Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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The semiconductor-cell membrane nano-biointerface: Physicochemical phenomena to consider in explaining the nanotoxicity and antifungal capacity of zinc oxide nanoparticles
No full textLa aplicación de la nanotecnología, específicamente de las nanopartículas (NP), en campos como la medicina, la remediación ambiental y la agricultura, requiere el conocimiento y la comprensión de las interacciones que ocurren entre los sistemas biológicos y las NP. Es, por tanto, necesario emprender el estudio de la nano-biointerfaz. En base a los resultados obtenidos en estudios sobre la capacidad antifúngica y antibacteriana de las nanopartículas de óxido de zinc (ZnO-NPs), se presenta una revisión de ciertos fenómenos fisicoquímicos que pueden ocurrir en la interfase semiconductor-membrana celular y que permitirían explicar la acción de estas. NP. En concreto, se analizaron los efectos sobre un sistema biológico de interacciones de tipo entrópico, la naturaleza semiconductora del ZnO y la existencia de defectos específicos en el sólido. A partir de estos procesos fisicoquímicos,The application of nanotechnology, specifically of nanoparticles (NPs), in fields such as medicine, environmental remediation, and agriculture, requires knowledge and understanding of the interactions occurring between biological systems and NPs. It is, therefore, necessary to undertake the study of the nano-biointerface. Based on the results obtained in studies on the antifungal and antibacterial capacity of the zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs), a review is presented of certain physicochemical phenomena that might occur at the semiconductor-cellmembrane interface and that would allow explaining the action of these NPs. Specifically, analysis was made of the effects on a biological system of entropic-type interactions, the semiconductor nature of ZnO and the existence of specific defects in the solid. Based on these physicochemical processes, qualitative models were structured of mechanisms that would explain the effects of the presence of ZnO-NPs on cultures of various fungi (Omphalia sp., Colletotrichum sp., and Phoma sp.), their growth inhibition, and the alteration of their ultrastructure, as well as on Escherichia coli bacteria, whose growth was inhibited up to ⁓70% reaching an MIC50 of 30.40 µg/mL without incidence of UV radiation
Regiospecific synthesis and electrochemical study of two water-soluble C60 carboxylic derivatives
No full textEn este trabajo reportamos una nueva metodología para la síntesis de hexaaductos ecuatoriales de malonato altamente simétricos de fullereno C60. Esta metodología sintética se basa en una serie de reacciones de protección y desprotección que permiten la obtención de un fullereno [60] funcionalizado con seis malonatos simétricamente posicionados. lo que redujo permitió los tiempos de síntesis y evitó el uso de métodos de separación extraordinarios y complejos, como es el caso de la cromatografía líquida de alta eficiencia (high-performance liquid chromatography
HPLC). Mediante esta metodología se obtuvieron los aductos carboxílicos de fullereno 6 (tetraducto ecuatorial octacarboxílico de C60), del cual no se encontró informe en la literatura, y 8 (aducto hexakis ecuatorial dodecacarboxílico de C60). Además del trabajo sintético, las propiedades electrónicas de los compuestos principales fueron caracterizadas por UV-Vis y estudios de voltamperometría cíclica. Los aductos de fullereno reportados muestran varios procesos redox reversibles cuyas transferencias electrónicas son controladas por difusión.We report a new methodology for the synthesis of two highly symmetric equatorial malonate hexaadducts of C60 fullerene. The synthetic methodology is based on a series of protection and deprotection steps that allow the preparation of a fullerene [60] functionalized with six symmetrical positioned malonate addends without using complicated and expensive separation techniques (highperformance liquid chromatography, HPLC) or long reaction times. This methodology allowed us to prepare the carboxylic adducts 6 (equatorial octacarboxylic tetraadduct of C60) and 8 (equatorial dodecacarboxylic hexakisadduct of C60). As far as we now, compound 6 has not yet been reported. We also studied the electronic properties of the main compounds by UV-Vis spectroscopy and cyclic voltammetry (CV). The reported fullerene adducts exhibited several reversible reduction processes whose electron transfers are controlled by diffusion
Activity patterns of medium and large mammals in two savanna ecosystems in the Colombian Llanos
No full textA pesar de que las sabanas neotropicales han sido sometidas a procesos continuos de transformación del paisaje (por ejemplo, la agricultura, la industria de petróleo, gas e hidrocarburos), muy poco se sabe sobre la ecología e historia natural de grupos biológicos importantes como los mamíferos terrestres, y la información asociada con los aspectos comportamentales de las especies de mamíferos que habitan estos ecosistemas es especialmente escasa. El objetivo del estudio fue describir los patrones de actividad de mamíferos medianos y grandes en dos ecosistemas de sabana de los Llanos colombianos. Se instalaron 60 cámaras trampa en los dos ecosistemas durante 35 días (2100 días-cámara). Se describieron los patrones de actividad de nueve especies predominantemente nocturnas. No se encontraron diferencias en las distribuciones circadianas de mamíferos entre ecosistemas. Cuniculus paca Linnaeus 1758 y Dasyprocta fuliginosa Wagler 1832 mostraron patrones de exclusión explicados probablemente por la competencia, en tanto que otras especies como Tamandua tetradactyla Linnaeus 1758 y Myrmecophaga tridactyla Linnaeus 1758 mostraron patrones de actividad similares. Se destaca la importancia de las sabanas para la conservación de estas especies y se discute la relevancia de los estudios sobre patrones de actividad para la ecología y conservación de mamíferos en las sabanas neotropicales.Neotropical savannas have undergone continuous processes of landscape transformation (e.g., agriculture, oil, gas, and hydrocarbon industry) and very little is known about the ecology and natural history of key biological groups such as terrestrial mammals while the information on behavioral aspects of mammalian species in these ecosystems is very scarce. Here, we aimed to describe the activity patterns of medium and large mammals in two savanna ecosystems in the Colombian Llanos. A set of 60 camera traps was installed in the two ecosystems for 35 days (2100 camera days). We described the activity patterns of nine predominantly nocturnal species. We found no difference in circadian distributions of mammals between ecosystems. Cuniculus paca Linnaeus 1758 and Dasyprocta fuliginosa Wagler 1832 showed patterns of exclusion probably due to competition whereas other species like Tamandua tetradactyla Linnaeus1758 and Myrmecophaga tridactyla Linnaeus 1758 displayed similar activity patterns. We highlight the importance of savannas for the conservation of these species and discuss the relevance of studies on activity patterns for mammal ecology and conservation in Neotropical savannas
On the coupling of vector fields to the Gauss-Bonnet invariant
No full textLos modelos inflacionarios que incluyen campos vectoriales han despertado una gran interés durante la última década. Este interés se debe al hecho de que estos campos podrán contribuir, o incluso ser totalmente responsables, de la perturbación en la curvatura impresa en la radiación cósmica de fondo. Sin embargo, la necesaria ruptura de la invariancia conforme del campo vectorial durante inflación no está exenta de problemas. En los últimos años se ha mostrado que surgen una serie de inestabilidades que ponen en peligro la coherencia de la teoría cuando la invariancia conforme se rompe mediante un acoplamiento no mínimo a la gravedad. En este artículo consideramos un campo vectorial masivo, no mínimamente acoplado a la gravedad a través de la invariante Gauss-Bonnet, e investigamos si el campo vectorial puede desempeñar el rol de curvatón al tiempo que evade la aparación de inestabilidades y preserva la isotropía a gran escala.Inflationary models including vector fields have attracted a great deal of attention over the past decade. Such an interest owes to the fact that they might contribute to, or even be fully responsible for, the curvature perturbation imprinted in the cosmic microwave background. However, the necessary breaking of the vector fields conformal invariance during inflation is not without problems. In recent years, it has been realized that a number of instabilities endangering the consistency of the theory arise when the conformal invariance is broken by means of a non-minimal coupling to gravity. In this paper, we consider a massive vector field non-minimally coupled to gravity through the Gauss-Bonnet invariant, and investigate whether the vector can play the role of a curvaton while evading the emergence of instabilities and preserves the large-scale isotropy
Flavor chemistry and bioactivity studies on sweet cucumber (Solanum muricatum) pulp fruit
No full textLos compuestos volátiles activos olfativamente en el aroma de la fruta del pepino dulce (Solanun muricatum) se extrajeron mediante la técnica deextracción de aroma asistido por disolventes (solvent-assisted flavor evaporation, SAFE), se analizaron por cromatografía de gases acoplada a olfatometría (CGO), y cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG/EM) y se compararon con estándares. Los compuestos con más influencia en el aroma de la fruta se diferenciaron mediante el análisis por dilución del extracto de aroma (aromaextract dilution analysis, AEDA). Con base en el cálculo del valor de la actividad del olor (odor activity value, OAV) se identificaron como compuestos de impacto de la fruta el E-6-nonenal (nota acuosa), el E-2-nonenal (nota verde-pepino), el hexanal (nota verde), el nonanal (nota verde-pepino) y la 1-penten-3-ona (nota etérea). También se estudiaron in vitro algunas de las propiedades biofuncionales de la fruta: la actividad antihipertensiva mediante la inhibición de la enzima convertidora de angiotensina-I(ECA-I) y la actividad antihipercolesterolémica con base en la inhibición de la 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A (HMG-CoA) reductasa. Se encontró que la fruta presenta una actividad inhibitoria de la ECA-I promisoria (IC50=3,72 ± 0,19 ppm), ya que se obtuvo un valor mucho menor que el obtenido para el control positivo (lisinopril). También se evidenció con el tiempo que el extracto de la fruta inhibió la actividad de la HMG-CoA reductasa con una cinética comparable a la del control positivo (pravastatina). Con estos resultados, la fruta de S. muricatum se convierte en una candidata potencial para el desarrollo de alimentos funcionales.Odor-active volatile compounds of sweet cucumber(Solanum muricatum) fruit were extracted by using the solvent-assisted flavor evaporation (SAFE) technique and analyzed, by gas chromatography coupled to olfactometry (GC-O) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), and compared with standards. The most relevant compounds in the aroma of this fruit were determined by the aroma extract dilution analysis (AEDA) technique. Based on the odor activity value (OAV) the following key-aroma compounds were identified: (E)-6-nonenal (aqueous odor note), (E)-2-nonenal (green, cucumber-like odor note), hexanal (green odor note), nonanal (green, vegetable odor note), and 1-penten-3-one (ethereal note). Some biofunctional properties of the fruit were studied in vitro. Antihypertensive and anti-hypercholesterolemic activities were measured by using the angiotensin-converting enzyme inhibition (ACE-I) and the 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase inhibition assays, respectively. The fruit exhibited a promising ACE-I inhibitory activity (IC50=3.72 ± 0.19 ppm) but lower than that of the positive control (lisinopril). The fruit extract inhibited the activity of the HMG-CoA reductase over time with similar kinetics to the positive control (pravastatin). Based on these results, S. muricatum fruit could be considered a potential candidate for the development of functional foods
Population density of the Red-ruffed fruitcrow (Pyroderus scutatus) in the Otún Quimbaya Wildlife Sanctuary, Colombia
No full textLa estimación de la abundancia de una especie aporta directamente a la comprensión de su estado de conservación. La medición de este parámetro en un primer momento (T0) es un referente para entender la dinámica de las poblaciones y poder inferir su viabilidad en paisajes transformados. Los bosques andinos y subandinos en Colombia han sido altamente intervenidos, pero la cuenca del río Otún es una de las zonas que aún tiene bosques extensos y relativamente continuos. Además, existen allí varias áreas protegidas de carácter nacional, regional y privado. En este territorio se encuentra una de las únicas poblaciones aparentemente abundantes del toro de monte (Pyroderus scutatus), especie en riesgo de extinción en Colombia (categoría vulnerable) por la reducción y fragmentación de su hábitat. Con el objetivo de generar información de base para determinar el estado de conservación de la especie, especialmente en el Santuario de Fauna y Flora Otún Quimbaya (SFFOQ), estimamos su densidad poblacional con el método de muestreo por distancia con transectos lineales. Calculamos la densidad poblacional de P. scutatus para el área protegida del SFFOQ en 64,48 individuos/km2 (IC95%: 39,74 – 104,61, CV=24,23 %), con una abundancia total de 315 individuos (IC95%: 194 - 512). Allí el tipo de ecosistema encontrado se extiende fuera de sus límites, hasta 12.000 ha relativamente continuas, que podrían hacer parte del área usada por esta población; no obstante, se necesitan registros de su presencia y mediciones de abundancia en toda la zona para estimar su área de ocupación en ella.The estimation of the abundance of a species contributes directly to the understanding of its conservation status. The measurement of this parameter at first (T0) is a benchmark for understanding the dynamics of populations and being able to infer their viability in transformed landscapes. Sub-Andean forests in Colombia have been heavily intervened, but the Otún river basin is one of the areas that still has extensive and relatively continuous forests. In addition, there are several national, regional and private protected areas. In this territory there is one of the only apparently abundant populations of the mountain bull (Pyroderus scutatus), a species at risk of extinction in Colombia (vulnerable category) due to the reduction and fragmentation of its habitat. In order to generate baseline information to determine the conservation status of the species, especially in the Otún Quimbaya Fauna and Flora Sanctuary (SFFOQ), we estimated its population density using the line transect distance test method. We calculated the population density of P. scutatus for the SFFOQ protected area at 64.48 individuals/km2 (95% CI: 39.74 – 104.61, CV=24.23%), with a total abundance of 315 individuals (95% CI %: 194 - 512). There, the type of ecosystem found extends outside its limits, up to 12,000 relatively continuous ha, which could be part of the area used by this population; however, records of its presence and measurement of abundance throughout the area are needed to estimate its area of occupancy in i
New Records of Pucciniaceae (Pucciniales, Fungi) for Colombia
No full textEl objetivo del estudio es presentar y confirmar nuevos registros de Pucciniaceae provenientes de diferentes regiones de Colombia en las familias botánicas Amaranthaceae, Asteraceae, Lamiaceae, Loranthaceae y Poaceae, depositadas en el Museo Micológico de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Se destacan seis nuevos registros: Puccinia esclavensis var. esclavensis, Puccinia humahuacensis, Puccinia improcera, Puccinia porphyretica, Puccinia viatica y Uromyces socius y tres nuevos géneros de hospedantes parasitados por royas en el país. Estos resultados permiten ampliar el conocimiento de la diversidad de royas en Colombia y obtener información de la distribución geográfica de las especies.We present here new records and first confirmation of Pucciniaceae species from different regions of Colombia belonging to the botanical families Amaranthaceae, Asteraceae, Lamiaceae, Loranthaceae and Poaceae deposited in the Museo Micológico at Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín(MMUNM). Six new records for the Pucciniales biota are highlighted: Puccinia esclavensis var. esclavensis, Puccinia humahuacensis, Puccinia improcera, Puccinia porphyretica, Puccinia viatica,and Uromyces socius, as well as three new genera of hosts parasitized by the rust in the country. These results enable a better knowledge of rust fungi diversity in Colombia and offer information on the geographical distribution of the species
New nomenclatural proposals in Melastomataceae and additions to the family in the Catalog of the Flora of Colombia
No full textEl Catálogo de Plantas y Líquenes de Colombia (CPLC) es la principal referencia de la flora del país, por lo que es importante actualizarlo. Con base en una revisión de herbarios regionales y colecciones de América del Norte, proponemos nuevos sinónimos, registros de especies y extensiones de distribución de Melastomataceae para Colombia. En total, brindamos 75 nuevos registros de especies para el país y establecimos 23 nuevos sinónimos asociados a los géneros Adelobotrys , Axinaea , Blakea , Henriettea y Miconia , complementando la distribución por departamento y elevación del 29% de las especies de Melastomataceae presentes en la CPLCThe Catalog of Plants and Lichens of Colombia (CPLC) is the main reference of the country’s flora, so it is important to update it. Based on a review of regional herbariums and North American collections, we propose new synonyms, species registration, and distribution extensions of the Melastomataceae for Colombia. In total, we provided 75 new species records for the country and established 23 new synonyms associated with the genera Adelobotrys, Axinaea, Blakea, Henriettea, and Miconia complementing the distribution by department and elevation of 29% of the Melastomataceae species present in the CPLC
