Ciencia y Tecnología Agropecuaria (E-Journal)
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Efecto del reemplazo parcial del heno Dichanthium spp. por follaje de Guazuma ulmifolia sobre la ingesta, la digestibilidad y los metabolitos sanguíneos de corderos de pelo
Extensive livestock management is a common practice in the dry tropics. However, summer conditions can cause high fiber and low protein concentrations, even in grasses adapted to tropical soils, such as Angleton (Dichanthium spp.), widely used in producing small ruminants. On the other hand, Guacimo (Guazuma ulmifolia) is a tree that overcomes high temperatures and hydric stress. This research evaluated the effect of replacing Angleton with four foliage levels of Guacimo on hair lambs’ intake, digestibility, and blood metabolites. Twelve male hair lambs with an average of 22.0 ± 1.3 kg of body weight were used in an experimental 4 × 4 square design. Treatments were as follows: 100 % Angleton hay; 85 % Angleton hay + 15 % Guacimo foliage; 70 % Angleton hay + 30 % Guacimo foliage, and 55 % Angleton hay + 45 % Guacimo foliage. Dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP), and neutral detergent fiber (NDF) intake, as well as CP digestibility and glucose concentrations, increased linearly as the level of Guacimo rose (P > 0.05). Guacimo foliage improves intake, blood metabolites, and in vivo digestibility of DM and can be used to replace part of the hay in lamb rations.La ganadería extensiva es una práctica común en los trópicos secos. Sin embargo, las condiciones de verano pueden provocar una alta concentración de fibra y una baja concentración de proteína en gramíneas adaptadas a suelos tropicales como el Angleton (Dichanthium spp.), especie utilizada en la producción de pequeños rumiantes. Por otro lado, el Guácimo (Guazuma ulmifolia) es un árbol que supera las altas temperaturas y el estrés hídrico. El objetivo de esta investigación fue evaluar la sustitución de Angleton por cuatro niveles foliares de Guácimo sobre la ingesta, la digestibilidad y los metabolitos sanguíneos en corderos de pelo. Se utilizaron doce corderos de pelo machos con 22,0 ± 1,3 kg de peso corporal en un diseño experimental de 4 × 4. Los tratamientos fueron: 100 % heno de Angleton; 85 % heno de Angleton + 15 % follaje de Guácimo; 70 % heno de Angleton + 30 % follaje de Guácimo; y 55 % heno de Angleton + 45 % follaje de Guácimo. La ingesta de materia seca (MS), materia orgánica (MO), proteína cruda (PC) y fibra de detergente neutro (FDN), así como la digestibilidad de proteína bruta y las concentraciones de glucosa, aumentó linealmente a medida que incrementó el nivel de Guácimo (P > 0,05). El follaje de Guácimo mejoró la ingesta, los metabolitos sanguíneos y la digestibilidad in vivo de la MS, por lo que puede usarse para reemplazar parte del heno en dietas para corderos
Efecto de diferentes formulaciones de recubrimiento con proporción de mezcla polisacárido/proteína para la conservación de lulo (Solanum quitoense L)
The fruit and vegetable sector faces problems related to poor postharvest handling, which generates high percentages of losses. Lulo (Solanum quitoense), a highly desirable Andean fruit in the national and international market, has a climacteric physiology that accelerates its metabolism and decreases its shelf life; for this reason, the development of edible coatings from biopolymeric materials has been promoted. The objective of the research was to compare the effect of different coating formulations based on polysaccharides (pectin or hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)) and protein (gelatin) on weight loss (%), color index and firmness (N) in lulo. The fruits were selected, conditioned and distributed in nine (9) treatments with proportions 75/25 %, 50/50 %, 25/75 % and 100 % of total biopolymers (3 % w/v) and uncoated fruits as control. All were stored for 15 days under ambient conditions (18.84 ± 1.07 °C and 51.33 ± 4.55 % relative humidity (RH)). The results indicated that T2 (50/50 % pectin/gelatin) presented the lowest weight loss (9.654 ± 0.9 %) for the last day of evaluation and was reduced by 16.40 % with respect to the control, preserved color (9.909 ± 0.3) and maintained fruit firmness (26.879 ± 4.0 N). This showed a better synergistic effect between the protein and the polysaccharide on fruit properties, thus becoming a viable and applicable alternative for conservation and its contribution to reducing postharvest losses.El sector hortofrutícola enfrenta problemáticas relacionadas con el mal manejo poscosecha, lo que genera altos porcentajes de pérdidas. El lulo (Solanum quitoense), fruto andino altamente apetecible en el mercado nacional e internacional, presenta una fisiología climatérica que acelera su metabolismo y disminuye su vida útil, por tal motivo, se ha impulsado el desarrollo de recubrimientos comestibles a partir de materiales biopoliméricos. El objetivo de la investigación fue comparar el efecto de diferentes formulaciones de recubrimientos a base de polisacáridos (pectina o hidroxipropilmetilcelulosa (hpmc)) y proteína (gelatina) sobre la pérdida de peso (%), índice de color y firmeza (n) en lulo. Los frutos fueron seleccionados, acondicionados y distribuidos en nueve (9) tratamientos con proporciones 75/25 %, 50/50 %, 25/75 % y 100 % del total de biopolímeros (3 % p/v) y frutos sin recubrimiento como control. Todos se almacenaron durante 15 días en condiciones ambientales (18,84 ± 1,07 °C y 51,33 ± 4,55 % de humedad relativa (hr)). Los resultados indicaron que T2 (50/50 % pectina/gelatina) presentó la menor pérdida de peso (9,654 ± 0,9 %) para el último día de evaluación y se redujo en 16,40 % respecto al control, preservó el color (9,909 ± 0,3) y mantuvo la firmeza del fruto (26,879 ± 4,0 n). Lo anterior permitió evidenciar un mejor efecto sinérgico entre la proteína y el polisacárido sobre las propiedades del fruto, convirtiéndose así en una alternativa viable y aplicable para la conservación y su contribución en la disminución de las perdidas poscosecha
Sustentabilidad productiva de la instalación de sistemas silvopastoriles: una revisión sistemática basada en la realidad de Perú y Colombia
Most of the world's livestock is developed in open field or monoculture systems, which generates economic and environmental losses, such as soil erosion, loss of biodiversity of flora and fauna, low meat and milk production, and less monetary income. Faced with this situation, there are sustainable alternatives for livestock production, which are friendly to the environment, being silvopastoral systems. That is why, in this review, it is proposed to analyze the productive sustainability of the installation of silvopastoral systems, placing greater emphasis on the floristic composition of plots with silvopastoral systems in Peru and Colombia, as a case study. The information review was based on the PRISMA statement considering inclusion and exclusion criteria. Comparisons were made of pasture production and quality, productivity of dairy and fattening cattle, social and environmental opportunities, and the floristic composition of such silvopastoral systems. The installation of silvopastoral systems increases the productive yields of pastures (dry matter, digestibility and protein), of animals such as greater milk and meat production, and greater biodiversity of forage species. In both countries it is observed that the implementation of these systems has improved opportunities for producers dedicated to livestock due to the beneficial economic, environmental and social impacts that they provide. In this sense, it is a challenge for scientists, governments and entities involved in sustainable systems to continue looking for new viable alternatives and validate them for livestock production.La mayor parte de la ganadería a nivel mundial se viene desarrollando en sistemas a campo abierto (sca) o monocultivos, la cual genera pérdidas económicas y ambientales, así como erosión de suelos, pérdida de biodiversidad de flora y fauna, baja producción de carne y leche, y menos ingresos monetarios. Frente a esta situación, existen alternativas sostenibles y sustentables de producción pecuaria que son amigables con el medioambiente, como los sistemas silvopastoriles (ssp). Por lo que, en esta revisión, se plantea analizar la sustentabilidad productiva de la instalación de ssp, al hacer un mayor énfasis en la composición florística de parcelas con ssp en Perú y Colombia, como estudio de caso. La revisión de información fue basada en la declaración Prisma, considerando criterios de inclusión y exclusión, se realizaron comparaciones de producción y calidad del pasto, productividad del ganado lechero y de engorde, oportunidades sociales y ambientales y la composición florística de tales ssp. La instalación de ssp incrementa los rendimientos productivos de los pastos (materia seca, digestibilidad y proteína) y de los animales, como mayor producción de leche y carne, y mayor biodiversidad de especies forrajeras. Además, en ambos países se observa que la implementación de estos sistemas ha mejorado las oportunidades para los productores dedicados a la ganadería, por los beneficiosos impactos económicos, ambientales y sociales que estos brindan. En ese sentido, es un reto para los científicos, gobiernos y entidades involucradas en sistemas sostenibles para seguir buscando nuevas alternativas viables y validarlas para la producción ganadera
Perfil metabólico de vacas lactantes F1 Holstein × Cebú a pastoreo suplementadas con dos fuentes de nitrógeno no proteico
Pastures dedicated to cattle production in Venezuela have a low crude protein concentration. One of the nutritional strategies to correct the forage protein deficit is using non-protein nitrogen in the diet. To evaluate the effect of two non-protein nitrogen sources on the metabolic profile of lactating dairy cows, 31 F1 Holstein × Zebu multiparous cows averaging 419 ± 46 kg body weight and 17.1 ± 3.3 kg milk·animal·d-1 were randomly assigned to two treatments for 91 days: 1) 59 g·animal-1·d-1 of urea and 2) 64 g·animal-1·d-1 of Optigen II® as slow-release urea (SRU). The animals were grazing (2.12 AU·ha-1) on Urochloa decumbens, U. humidicola, and U. brizantha (7.98-9.61 % CP) and supplied with 4 kg·animal·d-1 of concentrate (15 % CP), and 108, 60, and 108 g·animal·d-1 of mineral, molasses, and bypass fat, respectively. Glucose, total protein, albumin, cholesterol, urea, and β-hydroxybutyrate concentrations, aspartate aminotransferase, and gamma-glutamyl transferase activities were determined in blood serum samples every 28 days. ANOVA analyzed data in a completely randomized design with repeated measures. There were no differences among treatments in the parameters investigated; however, collecting time influenced all of them. No treatment × time interactions were found except for albumin concentration, higher in urea at day 0. The results indicate that under the conditions assayed in the present work, Optigen II® offers no advantage over urea concerning blood indicators of energy and protein metabolism and hepatic functionality in dairy cows.Los pastos dedicados a la producción ganadera en Venezuela tienen una baja concentración de proteína cruda. Una de las estrategias nutricionales para corregir el déficit de proteína del forraje es el uso de nitrógeno no proteico en la dieta. Con el objetivo de evaluar el efecto de dos fuentes nitrógeno no proteico sobre el perfil metabólico de vacas lecheras lactantes, 31 vacas F1 Holstein × Cebú multíparas con promedios de 419 ± 46 kg de peso vivo y 17,1 ± 3,3 kg leche/animal·d-1 se asignaron de forma aleatoria a dos tratamientos durante 91 días: 1) 59 g·animal·d-1 de urea y 2) 64 g·animal·d-1 de Optigen II® como fuente de urea de degradación lenta (UDL). Los animales pastaron (2,12 AU·ha-1) en Urochloa decumbens, U. humidicola y U. brizantha (7,98-9,61 % PC); adicionalmente, se les suministraba 4 kg·animal·d-1 de alimento concentrado (15 % PC) y 108, 60 y 108 g·animal·d-1 de mineral, melaza y grasa sobrepasante, respectivamente. Cada 28 días se determinó en suero sanguíneo las concentraciones de glucosa, proteínas totales, albúmina, colesterol, urea, β-hidroxibutirato, y la actividad de las enzimas aspartato aminotransferasa y gamma-glutamil transferasa. Los datos se analizaron mediante ANAVAR bajo un diseño completamente al azar con medidas repetidas. No hubo diferencias entre los tratamientos en las variables estudiadas; sin embargo, el tiempo de muestreo influyó en todas ellas. No se observaron interacciones tratamiento × tiempo, excepto para la concentración de albúmina, que fue mayor en urea en el día 0. Los resultados obtenidos indican que bajos las condiciones experimentales del presente trabajo, Optigen II® no ofrece ventajas adicionales sobre la urea con respecto a los indicadores sanguíneos del metabolismo energético y proteico y de la funcionalidad hepática en vacas lecheras.
La teoría del actor-red: una herramienta para la comprensión de la conservación de los maíces locales en la región Frailesca, Chiapas, México
The conservation of local maize (CLM) in the Frailesca region, Chiapas, Mexico interacts with a growing technological materiality. However, there are scarced studies to understand the dynamics of socio-material networks that shape it. Therefore, the objective of this research is to assess the potential of the Actor-Network Theory (ANT) to understand the socio-technical complexity of the CLM. Based on its methodological perspective, "following the actors", 33 interviews were conducted with farmers who conserve local corn in three ejidos in the region to describe and understand, based on their explanations, the connections and mediations between diverse entities. The result demonstrates the potential of the ANT to value the socio-technical complexity of the CLM given through associations and reassociations in conservation practice. In particular, with technical objects, which together with other entities of any nature influence the stability of the CLM in the face of growing tensions to preserve the basis of peasant subsistence. It is thus concluded that the socio-technical analysis of the CLM contributes to the understanding of its transformations and displacements in a region impacted by agricultural modernization. In addition, it is necessary to deepen the usefulness of the ANT to propose heterogeneous configurations of humans and non-humans in favor of the sustainability of the CLM.La conservación de los maíces locales (CML) en la región Frailesca, Chiapas, México, interactúa con una creciente materialidad tecnológica, sin embargo, son escasos los estudios para comprender la dinámica de redes sociomateriales que la conforman. Por eso, el objetivo de esta investigación es valorar el potencial de la teoría del actor-red (TAR) para comprender la complejidad sociotécnica de la cml. A partir de su perspectiva metodológica, “seguir a los actores”, se realizaron 33 entrevistas a campesinos que conservan maíces locales en tres ejidos de la región para describir y entender, a partir de sus explicaciones, las conexiones y las mediaciones entre entidades diversas. El resultado demuestra el potencial de la tar para valorar la complejidad sociotécnica de la cml dada a través de asociaciones y reasociaciones en la práctica de conservación. En particular, con objetos técnicos que, junto a otras entidades de cualquier naturaleza, influyen en la estabilidad de la CML frente a las tensiones crecientes para preservar la base de la subsistencia campesina. Se concluye que el análisis sociotécnico de la cml aporta a la comprensión de sus transformaciones y desplazamientos en una región impactada por la modernización agrícola; además que se necesita profundizar en la utilidad de la tar para proponer configuraciones heterogéneas de humanos y no humanos a favor de la sustentabilidad de la CML
Competitividad de las empresas exportadoras de flores cortadas desde Colombia en el mercado de Estados Unidos de América, 2000-2019
Colombia is the leading foreign supplier of cut flowers to the United States, with 65 % share of U.S. imports of this product in 2019. Colombia has exported cut flowers to de United States for more than three decades, and it is also the world´s second largest exporter of the product. These facts highlight the strategic importance to the Colombian economy of maintaining its competitiveness as for the exporter companies and identify international competitors that could threat the economic position of the Colombian industry. The goal of this empirical study was to estimate the relative export advantage and competitiveness of Colombian cut flowers in the U.S. market and that of its main competitors, during the period from 1992 to 2019 through the technique of Constant Market Share. The indices obtained show that Colombia and Ecuador are currently on par of export advantage, with scores of 4.4 % and 4.5 %, respectively, so the competitiveness of exports has been positive for both countries. Colombia has an opportunity to improve its competitiveness aggregating value to exports, strengthening the link between export oriented growers and the distributors of the product in the destination market, as well as adapting to the dynamics of the retailers in the U.S. market.Las flores de corte provenientes de Colombia al mercado norteamericano alcanzaron una participación del 65 % en 2019, confirmando la posición del país como el principal proveedor en dicho mercado por tres décadas y como el segundo exportador a nivel mundial. Con ello, se pone de relieve la importancia estratégica de mantener la competitividad de las empresas del sector exportador de flores de corte y se identifica a los competidores internacionales con condiciones similares, los cuales podrían amenazar el liderazgo mantenido hasta hoy. El objetivo en este ejercicio empírico fue estimar la ventaja relativa de exportación y la competitividad de las flores de corte colombianas y la de sus competidores en el mercado norteamericano, durante el periodo de 1992 a 2019, con la aplicación de la técnica de participación constante de mercado. Los índices obtenidos mostraron que actualmente Colombia y Ecuador están a la par en ventaja exportadora, con 4,4 % y 4,5 %, respectivamente, por lo que la competitividad de las exportaciones ha sido positiva para ambos países. Con base en lo anterior, se perfila para Colombia la oportunidad de mejorar su competitividad mediante la adición de valor agregado a las exportaciones, a través del fortalecimiento de la vinculación de los productores exportadores con los eslabones distribuidores en el mercado destino, así como la adaptación a la dinámica del mercado minorista
Evaluación fisicoquímica de frutos del germoplasma de guayaba conservado en Agrosavia, Colombia
The guava (Psidium guajava) is a species of economic importance in different countries of the world, especially to produce edible fruits, with a high content of vitamin C and ease for agro-industrial transformation. AGROSAVIA’s Colombian Guava Collection safeguards part of the diversity of this species and some related ones. However, there are partial studies that limit the potential use. Therefore, the goal of this study was to evaluate and characterize the physicochemical variables of the fruits, seeking to identify accessions with attributes of interest to strengthen the Colombian fruit sector. For this, 29 descriptors (17 quantitative and 12 qualitative) were evaluated in fruits of the 41 accessions that are part of the collection. The information obtained was subjected to a Principal Component Analysis and a Multiple Correspondence Analysis. It was found that the evaluated germplasm is characterized by having convex-shaped fruits with a neck, pink pulp with granular texture, predominantly green color in the epicarp, oblique peduncle insertion, oblong-shaped seeds and apex shape of the fruit with navel on the polar axis. In quantitative analyses, 20 accessions presented pulp percentage between 97 % and 99 %, the content of total soluble solids of the evaluated population fluctuated between 4.3 and 10.5 °Brix; the ratio of vitamin C was of 28.3 to 208.26 mg /100 g of sample, and fruit weight was between 18.84 and 363.53 g, being genotypes 25, 33 and 36 promising materials for further studies.El guayabo (Psidium guajava) es una especie de importancia económica en diferentes países del mundo, especialmente por la producción de frutos comestibles, su alto contenido de vitamina C y su maleabilidad para la transformación agroindustrial. La Colección Colombiana de Guayaba conservada en Agrosavia resguarda la variabilidad de esta especie y algunas relacionadas, no obstante, se tienen estudios parciales que limitan el potencial de su uso. El objetivo fue evaluar y caracterizar las variables fisicoquímicas del fruto en busca de identificar accesiones con atributos de interés agroindustrial. Para ello se evaluaron 29 descriptores (17 cuantitativos y 12 cualitativos) en frutos de las 41 accesiones que componen la colección. La información obtenida fue sometida a un análisis de componentes principales y a otro de correspondencia múltiple. En los análisis cualitativos se encontró que el germoplasma evaluado se caracteriza por tener frutos de forma convexa con cuello, pulpa de color rosado con textura granulosa, color verde predominante en el epicarpio, inserción de pedúnculo oblicua, semillas de forma oblonga y forma de ápice y fruta con ombligo en el eje polar. En los análisis cuantitativos, 20 accesiones presentaron porcentajes de pulpa entre el 97 % y el 99 %, donde el contenido de sólidos solubles totales de la población evaluada fluctuó entre 4,3 y 10,5 °Brix; la relación de vitamina C osciló entre 28,3 y 208,26 mg/100 g de muestra y el peso del fruto estuvo entre 18,84 y 363,53 g, siendo las accesiones 25, 33 y 36 seleccionadas como promisorias
Monitoreo de cultivos bajo invernadero utilizando tecnologías 4.0
Implementing "Smart Agriculture" tools in Colombia, especially in the domain of small farmers, encounters serious difficulties. Although they represent 70,8 % of the total Agricultural Production Units (UPA), according to the National Agricultural Survey (2019), only 2,4 % of the farmers have an internet connection. It is possible to monitor variables and improve agricultural production strategies using “Internet of Things” (IoT). Therefore, this work explores using 4.0 technological tools in rural areas. Based on the LoRaFarM architecture (LoRaWAN-based Smart Farming Modular IoT Architecture), it is used an open-access IoT platform, LoRa, and LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) technologies. That way, nodes are installed in two vegetable production greenhouses in San Cristobal's town. Then, the platform allowed farmers to visualize on a control panel reading of temperature, relative humidity, light spectrum (visible, infrared, and ultraviolet), and the power supply voltage of the sensor nodes. With 5 GB of free data storage, data transmission was configured to approximately 3 km to an internet gateway. In conclusion, it is possible to link farmers to an internet node, improving technical assistance coverage. It is also possible to increase monitoring distances and cover more farmers for future work.Implementar las herramientas de la “agricultura inteligente” en Colombia, sobre todo en el dominio de los pequeños agricultores, encuentra serias dificultades. Aunque estos representan un 70,8 % del total de unidades de producción agropecuaria (upa), según la Encuesta Nacional Agropecuaria (dane, 2019), solo el 2,4 % de ellos cuenta con una conexión a internet y con el “internet de las cosas” (o IoT según sus siglas en inglés) es posible el monitoreo de variables y mejoras de las estrategias de producción agrícola. Dado lo anterior, este trabajo explora el uso de herramientas tecnológicas 4.0 en zonas rurales, donde se utilizó una plataforma IoT de acceso libre y tecnologías LoRa y LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), con referencia de arquitectura LoRaFarM (LoRaWAN-based Smart Farming Modular IoT Architecture) y también se emplearon sensores en dos invernaderos de producción de hortalizas en el municipio de San Cristóbal. Así, la plataforma permitió a los agricultores la visualización en el panel de control de lecturas de temperatura, humedad relativa del aire, espectros de luz (visible, infrarrojo y ultravioleta) y voltaje de alimentación de los nodos de sensores. La transmisión de datos se configuró a aproximadamente 3 km hasta una puerta de enlace a internet y se logró el almacenamiento de datos hasta por 5 GB. Se concluye que es posible enlazar a agricultores a un nodo de internet, mejorando la cobertura de la asistencia técnica y se propone aumentar las distancias de monitoreo y cubrir un número mayor de agricultores en futuros trabajos
Análisis del comercio de mango en el marco del T-MEC, un análisis de competitividad
Mangifera indica L., generally known as mango, is a product in demand throughout the world and especially in the US. The lack of knowledge of the commercial positioning within the framework of the T-MEC of the Mexican mango is a significant problem to study due to the relevance of the product. The goal of this study was to examine the commercial competitiveness of the Mexican mango within the US trade in the framework of the USMCA, through the determination of logarithmic growth rates using data exports, imports, and mango production, as well as commercial competitiveness indices during the period 1994-2020. As a methodology, a data set of production, exports, and imports in tons and dollars was documented. The sources consulted were TRADEMAP, SIAP, USDA, and FAOSTAT in the period 1994-2020 and trade competitiveness indices were calculated. The results indicate that exports grew 361%, and imports grew, but they continue to be insignificant; the indicators showed a positive situation in general, the relative trade balance index was very close to 1, the tradability index was 0.13 on average, the degree of export openness was positive in all years, imports presented in the degree of penetration values very close to 0. We conclude that the demand of the United States grows in greater proportion than the Mexican supply. Therefore, the increases in national production are expected to be absorbed by the US market, leading to a significant and sustained increase in competitiveness.
El Mangifera indica L., conocida generalmente como mango, es un producto demandado en el mundo y especialmente en Estados Unidos. El desconocimiento del posicionamiento comercial en el marco del t-mec del mango mexicano resulta una problemática significativa a estudiar, debido a la relevancia del producto. Se tiene como objetivo examinar la competitividad comercial del mango mexicano dentro del comercio estadounidense en el marco del t-mec, determinando tasas de crecimiento logarítmicas usando exportaciones, importaciones, índices de competitividad comercial y producción del mango de 1994 al 2020. Como metodología, se documentaron datos de producción, exportaciones e importaciones en toneladas y dólares. Se consultaron fuentes como Trademap, siap, usda y fao de 1994 al 2020 y se calcularon índices de competitividad comercial. Los resultados señalan que las exportaciones crecieron 361 %, las importaciones crecieron, pero continúan siendo poco significativas; los indicadores demostraron positividad general, el índice de la balanza comercial relativa fue cercano a 1, el índice de transabilidad fue de 0,13 en promedio, el grado de apertura exportadora fue positivo en dicho periodo y las importaciones presentaron en el grado de penetración valores cercanos a 0. Así, se concluye que la demanda de los Estados Unidos crece en mayor proporción que la oferta mexicana. A futuro, los aumentos de producción nacional serán absorbidos por el mercado estadounidense, por lo que se prevé un aumento significativo y sostenido de la competitividad
Esponjas de queratina con capacidad de sorción de hidrocarburos, obtenidas a partir de residuos de la industria avícola: Esponjas de queratina con capacidad de sorción de hidrocarburos
Chicken feathers are residues from the poultry industry that are difficult to break down; they are mainly constituted by keratin, a fibrous protein rich in cysteine, disulfide bonds and hydrophobic residues. This residue can be revalued to generate sorbent materials to control oil spills that cause environmental damage. The aim is to generate keratin sponges from feathers applicable to control of oil spills that represent important environmental damage. Two methodologies for sponge synthesis were used starting from treated feathers: E1: Urea (2M), Sodium sulfite (0.125M), Sodium dodecyl sulfate (0.05M), pH= 9, 90ºC, 30 min; E2: Urea (7.75M), Sodium sulfite (0.48M), pH= 6.5, 65°C, 120 min. The solutions were dialyzed and lyophilized to achieve self-assembly by spontaneous crosslinking of keratin. In the structural characterization (FTIR-ATR) the bands of Amide A (3330 cmˉ¹), Amide-I (1616 cm-1), Amide-II (1580-1510 cm-1), Amide-III (1240 -1230 cm-1) were observed. The secondary structure was analyzed by Amide-I deconvolution; the sheet-folded-β/α-helix/β-turn conformation for E1 was 55.1/19.6/25.3% and 52.1/36.7/10.5% for E2. Differential Scanning Calorimetry showed high thermal stability with denaturation peaks at 143.5 ºC (E1) and 215 °C (E2). The sorption isotherm was fitted with the GAB equation. The sorption capacity (CSC g crude/g keratin) and retention (%´CRC) of crude oil were determined. E2 presented better values of CAC (21.22) and CRC (78 %) than E1, (CAC= 5.87, CRC= 47%). It was possible to synthesize keratin sponges with characteristics of crude oil sorbents, being an option for biomass revaluation, its application could be extended to the control of other contaminants.Las plumas de pollo son residuos de la industria avícola que se generan en grandes volúmenes, están conformadas por queratina, proteína rica en cisteína, enlaces disulfuro y residuos hidrofóbicos y su reconversión es de gran interés para diseñar biomateriales con aplicaciones ambientales. El objetivo es generar esponjas de queratina a partir de plumas aplicables en el control de derrames de crudo, los cuales representan un importante daño ambiental. Se realizaron síntesis de esponjas a partir de plumas acondicionadas: E1: urea (2 M), sulfito de sodio (0,125 M), dodecilsulfato sódico (0,05 M), pH= 9, 90 ºC, 30 min y E2: urea (7,75 M), sulfito de sodio (0,48 M), pH= 6,5, 65 ºC, 120 min. Las disoluciones se dializaron y liofilizaron logrando el re-entrecruzamiento de la queratina. En la caracterización estructural (ftir-atr) se observaron las bandas Amida-A (3330 cmˉ¹), Amida-i (1616 cm-1), Amida-ii (1580-1510 cm-1) y Amida-iii (1240-1230 cm-1). La deconvolución de Amida-i indicó que la conformación de la estructura secundaria (hoja-plegada-β/α-hélice/β-turn) para E1 fue de 55,1/19,6/25,3 % y de 52,1/36,7/10,5 % para E2. Se evidenció por calorimetría diferencial de barrido la gran estabilidad térmica (Tdesnaturalización (E1) = 143,5 ºC; (E2) = 215 °C), se determinó la isoterma de sorción de agua, se ajustó con la ecuación gab y se cuantificó la capacidad de sorción de crudo (csc, g crudo/g queratina) y de retención (% crc). Por su parte, E2 presentó un mejor desempeño de sorción de crudo (csc = 21,22, crc = 78 % que E1 (csc = 5,87, crc = 47 %) y fue posible sintetizar esponjas de queratina con buenas características sorbentes de crudo, siendo una opción para la revalorización de la biomasa y su aplicación podría extenderse al control de otros contaminantes