Biotecnia (E-Journal)
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Fitoextractos de I. sonorae, C. limetta y B. media y su potencial antidiabético
Get PDFIn Mexican traditional medicine, several herbs are used for their potential antidiabetic effects. This study aimed to investigate the mechanisms underlying the antihyperglycemic effects of I. sonorae, C. limetta, and B. media. Aqueous extracts of these herbs demonstrated a consistent reduction in postprandial blood glucose levels in healthy rats during a starch oral tolerance test. Notably, B. media and I. sonorae exhibited significant in vitro inhibitory effects against alpha-amylase activity (20.5 and 25.4 %, respectively), while B. media enhanced glucose uptake in adipocytes by 4.0-fold, which was related to the overexpression of key genes involved in insulin signaling cascade including Glut4, Irs1, and Pi3k (2.9-, 2.6-, and 3.2-fold, respectively). Furthermore, multivariate analysis highlighted that hydroxybenzoic acid hexoside and feruloylquinic acid were linked to their alpha-amylase inhibitory activity, while 17 distinct polyphenols were associated with the insulin mimetic activity. These findings propose a potential application of these herbs in the development of functional beverages with promising anti-diabetic attributes. En la medicina tradicional mexicana, diferentes hierbas son utilizadas por su potencial efecto antidiabético. Este estudio tuvo como objetivo investigar los mecanismos subyacentes a los efectos antihiperglucémicos de I. sonorae, C. limetta y B. media. Los extractos acuosos de estas hierbas demostraron una consistente reducción en los niveles postprandiales de glucosa en sangre durante una prueba de tolerancia oral al almidón. Destacando que, los extractos de B. media e I. sonorae mostraron un efecto inhibitorio significativo in vitro contra la actividad de alfa-amilasa (20.5 y 25.4 %, respectivamente), mientras que B. media aumentó 4.0 veces la internalización de glucosa en adipocitos, lo cual fue relacionado con la sobreexpresión de genes claves involucrados en la cascada de señalización de la insulina incluyendo Glut4, Irs1 y Pi3k (2.9, 2.6 y 3.2 veces, respectivamente). Además, el análisis multivariado resaltó que el ácido hidroxibenzoico hexódio y el ácido feruloilquínico fueron asociado con la actividad inhibitoria de alfa-amilasa, mientras que 17 polifenoles fueron asociados con la actividad mimética a la insulina. Estos hallazgos proponen la aplicación potencial de estas hierbas en el desarrollo de bebidas funcionales con prometedoras propiedades antidiabéticas
Síntesis de acilgliceroles estructurados con AGPI n3 en un reactor de lecho empacado con recirculación: Optimización por superficie de respuesta
Get PDFThe enzymatic esterification of n-3 PUFA and glycerol (G) catalyzed by a Candida antarctica lipase was studied in a recirculating packed-bed reactor for the synthesis of acylglycerols. An n-3 PUFA concentrate was prepared by chemical hydrolysis of Menhaden's oil followed by urea treatment. A rotatable central composition design was used to evaluate the effect of molar ratio (0.47 – 5.52 mol n-3 PUFA / mol G), temperature (28.14 – 71.86°C) and time (0.24 – 2.76 h) on the production structured acylglicerols. The analysis of variance shows that all principal factors have a significant effect in the different responses (p<0.05). It was determined through response surface methodology that around 80% of global esterification can be reached, by operating with a molar ratio of 0.5 mol PUFA/mol G, 70°C and 2.75 h. In general, models have had a good adjust to experimental data (R2>0.92) and the optimal operating conditions for the formation of the different acylglycerols produced during the esterification (MAG, DAG and TAG) can be established.Se estudió la esterificación enzimática de AGPI n-3 y glicerol (G) catalizada por una lipasa de Candida antarctica en un reactor de lecho empacado con recirculación para la síntesis de acilgliceroles estructurados. Se preparó un concentrado de AGPI n-3 por hidrólisis química de aceite de Menhaden seguido de un tratamiento con urea. Se utilizó un diseño de composición central rotable para evaluar el efecto de la relación molar (0.47 – 5.52 mol AGPI n-3 / mol G), la temperatura (28.14 – 71.86°C) y el tiempo (0.24 – 2.76 h) en la producción de acilgliceroles. El análisis de varianza mostró que los factores principales de los modelos presentaron un efecto significativo en las diferentes respuestas (p<0.05). Mediante metodología de superficie de respuesta se determinó que se puede alcanzar una esterificación global cercana a 80% al operar con una relación molar de 0.5 mol AGPI/mol G, 70°C y 2.75 h de reacción. En general, los modelos tuvieron un buen ajuste a los datos experimentales (R2>0.92) y permiten establecer las condiciones de operación óptimas para la formación de los diferentes acilgliceroles producidos durante la esterificación (MAG, DAG y TAG)
Aplicación potencial de residuos agroforestales en la adsorción de anilina
Get PDFA low-cost activated carbon based on agroforestry residues (AAC) was synthesized and characterized to remove aniline (AN), a healthy and environmentally toxic substance. The batch adsorption assays were used to assess the effect of contact time (1, 2, 6, 12, and 24 h), pH (2, 4, 6, and 8), and with 1, 5, and 10 mg/L AN concentration. The adsorption mechanism of AN on ACC and commercial carbons (GAP and PAC) was evaluated and compared through Langmuir, Freundlich, and Temkin isotherms. The results show that AN removal increases with decreasing pH, reaching a maximum removal capacity of AAC of 90 %. AAC resulted in similar efficiency to GAC > 90 % to 1 and 5 mg/L. Langmuir shows the best-fit model reaching an R2 of 0.98. These models explain that the adsorption mechanism of AN on ACC is homogeneous, and monolayer adsorption occurs, achieving a maximum capacity of 1.20 and 1.16 mg/g for ACC and PAC, respectively, with a possible endothermic mechanism suggested by Temkin. The results showed that AAC could be considered an effective and economical adsorbent in removing the AN. Se sintetizó y caracterizó carbón activado (CAA) de bajo costo a base de residuos agroforestales para la eliminación de anilina (AN), la cual es una sustancia tóxica para la salud y el medio ambiente. Se evaluó el efecto del tiempo de contacto (1, 2, 6, 12 y 24 h), pH (2 ,4 ,6 y 8) con 1, 5 y 10 mg/L de AN. El mecanismo de adsorción de AN en CAA y los carbones comerciales (CAG y CAP) fue evaluado y comparado con las isotermas de Langmuir, Freundlich y Temkin. Los resultados mostraron que la eliminación de AN aumentó con la disminución del pH, el CAA alcanzó una remoción máxima de 90 %. El CAA resultó en una eficiencia similar al CAG > 90 % a 1 y 5 mg/L. El modelo de Langmuir mostró el mejor ajuste con una R2 de 0.98. Estos modelos explican que el mecanismo de adsorción de AN sobre CAA es homogéneo, y se produce adsorción monocapa, alcanzando una capacidad, alcanzando una capacidad máxima de 1.20 y 1.16 mg/g para CAG y CAP respectivamente, con un posible mecanismo endotérmico sugerido por Temkin. El CAA podría considerarse un adsorbente eficaz y económico en la eliminación del AN.
Síntesis y caracterización de películas poliméricas compuestas de PbI2 / PVA para aplicaciones optoelectrónicas
No full textPolyvinyl alcohol/lead iodide (PVA/PbI2) composite films were synthesized with varying concentrations of PbI2 using a low-temperature, cost-effective solvent evaporation process. The structural properties of the synthesized particles were analyzed using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). XRD results revealed a predominantly crystalline nature, displaying reflection planes characteristic of the 2H polytype of lead iodide. SEM micrographs showed a hexagonal morphology with an average particle size of 13.2 µm. The optical properties of the composite films were measured using UV-Vis spectroscopy, indicating that the indirect energy band gap for pure PVA is 4.65 eV. In contrast, PVA/PbI2 films with 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 wt% PbI2 exhibited a direct transition of 5.16 eV and an indirect transition of 4.45 eV. The electrical resistance of the PVA film was measured at 4.318 × 107 Ω. Chemical analysis using Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy showed that the addition of PbI2 particles did not alter the characteristic bands of PVA, suggesting no chemical bonding between the particles and the polymer matrix. The optical and electrical properties suggest that the PVA/PbI2 composite films are promising for various optoelectronic applications. Se sintetizaron películas compuestas de alcohol polivinílico/yoduro de plomo (PVA/PbI2) con diferentes concentraciones de PbI2 utilizando un proceso de evaporación de solventes a baja temperatura y de bajo costo. Las propiedades estructurales de las partículas obtenidas fueron analizadas mediante difracción de rayos X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (MEB). Los resultados de DRX mostraron una naturaleza predominantemente cristalina, exhibiendo los planos de reflexión característicos del politipo 2H del yoduro de plomo. Las micrografías MEB mostraron una morfología hexagonal con un tamaño promedio de partícula de 13.2 µm. Los parámetros ópticos de las películas compuestas se midieron mediante espectroscopía UV-Vis, encontrándose que la brecha de energía indirecta para el PVA puro es de 4.65 eV. En contraste, las películas de PVA/PbI2 con concentraciones de 0.5, 1.0, 1.5 y 2.0 % en peso de PbI2 mostró una transición directa de 5.16 eV y una transición indirecta de 4.45 eV. La resistencia eléctrica de la película de PVA se midió en 4.32 × 107 Ω. Los análisis químicos mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) indicaron que la adición de partículas de PbI2 no modifica las bandas características del PVA, lo que sugiere la ausencia de enlaces químicos entre las partículas y la matriz polimérica. Las propiedades ópticas y eléctricas obtenidas sugieren que las películas compuestas de PVA/PbI2 tienen potencial para aplicaciones en el campo de la optoelectrónica.
Propiedades fisicas y quimicas de sustratos formulados con bagazo de agave y corteza de pino sometidos a explosión con vapor
Get PDFIn Mexico, the tequila and sawmill industries generate large volumes of agave bagasse and pine bark, which can be processed through steam explosion, allowing them to be utilized more quickly and with greater efficiency. The objective was to evaluate the physical and chemical properties of six substrates formulated with agave bagasse and pine bark, subjected to the steam explosion technique. The evaluated substrates contained different proportions of agave bagasse (BA), pine bark (CP), perlite (P), peat (T), and vermiculite (V), resulting in six treatments under a completely randomized experimental design. Physical and chemical properties were evaluated, as well as an image analysis using scanning electron microscopy. The image analysis results demonstrated that modifying the lignocellulosic matrix improves the materials' properties for use as a substrate. Significant statistical differences were found between treatments in all physical and chemical properties. The treatments (substrates) containing less than 75 % agave bagasse or pine bark showed better physical properties, which were reflected in a more favorable water retention curve, similar to the control treatment (70 % peat). En México las industrias del tequila y aserrío generan grandes volúmenes de bagazo de agave y corteza de pino; los cuales pueden ser procesados mediante la explosión con vapor, esto permite aprovecharlos en menor tiempo y con mayor utilidad. El objetivo fue evaluar propiedades físicas y químicas de seis sustratos formulados con bagazo de agave y corteza de pino, sometidos a la técnica de explosión con vapor. Los sustratos evaluados presentan diferente proporción de: bagazo de agave (BA), corteza de pino (CP), perlita (P), turba (T) y vermiculita (V), obteniendo seis tratamientos, bajo un diseño experimental completamente al azar. Se evaluaron propiedades físicas y químicas; así como un análisis de imagen con microscopia electrónica de barrido. Los resultados del análisis de imagen demuestran que la modificación de la matríz lignocelúlosica favorece las propiedades de los materiales para emplarlo como sustrato. Se presentaron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos en todas las propiedades físicas y químicas. Los tratamientos (sustratos) que presentaron una proporción menor al 75 % de bagazo de agave o corteza de pino mostraron mejores propiedades físicas que se vieron reflajadas en un mejor comportamiento en la curva de retención de agua, similar al tratamiento control (70 % turba)
Extractos vegetales en el crecimiento y concentración nutrimental de hojas de lechuga (Lactuca sativa)
Get PDFThe use of plant extracts as biostimulants is an alternative in agricultural production. The objective of this research was to evaluate the foliar spraying of aqueous extracts of nopal (Opuntia ficus-indica) and coriander (Coriandrum sativum) on the growth and nutrient concentration of lettuce leaves. Thirty-day-old seedlings were sprayed with the treatments for 28 days, in seven-day intervals. Spraying of the extracts did not modify plant height or leaf number. The nopal extract increased the concentration of P, Fe and Zn; while the coriander extract increased the concentration of N, P, Mg, Fe, Cu, Mn, B and Zn. The plant extracts evaluated had no influence on growth, but did have an influence on the concentration of nutrients in lettuce leaves.El uso de extractos vegetales como bioestimulantes, es una alternativa en la producción agrícola. El objetivo de esta investigación fue evaluar la aspersión foliar de extractos acuosos de nopal (Opuntia ficus-indica) y cilantro (Coriandrum sativum), en el crecimiento y concentración nutrimental de hojas de lechuga. Plántulas de 30 d de edad, se asperjaron con los tratamientos durante 28 días, en intervalos de siete días. La aspersión de los extractos no modificó la altura de planta, ni el número de hojas. El extracto de nopal incrementó la concentración de P, Fe y Zn; mientras que el extracto de cilantro, aumentó la concentración de N, P, Mg, Fe, Cu, Mn, B y Zn. Los extractos vegetales evaluados no tienen influencia en el crecimiento, pero sí en la concentración de nutrimentos en hojas de lechuga
Tierra de diatomea y Bauveria bassiana en matrices de alcohol polivinilico, un efecto combinado para el control de Pieris brassicae
Get PDFCabbage larvae (Pieris brassicae, Lepidoptera: Pieridae) are an important pest in organic farming; therefore, biological pest control alternatives are being sought. The effect of Beauveria bassiana (Bb) combined with diatomaceous earth (DE) in a polyvinyl alcohol flask (Bbl), as well as the combination between them (Bb+DE, BbI+DE) on P. brassicae and Galleria mellonella larvae inoculated by aspersion and immersion was evaluated. Prior to the experiment, the viability of B. bassiana was assessed and one of three commercial brands of diatomaceous earth was selected based on the shape and damage caused to G. mellonella. Radial shapes with and without edges were more common in the diatomaceous earth types, but these did not define efficacy on cuticle damage. The result showed that the Bb+DE treatment had greater damage, followed by the Bbl+DE treatment applied by aspersion. Higher mortality in G.mellonella was 70.1 % with Bb at 120h after sprinkled, while in P. brassicae, mortality reached 42.1 % with Bbl+DE; thus, it is important to highlight the importance of the inoculation method and larvae types used when effectiveness bio-trials were performed.La larva de la col (Pieris brassicae, Lepidóptera: Pieridae), es una plaga importante en la agricultura orgánica, por lo que se buscan alternativas para su control. En este estudio, se evaluó el efecto de Beauveria bassiana sola (Bb) y combinada con tierra de diatomea (TD) en matrices de alcohol polivinílico (BbI), así como la combinación entre estos (Bb+TD, BbI+TD) en larvas de P. brassicae y Galleria mellonella inoculadas por aspersión y por inmersión. Previo al experimento, se evaluó la viabilidad de B. bassiana, y seleccionó una de tres marcas comerciales de tierra de acuerdo con su forma y daño provocado en G. mellonella, donde las formas radiales con y sin borde fueron mas frecuentes en los tipos de tierra, sin embargo, estas no definieron la eficacia en daño de cutícula. El resultado mostró que el tratamiento Bb+TD tuvo mayor daño, seguido del tratamiento BbI+TD aplicados por aspersión. La mortalidad más alta en G. mellonella fue 70.1% con Bb a las 120h después de aperjado, mientras que en P. brassicae la mortalidad alcanzó 42.1% con BbI+TD, por lo que hay que destacar la importancia del método de inoculación y el tipo de larva utilizada al realizar bioensayos de efectividad
Predominancia de especies forestales y asociación de hongos fitopatógenos en árboles de la Ciudad de México
Get PDFThe objective was to determine the prevalence of forest species and identify phytopathogenic fungi in trees in CDMX. The trees were delimited in the Parque 18 de Marzo, based on the distribution of parks and gardens with native and introduced vegetation. From 2018 to 2020, diseased plant tissues were sampled and collected from tree species. The classification was through the manual of botanical species of the Valley of Mexico and the identification of fungi with taxonomic keys. We found 25 botanical families with significant differences (p≤ 0.05) in the diversity of native (39.51 %) and introduced (60.49 %) species. Leaves, shoots and branches presented leaf spots, chlorosis, cankers, death of vascular tissue, powdery mildew and rust. The degree of affectation with the highest impact on health and quality of the trees was Kirramyces epicoccoides, Aspergillus niger, Tubercularia sp. and Alternaria alternata (2.34, 2.58, 5.74 and 6.80 %, respectively). The cumulative incidence of cases registered in trees was 17.46 %. Ulmus parvifolia expressed greater epidemiological increase. A. alternata had a significant impact on population dynamics. The incidence of phytopathogenic fungi in tree species evidenced the general phytosanitary status that CDMX trees represent, which will allow establishing management measures for specific diseases.El objetivo fue determinar la prevalencia de especies forestales e identificar hongos fitopatógenos en árboles de CDMX. El arbolado se delimitó en el Parque 18 de Marzo a partir de la distribución de parques y jardines con vegetación nativa e introducida. De 2018-2020 se muestrearon especies arbóreas y se recolectó tejido vegetal enfermo, la clasificación se realizó mediante el manual de especies botánicas del Valle de México y la identificación de hongos con claves taxonómicas. Se encontraron 25 familias botánicas con diferencias significativas (p≤ 0.05) en la diversidad de especies nativas (39.51 %) e introducidas (60.49 %). Hojas, brotes y ramas presentaron manchas foliares, clorosis, cancros, muerte de tejido vascular, cenicillas y royas. El grado de afectación con mayor incidencia en sanidad y calidad del arbolado fue Kirramyces epicoccoides, Aspergillus niger, Tubercularia sp. y A. alternata (2.34, 2.58, 5.74, 6.80 %, respectivamente). La incidencia acumulada de casos registrados en arbolado fue del 17.46 %. Ulmus parvifolia expresó mayor aumento epidemiológico. A. alternata tuvo impacto significativo en la dinámica poblacional. La incidencia de hongos fitopatógenos en especies arbóreas evidenció el estatus fitosanitario general que representa el arbolado de CDMX, lo que permitirá establecer medidas de manejo de enfermedades específicas
Extracto de hojas de Prosthechea karwinskii con potencial para el tratamiento de la aterotrombosis
Get PDFProsthechea karwinskii is an orchid endemic to southeastern Mexico used in traditional medicine. It has anti-inflammatory, antioxidant and cardioprotective activity. Given the relationship between inflammation, oxidative stress, and coagulation in the development of atherothrombosis, the objective of this research was to evaluate the potential of P. karwinskii leaves extract as a possible alternative to reduce the risk of atherothrombosis. The compounds of the extract were identified by UHPLC-ESI-qTOF-MS. The content of total phenols and flavonoids was measured, as well as its antioxidant capacity (DPPH and DCFH-DA essays) and its effect on clotting times. The results showed the presence of phenolic and flavonoid compounds in the extract, as well as their antioxidant capacity. In addition, the extract prolonged clotting times, mainly thrombin, and activated partial thromboplastin times, i.e., it inhibited the intrinsic pathway of hemostasis and the conversion of fibrinogen to fibrin. These results and the background of the extract show its potential as a treatment to reduce atherothrombotic risk, as well as for other diseases whose pathogenesis involves oxidative stress and coagulation. Prosthechea karwinskii es una orquídea endémica del sureste de México empleada en la medicina tradicional, presenta actividad antiinflamatoria, antioxidante y cardioprotección. Dada la relación que existe entre la inflamación, el estrés oxidativo y la coagulación en el desarrollo de aterotrombosis, el objetivo de esta investigación fue evaluar el potencial del extracto de hojas de P. karwinskii como posible alternativa para disminuir el riesgo de aterotrombosis. Se identificaron los compuestos del extracto por UHPLC-ESI-qTOF-MS, se midió el contenido de fenoles y flavonoides totales, su capacidad antioxidante (ensayos DPPH y DCFH-DA) y su efecto en los tiempos de coagulación. Los resultados mostraron la presencia de compuestos fenólicos y flavonoides en el extracto, así como su capacidad antioxidante. Además, el extracto prolongó los tiempos de coagulación, principalmente los tiempos de trombina y de tromboplastina parcial activada, es decir, inhibió la vía intrínseca de la hemostasia y la conversión del fibrinógeno en fibrina. Estos resultados y los antecedentes del extracto muestran su potencial como tratamiento para reducir el riesgo aterotrombótico, así como para otras enfermedades cuya patogénesis involucre al estrés oxidativo y la coagulación.
Composición de gremios tróficos de invertebrados en un bosque de pino-encino en Durango
Get PDFMexico has a wide diversity of ecosystems, among which are different types of forests that cover almost 33% of the country’s territory. One of the main characteristics of these ecosystems is that they host a great diversity of organisms, including arthropods, who play an important role within these natural systems. The research was carried out in 3 sites in Pueblo Nuevo, Durango from September 2017 to March 2018. Twenty pit-fall traps and 10 necrophagous traps were used, as well as direct on-site specimen collection. A total of 18 251 organisms were collected that belonged to 20 orders and 67 families, grouped in eight trophic guilds, of which the detritivores were the most widely represented, followed by the coprophagous and the predatory. In the state of Durango there is an information void regarding the functions these organisms perform in the forests, and therefore this research study has as its main objective to evaluate trophic guilds associated with a pine - oak forest.En el territorio mexicano se encuentra una amplia diversidad de ecosistemas, dentro de los cuales podemos mencionar diferentes tipos de bosques que ocupan casi 33% del territorio nacional. Una de las características principales de estos ecosistemas es que presentan una alta diversidad de organismos, entre ellos los artrópodos quienes juegan roles importantes dentro de dichos sistemas naturales. El trabajo se realizó en 3 sitios de Pueblo Nuevo, Durango, durante septiembre 2017-marzo 2018. Se utilizaron 20 trampas pit-fall y 10 trampas necrófagas, así como muestreos directos en suelo. Se colectaron un total de 18,251 organismos pertenecientes a 20 órdenes y 67 familias, agrupados en ocho gremios tróficos, siendo los detritívoros el mejor representado, seguido de los coprófagos y depredadores. En el estado de Durango, existe un vacío de información acerca de las funciones que estos organismos realizan en los bosques, de tal manera que el presente trabajo tiene como principal objetivo evaluar los gremios tróficos asociados a un bosque de pino-encino