Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Brewer’s spent grain as substrate for enzyme and reducing sugar production using Penicillium sp. HC1
No full textLa cascarilla de cebada (brewer’s spent grain, BSG) es el principal residuo sólido del proceso cervecero. Es un recurso valioso para las industrias de base biológica por su composición, alta disponibilidad y bajo costo. El objetivo de este trabajo fue emplearla como sustrato para producir endoglucanasas, celobiohidrolasas, β-glucosidasas y xilanasas, así como azúcares reductores utili-zando Penicillium sp. HC1. Se evaluaron fermentaciones sumergidas a nivel en matraz de 100 mL para la producción de enzimas. Se estudió el efecto de la concentración de BSG (1, 3 y 5 % p/v) y la fuente de nitrógeno (extracto de levadura y sulfato de amonio) a los 6, 10 y 12 días. La mayor actividad de todas las enzimas evaluadas se obtuvo a los 10 días. La mayor actividad de xilanasas (25.013±1.075 U L-1) se obtuvo con 3 % de BSG (p/v) y 5 g L-1 de sulfato de amonio. Al usarBSG al 5 % (w/v) sin suplementación de nitrógeno, se obtuvo la mayor actividad de endoglucanasas (909,7±14,2 U L-1), en tanto que en las mismas condiciones, pero empleando BSG 3 % (w/v), las actividades de β-glucosidasas y celobiohidrolasas fueron 3268,6±229,9 U L-1 y 103,15±8,1 U L-1, respectivamente. Las concentraciones máximas de azúcares reductores usando una dosis de 1000 U g-1 de xilanasas fueron: 2,7 g L-1 de xilosa, 1,7 g L-1 de arabinosa y 3,3 g L-1 de glucosa, después de 6 h. Los resultados demostraron que es posible producir enzimas y azúcares reductores usando Penicillium sp. HC1 y BSG como sustrato y la molienda como único pretratamiento.Brewer’s spent grain (BSG) is the main solid waste from the brewing process. It is recognized as a valuable resource for biobased industries because of its composition, high availability, and low cost. The objective of this study was to employ BSG as a substrate to produce the enzymes endoglucanase, cellobiohydrolase, β-glucosidase, and xylanase, as well as reducing sugars using Penicillium sp. HC1. For enzyme production, we evaluated BSG submerged fermentation at different concentrations (1%, 3%, and 5%, w/v) and two sources of nitrogen (yeast extract and ammonium sulfate) on different days (6, 10, and 12) in a 100 mL Erlenmeyer flask. The highest enzyme activity was obtained after 10 days. The enzyme extract obtained using 3% BSG (w/v) and 5 g L-1 of ammonium sulfate showed the highest xylanase activity (25013 ± 1075 U L-1). Using BSG 5% (w/v) without nitrogen supplementation, the endoglucanase activity was 909.7±14.2 U L-1 while underthe same conditions but using BSG 3% (w/v), the β-glucosidase and cellobiohydrolase activity was 3268.6 ±229.9 U L-1 and 103.15±8.1 U L-1, respectively. Maximum reducing sugar concentrations using an enzyme dosage of 1000 U g-1 of xylanase were: 2.7 g L-1 xylose, 1.7 g L-1 arabinose, and 3.3 g L-1 glucose after 6 h of hydrolysis. Result s demonstrated it is possible to produce enzymes and reducing sugars using Penicillium sp. HC1 and BSG as substrate and BSG grinding only as pretreatment.
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Influence of logjams in the structure of zooplankton in a tropical dam
No full textLos atascos de troncos son acumulaciones de madera en los cauces y llanuras de inundación de los ríos con tamaños variables cuya composición depende de las características del bosque de ribera. Se evaluó la influencia de un atasco de troncos formado en la zona ribereña del embalse Amaní sobre la estructura espacial y temporal del zooplancton durante las épocas seca y lluviosa de 2016 y su relación con el fitoplancton y las condiciones físicas y químicas. Tomamos muestras de plancton y variables físicas y químicas en sitios ubicados antes, al principio, a la mitad, al final y después del atasco. Se registraron un total de 64 taxones de los tres grandes grupos de zooplancton (rotíferos, cladóceros y copépodos). Las diferencias espaciales y temporales en las densidades de zooplancton fueron significativas y relacionadas con la transparencia y disponibilidad de algunos nutrientes. Los valores más altos de la diversidad de zooplancton se encontraron en el medio, al final y después del atasco de troncos, probablemente porque aumentó la heterogeneidad del hábitat, la disponibilidad de alimento y el refugio. La comunidad presentó cambios temporales en la dominancia de los taxones posiblemente como resultado de las fluctuaciones del nivel del agua en el nivel del embalse durante las tres temporadas analizadas. Las mejores condiciones para el desarrollo del zooplancton se encontraron en el medio, al final y después del atasco de troncos, probablemente porque disminuyó las presiones de perturbación y aumentó la heterogeneidad, la disponibilidad de alimento y el refugio. La comunidad presentó cambios temporales en la dominancia de los taxones posiblemente como resultado de las fluctuaciones del nivel del agua en el embalse. y después del atasco de troncos probablemente porque aumentó la heterogeneidad del hábitat, la disponibilidad de alimentos y el refugio. La comunidad presentó cambios temporales en la dominancia de los taxones posiblemente como resultado de las fluctuaciones del nivel del agua en el nivel del embalse durante las tres temporadas analizadas. Las mejores condiciones para el desarrollo del zooplancton se encontraron en el medio, al final y después del atasco de troncos, probablemente porque disminuyó las presiones de perturbación y aumentó la heterogeneidad, la disponibilidad de alimento y el refugio. La comunidad presentó cambios temporales en la dominancia de los taxones posiblemente como resultado de las fluctuaciones del nivel del agua en el embalse. y después del atasco de troncos probablemente porque aumentó la heterogeneidad del hábitat, la disponibilidad de alimentos y el refugio. La comunidad presentó cambios temporales en la dominancia de los taxones posiblemente como resultado de las fluctuaciones del nivel del agua en el nivel del embalse durante las tres temporadas analizadas. Las mejores condiciones para el desarrollo del zooplancton se encontraron en el medio, al final y después del atasco de troncos, probablemente porque disminuyó las presiones de perturbación y aumentó la heterogeneidad, la disponibilidad de alimento y el refugio. La comunidad presentó cambios temporales en la dominancia de los taxones posiblemente como resultado de las fluctuaciones del nivel del agua en el embalse. Las mejores condiciones para el desarrollo del zooplancton se encontraron en el medio, al final y después del atasco de troncos, probablemente porque disminuyó las presiones de perturbación y aumentó la heterogeneidad, la disponibilidad de alimento y el refugio. La comunidad presentó cambios temporales en la dominancia de los taxones posiblemente como resultado de las fluctuaciones del nivel del agua en el embalse. Las mejores condiciones para el desarrollo del zooplancton se encontraron en el medio, al final y después del atasco de troncos, probablemente porque disminuyó las presiones de perturbación y aumentó la heterogeneidad, la disponibilidad de alimento y el refugio. La comunidad presentó cambios temporales en la dominancia de los taxones posiblemente como resultado de las fluctuaciones del nivel del agua en el embalse.Log jams are accumulations of wood in riverbeds and floodplains of rivers with variable sizes whose composition depends on the characteristics of the riparian forest. We evaluated the influence of a log jam formed in the riverine zone of the Amaní reservoir on the spatial and temporal structure of the zooplankton during the dry and rainy seasons in 2016 and its relationship with the phytoplankton and the physical and chemical conditions. We took samples of plankton and physical and chemical variables in sites located before, in the beginning, the middle, the end, and after the log jam. A total of 64 taxa of the three major groups of zooplankton were recorded (rotifers, cladocerans, and copepods). The spatial and temporal differences in zooplankton densities were significant and related to the transparency and availability of some nutrients. The highest values of the zooplankton diversity were found in the middle, at the end, and after the log jam probably because it increased habitat heterogeneity, food availability, and refuge. The community presented temporary changes in the dominance of taxa possibly as a result of water level fluctuations in the reservoir level during the three seasons analyzed. The best conditions for zooplankton development were found in the middle, in the end, and after the log jam probably because it decreased the disturbance pressures and increased heterogeneity, food availability, and refuge. The community presented temporal changes in the dominance of taxa possibly as a result of water level fluctuations in the reservoi
Richness, floristic composition, and structure of wild vegetation in rural areas of the Yomasa and Fucha stream watersheds (Bogotá, Colombia)
No full textLas cabeceras de las cuencas de los arroyos Yomasa y Fucha abarcan grandes áreas de vegetación silvestre. Su degradación afecta los servicios ecosistémicos que brinda, entre ellos, la fertilidad del suelo, el agua y el aire limpio. Como contribución a su conservación, realicé análisis de riqueza, composición y estructura en estas cuencas estableciendo 22 parcelas de vegetación para medir el diámetro y la altura del tronco de las especies leñosas y estimar el porcentaje de cobertura de todas las especies utilizando el método punto-intersección. Determiné la riqueza y el esfuerzo de muestreo y realicé análisis de conglomerados y ordenación con base en la información florística y estructural para evidenciar los estados de desarrollo de la vegetación en cada comunidad, así como los parámetros más relacionados con ellos. Registré 247 especies en seis comunidades florísticas y siete estados de desarrollo estructural. Los parches de vegetación aún muestran un patrón de riqueza representativo para la región a pesar de la transformación agrícola, con más especies en el Bosque altoandino, los matorrales y los pastizales de páramo. Hubo similitudes en la composición y estructura de la vegetación en comparación con las montañas circundantes de la Sabana de Bogotá. Algunas comunidades florísticas mostraron varios estados de desarrollo estructural (posiblemente debido a disturbios), los cuales fueron más evidentes en la vegetación leñosa y evidenciaron el mayor nivel de complejidad. Esta propuesta metodológica puede utilizarse para determinar los patrones generales de riqueza y composición de la vegetación y revelar detalles de su variación estructural clave para su conservación. con más especies en el Bosque altoandino, los matorrales y los pastizales de páramo. Hubo similitudes en la composición y estructura de la vegetación en comparación con las montañas circundantes de la Sabana de Bogotá. Algunas comunidades florísticas mostraron varios estados de desarrollo estructural (posiblemente debido a disturbios), los cuales fueron más evidentes en la vegetación leñosa y evidenciaron el mayor nivel de complejidad. Esta propuesta metodológica puede utilizarse para determinar los patrones generales de riqueza y composición de la vegetación y revelar detalles de su variación estructural clave para su conservación. con más especies en el Bosque altoandino, los matorrales y los pastizales de páramo. Hubo similitudes en la composición y estructura de la vegetación en comparación con las montañas circundantes de la Sabana de Bogotá. Algunas comunidades florísticas mostraron varios estados de desarrollo estructural (posiblemente debido a disturbios), los cuales fueron más evidentes en la vegetación leñosa y evidenciaron el mayor nivel de complejidad. Esta propuesta metodológica puede utilizarse para determinar los patrones generales de riqueza y composición de la vegetación y revelar detalles de su variación estructural clave para su conservación. Algunas comunidades florísticas mostraron varios estados de desarrollo estructural (posiblemente debido a disturbios), los cuales fueron más evidentes en la vegetación leñosa y evidenciaron el mayor nivel de complejidad. Esta propuesta metodológica puede utilizarse para determinar los patrones generales de riqueza y composición de la vegetación y revelar detalles de su variación estructural clave para su conservación. Algunas comunidades florísticas mostraron varios estados de desarrollo estructural (posiblemente debido a disturbios), los cuales fueron más evidentes en la vegetación leñosa y evidenciaron el mayor nivel de complejidad. Esta propuesta metodológica puede utilizarse para determinar los patrones generales de riqueza y composición de la vegetación y revelar detalles de su variación estructural clave para su conservación.The basin headwaters of Yomasa and Fucha streams encompass large areas of wild vegetation. Its degradation affects the ecosystem services it provides, among them, soil fertility, water, and clean air. As a contribution to its conservation, I conducted richness, composition, and structure analyses in these watersheds establishing 22 vegetation plots to measure trunk diameter and height for woody species and estimate the percentage of coverage of all species using the point-intercept method. I determined the richness and the effort of sampling and carried out cluster and ordination analyses based on the floristic and structural information to evidence vegetation development stages in each community, as well as the parameters most related to them. I registered 247 species in six floristic communities and seven stages of structural development. The vegetation patches still show a representative richness pattern for the region despite the agricultural transformation, with more species in the high Andean Forest, the scrubs, and the paramo grasslands. There was similarities in the vegetation composition and structure compared to the surrounding mountains of the Bogotá Savannah. Some floristic communities showed various stages of structural development (possibly due to disturbances), which were more evident in the woody vegetation and evidenced the highest level of complexity. This methodological proposal can be used to determine the general patterns of vegetation richness and composition and reveal details of their structural variation key for their conservation
Using a warm dioxane/MeOH/NaBH4 mixture as convenient medium for the selective chemical reduction of the C=C double bond in α,β-unsaturated systems
No full textLos productos de Knoevenagel diversamente sustituidos se sometieron a reducción con NaBH4 en una solución de MeOH/dioxano a 70 oC. En todos los casos se consiguió una reducción selectiva de su doble enlace C=C. Las condiciones de reducción toleraron una variedad de grupos funcionales, aunque los productos aldólicos simples o Claisen-Schmidt mostraron ser menos selectivos hacia la reducción C=C y, por el contrario, el enlace C=O se redujo en estas condiciones de reacción. Además, la selectividad de la reducción química mediada por NaBH4 se comparó con la hidrogenación catalítica mediada por Raney-Nickel clásica para encontrar similitudes y diferencias. Además, al tratar de explicar el proceso reductor selectivo mediado por NaBH4, se propuso una vía mecanicista plausible a este respecto.Diversely substituted Knoevenagel products were subjected to reduction with NaBH4 in MeOH/pdioxane solution at 70 oC. Selectively reduction of their C=C double bond was achieved in all cases. Reduction conditions tolerated a variety of functional groups although simple aldolic or Claisen-Schmidt products showed to be less selective toward C=C reduction and on the contrary C=O bond was reduced under these reaction conditions. Additionally, selectivity of the NaBH4-mediated chemical reduction was compared with the classical Raney-Nickel-mediated catalytic hydrogenation in order to find similarities and differences. Moreover, trying to explain the selective NaBH4-mediated reductive process a plausible mechanistic pathway was proposed in this regard
Diversity of butterflies (Lepidoptera: Hesperioidea- Papilionoidea) in two areas of the department of Vaupés, Colombia
No full textEn algunos lugares de Colombia aún hay vacíos en cuanto al conocimiento de la fauna, específica-mente de la diversidad lepidopterológica, debido a su lejanía y acceso limitado, como los resguardos indígenas de la región amazónica. El objetivo de este trabajo fue caracterizar la diversidad de mariposas diurnas en dos zonas del departamento del Vaupés correspondientes a las comunidades indígenas de Puerto Inayá, Wasay, Puerto Paloma y Villa Fátima y en dos temporadas climáticas. Los muestreos se realizaron en la temporada de invierno, julio a septiembre del 2017, y en la de verano, enero a marzo del 2018. En cada comunidad los organismos se recolectaron durante cinco días entre las 7:00 y las 18:00 horas con jama y trampas van Someren Rydon (VSR) empleando dos tipos de cebo (fruta fermentada y pescado descompuesto) en lugares distribuidos verticalmente en tres estratos (sotobosque: 1m, estrato intermedio: 5m y dosel: 10m). Se registraron 2.199 ejemplares de 272 especies y 123 subespecies, 6 familias y 18 subfamilias, y se reportaron dos nuevos registros y tres ampliaciones de distribución en el país. Con el uso de red entomológica se registró el 76 % de la abundancia. La riqueza total estimada para el Vaupés se incrementó de 453 especies a 559 especies. A nivel espacial y temporal la composición de especies fue significativamente diferente en las cuatro comunidades y las dos temporadas, aunque se presentaron solapamientos, con varias especies compartidas.There are still gaps in the knowledge of the fauna in some places in Colombia, particularly regarding the lepidopterological diversity in remote locations with limited access, such as the indigenous reserves of the Amazon region. In this context, our objective in this study was to characterize the diversity of diurnal butterflies in two areas of the department of Vaupés, which correspond to the indigenous communities of Puerto Inayá, Wasay, Puerto Paloma, and Villa Fátima, and in two weather seasons. We conducted samplings during the winter season from July to September 2017, and during the summer season from January to March 2018. In each community, we collected specimens for five days between 7:00 a.m. and 6:00 p.m. with butterfly nets and van Someren Rydon (VSR) traps using two types of bait (fermented fruit and decomposed fish) distributed vertically in three strata (understory [1m], intermediate stratum [5m], and canopy [10m]). We registered 2,199 specimens corresponding to 272 species and 123 subspecies, 6 families, and 18 subfamilies, and reported two new records and three distribution extensions for the country. With the entomological net, we registered 76% of the abundance. The total richness estimated for the Vaupés increased by 559 species and 233 subspecies. At the spatial and temporal level, the species composition was significantly different in the four communities and the two seasons, although there were overlaps since several species are shared
The challenge of replacing the crystalline lens
No full textLa catarata, que implica una pérdida de transparencia del cristalino, es un trastorno de la visión muy incapacitante que ha aquejado a la humanidad a lo largo de su historia. En las últimas décadas se ha tratado con éxito mediante la sustitución del cristalino natural por una lente intraocular artificial. Este trabajo se centra en los aspectos ópticos, desde el diseño del implante hasta los efectos sobre el sistema visual y considera dos temas de imagen de gran interés en la actualidad: (a) diseños de lentes intraoculares que, además de eliminar la catarata, corrigen parcialmente la presbicia y b) la calidad de una lente intraocular evaluada por dos vías metodológicas diferentes: una, óptica (in vitro) en laboratorio, y otra visual (in vivo) mediante examen clínico de pacientes implantados. Las métricas que correlacionan ambos métodos apuntan a una mejor previsibilidad de los resultados postoperatorios.Cataract, which involves a loss of transparency of the crystalline lens, is a very disabling vision disorder that has afflicted mankind throughout our history. In recent decades, it has been successfully treated by replacing the natural lens with an artificial intraocular lens. This paper focuses on the optical aspects, from the design of the implant to the effects on the visual system and considers two imaging issues of great interest currently: (a) intraocular lens designs that, besides eliminating cataract, partially correct presbyopia and b) the quality of an intraocular lens evaluated by two different methodological ways: one, optical (in vitro) in the laboratory, and the other visual (in vivo) by clinical examination of implanted patients. The metrics correlating both methods aim at better predictability of postoperative results. Given the wide variety of intraocular lenses currently vailable with markedly different optical properties, a personalized selection of the implant that best suits the patient’s characteristics and takes into account their lifestyle is necessar
Ultra-cold bosonic atoms in optical lattices: An Overview
No full textEste artículo hace un recorrido por la física de los átomos ultrafríos cargados en redes ópticas partiendo del sistema simple no interactuante y adentrándose en la física de muchos cuerpos que describe el régimen fuertemente correlacionado.This article makes a route through the physics of ultra cold atoms loaded in optical lattices starting from the simple non-interacting system and going into the many-body physics that describes the strongly correlated regime
Francisco José de Caldas: ¿Humboldt’s avatar? Reflections on five anonymous letters published in the Diario Político de Santafé de Bogotá in 1810
No full textCinco cartas escritas por un europeo anónimo que al parecer viajó por el virreinato de la Nueva Granada entre 1803 y 1804, y luego publicadas en el Diario Político de Santafé de Bogotá en 1810, brindan información valiosa sobre varios aspectos de la vida colonial en Santafé y sus alrededores. Estas cartas incluyen varias inconsistencias y anacronismos y revelan una evidente intención de apoyar una situación favorable de Santafé de Bogotá tras los hechos que abrieron un interregno que precedió a su independencia de la corona española. La identidad del autor de estas cinco cartas es excesivamente similar a la de Alexander von Humboldt, que había circulado por las mismas regiones dos años y medio antes, en 1801. A falta de constancia histórica. apoyando las visitas a estas regiones del viajero anónimo,Five letters written by an anonymous European who appear to have travelled through the viceroyalty of New Granada between 1803 and 1804, and then published in the Diario Político de Santafé de Bogotá in 1810, provide valuable information on various aspects of the colonial life in Santafé and its surroundings. These letters include several inconsistencies and anachronisms and reveal an evident intention to support a favorable situation of Santafé de Bogotá after the events that opened an interregnum that preceded its independence from the Spanish crown. The identity of the author of these five letters is excessively similar to that of Alexander von Humboldt, who had circulated through the same regions two and a half years earlier, in 1801. In the absence of any historical record. supporting visits to these regions by the anonymous traveler, who identifies himself solely with the initials “L. R.”, we suggest that this hypothetical European was invented by one of the NeoGranadian editors of this journal, most probably by Francisco José de Caldas