y tórtola<br />
(Zeinaida spp.). No se observa diferencia significativa de la<br />
infección entre el género del insecto sin embargo si existe<br />
entre el ambiente de colecta y localidad de captura.<br />
A<br />
5 0<br />
4 0<br />
3 0<br />
2 0<br />
1 0<br />
0<br />
N= 100 N= 113<br />
M a c h o s<br />
C<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
N=21<br />
H e m b r a s<br />
Bokobá<br />
Fig. 1. Porcentaje de infección de los insectos colectados con T. cruzi. a)<br />
Infección entre machos y hembras ( 2 =0.05; gl =1; p=0.81), b) infección por<br />
ambiente de colecta ( 2 =20.39; gl =1; p
HÁBITOS ALIMENTICIOS E INFECCIÓN CON TRYPANOSOMA CRUZI DE TRIATOMA DIMIDIATA, VECTOR DE LA ENFERMEDAD DE CHAGAS EN YUCATÁN.<br />
2. Dumonteil E, Gourbiére S. (2004). Predicting Triatoma<br />
dimidiata abundance and infection rate: a risk map for natural<br />
transmission of chagas disease in the yucatan peninsula of<br />
Mexico. Am J Trop Med Hyg. 70 (5):514–9.<br />
3. Waleckx E, Suarez J, Richards B, Dorn PL. (2014). Triatoma<br />
sanguisuga Blood Meals and Potential for Chagas Disease,<br />
Louisiana, USA. Emerg Infect Dis. 20(12):2141–3.<br />
4. Newcombe, Robert G. (1998) Two-Sided Confidence Intervals<br />
for the Single Proportion: Comparison of Seven Methods,<br />
Statistics in Medicine.17(8): 857-872.<br />
162 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA MÉDICA Y FARMACÉUTICA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 163 – 164 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ESTUDIO TEÓRICO DE LA MICROSOLVATACIÓN DEL CIS-DIAMINODICLOROPLATINO(II)<br />
Estefanía Ravell , Alba Vargas-Caamal, José Luis Cabellos, Gabriel Merino<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Solvatación , Cis-diaminodicloroplatino,Cáncer<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El cis-diaminodicloroplatino(II) es un medicamento muy<br />
utilizado en el tratamiento de varios tipos de cáncer. Al<br />
comienzo del siglo XXI se empezó a investigar el mecanismo<br />
de acción en el interior de la célula cancerígena. La actividad<br />
biológica del medicamento dentro del citoplasma consiste en<br />
que las moléculas de agua desplazan a los iones cloruro de<br />
una manera escalonada formando un complejo<br />
monohidratado y uno di-hidratado, dichas especies son las<br />
que reaccionan con el ADN de la célula cancerígena. Sin<br />
embargo, a nivel molecular se tiene la interrogante de cómo<br />
se llevará a cabo la interacción de las moléculas de agua con<br />
el medicamento para desplazar a los átomos de cloro, en este<br />
trabajo se presenta un estudio computacional para elucidar<br />
las interacciones que ocurren en la actividad del<br />
medicamento.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
En este trabajo se empleó la teoría del funcional de la<br />
densidad(1) (DFT, por sus siglas en inglés), en conjunto con<br />
el código Bilatu(2) para la exploración de la superficie de<br />
energía potencial con los niveles de teoría<br />
PBE0/LANL2DZ(3) en la pre-optimización y PBE0/def2-<br />
TZVP en la re-optimización.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En la solvatación del cis-diaminodicloroplatino las<br />
estructuras que se obtuvieron de la optimización (Figura 1),<br />
muestran una orientación donde las interacciones presentes<br />
entre el átomo de hidrógeno de la molécula de agua y el<br />
átomo de cloro en conjunto con el oxígeno del agua y un<br />
hidrógeno del grupo amino forman puentes de hidrógeno. La<br />
estructura obtenida con una molécula de agua es igual a la<br />
reportada en el trabajo de Robertazzi et al.(4). En la molécula<br />
inicial del cisplatino, la distancia es 2.27Å, posteriormente se<br />
observa un aumento en la distancia al solvatar el<br />
medicamento con una a cinco moléculas de agua como se<br />
muestra en el cuadro 1.<br />
Cuadro 1. Distancia dada en Angstrom de los complejos cisplatino•••H 2 O<br />
Moléculas de agua<br />
Enlaces 1 2 3 4 5<br />
Pt-Cl 2.29 Å 2.28 Å 2.30 Å 2.30 Å 2.31 Å<br />
Pt-NH 3 2.06 Å 2.06 Å 2.06 Å 2.06 Å 2.06 Å<br />
Figura. 1. Moléculas optimizadas (mínimos globales) de la<br />
solvatación del H6Cl2N2Pt con un nivel de teoría computacional<br />
PBE0/def2-TZVP.<br />
CONCLUSIONES<br />
Las estructuras obtenidas en el presente estudio muestran<br />
orientaciones que constatan las interacciones entre las<br />
moléculas de agua y el cisplatino, además la estructura con<br />
una molécula de agua coincide con un reporte teórico<br />
anterior. El aumento en la distancia Pt-Cl en la solvatación,<br />
confirma la influencia de las moléculas de agua sobre el<br />
cisplatino. El cambio es pequeño para los complejos mono y<br />
di-hidratado ( 1 y 2 moléculas de agua), pero la tendencia<br />
indica que se debe seguir aumentando el número de<br />
moléculas de agua para observar la disociación. Los<br />
resultados obtenidos por tanto, dan indicios favorables de que<br />
existen interacciones entre las moléculas de agua y el<br />
cisplatino lo cual permitirá explicar a nivel molecular, el<br />
primer paso en la actividad del medicamento.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al clúster de súper computo kukulcán alojado en cinvestav-<br />
Mérida por la asignación de recursos computacionales.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Hohenberg, P.; Kohn, W. (1964). "Inhomogeneous<br />
Electron Gas". Physical Review. 136 (3B): B864.<br />
2. Grande-Aztatzi, R.; Martinez-Alanis, P. R.; Cabellos, J. L.;<br />
Osorio, E.; Martínez, A.; Merino, G. (2014). Structural<br />
Evolution of Small Gold Clusters Doped by One and Two<br />
Boron Atoms. J. Comput. Chem. 35, 2288-2296.<br />
3. Hay, P.J. y W.R. Wadt, (1985). Ab initio effective core<br />
potentials for molecular calculations. Potentials for the<br />
transition metal atoms Sc to Hg, J. Chem. Phys: 82(1),<br />
270–283.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ESTUDIO TEÓRICO DE LA MICROSOLVATACIÓN DEL CIS-DIAMINODICLOROPLATINO(II)<br />
4. Robertazzi, A., & Platts, J. A. (2004). Hydrogen bonding,<br />
solvation, and hydrolysis of cisplatin: a theoretical study.<br />
Journal of computational chemistry, 25(8), 1060-1067.<br />
164 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA MÉDICA Y FARMACÉUTICA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 165 – 166 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
SISTEMA DE REHABILITACIÓN METACARPIANA POR MEDIO DE LABERINTO.<br />
David Andrés Ortiz Sierra, Johan Ferney Garcia Robayo.<br />
Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad Tecnológica, Tecnologia en electrónica, Bogotá, D.C., Colombia.<br />
Autor de contacto: and.ru.1995@hotmail.com, johan.verdolaga@hotmail.com.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Sistema, metacarpiano, interfaz.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En Colombia el síndrome de túnel metacarpiano es un<br />
padecimiento no tratado comúnmente ni en forma debida, ya<br />
que si no es ignorado se recomiendan ejercicios que el sujeto<br />
realiza de forma inadecuada porque no se tiene supervisión<br />
continua, son ejercicios monótonos y poco atrayentes para<br />
realizar. En ocasiones se emplean inyecciones o cirugías para<br />
liberar el nervio [1].<br />
Por lo anterior, se propone la implementación de una<br />
herramienta interactiva para realizar los ejercicios mediante<br />
un sistema de rehabilitación muscular con interfaz de<br />
laberinto, el cual captura los movimientos en la articulación<br />
metacarpiana y permite navegar en un laberinto, también el<br />
almacenamiento en una base de datos de tiempo y distancia<br />
recorrida que emplea el usuario al resolverlo.<br />
de datos corresponden a la persona que sufre del túnel<br />
carpiano.<br />
Las pruebas siguientes se hicieron con tres personas, una de<br />
ellas con la enfermedad del túnel del carpio (sujeto con el<br />
código 6, en la base de datos (Tabla 1) correspondiente al<br />
número de cedula 1026579088) (figura 2), se tomaron los<br />
tiempos que arrojaban el programa y el cronometro digital de<br />
un celular para así saber el porcentaje de error que tiene el<br />
sistema de apoyo metacarpiano cuyo resultado fue de 0.33%.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La parte del procesamiento está a cargo de una tarjeta<br />
Raspberry Pi, la cual es el cerebro de todo el sistema, recibe<br />
los datos de una Mbed y los transforma en comandos de<br />
ordenamiento para un código que maneja toda la parte de<br />
software y muestra la interfaz gráfica (Figura 1). Gracias a<br />
esto es posible darle un orden a cada cosa en nuestro sistema<br />
para así generar una interfaz gráfica agradable al usuario.<br />
Para el procesamiento se reciben los datos provenientes de la<br />
mbed de manera digital en los GPIO de la raspberry y se<br />
procesan para dar el movimiento a la imagen cursor que se<br />
muestra en la interfaz.<br />
Los datos que se obtienen en cada sesión son registrados en<br />
una base de datos por el programa SQlite del sistema.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Para la prueba inicial del funcionamiento del sistema se<br />
realizó la prueba con 5 personas en las cuales se registraron<br />
datos similares aún con la persona que sufre túnel<br />
metacarpiano, esto es debido a que esta persona encontró la<br />
solución al laberinto de manera más rápida. En la resolución<br />
del laberinto influyen aspectos como la agilidad mental del<br />
usuario y la rapidez con la que encuentre el camino correcto<br />
para resolverlo. Los datos ubicados en el número 5 de la base<br />
Figura 1. Interfaz grafica del sistema.<br />
Fig. 2. Base de datos del SQlite con la información obtenida<br />
luego de varias sesiones.<br />
Tabla 1. Datos utilizados para encontrar el porcentaje de error<br />
del sistema.<br />
Cedula<br />
Tiempo del<br />
sistema Tiempo cronometro % de error<br />
1022408500 415 seg 414 seg 0.24%<br />
1026579088 1119 seg 1116 seg 0.26%<br />
1018470573 772 seg 768 seg 0,51%<br />
Promedio 0.33%<br />
CONCLUSIONES<br />
Se logró un dispositivo electrónico e interactivo capaz de<br />
mostrar una serie de ejercicios para que el sujeto con<br />
síndrome de túnel metacarpiano pueda realizar ejercicios de<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
SISTEMA DE REHABILITACIÓN METACARPIANA POR MEDIO DE LABERINTO<br />
manera interactiva mientras mejora y libera el nervio del<br />
Carpio.<br />
La raspberry Pi b+ brinda bastantes ventajas para realizar<br />
este tipo de proyectos porque cuenta con el software<br />
adecuado para tratar datos, interfaz, menú, cálculos extensos<br />
entre otros.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Domínguez J., “Para que las manos no duelan”. Grupo<br />
Sura [Online], 15 de abril del 2015, disponible en:<br />
http://www.sura.com/blogs/calidad-de-vida/tunelcarpiano.aspx<br />
166 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 167 – 168 OCT. 2016 ISSN 0185-<br />
6294<br />
CARACTERIZACIÓN DE BACTERIAS NATIVAS DEL PEPINO DE MAR Isostichopus badionotus CON<br />
CAPACIDAD ANTAGÓNICA ANTE MICROORGANISMOS DE TRANSMISIÓN ALIMENTARIA<br />
María José Sánchez 1,2 , Víctor Toledo 1 , Mariel Gullian 2<br />
1<br />
Instituto Tecnológico de Mérida, Av. Tecnológico Km 4.5 colonia Plan de Ayala C.P.97118 Mérida, Yuc.<br />
2<br />
Universidad Marista de Mérida, Periférico Norte Tablaje Catastral 13941 Carretera Mérida-Progreso. C.P. 97300 Mérida, Yucatán.<br />
Autor de contacto: Maryjoenice@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Pepino de mar, bacterias.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En los años 90´s, varios componentes bioactivos se han sido<br />
extraídos de especies marinas como los corales (1), cangrejos<br />
y equinodermos, incluyendo algunas especies de pepinos de<br />
mar japonesas. El pepino de mar es un animal que pertenece<br />
al Phylum Equinodermata del cual se han obtenido<br />
componentes que poseen actividad biológica como toxicidad,<br />
antibacterial, antifúngica, antiviral y antitumoral (2), pero<br />
también posee microorganismos que de manera natural viven<br />
en su piel.<br />
El objetivo del trabajo fue determinar el género de las<br />
bacterias con actividad antagónica presentes en el mucus del<br />
pepino de mar Isostichopus badionotus.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Las bacterias marinas se aislaron del pepino de mar<br />
Isostichopus badionotus en el año 2013, se mantuvieron en<br />
agar marino, identificaron morfológica, topográfica y<br />
bioquímicamente en placa y tubos de cultivo. Se realizó un<br />
análisis de antagonismo microbiano ante bacterias patógenas<br />
humanas (3). Posteriormente se realizó una extracción de<br />
ADN de las bacterias con actividad antagónica positiva (4),<br />
una reacción en cadena de la polimerasa (PCR),<br />
cuantificación de ADN (QuantiFluor® dsDNA System<br />
PROMEGA), secuenciación (LANGEBIO-CINVESTAV);<br />
con la información obtenida de la secuenciación se comparó<br />
con la base de datos del Centro Nacional de Información<br />
Biotecnológica (NCBI) a través de la herramienta de<br />
búsqueda para alineamiento local (BLAST), arrojando un<br />
resultado y en base a este se procedió a la PCR utilizando<br />
primers específicos para el género al cual se quería evaluar.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Se aislaron bacterias marinas del mucus del pepino de mar en<br />
el mes de Octubre del 2013, de las cuales 5 presentan<br />
capacidad antagónica ante las bacterias patógenas<br />
Escherichia coli y Staphylococcus aureus (4).<br />
En el cuadro 1 se puede observar que todas las bacterias con<br />
capacidad antagónica son del género Bacillus, de acuerdo a<br />
la herramienta BLAST; lo que nos llevó a una confirmación<br />
a través del producto de la PCR con los primers específicos<br />
para dicho género [BalF (5’- TGCAACTGTATTAGCACA<br />
AGC T -3’) y BalR (5’- TACCACGAAGTTTGTTCACTCT<br />
-3’)] con un peso de 533 pares de bases (bp) como se observa<br />
en la Figura 1. En dicha figura se refuerza el resultado del<br />
género únicamente en 3 de las bacterias, por lo que no hubo<br />
amplificación en 2 de ellas.<br />
Cuadro 1. Resultados de la similitud de bacterias ante la base de datos de la<br />
herramienta BLAST<br />
Código original de<br />
la bacteria<br />
Porcentaje de similitud Bacteria similar<br />
27-B I/I 96 % Bacillus anthracis<br />
27-A F/I 96 % Bacillus cereus<br />
25-A L/D/L 98 % Bacillus spp.<br />
6-B F/R/P 97 % Bacillus anthracis<br />
25-A F/P 70 % Bacillus cereus<br />
Fig. 1. Resultado de PCR de bacterias marinas amplificadas con primers del<br />
género Bacillus. A: 6-B F/R/P, B: 25-A F/P, C: 27-B I/I, D: 27-A F/I, E: 25-<br />
A L/D/L.<br />
CONCLUSIONES<br />
El 60% de las bacterias aisladas del pepino de mar<br />
Isostichopus badionotus con actividad antagónica ante<br />
patógenos alimentarios humanos pertenecen al género<br />
Bacillus. Es necesario reforzar este resultado con una<br />
secuenciación de dicho producto de PCR:<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Se agradece el financiamiento al proyecto FOMIX-<br />
CONACYT (M026-169961), a la Universidad Marista de<br />
Mérida e Instituto Tecnológico de Mérida.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
CARACTERIZACIÓN DE BACTERIAS NATIVAS DEL PEPINO DE MAR ISOSTICHOPUS BADIONOTUS CON CAPACIDAD ANTAGÓNICA ANTE MICROORGANISMOS DE<br />
TRANSMISIÓN ALIMENTARIA<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Koh, E. (1997). Do scleractinian corals engage in chemical<br />
warfare against microbes. J Chem Ecol, 23: 379-398.<br />
2. Villasin, J., Pomory, C.. (2001). Antibacterial activity of extracts<br />
from the body wall of Parastichopus parvimensis<br />
(Echinodermata: Holothuroidea). Fish y Shellfish Inmunology.<br />
10, 465-467.<br />
3. Sánchez, M., Gullian, M., Toledo, V., Sauri, E. (2014). Actividad<br />
antimicrobiana de extractos de tegumento y bacterias nativas del<br />
mucus de la piel del pepino de mar Isostichopus badionotus<br />
(Selenka, 1867). 10ª Reunión Internacional de Investigación en<br />
Prodcutos Naturales. Asociación Mexicana de Investigación en<br />
Productos Naturales. Mérida, Yucatán, 21-24 de Mayo, pp. 179.<br />
4. Murray, M., Thompson, W. (1980). Rapid isolation of high<br />
molecular weight plant DNA. Nucleic acids Res 8: 4321-4326.<br />
168 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
% Intensidad<br />
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 169 – 170 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
IDENTIFICACIÓN POR UPLC-QToF DE COMPUESTOS POLIFENÓLICOS EN CÁSCARA DE PUNICA GRANATUM<br />
(GRANADA), DE OAXACA Y GUANAJUATO<br />
José F. Gómez, Alma Y. Salazar, Luz H. Villalobos, Edith G. González.<br />
Carretera a Acatlima km 2.5, Huajuapan de León, Oaxaca, México. 01 (953) 532 0399 ext. 400<br />
Autor de contacto: ia.francisco.gomez@gmail.com.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: cáscara de Punica granatum, compuestos polifenólicos, UPLC-QToF.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En el grupo de investigación se encontró que extractos<br />
polifenólicos (EP) de la cáscara de granada (CG) presentan<br />
actividad contra el virus sincitial respiratorio humano<br />
(VSRh), principal causa de enfermedades respiratorias<br />
agudas, y se desarrolló una bebida funcional suplementada<br />
con estos EP, teniendo resultados promisorios para su<br />
aplicación (1). Por lo anterior, consideramos importante<br />
identificar los compuestos en los EP de granada cultivada en<br />
dos estados con mayor producción nacional, empleando<br />
UPLC-QToF, dado que permite el análisis con alta<br />
sensibilidad de mezclas complejas.<br />
El objetivo del presente trabajo fue hacer un análisis<br />
comparativo por UPLC-QToF, de los compuestos<br />
polifenólicos en extractos de CG cultivada en Oaxaca y<br />
Guanajuato.<br />
rutinosido de quercetina (RQ); punicalina (Pln);<br />
punicalagina (Plg); pedunculagina II (Pd II); ácido elágico<br />
(AE), y granatina B (Gr B), en ambos extractos, que son<br />
característicos de la CG (4). Todos los compuestos se<br />
encontraron en mayor porcentaje en la CG de Guanajuato, a<br />
excepción del Pd I (Figura 1), siendo el AE el de mayor<br />
porcentaje en ambas muestras lo que concuerda con lo<br />
reportado.<br />
Tabla 1. Análisis químico de la cascara de granada<br />
Compuesto<br />
t R [M-H] - Fórmula<br />
(min) (m/z) condensada<br />
Pln 3.32 781.05 C 34 H 22 O 22<br />
Plg 4.72 1083.05 C 48 H 28 O 30<br />
Pd I 5.11 783.05 C 34 H 24 O 22<br />
Gr B 7.17 951.06 C 41 H 28 O 27<br />
Pd II 7.24 785.05 C 34 H 26 O 22<br />
AE 8.96 300.99 C 14 H 6 O 8<br />
RQ 9.36 609.14 C 27 H 30 O 16<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La CG se secó a 40°C y molió (tamaño de partícula 75 m).<br />
Para maximizar el rendimiento se realizó una extracción 1:50<br />
(p/v) con etanol al 70%, sin exposición a la luz y temperatura<br />
ambiente, con recambios de disolvente cada 24 h por 3 días;<br />
se determinó los polifenoles totales (PF) por el método de<br />
Folin–Coicalteu. El extracto se preparó usando una columna<br />
LC-18 eluyendo con metanol. Al eluido se le determinaron<br />
PT, flavonoides totales (FT), además de identificar algunos<br />
compuestos polifenólicos empleando UPLC-QToF, en modo<br />
(-), espectros MS y MS/MS, estos últimos se compararon<br />
con patrones de fragmentación (MetLin) (2).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Los EP recuperados al segundo y tercer día incrementaron la<br />
concentración global de PT un 21 y 18%, en ambos casos.<br />
Por otro lado, la diferencia en la concentración de PT fue de<br />
1.6 veces mayor en la CG de Guanajuato comparada con la<br />
de Oaxaca, lo que puede atribuirse a factores como el clima<br />
de la región de cultivo. Los FT fueron de 26.89 y 40.20 g<br />
EQ/ mg extracto base seca para la CG de Guanajuato y<br />
Oaxaca respectivamente, valores superiores a los reportados<br />
de extractos similares (3). Se identificaron siete compuestos<br />
(Tabla 1), con base a sus tiempos de retención, relación<br />
masa/carga y fórmula condensada: pedunculagina (Pd I);<br />
7.5<br />
6.0<br />
4.5<br />
3.0<br />
1.5<br />
0.0<br />
Oaxaca<br />
Guanajuato<br />
Pd I RQ Pln Plg Pd II AE Gr B<br />
Figura 1. Compuestos identificados por UPLC-QToF en CG de Oaxaca y<br />
Guanajuato.<br />
CONCLUSIONES<br />
Se logró maximizar la extracción de compuesto<br />
polifenólicos a los tres días. Existe variación en el porcentaje<br />
de los compuestos presentes en CG, entre muestras, con<br />
mayor presencia del AE.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al CONACyT por la beca otorgada a JFGC (598631) y por<br />
los proyectos financiados (215144 y 254019).<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
IDENTIFICACIÓN POR UPLC-QTOF DE COMPUESTOS POLIFENÓLICOS EN CÁSCARA DE PUNICA GRANATUM (GRANADA), DE OAXACA Y GUANAJUATO<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. López, A., Santiago, M., Arellanes, G., Robles, V., Robles, I.,<br />
Gómez, J., González, E. (2016). Caracterización de una bebida<br />
híbrida suplementada con extractos polifenólicos de cáscara de<br />
Punica granatum. III National & II International Student<br />
Congress of Food Science & Technology. Universidad de<br />
Valencia. España, 3–4 de marzo de 2016. 51-51.<br />
2. https://metlin.scripps.edu/index.php. Accesado el 16/08/2016.<br />
3. Orak, H., Yaga,r H., Isbilir, S. (2012).Comparison of antioxidant<br />
activities of juice, peel and seed of pomegranate (Punica<br />
granatum L) and inter-relationships with total phenolic, tannin,<br />
anthocyanin, and flavonoid contents. Food Sci and Biotech.<br />
21(2): 373–387.<br />
4. Mena, P., Calani, L., Dall’Asta, C., Galaverna, G., García, C.,<br />
Bruni, R., Del Rio, D. (2012). Rapid and comprehensive<br />
evaluation of (Poly)phenolic compounds in pomegranate<br />
(Punica granatum) juice by UHPLC-MS n Mol, 17(12), 14821–<br />
14840.<br />
170 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 171 – 172 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE Y ANTIMICROBIANA DE PÓLENES DE MELIPÓNIDOS DE LA<br />
PENÍNSULA DE YUCATÁN<br />
Deyanira del Rosario Moguel Concha, Jorge Carlos Ruiz Ruiz<br />
Departamento de Ingeniería Química-Bioquímica, Instituto Tecnológico de Mérida, Av. Tecnológico Km 4.5 S/N, C.P. 97118. Mérida, Yucatán, México.<br />
Tel: 52 999 964-50-00.<br />
Autor de contacto: jcruiz_ruiz@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras claves: polen, compuestos fenólicos, actividad biológica.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los melipónidos son abejas que presentan la particularidad<br />
de carecer de agujón funcional. Las culturas prehispánicas<br />
continúan cultivando estas abejas con el fin de utilizar sus<br />
productos de manera medicinal. En este sentido el polen<br />
proveniente de las colmenas de melipónidos podría contener<br />
sustancias bioactivas, lo que le brindaría potencial como<br />
fuente de ingredientes nutracéuticos y como alimento<br />
funcional. El objetivo del presente trabajo consistió en<br />
extraer y cuantificar los compuestos fenólicos presentes en<br />
extractos de polenes y en evaluar su actividad antioxidante y<br />
antimicrobiana.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se fundamentó en cuatro etapas: 1) En la extracción sólidolíquido<br />
(etanol) de los pólenes de M. beecheii, M. yucatanica,<br />
T. nigra y S. pectoralis 1 . 2) Cuantificar el contenido de<br />
fenoles, flavonoides (2) y dihidroflavonas 1 . 3) Evaluar la<br />
capacidad antioxidante mediante ensayos in vitro 2 . 4)<br />
Determinar la Concentración Mínima Inhibitoria (MIC) de<br />
los extractos.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
El grupo de compuestos fitoquímicos más abundante en los<br />
extractos resultó el de los flavonoides.<br />
Cuadro 1. Contenido de compuestos fenólicos en los extractos<br />
etanólicos de pólenes.<br />
Especie Fenoles Flavonoides Dihidroflavonas<br />
M. beecheii 1463.31 25354.10 224.17<br />
M. yucatanica 1346.41 49247.08 104.34<br />
T. nigra 751.01 32799.89 123.88<br />
S. pectoralis 1002.11 41575.75 194.34<br />
Fenoles = mg equivalentes de ácido gálico/100 g de polen.<br />
Flavonoides = mg equivalentes de catequina/100 g de polen.<br />
Dihidroflavonas = mg equivalentes de naringerina/100 g de polen.<br />
En cuanto a la actividad antioxidante, loes extractos<br />
obtuvieron el mejor valor para poder reductor de Fe 3+ ,<br />
confiriéndoles la capacidad de reparar un sistema dañado.<br />
Cuadro 2. Valores de IC 50 de los distintos extractos de pólenes.<br />
Especie<br />
Captación de<br />
radicales DPPH<br />
Poder reductor<br />
de hierro<br />
Capacidad<br />
quelante de<br />
cobre<br />
M. beecheii 154.03 33.36 34.29<br />
M. yucatanica 158.54 27.12 47.13<br />
T. nigra 86.38 42.49 49.99<br />
S. pectoralis 116.16 35.21 43.26<br />
Captación de radicales DPPH = µg equivalentes de ácido gálico/mL de<br />
extracto.<br />
Poder reductor de hierro = µg equivalentes de ácido gálico/mL de<br />
extracto.<br />
Capacidad quelante de cobre = µg equivalentes de ácido gálico/mL de<br />
extracto.<br />
El resultado de la evaluación de la Concentración Mínima<br />
Inhibitoria fue de 600 µg EAG/mL de extracto, presentando<br />
una mejor actividad inhibitoria M. yucatanica.<br />
CONCLUSIONES<br />
Los resultados permiten establecer que los hábitos de pecoreo<br />
de las abejas, la madurez y la diversidad de la fuente floral,<br />
el clima y la región, son factores importantes que determinan<br />
no sólo la cantidad de compuestos fitoquímicos sino que<br />
también su composición. Lo anterior influyo en los diferentes<br />
mecanismos de actividad antioxidante evaluados mediante<br />
ensayos in vitro. Así como en la actividad antimicrobiana<br />
contra Escherichia coli ATCC 25922 y Staphylococcus<br />
aureus ATCC 25923.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Lee, K. W., Kim, Y. J., Lee, H. J., Lee, C. Y. (2003).<br />
Cocoa has more phenolic phytochemicals and a higher<br />
antioxidant capacity tan teas and red wine. J Agric Food<br />
Chem. Vol (51): 7292-7295.<br />
2. Carpes, S., Mourão, G., Alencar, M., Masson, M. (2009).<br />
Chemical composition and free radical scavenging<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
IDENTIFICACIÓN POR UPLC-QTOF DE COMPUESTOS POLIFENÓLICOS EN CÁSCARA DE PUNICA GRANATUM (GRANADA), DE OAXACA Y GUANAJUATO<br />
activity of Apis Mellifera bee pollen from Southern<br />
Brazil. Braz J Food Tech. Vol (12):220-229.<br />
172 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 173 – 173 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA, FENÓLICA Y PROPIEDADES ANTIOXIDANTES DE MIELES<br />
DE ABEJAS NATIVAS DE LA PENÍNSULA DE YUCATÁN<br />
José Eduardo Borges Martínez, Jorge Carlos Ruiz Ruiz.<br />
Departamento de Ingeniería Química-Bioquímica, Instituto Tecnológico de Mérida, Av. Tecnológico Km 4.5 S/N, C.P. 97118. Mérida, Yucatán, México.<br />
Tel: 52 999 964-50-00. Correo electrónico:<br />
Autor de contacto: jcruiz_ruiz@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras claves: Miel, caracterización, fisicoquímica, fenólica, antioxidante.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Tradicionalmente en las culturas prehispánicas, las mieles de<br />
abejas nativas han sido empleadas con fines terapéuticos, esta<br />
propiedad les confiere un valor comercial superior a las<br />
mieles producidas por Apis mellifera (1). Debido ello, es<br />
necesario el establecimiento de parámetros fisicoquímicos y<br />
conocer algunos aspectos nutracéuticos para este tipo de<br />
productos (2). El objetivo del presente trabajo fue<br />
caracterizar los parámetros fisicoquímicos, la composición<br />
fitoquímica y las propiedades antioxidantes de mieles de tres<br />
especies de abejas nativas de la Península de Yucatán.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se fundamentó en 4 etapas, 1) Efectuar la caracterización<br />
fisicoquímica de las mieles de M. beecheii, M. yucatanica y<br />
T. nigra. 2) Extracción metanólica de las mieles. 3)<br />
Cuantificar el contenido de fenoles, flavonoides, flavonas y<br />
dihidroflavonas de los extractos. 4) Evaluar mediante<br />
ensayos in vitro la capacidad antioxidante de los extractos.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Cuadro 1. M. beecheii, M. yucatanica y T. nigra.<br />
Parámetro analizado<br />
Melipona Melipona Trigona<br />
beecheii yucatanica nigra<br />
Humedad 22.8 22.4 21.6<br />
Azúcares reductores<br />
g/100gr<br />
60.75 64.08 62.31<br />
Azúcares totales<br />
g/100gr<br />
68.86 73.78 71.65<br />
pH 3.64 3.72 3.79<br />
que posee cada extracto, la cual está relacionada con la fuente<br />
floral y la manera de recolección de néctar de cada especie.<br />
Cuadro 2. Composición fenólica y actividad antioxidante de los extractos<br />
de mieles de M. beecheii, M. yucatanica y T. nigra.<br />
Parámetro Analizado<br />
Melipona<br />
beecheii<br />
Melipona<br />
yucatanica<br />
Trigona<br />
nigra<br />
Fenoles (mg EAG/100 g miel) 7.6 10.23 5.41<br />
Flavonoides (mg ECAT/100 g miel) 369.28 378 330.71<br />
Flavonas y Dihidroflavonas<br />
(mg en/100 g miel)<br />
15.95 22.8 40.24<br />
DPPH IC 50 µg/ml 43.93 58.05 27.71<br />
Quelante de Cu +2 IC 50 µg/ml 49.82 35.99 30.82<br />
Poder Reductor de Fe +3 IC 50<br />
µg/ml<br />
CONCLUSIONES<br />
4.02 1.25 1.69<br />
Los resultados obtenidos para los parámetros fisicoquímicos,<br />
pueden ser utilizados para el establecimiento de estándares<br />
de calidad. La cantidad de compuestos fenólicos y la<br />
composición fenólica de cada extracto son factores que<br />
determinantes de la capacidad antioxidante, que podrán ser<br />
empleados como indicadores de actividad funcional.<br />
REFERECNIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1 Ayala, R (1999). Revisión de las abejas sin aguijón de México<br />
(Hymenoptera: Apidae:Meliponini). Folia Entom, México. 1-<br />
123.<br />
2 Vit, P., Medina, M., Eunice, M. (2004). Quality standards for<br />
medicinal uses of Meliponinae honey in Guatemala, México<br />
and Venezuela. Bee World, 85(1), 2-5<br />
La composición fisicoquímica de la miel de abejas nativas,<br />
les proporciona mayor viscosidad, fluidez, sabor y es<br />
influyente en la actividad biológica, esta composición<br />
depende del grado de maduración de la miel y a la acción de<br />
diversas enzimas durante el almacenamiento.<br />
Los extractos presentaron actividad antioxidante en los tres<br />
ensayos in vitro realizados, la actividad biológica fue<br />
dependiente de la cantidad y de la composición de fenólica<br />
.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 174 – 175 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EXTRACCIÓN DE FITOCOMPUESTOS DE LA CÁSCARA DE NUEZ PECANERA DEL ESTADO DE<br />
CHIHUAHUA<br />
Wendy Alarcón Hinojosa 3 , Verónica Jiménez García 2 , Suhey Ponce Hernández 1 , Efraín Obregón Cárdenas 1 , Jorge A. García<br />
Fajardo 1 , Nohemí del C. Reyes Vázquez 1 *<br />
1<br />
* CIATEJ Unidad Noreste. Vía de la Innovación 404. Autopista Monterrey-Aeropuerto Km 10. Parque PIIT. C.P. 6662. Apodaca, N.L. Tel. (81) 82155200<br />
ext. 3020.<br />
2<br />
Instituto Tecnológico Superior de Escárcega. Calle 85 S/N entre 14 y 18B. Col. Unidad Esfuerzo y Trabajo No. 2, Escárcega, Campeche.<br />
3<br />
Universidad Tecnológica de Cadereyta. Carretera a Chihuahua km 4.1 Cadereyta Jiménez, N.L. C.P. 67450<br />
Autor de contacto: nreyes@ciatej.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: nuez pecanera, Carya illinoiensis (Wangenh.) C. Koch, fitocompuestos.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En México la producción de nuez pecanera, se concentra en<br />
el norte del territorio, en la llamada “Franja Nogalera” que<br />
comprende Chihuahua, Coahuila, Sonora, Nuevo León y<br />
Durango. De las 104,000 toneladas producidas, el 40% se<br />
vende sin cáscara, la cual constituye un 40-50% del peso del<br />
fruto, pero no tiene ninguna utilidad, constituyendo un<br />
desecho que pudiera ser aprovechado para el desarrollo de<br />
productos de elevado valor agregado, como pudieran ser<br />
extractos ricos en compuestos bioactivos, ya que contienen<br />
un alto contenido de compuestos flavonoides, fenólicos<br />
totales y taninos condensados, los cuales son de gran interés<br />
nutricional y medicinal debido a su gran capacidad<br />
antioxidante (1). El objetivo de este trabajo fue evaluar el<br />
contenido de fitocompuestos de extractos etanólicos<br />
obtenidos de la cascara de nuez pecanera del estado de<br />
Chihuahua en dos variedades Western-Wichita (W) y criolla<br />
(C).<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
En este estudio se trabajó con lotes de nuez de 70 Kg de<br />
variedades W-W y criolla, clasificando sus características<br />
comerciales en cuanto a cantidad de almendra, cáscara y<br />
aceite así como tipo, tamaño y calidad con base a la norma<br />
NMX-FF-084-SCFI-2009, la calidad nutritiva, de acuerdo a<br />
AOAC, 2012. Mediante un diseño 2 3 replicado se evaluó el<br />
efecto de la variedad (W-W y criolla) relación<br />
soluto:disolvente (1:10 y 1:20) y concentración de etanol<br />
(50% y 100%) sobre el rendimiento de los extractos<br />
obtenidos, y se determinó el contenido de fitocompuestos<br />
(flavonoides totales y fenoles totales) cuantificados según<br />
(2).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
La clasificación comercial de la nuez para la variedad W-W<br />
con una cantidad de almendra, cáscara y merma de 58, 41 y<br />
1% respectivamente, la define como mejorada, grande y<br />
calidad I; mientras que para la criolla fue de 33, 70 y 7%<br />
respectivamente, identificándola como nativa, grande y<br />
calidad II. En cuanto a la calidad nutritiva destaca en la<br />
almendra de ambas variedades su contenido de aceite y<br />
proteína similar con 72 y 9.5% y en la cáscara una elevada<br />
cantidad de carbohidratos de 88% constituidos en su mayoría<br />
por fibra. Tanto la variedad como la concentración de<br />
solvente influyeron (P
EXTRACCIÓN DE FITOCOMPUESTOS DE LA CÁSCARA DE NUEZ PECANERA DEL ESTADO DE CHIHUAHUA<br />
fitocompuestos. En el caso de la cáscara particularmente la<br />
W tienen un elevado potencial como fuente de fenoles y<br />
flavonoides.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1.- Prado, A.C., Manion, B.A., Seetharaman, K. Deschamps,<br />
F.C. Arellano, B.D. and Block, J.A. (2013). Relationship<br />
between antioxidant properties and chemical composition<br />
of the oil and the shell of pecan nuts Carya illinoiensis<br />
(Wangenh.) C. Koch. Ind. Crops. Prod.45:64-73.<br />
2.- De la Rosa, L.A. (2011). Phenolic Compounds and<br />
Antioxidant Activity of Kernels and Shells of Mexican<br />
Pecan (Carya illinoinensis). J. Agric. Food Chem.59:152-<br />
162.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 175
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 176 – 177 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN COMPARATIVA DE ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE CALIDAD DEL CHILE<br />
HABANERO DE LA PENÍNSULA DE YUCATÁN ENTERO DURANTE EL ALMACENAMIENTO A<br />
DIFERENTES TEMPERATURAS<br />
Fenny Abril Uribe Santiago 3 , Ingrid Rodríguez Buenfil 2 , Jorge García Fajardo 1 , Nohemí del C. Reyes Vázquez 1 *<br />
1<br />
* CIATEJ Unidad Noreste. Vía de la Innovación 404. Autopista Monterrey-Aeropuerto Km 10. Parque PIIT. C.P. 6662. Apodaca, N.L. Tel. (81) 82155200<br />
ext. 3020.<br />
2<br />
CIATEJ Unidad Sureste. Parque Científico y Tecnológico de Yucatán. Km 5.5 Carretera Sierra Papacal–Chuburná Puerto. Mérida, Yucatán.<br />
3<br />
Universidad Autónoma de Campeche. Av. Agustín Melgar S/N entre Calle 20 y Juan de la Barrera. Col. Buenavista. CP 24039, San Francisco de<br />
Campeche.<br />
Autor de contacto: nreyes@ciatej.mx.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: chile habanero entero, Capsicum chinense Jacq, parámetros fisicoquímicos<br />
INTRODUCCIÓN<br />
México es el tercer productor de chile en sus diversas<br />
variedades después de China y Turquía; y en nuestro país la<br />
península de Yucatán posee una reconocida tradición en el<br />
cultivo y consumo del chile habanero, el cual tiene una<br />
elevada demanda a nivel nacional e internacional. En el 2009<br />
se produjeron en la península de Yucatán 5,431 toneladas,<br />
exportándose la tercera parte en fresco. Con base a la NOM-<br />
189-SCFI-2012 la calidad del fruto para su comercialización<br />
en fresco la determina además del contenido de<br />
capsaicinoides, su apariencia, tamaño, peso unitario, color,<br />
pH y acidez (1). Por tanto, el objetivo de este trabajo fue<br />
evaluar algunos cambios físicos y químicos del chile<br />
habanero almacenado a 3.5 y 40 °C, condiciones a los que se<br />
conserva y transporta para su venta y consumo.<br />
días, observándose disminución de 9 % en el peso del chile a<br />
respecto a los refrigerados (Figura 1a), así como en el ancho<br />
(Figura 1c) debido al efecto de la deshidratación. El color del<br />
chile habanero es un parámetro de calidad muy importante.<br />
Se observó a 40 °C una clara tendencia a la disminución de<br />
L*(luminosidad), incremento de +a* (tono rojo), que originó<br />
cambios de color de verde a verde-marrón, relacionados con<br />
la conversión de clorofila a feofitinas (2).<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
En este trabajo se utilizó un lote de 6 Kg de chile habanero<br />
adquirido en el mercado local de Mérida. Los chiles fueron<br />
seleccionados, limpiándose en seco con papal absorbente y<br />
en húmedo con detergente líquido, posteriormente se<br />
enjuagaron y desinfectaron por inmersión con 200 ppm de<br />
hipoclorito de sodio durante 10 min, enjuagándose para<br />
retirar el exceso de desinfectante. Los chiles se secaron<br />
manualmente y se empacaron en bolsas estériles en porciones<br />
de 100 g. De este lote, la mitad se almacenó a 3.5 °C, y la<br />
otra a 40 °C. La caracterización consistió en realizar<br />
muestreos periódicos durante 14 días, evaluando peso con<br />
balanza analítica (Ohaus), y largo y ancho con vernier<br />
(HTS). El chile fue molido analizando su color: L*, a* y b*<br />
con colorímetro Minolta (Colorflex) y según AOAC (2012),<br />
humedad, acidez y pH. El aspecto del chile se documentó<br />
fotográficamente.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
El chile habanero exhibió la categoría primera, con defectos<br />
entre el 0.05 y hasta el 2% del fruto mientras en función del<br />
largo con 4.50 cm, se clasificaron como grandes. El deterioro<br />
del chile almacenamiento a 40°C fue evidente desde los 7<br />
Figura 1. Cambios en el peso (a) largo (b) y ancho (c) del chile habanero<br />
entero almacenado a 40 y 3.5 °C. Los datos son promedios de 10 chiles.<br />
El pH se incrementó de 5.7 a 5.9 a 40°C, mientras se mantuvo<br />
entre 5.7 y 5.6 a 3.5°C. Estas variaciones a ambas<br />
temperaturas, se relacionaron fuertemente con el cambio de<br />
acidez de 0.06 a 0.01 %; y de 0.06 a 0.03% a 40 y 3.5°C,<br />
respectivamente, el cual pudiera deberse a la degradación de<br />
ácido ascórbico fundamentalmente a 40°C, lo cual puede<br />
influir en el sabor y calidad nutritiva del fruto.<br />
CONCLUSIONES<br />
Durante el almacenamiento particularmente a 40 °C los<br />
cambios en la calidad del chile en peso, color y acidez se ven<br />
afectados. Actualmente se están evaluando biopelículas que<br />
alarguen la vida de anaquel del chile entero fresco<br />
preservando las características de calidad.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
MONITOREO MEDIANTE ULTRASONIDO DEL PROCESO DE FERMENTACIÓN DE PANELA POR KÉFIR DE AGUA<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
A la empresa ALDATEC, S.A. de C.V. por su apoyo durante<br />
la realización de este estudio.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1.- Tun-Dzul, J. (2001). Chile habanero. Características y<br />
tecnología de producción. Centro de Investigaciones<br />
Regional del Sureste (ed). México.<br />
2.- Ahamed, J., Shivhare, U.S. and Debnath, S. (2002). Color<br />
degradation and rheology of green chilli puree during<br />
thermal processing. Int. Food. Sci. Tech. 37:57-63.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 177
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA DE FERMENTACIONES<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 178 – 179 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
MONITOREO MEDIANTE ULTRASONIDO DEL PROCESO DE FERMENTACIÓN DE PANELA POR<br />
KÉFIR DE AGUA<br />
Francisco Castellanos*, Delia Soto Castro* 1 , Mario Fernando Cosmes-López, Irais Aragón Lucero, Mary Carmen Pacheco<br />
Esteva, Bethsabe Belem Villagómez González, Miguel Chávez Gutiérrez.<br />
Instituto Politecnico Nacional-CIIDIR Oaxaca. 951) 517 0610 ext. 82704, 82795<br />
Autor de contacto: fcastellanos@ipn.mx; dsotoc@ipn.mx;<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Tíbicos, ultrasonido, fermentación<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La determinación de la acidez titulable (Ac.Tit), azúcares<br />
reductores (AR) y/o totales (AT) son práctica común en el<br />
seguimiento de diversos procesos de fermentación, por<br />
ejemplo en la fermentación de panela mediante búlgaros de<br />
agua (kéfir de agua) [1], en la fermentación de caña de azúcar<br />
para la producción de alcohol o en la fermentación de agave<br />
tequilero y mezcalero, entre otros. La metodología analítica<br />
más común para determinar azúcares reductores implica el<br />
uso de reactivos como 3,5 dinitrosalicílico, tartrato de Na-K,<br />
NaOH, disolventes y un espectrofotómetro. A nivel industrial<br />
suelen usarse técnicas más precisas pero más costosas, como<br />
es el seguimiento mediante cromatografía de líquidos de alta<br />
presión (HPLC) [2] o el Infrarrojo Cercano.<br />
que la Ac. Tit., expresada como mg de ácido acético por cada<br />
100 mL, muestra un incremento (fig. 1). Como se menciona<br />
anteriomente, la necesidad de reactivos y la alta variabilidad<br />
de las determinaciones en función del usuario y la calibración<br />
de los instrumentos, hace que estos procedimientos sean<br />
tardados (1h/ determinación por duplicado de %AT). En<br />
contraste, el US no requiere reactivos y las repeticiones son<br />
casi instantaneas. Mediante un tratamiento matemático [6] de<br />
las señales fue posible determinar la tasa de decaimiento<br />
exponencial como índice de fermentación a partir de las<br />
señales ultrasónicas. El grafico se muestra en la Fig. 1.<br />
10<br />
9<br />
8<br />
pH<br />
Ac Tit. (mg Ac.Ac./100 mL)<br />
Por ello resulta de gran interés implementar técnicas como<br />
el ultrasonido que es altamente sensible a los cambios de<br />
concentración en el medio como alternativa a los métodos<br />
químicos.<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
% AR<br />
%AT<br />
US (Tasa exponencial)<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Los tíbicos fueron estudiados bajo las siguientes condiciones:<br />
100 g de tíbicos : 120 g de panela y 700 mL de agua libre de<br />
cloro a 30°C. El monitoreo de la fermentación se realizó en<br />
intervalos de 2 h hasta las 52 h, con 4 variables respuesta por<br />
duplicado (pH, Ac.Tit. [3], % AR y % AT (mediante reactivo<br />
Felling) [4] y a la par con ultrasonido [5]. El proceso se<br />
ensayó en dos sesiones independientes Para el monitoreo por<br />
US se colocan dos transductores generadores de ondas<br />
longitudinales de 500 kHz, con una distancia de propagación<br />
de 5 cm. El monitoreo consiste en la generación y registro de<br />
30 pulsos ultrasónicos en cada toma. El índice de la<br />
fermentación calculado a partir del procesado de las señales<br />
de ultrasonido es la tasa de decaimiento exponencial de la<br />
señal de la envolvente de la señal promedio obtenida durante<br />
el monitoreo.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
El proceso de fermentación de panela mediante tíbicos se<br />
llevó a cabo a 30°C. Como se esperaba, el pH, %AR y el %<br />
AT presentan un decremento en función del tiempo, mientras<br />
1<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Tiempo (h)<br />
Figura 1. Tendencia de las variables respuesta durante el proceso de<br />
fermentación en funcion del tiempo<br />
Una alta tasa exponencial al inicio del experimento se puede<br />
atribuir a las partículas disueltas de panela que actúan como<br />
material dispersivo, el cual es atenuante. Posterior a esta<br />
etapa se observan ciclos de incremento y decremento de la<br />
atenuación (con duración aproximada de 20 hs), los cuales<br />
pueden estar relacionados a la producción de CO 2 asociada a<br />
la fermentación, que al liberarse altera las propiedades del<br />
fluido, propiciando una mayor atenuación cuando se<br />
encuentra en el trayecto de propagación de las ondas<br />
ultrasónicas longitudinales. Sin embargo, en el primer día se<br />
aprecia una tendencia a la baja que correlaciona con la del<br />
pH, mientras que el los subsecuentes la tendencia a la alta<br />
correlaciona con la acidez titulable.<br />
CONCLUSIONES<br />
Es posible monitorear la fermentación a partir del procesado<br />
de señales ultrasónicas, sin embargo, al ser altamente<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
MONITOREO MEDIANTE ULTRASONIDO DEL PROCESO DE FERMENTACIÓN DE PANELA POR KÉFIR DE AGUA<br />
sensible a la composición la falat de homogeneización<br />
genera una alta dispersión en los datos, por lo que se requiere<br />
contar con un sistema homogéneo.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al Instituto Politécnico Nacional por el financiameinto de<br />
esta investigación mediante el proyecto SIP 20161339.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1.- Ebookbrowse. S.f. 2011. “kéfir de agua”. Enlace:<br />
Http://ebookbrowse.com/kefir-de-agua-pdf-d53056391.<br />
2.- de Moreno, l. A., Marín, M., de Rincón, C. C., & Sandoval, l.<br />
(2012). Revista de la facultad de agronomía, 12(4).<br />
3.- NMX-F-102-S-1978. Determinación de la acidez titulable en<br />
productos elaborados a partir de frutas y hortalizas. Norma<br />
mexicana. Dirección general de normas.<br />
4.- AOAC (Association of Official Analytical Chemistry) (1995).<br />
Official methods of analysis (12th ed.). Washington:<br />
Association of Official Analytical Chemistry<br />
5.- Malhotra, V. M., & Carino, N. J. (2003). Handbook on<br />
nondestructive testing of concrete second edition. Crc press.<br />
6.- lathi, b. P. Signal processing and linear systems. (1998). Oxford<br />
university press.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 179
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA DE FERMENTACIONES<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 180 – 181 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EXTRACTOS FENOLICOS DE SALVADO DE TRIGO: PRODUCCIÓN Y SU ACCION<br />
MEDIADORES REDOX DE LACASAS FUNGICAS<br />
COMO<br />
Pedro Manzanilla, Wendy Ancona, Jorge Tamayo, Gerardo Rivera y Sara Solís Pereira.<br />
División de Estudios de Posgrado e Investigación. Instituto Tecnológico de Mérida. Km 5 carretera Mérida-Progreso s/n. C.P. 97118. Tel (999)9645006.<br />
Autor de contacto: pedro_manzanilla23@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: fenoles, lacasas, salvado de trigo, mediadores, Trametes hirsuta Bm2<br />
RESUMEN<br />
En este estudio se realizó la cinética de producción de lacasas<br />
y se obtuvieron extractos ricos en fenoles y un extracto rico<br />
en lacasa. Los extractos fenólicos incrementaron 2.26 veces<br />
la actividad de lacasas lo que sugiere su acción como<br />
mediador –redox.<br />
SUMMARY<br />
In this study was carried out kinetic of laccase production.<br />
Rich phenolic extracts and laccase extract were obtained.<br />
Phenolic extracts increased 2.26 times laccase activity. This<br />
result suggests their action as redox-mediator.<br />
Keyworks: phenols, laccases, wheat bran, mediators,<br />
Trametes hirsuta Bm2.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los fenoles son moléculas heterogéneas presentes en la<br />
lignina de plantas. Este es un biopolímero fenólico complejo<br />
que solo los hongos de la podredumbre blanca son capaces<br />
de degradar liberando monómeros fenólicos a través de<br />
enzimas como las lacasas. Las lacasas son fenoloxidasas<br />
cuya inespecificidad les confiere una versatilidad catalítica<br />
para ser usadas en diversos procesos industriales (Rivera-<br />
Hoyos et al., 2013). La eficiencia de las enzimas puede ser<br />
incrementada por la adición de monómeros fenólicos que<br />
actúan como mediadores redox que le permiten amplíar el<br />
rango de sustratos sobre los que puede actuar la enzima<br />
(Cañas & Camarero, 2010). Los fenoles también pueden<br />
inducir la síntesis de lacasas cuando se adicionan al cultivo<br />
del hongo, por lo que es importante la obtención de extractos<br />
fenólicos (EF) naturales a partir de fuentes renovables como<br />
el salvado de trigo.<br />
Objetivo General. Obtener extractos fenólicos a partir de<br />
salvado de trigo y determinar su acción como mediadores<br />
redox y/o inductores de las lacasas.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se realizaron cinéticas del cultivo sumergido de T. hirsuta<br />
Bm2con salvado de trigo al 3% a 35 °C a 150 rpm y 7 días.<br />
Se tomaron muestras cada 24 hr. Se determinó la actividad<br />
de lacasas (Coll et al., 1993) y fenoles totales (Singlenton &<br />
Rossi, 1965) en los extractos libres de células obtenidos a<br />
diferentes tiempos. Para determinar el efecto de los extractos<br />
fenólicos como mediadores redox, se adicionaron al sistema<br />
de reacción que contenía la enzima lacasa y ABTS como<br />
sustrato. También se evaluaron fenoles grado reactivo y los<br />
extractos fenólicos como sustratos de las lacasas en ausencia<br />
de ABTS.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
A partir del cultivo en salvado se obtuvieron curvas de<br />
producción de lacasas y fenoles totales. A tiempos cortos (0,<br />
72h) se encontró alta concentración de fenoles (EF) y muy<br />
escasa actividad de lacasas, mientras que a las 144h se obtuvo<br />
un extracto rico en lacasa (EL) y pobre en fenoles. La adición<br />
de los EF al sistema reacción de lacasas (EL) con ABTS<br />
incrementó 2.26 veces la actividad de la enzima. Estos<br />
resultados coinciden con los reportados por Johannes y<br />
Majcherczy, 2000. La actividad de lacasa también se evaluó<br />
usando monómeros fenólicos grado reactivo y también EF<br />
como sustratos. En estas condiciones no hubo actividad, lo<br />
que indica que la enzima no los puede usar como sustratos y<br />
que los EF pueden actuar como mediadores redox o como<br />
activadores de la enzima lacasa.<br />
CONCLUSIONES<br />
El salvado de trigo es una fuente para la obtención de fenoles<br />
que incrementan la actividad de lacasas de T. hirsuta. Bm2.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Al Conacyt por el financiamiento del proyecto 248295 y la<br />
beca otorgada.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Cañas, A. I., Camarero, S. (2010) Laccases and their natural<br />
mediators: Biotechnological tools for sustainable eco-friendly<br />
processes. Biotechnol. Adv. 28: 694–705.<br />
Coll, P.M., Fernandez-Avalos, J.M., Villanueva, J.R., Santamaria,<br />
R., Pérez, P. (1993) Purification and characterization of a<br />
phenoloxidase (laccase) from the lignin-degrading basidiomycete<br />
PM1 (CECT 2971). Appl. Environ. Microbiol. 59: 2607-2613.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
EXTRACTOS FENOLICOS DE SALVADO DE TRIGO: PRODUCCIÓN Y SU ACCIÓN COMO MEDIADORES REDOX DE LACASAS FUNGICAS<br />
Johannes, C., Majcherczyk, A. (2000) Natural Mediators in the<br />
Oxidation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Laccase<br />
Mediator Systems. Appl. Environ. Microbiol. 66: 524–528.<br />
Rivera-Hoyos, C. M., Morales-Álvarez, E. D., Poutou-Piñales, R.<br />
A., Pedroza-Rodríguez, A. M., Rodríguez-Vázquez, R., Delgado-<br />
Boada, J. M. (2013). Fungal laccases. Fungal Biol Rev. 27: 67-82.<br />
Singleton, V.L., Rossi, J.A.Jr. (1965). Colorimetry of total<br />
phenolics with phosphomolybdic-phosphotungtic acid reagent.<br />
Am. J. Enol. Vitic. 16: 144-158.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 181
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA DE FERMENTACIONES<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 182 – 183 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
APLICACIÓN DE VIRTUAL RFLP ANALISIS PARA CARACTERIZACIÓN DE FITOPLASMAS DE<br />
AMARILLAMIENTO LETAL EN PALMILLA DE TACO (BRAHEA BRANDEGEEI ) EN BAJA<br />
CALIFORNIA SUR<br />
Arevik Poghosyan¹, Julio Hernández-Gonzalez¹, Maria Narvaez-Cab², Carlos Oropeza-Salin², Vladimir Lebsky¹.<br />
¹CIBNOR, S.C., 23096, La Paz, BCS; ²CICY, 97200, Mérida, Yucatán. Fax: (612)1253625.<br />
Autor de contacto: arevik04@cibnor.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: B. brandegeei, fitoplasma AL, RFLP virtual<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Amarillamiento letal (AL), la enfermedad fatal de palmeras,<br />
está asociada con fitoplasmas (antes-MLO), bacterias sin<br />
pared celular (clase Mollicutes), colonizadores de floema de<br />
plantas infectadas. En México AL se ha encontrado en la<br />
península Yucatán, costas Pacificas y zona central (1).<br />
empleando RFLP virtual con patrones de las muestras de<br />
referencia de subgrupos 16SrIV-A, 16SrIV-B, 16SrIV-C y<br />
16SrIV-D presentaron diferencia notable entre los<br />
En 2014 se detectaron fitoplasmas en la palma B. brandegeei<br />
con los síntomas semejantes al AL en estado de Baja<br />
California Sur (BCS), aplicando microscopia electrónica de<br />
barrido (MEB) y PCR anidado (2).<br />
RFLP análisis de las secuencias de los genes de16S-rRNA<br />
permite identificar y clasificar fitoplasmas en distintos<br />
grupos y subgrupos de 16Sr (3). Con la simulación<br />
computacional se logro obtener RFLP virtual (in silico) (4).<br />
Actualmente fitoplasmas de AL, detectadas en América, se<br />
atribuyen al grupo 16SrIV de ´Candidatus Phytoplasma<br />
palmae´ con seis subgrupos (1).<br />
El objetivo de trabajo fue caracterizar los fitoplasmas<br />
detectadas en B. brandegeei a través de RFLP in silico (4).<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
ADN total fue extraído de las muestras de raquis (2a) e<br />
inflorescencias (3a) de palmas (4). PCR anidado se realizo<br />
con las cebadores universales P1/P7 seguido con<br />
R16F2n/R16R2 (3). Amplicones representativos (1.2kb)<br />
purificaron, clonaron en pGEM-T easy vector, secuenciaron,<br />
alinearon y analizaron en programa BLAST y utilizando online<br />
iPhyClassifier (4).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Análisis de secuencias de dos amplicones derivados de<br />
las muestras 2a y 3a revelo su similitud con una cepa de<br />
referencia de ‘Candidatus phytoplasma palmae’ (98% y<br />
99 % respectivamente), ubicándolas en el grupo 16SrIV<br />
de AL.<br />
Resultados de la digestión in silico de las secuencias con 23<br />
enzimas de restricción y la comparación de sus patrones<br />
Figura.1. RFLP patrones de gel virtual; banda 1- bp marcador de peso<br />
molecular, banda 2 – muestra 3a, bandas 3,4,5,6- patrones de los subgrupos<br />
correspondientes de 16SrIV(A,B,C,D).(Imagen original rotada a 90°).<br />
amplicones de dos muestras, 2a y 3a. Digestión con una de<br />
las enzimas clave (HpaII ) mostro 4 bandas para la secuencia<br />
3a (Fig.1), y tres bandas para la secuencia 2a (cuadro 1), así<br />
como para los amplicones de referencia de los cuatro<br />
subgrupos del grupo 16SrIV (Fig.1).<br />
Cuadro 1. RFLP análisis con enzimas de digestión; x- muestra de referencia<br />
(AF237615); y -muestra 2a ; Nx y Ny-número total de bandas de cada<br />
enzima; Nxy- numero de las bandas similares<br />
Enzyme AluI BfaI DraI EcoRI HhaI HinfI HpaI HpaII KpnI MseI RsaI<br />
Nx<br />
Ny<br />
Nxy<br />
4 3 2 2 2 2 2 3 1 6 3<br />
4 3 2 2 2 2 2 3 1 6 3<br />
4 2 2 2 2 2 2 3 1 6 3<br />
Con base de distribución de patrones de restricción y su<br />
coeficiente de similitud (F) de 0.98 con la cepa de referencia<br />
de GenBank, fitoplasmas de la muestra 2a se clasificaron<br />
como cepas del grupo 16SrIV-D, mientras que los patrones<br />
derivados de muestra 3a mostraron la máxima similitud con<br />
los del grupo 16SrIV-A (F=0.95).<br />
CONCLUSIONES<br />
Con el uso de RFLP virtual, aplicando iPhyClassifier (4) se<br />
logro por primera vez identificar fitoplasmas de AL en<br />
palma Brahea brandegeei, endémica para estado de<br />
BCS. Estos fitoplasmas se clasificaron en dos<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
APLICACIÓN DE VIRTUAL RFLP ANALISIS PARA CARACTERIZACIÓN DE FITOPLASMAS DE AMARILLAMIENTO LETAL EN PALMILLA DE TACO (BRAHEA<br />
BRANDEGEEI ) EN BAJA CALIFORNIA SUR<br />
subgrupos distintos del grupo 16SrIV ‘Candidatus<br />
phytoplasma palmae: fitoplasmas detectados en raquis<br />
(2a) se agruparon en 16SrIV-subgrupo D, y los<br />
detectados en inflorescencias (3a)- en el subgrupo 16Sr-<br />
A, con F< 0.97(4). La identificación de fitoplasmas en<br />
raíz de palma está en pie, y el análisis filogenético se<br />
ajustara la posición taxonómica de fitoplasmas de AL<br />
en B. brandegeei.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Sullivan M, Harrison N (2013). CPHST Pest Datasheet for<br />
‘Candidatus Phytoplasma palmae’ and related strains.<br />
http://caps.ceris.purdue.edu/.<br />
2. Poghosyan A. (2015). Palmilla de taco (Brahea brandegeei),<br />
nueva especie de palmas con el síndrome de amarillamiento<br />
letal? 4° Congreso Internacional en Ecologia de enfermedades,<br />
Kalaan-Kab. La Asociacion Mexicana de Medicina de<br />
Conservacion, Kalaan-Kab A.C. Villahermosa, Tabasco, 13-15<br />
de octubre 2015. 58-58.<br />
3. Lee I-M, Gundersen-Rindal D, Davis R and Bartoszyk I (1998).<br />
Revised classification scheme of phytoplasmas based on RFLP<br />
analyses of 16S rRNA and ribosomal protein gene sequences.<br />
Int J Syst Bacteriol. 48: 1153-1169.<br />
4. Zhao Y, Wei W, Lee I.-M, Shao J, Suo X and Davis R (2009).<br />
Construction of an interactive online phytoplasma classification<br />
tool, iPhyClassifier, and its application in analysis of the peach<br />
X-disease phytoplasma group (16SrIII). Int J Syst Evol<br />
Microbiol. 59: 2582–2593.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 183
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA DE FERMENTACIONES<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 184 – 184 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
COMPARACIÓN DE RENDIMIENTOS Y PERFIL FITOQUÍMICO DE DOS MÉTODOS DE EXTRACCIÓN DE LA<br />
CORTEZA DE Bursera simaruba<br />
Martín Pérez Pérez, Juan Manuel Canul Cante, Mirbella Cáceres Farfán, Gonzalo Canché Escamilla, Santiago Duarte Aranda,<br />
José A. Rocha Uribe, Claudia Ruiz, *Rocío Borges Argáez.<br />
*Centro de Investigación Científica de Yucatán, Calle 43 No. 130 Col. Chuburná de Hidalgo, CP97200<br />
Autor de contacto: rborges@cicy.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Bursera, CO 2 , fluido supercrítico<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los aceites esenciales y grasas contenidos en plantas<br />
medicinales o aromáticas son componentes de baja polaridad<br />
muchos de los cuales poseen actividades biológica tales<br />
como actividad contra insectos y ácaros, entre otros (1-2).<br />
Tal es el caso de extractos obtenidos de la corteza de Bursera<br />
simaruba, especie de amplia distribución en la península de<br />
Yucatán, y que presenta propiedades acaricidas contra larvas<br />
y adultas de garrapatas bovinas del género Riphicephalus<br />
microplus, siendo las fracciones ricas en componentes<br />
terpénicos las de mayor actividad (2) . Los componentes poco<br />
polares, tales como los terpenos contenidos en aceites<br />
esenciales y grasas vegetales, pueden ser extraídos<br />
empleando una variedad de métodos que incluyen extracción<br />
con disolventes, extracción por arrastre de vapor y extracción<br />
mediante fluido supercrítico con CO 2 . En el presente trabajo<br />
se reporta un estudio comparativo de rendimientos de<br />
extracto y perfil fitoquímico de corteza de B. simaruba<br />
empleando disolventes (hexano) y distintas condiciones de<br />
extracción supercrítica con CO 2 .<br />
METODOLOGÍA<br />
Corteza de B. simaruba se colectó en las instalaciones del<br />
CICY, se molió y extrajo empleando dos métodos de<br />
extracción. 1) 25 gr de corteza molida fue macerada con<br />
hexano 3 veces y llevada a sequedad mediante secado a<br />
vacío con rotaevaporador. 2) Para la extracción supercrítica<br />
se empleó un equipo de extracción por fluido supercrítico<br />
modelo SFT-150. Se evaluaron diferentes presiones y<br />
temperaturas. El análisis del perfil cromatográfico se realizó<br />
en un equipo de Gases-Masas Agilent Technologies. Las<br />
muestras (1 mg) fueron disueltas en cloroformo a una<br />
concentración de 1%.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
El rendimiento obtenido con maceración estática con hexano<br />
fue de 2.75%, mientras que en la extracción por fluido<br />
supercrítico con CO 2 variaron de 1.11 a 0.6%. La<br />
comparación de los perfiles cromatográficos del extracto<br />
hexánico y los obtenidos por fluído supercrítico muestran<br />
algunos componentes con tiempo de R T similares. En el<br />
extracto hexánico, se logró la identificación del metil éster<br />
del ácido octadecanoico (T R =11.83 min), metil éster del<br />
ácido hexadecanoico (T R =9.87 min), asi como la presencia<br />
de un compuesto de tipo terpénico a T R = 25.85 min. En el<br />
perfil cromatográfico de los extractos con fluidos<br />
supercrítico observó la presencia de un derivado de ácido<br />
graso denominado 2-4-decadienal (T R =3.19), así como la<br />
presencia de un derivado terpénico de anillo de azuleno<br />
(T R =2.22 min), un derivado de esterol, lanosta-8,24-dien-3-<br />
ona (T R =25.83 min), junto con lupeol (T R =27.84 min) y lup-<br />
20(29)-en-3-ona (T R =27.28 min). El perfil cromatográfico<br />
obtenido en condiciones de alta presión y temperatura<br />
muestra la misma composición química que la condición de<br />
baja presión y temperatura, pero con la adición de gama<br />
sitosterol (TR=27.83 min), asi como otros esteroles sin<br />
identificar.<br />
CONCLUSIONES<br />
Se obtuvo un mayor rendimiento de extracto empleando la<br />
maceración estática con hexano, sin embargo, se obtuvo<br />
mayor abundancia de componentes de tipo terpénico y<br />
esteroles en la extracción por fluido supercrítico. Se observó<br />
que la extracción hexánica fue selectiva para la obtención de<br />
los ésteres de ácidos grasos, metil éster del ácido<br />
octadecanoico (T R =11.83 min) y metil éster del ácido<br />
hexadecanoico (T R =9.87 min).<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Se agradece el financiamiento otorgado por la institución al<br />
proyecto multidisciplinario “Biorefinerías, un enfoque<br />
multidisciplinario para la obtención de materiales y energía”.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. O’Bryan, C.A, Candrall, P.G, Chalova, V.I, Ricke, S.C.<br />
Orange essential oils antimicrobial activities against<br />
Salmonella spp. J Food Sci 73 (2008), M26-M267.<br />
2. Rosado-Aguilar, J.A; Aguilar-Caballero, A.J.; Rodríguez<br />
–Vivas, R.I.; Borges-Argáez, R.; García-Vázquez, Z.;<br />
Mendez-González , M. Screening of the accaricidal<br />
efficacy of phytochemicals extracts on the cattle tick.<br />
Tropical and subtropical agrosystems 12 (2), 2010, pp.<br />
417-22.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
% Inhibición del<br />
Crecimiento Micelial<br />
% Inhibición del<br />
Crecimiento Micelial<br />
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA DE FERMENTACIONES<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 185 – 186 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ACTIVIDAD ANTAGONISTA DE HONGOS ENDÓFITOS AISLADOS DE LA ESPECIE Acalypha gaumeri<br />
Pax & Hoffm. (EUPHORBIACEAE) COLECTADA DE LA RESERVA DEL KIUIC, YUCATÁN<br />
Raúl Magaña 1 , Irma Medina 1 , Gabriela Heredia 2 , Raúl Tapia 1 , Marcela Gamboa 1<br />
1 Centro de Investigación Científica de Yucatán A. C. Calle 43 No. 130, Col. Chuburná de Hgo., Mérida, Yuc. CP 97200<br />
2 INECOL, Xalapa Veracruz<br />
Autor de contacto: rrmg_rodrigo@hotmail.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Bioensayo, Endófitos, Fitopatógenos<br />
INTRODUCCIÓN<br />
Los hongos endófitos (HE) representan una alternativa para<br />
el manejo integrado de plagas, estos son microorganismos<br />
que habitan en el interior de las plantas sin causar síntomas<br />
visibles de enfermedad (1). Diversos beneficios se han<br />
reportado de la asociación HE-planta, como la resistencia a<br />
hongos fitopatógenos (HF) mediante la producción de<br />
metabolitos secundarios. Una serie de HE han sido aislados<br />
de la planta endémica Acalypha gaumeri (2), en dos sitios<br />
diferentes (Kiuic y Yaxcaba). En el presente estudio se<br />
evaluaron una serie de 15 HE aislados de la especie A.<br />
gaumeri colectada del Kiuic contra cuatro HF de importancia<br />
agrícola: Alternaria chrysanthemi, Colletotrichum<br />
gloeosporioides, Colletotrichum capsici y Fusarium equiseti.<br />
100<br />
50<br />
0<br />
62<br />
76<br />
71<br />
42<br />
79 77 73<br />
ac1 ac-2 ac-3 ac-4 ac-5 ac-6 ac-7 ac-9 ac-15<br />
Hongos Endófitos<br />
Figura 1. Efecto antagónico de los HE de Acalypha gaumeri contra<br />
Colletotrichum capsici.<br />
52<br />
0<br />
Objetivo. Evaluar la actividad antifúngica de hongos<br />
endófitos aislados de la planta A. gaumeri contra HF de<br />
importancia agrícola.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
La fase experimental incluyo la reactivación y cultivo de los<br />
HE en arroz fermentado; la obtención de sus extractos<br />
etanólicos, y la evaluación en ensayos antagonistas y de<br />
microplaca contra los cuatro HF determinando la<br />
concentración mínima inhibitoria (CMI) a 2000, 1000, 500 y<br />
250 μg/mL.<br />
Figura 2. Enfrentamiento antagónico de los HE de Acalypha gaumeri contra<br />
Colletotrichum capsici.<br />
100 92<br />
100<br />
96<br />
79<br />
100<br />
94<br />
100<br />
94<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
50<br />
50<br />
En total se reactivaron nueve cepas, las cuales, al ser<br />
evaluadas en el ensayo antagonista, se observó que seis<br />
tienen efecto (>60% de inhibición del crecimiento micelial)<br />
contra al menos uno de los HF evaluados (Fig.1). Los HE que<br />
presentaron actividad contra los cuatro HF, fueron ac-3, ac-<br />
5, ac-6 y ac-7. El HF con mayor sensibilidad a los HE (Fig.2)<br />
y a sus extractos orgánicos fue C. capsici, observándose la<br />
CMI para ac-2 a 2000 μg/mL (Fig.3), mientras que ac-6 y ac-<br />
9 fueron los más activos a 1000 μg/mL.<br />
0<br />
ac1 ac-2 ac-3 ac-4 ac-5 ac-6 ac-7 ac-9 ac-15<br />
Extractos<br />
Figura 3. Efecto antifúngico de los extractos etanólicos de los HE de<br />
Acalypha gaumeri contra Colletotrichum capsici (CMI de 2000 μg/mL).<br />
CONCLUSIONES<br />
Los HE aislados de la planta A. gaumeri presentan potencial<br />
inhibitorio contra HF. Entre estos HE, únicamente ac-6 y ac-<br />
9 mostraron la capacidad de producir metabolitos<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ACTIVIDAD ANTAGONISTA DE HONGOS ENDÓFITOS AISLADOS DE LA ESPECIE ACALYPHA GAUMERI PAX & HOFFM. (EUPHORBIACEAE) COLECTADA DE LA<br />
RESERVA DEL KIUIC, YUCATÁN<br />
secundarios contra C. capsici a una CMI de 1000 μg/mL. Lo<br />
anterior sugiere que los HE de A. gaumeri están produciendo<br />
otro tipo de metabolitos antifúngicos.<br />
AGRADECIMIENTOS<br />
Beca de inciación a la investigación (CICY 2016).<br />
Conacyt proyecto No. CB2009/131256<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Biotechnol, 24: 1955-1959. Suryanarayanan,et al (2009). Fungal<br />
endophytes and bioprospecting. Fungal Biol Rev, 23: 9-19.<br />
2. Gómez Krupco Marina, (2014). AISLAMIENTO Y<br />
EVALUACIÓN ANTIFÚNGICA DE HONGOS<br />
ENDÓFITOS DE Acalypha gaumeri PAX Y K. HOFFM. Tesis<br />
de maestría. Mérida Yucatán, México. Centro de Investigación<br />
Científica de Yucatán.<br />
186 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA DE FERMENTACIONES<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 187 – 188 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
PRODUCCIÓN DE BIOMASA EN LA FERMENTACIÓN DE LECHE POR GRÁNULOS DE KÉFIR<br />
Ramírez-Benítez, J.E 1 ., Vales Bautista, T.E. 1 , Caamal-Velázquez, H. 2 , Lizama-Uc, G 3 , Rodríguez-Ávila, N.L. 4<br />
1<br />
Universidad Autónoma de Campeche, FCQB, Av. Agustín Melgar s/n entre Calle 20 y Juan de la Barrera. Col. Buenavista. CP 24039, San Francisco de<br />
Campeche, Campeche.<br />
2<br />
Colegio de Posgraduados-Campus Campeche. km 17.5 Carr. Fed. Haltuchen-Edzna, Sihochac, Champotón, Camp.<br />
3<br />
Instituto Tecnológico de Mérida. Av. Tecnológico Km. 4.5 S/N CP 97118, Mérida, Yucatán<br />
4<br />
Instituto Tecnológico de Chiná. Calle 11 s/n entre 22 y 28 Chiná, Campeche,<br />
Autor de contacto: jeramire@uacam.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: kefir, diáuxico, suplemento.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El kéfir también es conocido como búlgaros de leche, es uno<br />
de los fermentos más antiguos conocidos, su microbiota<br />
simbiótica (prebióticos y probióticos) le confieren<br />
características particulares las cuales lo hacen un alimento<br />
funcional. Los gránulos de kéfir tienen un aspecto similar al<br />
de la coliflor pero es más blando y gelatinoso; es un<br />
consorcio microbiano simbiótico que combina bacterias<br />
probióticas, levaduras, lípidos y proteínas envueltas en una<br />
matriz de polisacárido, la cual se denomina kefirán. La<br />
microbiota del kéfir depende de su origen, región geográfica<br />
y el método de cultivo; destacando los principales<br />
probióticos Lactobacillus acidophilus y Bifidobacterium y la<br />
levadura Saccharomyces kéfir. Solo entre 5% y 10% de la<br />
población microbiana de los granos de kéfir son levaduras.<br />
Estos consorcios microbianos presentan una cinética de<br />
crecimiento atípica, incrementando su biomasa muy<br />
lentamente a lo largo del cultivo (1). Lo anterior es una<br />
limitante para la industrialización de los productos<br />
fermentados derivados del kéfir. Por lo tanto, el objetivo del<br />
presente trabajo es la optimización de los parámetros de<br />
fermentación, usando leche de vaca como sustrato, y<br />
enfocada al incremento de la producción de biomasa de<br />
gránulos de kéfir.<br />
biomasa, ensayando dos temperaturas de incubación 27 y 37<br />
°C, usando leche sola o adicionada con extracto de levadura<br />
y proteína de suero de leche con un inóculo de 10 g/L de<br />
leche. Posteriormente, se determinó el aumento de la biomasa<br />
expresado en porcentaje, de acuerdo a la siguiente ecuación:<br />
% incremento biomasa =<br />
Peso fresco final − Peso fresco inicial<br />
x100<br />
Peso fresco inicial<br />
Se hicieron 4 réplicas por cada experimento.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Se observó un incremento máximo de biomasa del 59.14% a<br />
una concentración de inóculo de 10 g/L (Figura 1), usando<br />
leche entera como sustrato, para posteriormente disminuir la<br />
producción de biomasa a mayores concentraciones de<br />
inóculo. Este comportamiento es similar al observado por<br />
Gorsek y Tramsek (2) y Koutinas y col. (3), usando leche<br />
entera y suero enriquecido respectivamente. Asímismo, se<br />
determinó que la adición de extracto de levadura y suero de<br />
leche incrementan la producción de biomasa en un 95 y 89 %<br />
respectivamente.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Para determinar el tamaño de inóculo óptimo se realizaron<br />
fermentaciones con 2.5 a 50 g inóculo/L en leche de vaca.<br />
Para iniciar la fermentación se pesaron las muestras de<br />
acuerdo a las concentraciones y se colocaron en frascos<br />
estériles con 100 mL de leche de vaca, inmediatamente se<br />
colocaron en una estufa bacteriológica a 37 °C por 24 horas.<br />
A su vez se determinó la curva de crecimiento de los gránulos<br />
de kéfir, determinado la biomasa en frascos independientes,<br />
a diferentes intervalos de tiempo (2, 4, 6, 8, 12, 18, 24, 36, 48<br />
h) con 10 g de inóculo/L de leche como sustrato.<br />
A su vez, se evaluó el efecto de la adición de 2% de aislado<br />
de proteína de suero de leche y 2% de extracto de levadura<br />
en la producción de biomasa, realizando fermentaciones de<br />
24 h y 37 °C con 10 g de inóculo/L de leche. Por último, se<br />
evaluó el efecto de la temperatura en la producción de<br />
Figura 1. Ensayo de concentración de inóculo vs. Producción de biomasa en<br />
leche entera a 37 ºC. Las columnas representan los promedios y las barras<br />
las desviaciones estándar de 4 réplicas.<br />
Los gránulos de kéfir presentan un crecimiento con<br />
comportamiento diáuxico (figura 2), con una fase de<br />
adaptación intermedia entre las 8 y 24 h de cultivo. Lo<br />
anterior es muy común en fermentaciones etanólicas por<br />
estos consorcios, debido a una sucesión de las levaduras en<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
Ln (peso fresco)<br />
PRODUCCIÓN DE BIOMASA EN LA FERMENTACIÓN DE LECHE POR GRÁNULOS DE KÉFIR<br />
el consorcio por las bacterias acetogénicas que consumen el<br />
etanol sintetizado (4).<br />
presentan una fase de crecimiento exponencial,<br />
probablemente debida al confinamiento de los<br />
microorganismos en la matriz de exopolisacárido que<br />
conforma al gránulo. A su vez, existe un efecto positivo de la<br />
suplementación del medio de cultivo con la producción de<br />
biomasa. Por último, concluimos que la temperatura es un<br />
factor regulador clave para la producción de biomasa a partir<br />
de leche con o sin suplementación.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
Figura 2. Curva de crecimiento de los gránulos de kéfir cultivados en leche<br />
entera a 37 ºC. Los puntos representan los promedios y las barras las<br />
desviaciones estándar de 4 réplicas.<br />
En cuanto al efecto de la temperatura, se observa que a<br />
temperaturas de 27 ºC hay un ligero incremento en la<br />
producción de biomasa, en comparación del control a 37 ºC.<br />
Lo anterior coincide con experimentos similares llevados a<br />
cabo en la fermentación de suero de leche complementado<br />
con leche y extracto de levadura (1), en donde existe una<br />
máxima producción de biomasa a 27 ºC, en comparación con<br />
las fermentaciones a 17 y 37 ºC. Dichos resultados sugieren<br />
que existe un control muy fino del metabolismo primario de<br />
los consorcios microbianos, regulando el flujo de carbono del<br />
catabolismo energético al anabolismo biosintético a 27 ºC.<br />
1. Apar, D. K., Demirhan, E., Özel, B., & Özbek, B. (2016). Kefir<br />
Grain Biomass Production: Influence of Different Culturing<br />
Conditions and Examination of Growth Kinetic Models.<br />
Journal of Food Process Engineering<br />
2. Gorsek, A., & Tramsek, M. (2007). Quantitative examination of<br />
process parameters during kefir grain biomass production.<br />
International Journal of Chemical Reactor Engineering, 5(1),<br />
S8.<br />
3. Koutinas, A., Athanasiadis, I., Bekatorou, A., Iconomopoulou,<br />
M., & Blekas, G. (2005). Kefir yeast technology: Scale‐up in<br />
SCP production using milk whey. Biotechnology and<br />
bioengineering, 89(7), 788-796.<br />
4. Farnworth, E. R., & Mainville, I. (2008). Kefir-A fermented milk<br />
product. In E. R. Farnworth (Ed.), Handbook of fermented<br />
functional foods (Second ed., pp. 89-128). Florida, USA: CRC<br />
press.<br />
3<br />
2.5<br />
2<br />
1.5<br />
1<br />
0.5<br />
0<br />
0 20 40 60<br />
Tiempo (hs)<br />
Figura 3. Cinética del crecimiento diáuxico de los granos de Kefir.<br />
Tabla 1. Parámetros cinèticos de las fases diáuxicas.<br />
Fase Diáuxico µmax td (Hs)<br />
1 0.0742 9.342<br />
2 0.0069 100.456<br />
CONCLUSIONES<br />
En este trabajo se demostró la naturaleza compleja del<br />
crecimiento de los gránulos de kéfir. En primer lugar, no<br />
188 REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA BIOENERGÍA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 189 – 189 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
USO DE LA ESPECTROSCOPÍA DE INFRARROJO CERCANO (NIRS) PARA LA MONITORIZACIÓN DE ANALITOS<br />
CLAVE EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE JUGO DE SORGO DULCE<br />
Rodolfo Bazán-De La Cruz, Javier Gómez-Rodríguez, Patricia Margaret Hayward-Jones, Dulce María Barradas-Dermitz,<br />
María Guadalupe Aguilar-Uscanga<br />
Instituto Tecnológico de Veracruz, Av. Miguel Ángel de Quevedo 2779 CP 91860, Veracruz, Ver.<br />
Autor de contacto: rodolfobazan@outlook.com<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: bioetanol, espectroscopía-NIR, monitorización, quimiometría, sorgo-dulce<br />
RESUMEN<br />
La espectroscopía-NIR se revela como una vía que permite<br />
el análisis in-situ de los componentes de medios de<br />
fermentación en tiempo real. Para alcanzar dicho objetivo se<br />
requieren de la quimiometría y de una investigación<br />
sustancial para la construcción de modelos de calibración,<br />
entre otros elementos. El objetivo de este trabajo fue evaluar<br />
cualitativamente el efecto del paso óptico (PO) sobre<br />
espectros NIR de glucosa, fructosa, sacarosa, etanol y<br />
glicerol en jugo de sorgo dulce (JSD) y determinar sus<br />
regiones de absorción. Para ello, se prepararon soluciones de<br />
concentraciones conocidas de los analitos utilizando JSD<br />
como solvente y se evaluaron cuatro PO (0.5, 3, 5 y 10 mm)<br />
utilizando una sonda de inmersión (transflexión). Los<br />
resultados indican que el PO de 3 mm es apropiado debido a<br />
que un incremento por encima de este no implicó una mayor<br />
absorción de los analitos con excepción del etanol.<br />
Utilizando un PO de 3 mm se pudo observar una mayor<br />
absorción de los analitos conforme se incrementó su<br />
concentración. Las regiones de absorción identificadas se<br />
atribuyen principalmente a vibraciones de estiramiento C–H<br />
correspondientes al primer, segundo y tercer sobretono. Por<br />
otro lado, se observaron absorciones en la región de bandas<br />
combinadas debido a vibraciones de los enlaces C–O y O–H.<br />
En conclusión, para los propósitos espectroscópicos de los<br />
analitos involucrados el mejor PO resultó ser 3 mm y se<br />
identificaron regiones de absorción tanto comunes como<br />
específicas, siendo esta información cualitativa útil para el<br />
desarrollo de modelos de calibración multivariable.<br />
ABSTRACT<br />
NIR-Spectroscopy has emerged as a path that allows in-situ<br />
analysis of fermentation broth components in real-time. To<br />
achieve that aim chemometrics and substantial research for<br />
the construction of calibration models are required, amongst<br />
other elements. The aim of this work was the qualitatively<br />
evaluation of variable path-length (PL) on the NIR spectra of<br />
glucose, fructose, sucrose, ethanol and glycerol in sweet<br />
sorghum juice (SSJ) in order to determine their absorption<br />
regions. For this, analyte solutions of known concentrations<br />
were prepared using SSJ as the solvent and four PL were<br />
evaluated (0.5, 3, 5 and 10 mm) using an immersion probe<br />
(transflexion). Results suggest that a 3 mm PL is the<br />
appropriate one because increasing PL beyond this did not<br />
produce higher absorption for the analytes evaluated with<br />
exception of ethanol. Using a 3 mm PL, an increase of<br />
absorption corresponding to increased analyte concentration<br />
was observed. Absorption regions identified were due to the<br />
first, second and third overtones of C-H stretching vibrations.<br />
By the other hand, absorptions in the combined bands region<br />
due to C–O and O-H vibrational bonds were also observed.<br />
In conclusion, for spectroscopic purposes of the involved<br />
analytes a 3 mm PL produced the best outcome, and common<br />
as well as specific absorption regions were identified, this<br />
qualitative information can be used to develop multivariate<br />
calibration models.<br />
Keywords: bioethanol, NIR-Spectroscopy, monitoring,<br />
chemometrics, sweet-sorghum<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA BIOINGENIERÍA<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 190 – 191 SEP. 2016 ISSN 0185-6294<br />
LIXIVIACIÓN DE PLATA Y MANGANESO DE RELAVE DE MINA EMPLEANDO HONGOS Y BACTERIAS<br />
NATIVAS<br />
Brenda Huerta Rosas, Irene Cano Rodríguez, Zeferino Gamiño Arroyo, Fernando Israel Gómez Castro, Francisco Raúl<br />
Carrillo Pedroza, Pamela Romo Rodríguez y Félix Gutiérrez Corona.<br />
Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Guanajuato, División de Ciencias Naturales y Exactas, Noria Alta S/N, Guanajuato, Gto., 36050,<br />
México<br />
Autor de contacto: brenda.huerta.rosas@gmail.com.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Biolixiviación, Relaves, Hongo filamentoso, Bacteria.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
En el 2015 y por sexto año consecutivo México logró<br />
ubicarse como principal productor mundial de plata [1]. La<br />
importancia económica de la producción de plata impulsa el<br />
óptimo aprovechamiento minero y por lo tanto, es importante<br />
investigar nuevas fuentes o procesos para el beneficio de<br />
plata [2]. Este proceso surge como alternativa de los procesos<br />
químicos habituales, sobre todo, para ser aplicado en<br />
minerales de baja ley o en los desechos resultantes de la<br />
extracción convencional de minerales con alto contenido de<br />
metal [3]. En el presente trabajo se estudian los datos<br />
cinéticos de la biolixiviación de plata y manganeso por<br />
acción de hongos y bacterias nativos a partir de relaves<br />
mineros recalcitrantes.<br />
lixiviación más lenta, alcanzando un máximo de 0.27 mg/L a<br />
las 60 h; seguido del mantenimiento de la eficiencia de<br />
lixiviación a las 136 h y de un aparente máximo adicional de<br />
0.35 mg/L a las 180 h<br />
Figuras 1 Cinética de lixiviación de Mn con cepas de hongos en medio 9K<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
El relave minero en estudio tiene en promedio 343 g de plata<br />
y 47,326 g de manganeso por tonelada. Los experimentos<br />
cinéticos se realizaron con 200 mL de medio de cultivo y 12<br />
g de relave. La cinética de lixiviación de los hongos,<br />
Cladosporium sp (CladA y CladB) y P. Chrysogenum<br />
(PenC), para cada cepa se inoculó 5x10 5 conidios en medio<br />
9k y los matraces se incubaron 35°C y 200 rpm. Para la<br />
cinética de lixiviación con las bacterias Per8 y Per13, se<br />
recolectó 1 mL de preinóculo hasta que la turbidez fue de 0.5<br />
de absorbancia a 600nm en medio PDB y los matraces se<br />
incubaron a 28 °C y 200 rpm. La concentración de los<br />
metales en solución se cuantificó en un equipo de<br />
Espectroscopía de Absorción Atómica (EAA).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En la Fig. 1 se observa que a las 24 h de incubación se<br />
presenta la mayor lixiviación de Mn (634 mg/L) con el<br />
control no inoculado. Las incubaciones de hongos ocurrió<br />
una lixiviación menor cantidad de Mn (entre 410-440 mg/L).<br />
En la Fig. 2, Per 8 a las 17 h se alcanza un máximo de 0.37<br />
mg Ag/L lixiviado, seguido de un decremento en las 60 h y<br />
136 h, finalizando con un aparente incremento de lixiviación<br />
a las 180 h, con 0.42 mg/L Ag lixiviado. Per13 presenta una<br />
Figura. 2 Cinética de lixiviación de Ag con cepas de bacterias en medio PDB<br />
CONCLUSIONES<br />
La acción lixiviante de los hongos en el relave minero<br />
refractario se vio reflejada principalmente en la rápida<br />
liberación de Mn debido a la fácil disponibilidad del mismo,<br />
registrando un máximo a las 24 h. Esto explica que una vez<br />
que la estructura del Mn es lixiviada, la plata se encuentra<br />
más expuesta a la interacción con los microorganismos, por<br />
lo que la lixiviación de plata, requiere un tiempo de<br />
lixiviación largo.<br />
AGRADECIMIENTOS.<br />
A la Universidad Guanajuato y CONACyT por el apoyo<br />
brindado.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
LIXIVIACIÓN DE PLATA Y MANGANESO DE RELAVE DE MINA EMPLEANDO HONGOS Y BACTERIAS NATIVAS<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
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Institute, pp. 1–12, 2015.<br />
[2] Volke Sepúlveda , T., Velasco Trejo J. A., y e la Rosa<br />
Pérez D. A., Suelos contaminados por metales y<br />
metaloides: muestreo y alternativas para su<br />
remediación, Primera. 2005.<br />
[3] Mishra, D., Kim D. J., Ahn, J.G. y Rhee, Y. H.,<br />
Bioleaching: A microbial process of metal recovery; A<br />
review, Met. Mater. Int., vol. 11, no. 3, pp. 249–256,<br />
Jun. 2005.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 191
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 192 – 193 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
ASPECTOS FISIOLÓGICO Y MOLECULARES DE LA RESPUESTA DE Salvinia minima BAKER A LA<br />
EXPOSICIÓN AL NÍQUEL .<br />
Ignacio Ismael Fuentes Franco, Francisco Espadas-Gil, Carlos Talavera-May, Gabriela Fuentes Ortiz, Jorge Manuel<br />
Santamaría Fernández.<br />
Centro de Investigación Científica de Yucatán A.C. Calle 43 No. 130, Chuburná de Hidalgo. C.P. 97200, Mérida, Yucatán, México. Teléfono: 01 (999)<br />
942-8330.<br />
Autor de contacto: jorgesm@cicy.mx<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Helecho acuático, fitorremediación, aguas residuales.<br />
INTRODUCCIÓN<br />
La fitorremediación es una tecnología ambientalmente<br />
pertinente que ha resultado muy útil como método alternativo<br />
a las tecnologías convencionales, para el tratamiento de<br />
aguas contaminadas (2). El níquel puede ser un contaminante<br />
tóxico y los niveles de contaminación con este metal se han<br />
incrementado. Salvinia minima Baker es una planta acuática<br />
hiperacumuladora de Pb y Cd, pero no había reportes sobre<br />
su capacidad de tomar y acumular Ni (1). El presente<br />
proyecto pretende evaluar la capacidad de S. minima para<br />
acumular Ni en sus tejidos y evaluar posibles efectos en el<br />
patrón de expresión de genes involucrados en el transporte y<br />
tolerancia a metales pesados usando RT-PCR y RT-qPCR. A<br />
la par, se evaluará el posible daño en el aparato fotosintético<br />
de la planta, Fv/Fm, contenido de clorofila, y el efecto del<br />
metal sobre la permeabilidad de la membrana, esto para<br />
comprender los mecanismos de la planta y saber que tanto es<br />
afectada por el metal. Eventualmente, el proyecto permitirá<br />
definir qué genes están involucrados en los mecanismos de<br />
acumulación y tolerancia a este metal.<br />
Identificar el grado de tolerancia y la capacidad de S. minima<br />
para acumular Ni en sus tejidos (hojas y raíces), al igual<br />
determinar sus posibles efectos morfológicos y fisiológicos<br />
ante la exposición al metal. Así como también la evaluar la<br />
caracterización fisiológica, bioquímica y expresión de genes<br />
involucrados en el transporte y tolerancia a níquel en hojas y<br />
raíces de Salvinia minima.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Para determinar la toma del metal las plantas fueron<br />
expuestas a concentraciones de: 20, 40, 80 y 160 µM Ni, a<br />
diferentes tiempos de exposición; 0, 0.5, 6, 12, 24, 48, 72,<br />
96, 120 y 144 hr. Los análisis de absorción atomica,<br />
fisiológicos, evaluación enzimática y productos, y<br />
bioinformáticas fueron evaluados únicamente a<br />
concentraciones de 40 µM de Ni a los tiempos ya<br />
mencionados.<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
En los resultados obtenidos pudimos observar que S. minima<br />
es capaz de tomar grandes cantidades de níquel en sus tejidos<br />
especialmente en las raíces. observó una absorción final en<br />
planta completa de 16.3 mg de Ni por g dw. En las respuestas<br />
morfológicas, las plantas de S. minima no presentaron<br />
síntomas visuales de daño hasta que fueron expuestas a altas<br />
concentraciones por largo tiempo (144 horas a 40 µM), lo que<br />
sugiere que S. minima presentan una alta tolerancia al Ni.<br />
Fisológicamente, las plantas de S. minima presentan una<br />
disminución en la eficiencia de flujo de fotones en<br />
fotosistema II, alteración en las relaciones hídricas (Ψ, π),<br />
peroxidación lipídica, y por lo consiguiente daño en<br />
membrana, a periodos largos de exposición al Ni (96-144 h).<br />
Los datos obtenidos en EL y MDA nos refleja el daño<br />
presente en membrana de las plantas de S. minima ante la<br />
exposición al Ni, sugiriéndonos que, a tiempos prolongados<br />
al metal, las plantas están sufriendo un estrés oxidativo, lo<br />
que la podría conllevar a la producción de especies reactivas<br />
de oxigeno. En las respuestas fisiológicas pudimos apreciar<br />
que S. minima, presenta una alta tolerancia a Ni ya que por<br />
debajo de una concentración interna de 4 mg.g -1 PS de Ni, no<br />
presenta daños de toxicidad a nivel fisiológico.<br />
Observándose una alta correlación entre el grado de daño<br />
fisiológico, con el contenido interno del metal. Las<br />
secuencias de los 4 genes a estudiar efectivamente presentan<br />
dominios característicos. Se obtuvo un buen rendimiento y<br />
pureza de ARN, con bandas ribosomales de 28 y 18s bien<br />
definidas. Se diseñaron oligos específicos para dichos genes<br />
y estamos empezando a caracterizar posibles cambios en su<br />
expresión en respuesta a Ni. La extensión de los oligos<br />
coincidió con el tamaño esperado.<br />
CONCLUSIONES<br />
Llegamos a la conclusión de que S. minima Baker es un<br />
helecho hiperacumulador de níquel, ya que nuestros<br />
resultados indican que cuando se exponen a concentraciones<br />
de 160 µM de Ni en el medio, el helecho es capaz de<br />
bioacumular altas cantidades de níquel en sus tejidos (16,3<br />
mg/g PS). En las respuestas fisiológicas pudimos apreciar<br />
para el caso de los pigmentos fotosintéticos que presentan<br />
una caída rápida, esto incluso a partir de las 6 horas de<br />
exposición al metal, sin embargo en la capacidad<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
ASPECTOS FISIOLÓGICO Y MOLECULARES DE LA RESPUESTA DE SALVINIA MINIMA BAKER A LA EXPOSICIÓN AL NÍQUEL<br />
fotosintética, el PSII y la integridad de la membrana el daño<br />
se hace evidente a partir de 72 horas de exposición, lo que<br />
nos sugiere que nuestra especie modelo no sebe fácilmente<br />
afectada ante la exposición al Ni en tiempos considerables,<br />
incluso logra sobrevivir a periodos largos de exposición (144<br />
hr). Sin embargo, cuando las plantas se exponen a<br />
concentraciones muy altas de Níquel (160 µM, apreciándose<br />
en la morfológica de la planta) las plantas presentaron<br />
síntomas como; daños en hojas (clorosis y necrosis) que son<br />
consistentes en la disminución de un rendimiento<br />
fisiológico, hasta llegar a una muerte total. Actualmente<br />
empezaremos a evaluar los niveles de expresión de genes y<br />
también la expresión de aquellos genes que codifican para<br />
transportadores de metal previo mencionados<br />
Concentración níquel (mg.g -1 PS)<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
A<br />
Control<br />
20 M<br />
40 M<br />
80 M<br />
160 M<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
Tiempo (h)<br />
a<br />
b<br />
c<br />
e<br />
d<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180<br />
Fig. 1. Capacidad de acumulación de níquel en S. minima en diferentes<br />
concentraciones a los diferentes tiempos de exposición en planta completa<br />
a los diferentes tiempos de exposición (A), Níquel absorbido en las<br />
diferentes concentraciones en hojas y raíces (B) a las 144 horas de<br />
exposición.<br />
.<br />
Fv/Fm<br />
Fotosintesis ( molCO 2 .m -2 .s -1 )<br />
0,85<br />
0,80<br />
0,75<br />
0,70<br />
0,65<br />
0,60<br />
0,55<br />
0,50<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0,0<br />
-0,5<br />
-1,0<br />
A<br />
B<br />
a aa<br />
a<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
a<br />
a<br />
a<br />
b<br />
Control<br />
40 M<br />
a<br />
Control<br />
40 M<br />
c<br />
b<br />
Tiempo (h)<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
Tiempo (h)<br />
d<br />
c<br />
d<br />
cd<br />
Fig. 2. Efecto de níquel en el fotosistema II (A) en la capacidad fotosintética<br />
(B), en la vitalidad de las plantas (PI ABS) (C) y en el transporte de<br />
B<br />
D<br />
C<br />
a<br />
a<br />
Hoja<br />
Raíz<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Control<br />
40 M<br />
Control<br />
24 h<br />
48 h<br />
96 h<br />
144 h<br />
d<br />
Ni ( M)<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
Tiempo (h)<br />
0<br />
1e-6 1e-5 1e-4 1e-3 1e-2 1e-1 1e+0 1e+1<br />
Tiempo (h)<br />
e<br />
a<br />
b<br />
ed<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0,0<br />
8000<br />
6000<br />
4000<br />
2000<br />
Concentración níquel (mg.g -1 PS)<br />
14000<br />
12000<br />
10000<br />
PI ABS<br />
Fluorescencia ( V)<br />
electrones (Curvas OJIP) (C), en plantas de S. minima expuesta a diferentes<br />
tiempos de exposición.<br />
Fuga de electrolitos (%)<br />
MDA (nmol g -1 PS)<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Hoja control A<br />
Hoja tratamiento<br />
Raíz control<br />
Raíz tratamiento<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
Tiempo (h)<br />
Fig. 3. Efecto de níquel en membrana (A), en peroxidación de membrana<br />
(B), en los diferentes tiempos de exposición. Correlación entre EL y MDA<br />
en hojas (C) y correlación entre EL y MDA en raíz (C) en plantas de S.<br />
minima.<br />
Potencial hidrico (MPa)<br />
Potencial osmotico (MPa)<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-0,55<br />
-0,60<br />
-0,65<br />
-0,70<br />
-0,75<br />
-0,80<br />
-0,85<br />
-1,0<br />
-1,1<br />
-1,2<br />
-1,3<br />
-1,4<br />
-1,5<br />
d<br />
A<br />
c<br />
c<br />
b b<br />
a<br />
a<br />
B<br />
A<br />
B<br />
e<br />
d<br />
a a<br />
a a<br />
a<br />
e<br />
f<br />
f<br />
Hoja control<br />
Hoja<br />
Raíz control<br />
Raíz<br />
b<br />
g<br />
g<br />
h<br />
h<br />
0 24 48 72 96 144<br />
a aa<br />
a<br />
b<br />
a<br />
a<br />
b<br />
b b<br />
c<br />
c<br />
d<br />
d<br />
Tiempo (h)<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
bc<br />
Control<br />
40 M<br />
d<br />
Control<br />
40 M<br />
e<br />
c<br />
d<br />
Tiempo (h)<br />
f<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160<br />
Tiempo (h)<br />
i<br />
i<br />
e<br />
e<br />
g<br />
Figura 4. Efecto de níquel en potencial hídrico (A), en potencial<br />
osmótico (B), en el contenido de prolina (C) a los diferentes tiempos de<br />
exposición. Correlación entre potencial osmótico y el contenido de<br />
prolina en plantas de S. minima.<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
e<br />
f<br />
g<br />
j<br />
h<br />
j<br />
h<br />
(1) Hoffmann, T., Kutter, C., Santamaría, J. (2004). Capacity of<br />
Salvinia minima Baker to tolerate and accumulate As and Pb.<br />
Eng. Life Sci. 4: 61–65.<br />
(2) Hoagland, D.R. and D.I. Arnon. (1950). The water-culture<br />
method for growing plants without Hoagland, D.R. and D.I.<br />
Arnon. (1950). The water-culture method for growing plants<br />
without soil. California Agricultural Experiment Station<br />
Circular 347:1-32.<br />
C<br />
D<br />
r ² 0,96<br />
C<br />
22,5 27,5 32,5 37,5 42,5<br />
r ² 0,94<br />
Fuga de electrolitos (%)<br />
20 25 30 35 40 45<br />
B<br />
C<br />
a<br />
a<br />
Hoja control<br />
Hoja tratamiento<br />
Raíz control<br />
Raíz tratamiento<br />
b<br />
b<br />
Fuga de electrolitos (%)<br />
c<br />
d<br />
e<br />
f<br />
0 24 48 72 96 144<br />
Tiempo (h)<br />
-1,35 -1,30 -1,25 -1,20 -1,15 -1,10 -1,05<br />
Potencial osmotico (MPa)<br />
g<br />
h<br />
r ² 0,9898702239<br />
i<br />
j<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
0,20<br />
0,18<br />
0,16<br />
0,14<br />
0,12<br />
0,10<br />
0,08<br />
0,06<br />
0,04<br />
0,02<br />
0,00<br />
0,16<br />
0,14<br />
0,12<br />
0,10<br />
0,08<br />
0,06<br />
0,04<br />
0,02<br />
0,00<br />
MDA (nmol g -1 PS)<br />
MDA (nmol g -1 PS)<br />
Prolina ( mol.g -1 PS)<br />
Prolina ( mol.g -1 PS)<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 193
COMUNICACIÓN CORTA BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63. PP. 194 – 195 OCT. 2016 ISSN 0185-6294<br />
EVALUACIÓN DE UN SISTEMA UASB OPERADO EN LOTE PARA LA PRODUCCIÓN DE SULFURO DE<br />
HIDRÓGENO<br />
Margarita Isabel Pérez Díaz, Luis Antonio Bermeo Fernandez, Claudia Guerrero Barajas.<br />
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología, Instituto Politécnico Nacional; Av. Acueducto de Guadalupe S/N, Del. Gustavo A. Madero, Col.<br />
Barrio la Laguna Ticomán, 07340, Ciudad de México.<br />
Autor de contacto: mperez2809@gmail.com.<br />
Recibido: 30/agosto/2016 Aceptado: 29/septiembre/2016 Publicado: 19/octubre/2016<br />
Palabras clave: Bacterias sulfato reductoras; Celda de combustible microbiana; Reactor UASB<br />
INTRODUCCIÓN<br />
El sulfuro de hidrógeno (H 2 S) biogénico es generado<br />
mediante el metabolismo de las bacterias sulfato reductoras<br />
(BSR), que por lo general se obtiene como producto en<br />
biorreactores anaerobios. El H 2S se ha utilizado en diferentes<br />
aplicaciones biotecnológicas como en la recuperación de<br />
metales en diversos efluentes (1), y actualmente,<br />
investigaciones recientes sugieren la posibilidad de emplear<br />
este producto como mecanismo para la generación de energía<br />
eléctrica en celdas de combustible microbianas (CCM).<br />
Las BSR son microorganismos anaerobios que realizan la<br />
sulfato reducción (SR) en la cual, estos microorganismos<br />
utilizan el sulfato (SO 4 2- ) o el azufre elemental (S 0 ) como<br />
aceptor terminal de electrones reduciéndolos a sulfuro de<br />
hidrógeno (H 2 S) utilizando diferentes donadores de<br />
electrones, como el hidrógeno (H 2 ), ácidos grasos volátiles<br />
(AGV) (acetato, propionato y butirato), alcoholes, algunos<br />
azucares y compuestos aromáticos (2). Las BSR se<br />
encuentran distribuidas en el medio ambiente, especialmente<br />
en ambientes anóxicos ricos en SO 4<br />
2-<br />
como los sedimentos<br />
marinos. Diferentes investigaciones sugieren la utilización de<br />
sedimentos marinos como inóculo en biorreactores diseñados<br />
para la sulfato-reducción biológica. Una de las<br />
configuraciones de reactores para la SR son los reactores<br />
UASB (upflow anaerobic sludge blanket, por sus siglas en<br />
inglés). Estos reactores presentan buena retención de<br />
biomasa, y por su flujo ascendente, se obtiene un buen<br />
contacto entre el afluente y el lodo (3). Estas características<br />
permiten la obtención de altas tasas de reducción de sulfato<br />
y degradación de materia orgánica. Asimismo, el proceso de<br />
SR biológica en reactores UASB se ha utilizado en el<br />
tratamiento de diversos efluentes para la precipitación de<br />
metales, remoción de contaminantes y materia orgánica. Por<br />
otra parte, investigaciones recientes proponen la utilización<br />
de la SR como mecanismo para la generación de energía<br />
eléctrica en celdas de combustible microbianas (CCM). Las<br />
CCM son dispositivos en donde los microorganismos oxidan<br />
la materia orgánica produciendo electrones los cuales deben<br />
ser transferidos a un electrodo (ánodo) para la generación de<br />
energía eléctrica. El H 2 S es un producto que reacciona<br />
fácilmente con los electrodos, por lo que se podría emplear<br />
para la trasferencia de los electrones de los microorganismos<br />
al ánodo. Así también, se ha reportado la utilización de<br />
sedimentos marinos como inóculo en las CCM (4), por lo que<br />
un sistema UASB podría ser potencialmente adaptado como<br />
CCM. Debido a esto, la evaluación de un sistema UASB para<br />
la eficiente producción de H 2 S podría ser potencialmente<br />
utilizado como CCM para producción de energía eléctrica,<br />
así como para el tratamiento de aguas residuales de manera<br />
simultánea. Por todo lo anterior el objetivo de este trabajo fue<br />
evaluar la producción de sulfuro biogénico en un reactor<br />
UASB operado en lote.<br />
MATERIAL Y MÉTODOS<br />
Se utilizó un cultivo mixto a partir de una mezcla de 200 g de<br />
sedimento marino y 100 g de lodo sulfurogénico, los cuales<br />
fueron equivalentes a 0.017g de solidos suspendidos volátiles<br />
(SSV)/ g sedimento húmedo (3.78 g SSV en total). La fuente<br />
de sustrato fue agua residual sintética (ARS) donde se utilizó<br />
una mezcla de AGV (acetato, propionato y butirato) como<br />
donadores de electrones a una concentración final de 2.01 g<br />
DQO/L (proporción 2.5:1:1 como DQO, respectivamente).<br />
Así también, se adiciono sulfato, como aceptor de electrones,<br />
en forma de sulfato de sodio (NaSO4) al medio a una<br />
concentración de 3 g/L. Inicialmente, el inoculo se mantuvo<br />
en adaptación en una botella hermética a condiciones de<br />
sustrato y sulfato, para propiciar un ambiente anaerobio, y<br />
posteriormente este se trasvasó al reactor UASB de vidrio<br />
con una capacidad de 1.5 L, conectado a una bomba Cole-<br />
Parmer Masterflex L/S® (modelo 7524-50), para mantener<br />
fluidizado el lecho de sedimento marino.<br />
Para la determinación de sulfuro en el líquido se utilizó el<br />
método azul de metileno (Trüper, 1964). La concentración de<br />
sulfato se cuantificó usando el método turbidimétrico<br />
reportado en la Norma Mexicana NMXAA- 074-1981. Para<br />
realizar la determinación de demanda química de oxígeno<br />
(DQO) en el efluente, se utilizaron viales de digestión del kit<br />
comercial HACH (rango 200- 15,000 mg/L DQO).<br />
RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />
Se realizaron un total de cinco cultivos en lote que<br />
consistieron en la renovación de medio con sustratos y<br />
sulfato cuando la concentración de sulfato en el reactor era<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
EVALUACIÓN DE UN SISTEMA UASB OPERADO EN LOTE PARA LA PRODUCCIÓN DE SULFURO DE HIDRÓGENO<br />
próxima a 200 mg/L, el reactor se observa en la Figura 1. En<br />
los cinco lotes realizados el pH se mantuvo neutro (7.5 ± 1)<br />
y la temperatura mesofílica (21.5 ± 1), mientras que el<br />
consumo de sustratos en los lotes fue de un 70 %. Como se<br />
muestra en la tabla 1, la reducción de SO 4<br />
-2<br />
fue gradual,<br />
aumentando el porcentaje de reducción con forme se<br />
realizaban los cultivos, alcanzando hasta un 100 % de<br />
reducción. Igualmente, se obtuvo un porcentaje de<br />
conversión de SO 4<br />
2-<br />
a H 2 S de más del 90 % en todos los lotes.<br />
Asimismo, se observó una disminución en el tiempo de las<br />
cinéticas de reducción de SO 4<br />
2-<br />
en los cultivos (días de<br />
operación de los lotes) que fueron de 15 a 5 días. Al termino<br />
del ultimo lote se realizó la cuantificación de SSV en el<br />
sedimento, donde se observó un aumento en la concentración<br />
del inóculo, obteniéndose una concentración final de 0.022g<br />
de SSV/g de sedimento húmedo (5.07 g SSV en total). Este<br />
resultado sugiere el aumento de microorganismo adaptados a<br />
condiciones de SR, lo cual permitió la reducción del SO 4<br />
2-<br />
en<br />
el medio en su totalidad. De igual forma, la disminución en<br />
el tiempo de reducción de SO 4<br />
2-<br />
y su eficiente conversión H 2 S<br />
indica la proliferación de biomasa con mayor actividad<br />
sulfurogénica.<br />
Cuadro 1. Resultados obtenidos de cinco cultivos en lote<br />
realizados en el reactor UASB.<br />
# de<br />
Lote<br />
Días de<br />
Operación<br />
Reducción de<br />
-2<br />
SO 4 (%)<br />
-2<br />
Conversión de SO 4<br />
a H 2 S (%)<br />
1 12 87.02 99.14<br />
2 15 90.48 100.00<br />
3 11 96.77 100.00<br />
4 5 93.34 100.00<br />
5 5 100.00 100.00<br />
(n= 3)<br />
CONCLUSIONES<br />
La operación de un reactor UASB en lote con recirculación<br />
genera un contacto homogéneo entre el sustrato y los<br />
microorganismos, lo cual promueve las condiciones<br />
adecuadas para la producción de H2S y remoción de materia<br />
orgánica. Así mismo, el empleo de un reactor UASB<br />
utilizando sedimentos marinos como inoculo permite la<br />
proliferación de BSR que realizan la conversión de SO 4<br />
2-<br />
a<br />
H 2 S así como la oxidación de la materia orgánica. Por lo que<br />
este sistema podría ser potencialmente adaptado como CCM<br />
utilizando el H 2 S, como mediador de electrones al ánodo,<br />
para la generación de energía eléctrica.<br />
Figura. 1. Fotografía del reactor UASB<br />
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
1. Kaksonen, A. H. & Puhakka, J. a. (2007). Sulfate<br />
reduction based bioprocesses for the treatment of acid<br />
mine drainage and the recovery of metals. Eng. Life Sci.<br />
7, 541–564.<br />
2. Sánchez-Andrea, I., Sanz, J. L., Bijmans, M. F. M. &<br />
Stams, A. J. M. (2014). Sulfate reduction at low pH to<br />
remediate acid mine drainage. J. Hazard. Mater. 269, 98–<br />
109.<br />
3. Lens, P., Vallero, M., Esposito, G. & Zandvoort, M.<br />
(2002). Perspectives of sulfate reducing bioreactors in<br />
environmental biotechnology. Rev. Environ. Sci.<br />
Biotechnol. 1, 311–325.<br />
4. Lovley, D. R. (2006). Microbial fuel cells: novel<br />
microbial physiologies and engineering approaches.<br />
Curr. Opin. Biotechnol. 17, 327–332.<br />
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 195
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA. Vol. 31 NÚM. 63.. 2016 ISSN 0185-6294<br />
Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioengeniería<br />
www.smbb.com.mx<br />
La biotecnología integra disciplinas orientadas al desarrollo e innovación de tecnologías que involucran<br />
el manejo de material biológico para la producción de bienes y servicios.<br />
En este ámbito, la Bioingeniería por su parte se aboca a la concepción, desarrollo, optimización y<br />
escalamiento de bioprocesos. Conscientes de la importancia de estas áreas del conocimiento, un grupo<br />
de destacados científicos e investigadores mexicanos fundaron en 1982 la Sociedad Mexicana de<br />
Biotecnología y Bioingeniería A.C. Actualmente, la SMBB cuenta con más de 800 socios numerarios,<br />
profesionales y estudiantes, realiza cada dos años el Congreso Nacional de Biotecnología y<br />
Bioingeniería, además de conferencias y cursos cortos, y edita la revista Biotecnología, su órgano oficial<br />
de comunicación.<br />
El Congreso tiene ya una sólida reputación académica y constituye el principal foro periódico para<br />
presentar los avances en la investigación mexicana en Biotecnología y Bioingeniería. En él participan<br />
además invitados internacionales de primer nivel.<br />
Objetivos de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería<br />
a) Asociar y representar a los profesionistas y estudiantes interesados en el desarrollo de la<br />
Biotecnología y Bioingeniería en México.<br />
b) Promover la Biotecnología y la Bioingeniería en México, así como dar a conocer las actividades<br />
de esta índole en el país.<br />
c) Promover la vinculación y la transferencia de tecnología entre el sector productivo del país<br />
tanto público como privado, y los centros de investigación y desarrollo tecnológico del área<br />
biológica.<br />
d) Impulsar y orientar, de acuerdo a las realidades académicas e industriales del país, la formación<br />
de biotecnólogos y bioingenieros a través de discutir los planes de enseñanza correspondiente<br />
que son practicados en nuestro medio.<br />
e) Fomentar las relaciones con otras sociedades o asociaciones de índole semejante en el país o en<br />
el extranjero.<br />
f) Realizar congresos y seminarios para dar a conocer las actividades científicas y tecnológicas de<br />
sus asociados.<br />
g) Difundir las actividades referidas a diversas industrias y Universidades, a través de la<br />
publicación de los resúmenes presentados.<br />
T E C N O L Ó G I C O N A C I O N A L D E M É X I C O . I. T. M É R I D A
A D M I S I Ó N<br />
Los nuevos socios de la SMBB son admitidos en una de las siguientes categorías:<br />
Numerario, Profesional o Estudiante.<br />
Para determinar la categoría con la que serán adscritos a la SMBB los nuevos socios, la Comisión de<br />
Admisión aplica los siguientes criterios:<br />
<br />
<br />
<br />
Socio Numerario. Dos publicaciones con arbitraje en los últimos tres años y un posgrado, o pertenecer<br />
al SNI al menos en el nivel I, o más de diez años de desempeño profesional con un cargo relevante<br />
en el sector industrial o de servicios, en un área afín a la biotecnología.<br />
Socio Profesional. Posgrado reciente (sin publicaciones en los últimos tres años), o ser Candidato a<br />
Investigador Nacional del SNI, o dos años de desempeño profesional en la industria o la academia en<br />
un área afín a la biotecnología.<br />
Socio Estudiante. Quién lo acredite como tal en alguna licenciatura o posgrado afín a la biotecnología.<br />
La Comisión de Admisión se reúne al menos dos veces por año.<br />
________________________________________<br />
Periodo de Admisión abierto hasta el 30 de noviembre de 2016<br />
Cuotas para 2016:<br />
A partir del año 2006 los pagos de las membresías son bianuales.<br />
Estudiantes $700.00<br />
Profesionales y Numerarios $1,400.00<br />
Sus pagos deben hacerlos con cargo a la cuenta de<br />
BBVA Bancomer con número 0135 001 005<br />
o por transferencia electrónica a la CLABE 012 180 001 350 010 055,<br />
a Nombre de la Sociedad Mexicana de Biotecnologia y Bioingenieria, A.C.,<br />
y posteriormente deben enviar su depósito (con su nombre) al correo: membresias@smbb.com.mx