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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 />

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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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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 />

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />

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Micorrizas: una gran unión debajo del suelo,. Revista digital<br />

universitaria UNAM. 13 (7) ISSN: 1067-6079.<br />

2.- Fernández G., Tapia J., Duno R., Ramírez I., Can L., Hernández<br />

S. y Castillo A. (2012). La flora de la Península de Yucatán<br />

Mexicana: 250 años de conocimiento florístico. 1(1) 3-5.<br />

3.- Flores g., Legaria J., Vásquez I., Colinas M., (2008) In vitro<br />

propagation of Oncidium stramineum lindl., an endangered<br />

endemic mexican orchid., revista chapingo serie horticultura<br />

14(3): 347-353.<br />

4. - García I., (2012)., propagación in vitro dos orquídeas de<br />

interés comercial, mediante el cultivos en suspensión., cartel<br />

cientifico laboratorio de CTV, conjunto e, facultad de química,<br />

UNAM.<br />

5. - Martin k. and madassery j., (2005)., rapid in vitro propagation<br />

of the threatened endemic orchid, ipsea malabarica (reichb.f.) j d<br />

hook through protocorm-like bodies., indian journal of<br />

experimental biology, 43(9), 829-834.<br />

6.- McKendrick S., (2000) manual para la germinación in vitro de<br />

orquídeas., Ceiba Foundation for Tropical Conservation., ©<br />

Copyright 2000<br />

7. - Moraes L. and Tadeu R., (2005)., activated charcoal for in vitro<br />

propagation of brazilian orchids., Proc. Vth IS on New Flor. Crops<br />

Eds., Acta Hort. 683.<br />

8.- Obaidul, I., Serazul, I. y Saleh A. (2015). Effect of Banana<br />

extract on growth and development of protocorm like Bodies in<br />

Dendrobium sp. orchid. The Agriculturists. 13(1): 101-110<br />

9.- Tiza arias Georgina. 2010. “propagación in vitro de las orquideas<br />

Dendrobium, Laelia anceps, Phalaenopsis y Sobralia<br />

xantholeuca” 3(1) 15-20.<br />

10. - Vejsadová, H. 2006. Factors affecting seed germination and<br />

seedling growth of terrestrial orchids cultured in vitro. Acta<br />

Biologica Cracoviensia. 48(1): 109–113.<br />

11. - Thiruvengadam M. and Yang C., (2009)., ectopic expression<br />

of two mads box genes from orchid (oncidium gower ramsey) and<br />

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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Kaushik, P, & Malik, A. (2009). Fungal dye decolourization: recent<br />

advances and future potential. Environ. Int, 35 (1): 127-141.<br />

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decolorization of dyes: indigo and indigo<br />

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Nyanhongo, G. S, Gomes, J., Gübitz, G. M., Zvauya, R., Read, J., y<br />

Steiner, W. (2002). Decolorization of textile dyes by laccases<br />

from a newly isolated strain of Trametes modesta. Water<br />

Res, 36(6), 1449-1456.<br />

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 />

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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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oomycetes (Phytophthora and Pythium) associated with apple<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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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 />

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />

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terpenoides en poblaciones silvestres de Pentalinon<br />

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 />

Satoskar A., Hernández L (2007). Leishmanicidal ativity<br />

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Llanes Cocom (2015). Identificación de metabolitos secundarios a<br />

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 />

Agrobacterium-mediated transient transformation of<br />

Pentalinon andrieuxii Müll. Arg. Advances in Bioscience<br />

and Biotechnology, 2012, 3, 256-258.<br />

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 />

.<br />

Chan-Bacab M., Balanza, E., Deharo, E., Muñoz, V., Duran, R.,<br />

Peña L. (2003). Variation of leishmanicidal activity in four<br />

populations of Urechites andreuxii. J. Ethnopharmacol. 86:243–<br />

244.<br />

Yam-Puc A., Escalante F., Pech M., Chan J., Athimoolam<br />

Arunachalampillai, Ola F. Wendt, Olov S. Peña L. (2009).<br />

Trinorsesquiterpenoids from the root extracts of Pentalinon<br />

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 />

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<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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Streptomyces lydicus WYEC108 as a potential biocontrol<br />

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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8. 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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induced by environmental stresses and amphotericin B in<br />

Candida albicans. Proc Natl Acad Sci U S A.<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 />

19. Vazquez JA, Arganoza MT, Vaishampayan JK, Akins<br />

RA. 1996. In vitro interaction between amphotericin B and<br />

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 />

natural sweetener: A comprehensive review on<br />

the biochemical, nutritional and functional aspects. Food<br />

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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Drewnowski, A., & Gomez-Carneros, C. (2000). Bitter taste,<br />

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Hen, K. (2012). Stevia rebaudiana Bertoni, source of a highpotency<br />

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rebaudiana as a sweetener in comparison with other<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 />

chemical or enzymatic. Electronic Journal of Biotechnology,<br />

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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 />

Coll, P.M., Fernandez-Avalos, J.M., Villanueva, J.R., Santamaria,<br />

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Smith J.E., Rowan N.J, Sullivan R. (2002) Medicinal mushrooms:<br />

a rapidly developing are of biotechnology for cancer therapy and<br />

others bioactivities. Biotechnol. 97: 1377-1381.<br />

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 />

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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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120 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. 63 121


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 />

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />

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REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 63 123


PASOS-CARBALLO, L.A., MONTALVO-MOLINA, M.J., BAAS-EK, J.D., ESCAMILLA-SÁNCHEZ, J.B., LIZAMA-UC, G., TELLO-CETINA, J., SOLÍS-PEREIRA S.E., TAMAYO-<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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different operational modes of dark and photo-fermentation: An<br />

overview”. International Journal of Hydrogen Energy. Vol. 36,<br />

Issue 13, pp. 7443-7459.<br />

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constituents. Int J Hydrogen Energy (40) 10756-10765.<br />

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(2010). Biohydrogen production from poplar leaves pretreated<br />

by different methods using anaerobic mixed bacteria.<br />

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study of the digestibility of forage cellulose and hemicellulose<br />

ruminants’ and nonrumiants. Journal of Animal Sciences.<br />

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 />

production and other applications: A review. Renewable and<br />

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production and in silico analysis of enzymatic dominions in<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

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