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Aprovechamiento de la fermentación de lactosuero para la producción de 2-feniletanol mediante Kluyveromyces marxianus
Full text linkRelación del estrés oxidante con marcadores de inflamación en síndrome de intestino irritable
Full text linkEl síndrome de Intestino Irritable (SII) es un trastorno de la interacción intestino-cerebro (TIIC) que se caracteriza por la presencia de dolor abdominal asociado con cambios del hábito intestinal. Con base en lo anterior, se clasifica en los subtipos con predominio en estreñimiento (SII-E), predominio de diarrea (SII-D), alternancia entre ambos patrones SII mixto (SII-M), y un grupo de pacientes que no puede clasificarse en ninguno de los patrones o SII no clasificable (SII-NC). Hasta el momento, el diagnóstico se establece mediante criterios basados en síntomas, denominados los Criterios de Roma, debido a que el SII al igual que los demás TIIC tienen una fisiopatología multifactorial incluyendo inflamación de bajo grado y alteraciones de la microbiota intestinal entre otros, pero no existe un Biomarcador diagnóstico para ellos. Recientemente hemos evaluado Biomarcadores de estrés oxidante (EO) en pacientes con SII, encontrando mayor concentración de malondialdehído (MDA) y glutatión oxidado (GSSG), y una disminución significativa en los niveles de glutatión reducido (GSH) y del cociente de GSH/GSSG en los pacientes con SII en comparación con los controles sanos, sin diferencias entre los subtipos con SII. Considerando lo anterior y la inflamación de bajo grado que ha sido reconocida en SII, en el presente estudio analizamos la relación entre estos dos factores. Específicamente, hemos confirmado la disminución de interleucinas antiinflamatorias (IL10 y IL-4) y un aumento de interleucinas proinflamatorias (IL-6 y TNF- α) en pacientes con SII en comparación con controles, con una diferencia estadísticamente significativa. También evaluamos estas mismas interleucinas en cada subtipo de SII y encontramos una diferencia significativa entre SII-E y SII-D, dada por un aumento de TNF-α en SII-D. Al correlacionar estos hallazgos con el EO no encontramos ninguna correlación entre controles y pacientes con SII. Sin embargo, al realizar las correlaciones entre interleucinas y EO en cada subtipo, encontramos diferencias significativas y positivas en dos de los subtipos de SII. En SII-D observamos una correlación entre GSH e IL-4 y en SII-E observamos dos correlaciones, la primera dada por MDA e IL-4 y la segunda entre IL-10 y TNF-α, sugiriendo diferentes mecanismos fisiopatológicos en cada subtipo. Finalmente, evaluamos la expresión de los factores de transcripción factor nuclear kappa B (NF-kB), factor nuclear eritroide 2 (Nrf2), y la subunidad catalítica de nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH) gp91, donde observamos una mayor expresión de NF-kB y gp91 y una menor expresión de Nrf2 en pacientes con SII en comparación con los controles. En conclusión, los resultados demostraron que en SII existe una alteración de la homeostasis fisiológica del estado redox celular y la respuesta al estrés. La modulación de las vías de señalización de estos factores puede proporcionar un mejor enfoque en el mecanismo fisiopatológico del SII.Irritable Bowel Syndrome (IBS) is a disorder of gut-brain interaction (DGBI) characterized by the presence of abdominal pain associated with changes in bowel habits. Based on the above, it is classified into subtypes with a predominance of constipation (IBS-C), a predominance of diarrhea (IBS-D), the alternation between both patterns of mixed IBS (IBS-M), and a group of patients who cannot be classified in any of the patterns or IBS unsubtyped (IBS-U). Until now, the diagnosis is established by criteria based on symptoms, called the Rome Criteria, because IBS, like the other DGBI, has a multifactorial pathophysiology, including low-grade inflammation and alterations of the intestinal microbiota, among others, but there is no diagnostic Biomarker for them. We have recently evaluated oxidant stress (OS) biomarkers in IBS patients, finding a higher concentration of malondialdehyde (MDA) and oxidized glutathione (GSSG), and a significant decrease in reduced glutathione (GSH) levels and the GSH/GSSG ratio. in IBS patients compared with healthy controls, with no difference between IBS subtypes. Considering the above and the low-grade inflammation that has been recognized in IBS, in the present study we analyzed the relationship between these two factors. Specifically, we have confirmed a decrease in anti-inflammatory interleukins (IL-10 and IL-4) and an increase in pro-inflammatory interleukins (IL-6 and TNF-α) in IBS patients compared with controls, with a statistically significant difference. We also evaluated these same interleukins in each IBS subtype and found a significant difference between IBS-C and IBS-D, given by an increase in TNF-α in IBS-D. When correlating these findings with OS, we did not find any correlation between controls and patients with IBS. However, when performing the correlations between interleukins and OS in each subtype, we found significant and positive differences in two of the IBS subtypes. In IBS-D we observed a correlation between GSH and IL-4 and IBS-C, we observed two correlations, the first given by MDA and IL-4 and the second between IL-10 and TNF-α, suggesting different pathophysiological mechanisms in each subtype. Finally, we evaluated the expression of the transcription factors nuclear factor kappa B (NF-kB), erythroid nuclear factor 2 (Nrf2), and the nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) catalytic subunit gp91, where we observed a higher expression of NF- kB and gp91 and lower Nrf2 expression in IBS patients compared to controls. In conclusion, the results demonstrated that in IBS there is an alteration of the physiological homeostasis of the cellular redox state and the stress response. Modulation of signaling pathways by these factors may provide better insight into the pathophysiological mechanism of IBS
Efecto de las interacciones magnéticas en la disipación de calor de nanopartículas compuestas PCL/magnetita
Full text linkEn este trabajo se presentan los resultados del estudio de un sistema de nanopartículas compuestas PCL/magnetita que han sido propuestas para ser empleadas en tratamientos por hipertermia magnética. Debido a ello, se hizo especial hincapié en los efectos de las interacciones magnéticas en la disipación de calor. Diferentes parámetros influyen en el estudio de nanopartículas magnéticas aplicadas a hipertermia magnética, desde las propiedades que exhiben los materiales a nanoescala, hasta las características del medio biológico que se presentan en cada aplicación. Cuantificar la eficiencia del calentamiento de un ferrofluido resulta de especial interés para conocer la eficacia del proceso. La eficiencia depende de diferentes factores: tamaño de partículas, distribución de tamaños, propiedades magnéticas e incluso las interacciones dipolares. En esta tesis, primero se exponen los antecedentes teóricos que sirven de base para el estudio de las interacciones magnéticas sobre la eficiencia de calentamiento. El punto de partida es la teoría de respuesta lineal para un ferrofluido en presencia de un campo magnético alternante, desarrollada por Rosensweig. Una modificación a esta teoría sirve como propuesta para modelar las interacciones dipolares; dicha extensión es meramente fenomenológica. A partir del desarrollo de la teoría modificada, se obtienen diferentes resultados que relacionan el efecto de las interacciones magnéticas con la potencia disipada por nuestro sistema. Este trabajo comprende dos enfoques: teórico y experimental. La parte experimental se vio interrumpida debido a la pandemia ocasionada por el virus SARS-CoV-2 en el año 2020 en México, así que se desarrolló un enfoque teórico describiendo el efecto de las interacciones dipolares en la potencia disipada por nuestro sistema de estudio, hasta que se pudo retomar el trabajo experimental en el laboratorio de nuestra unidad en enero del año 2021
¡Y me dijo el doctor que ya le había cortado las alas a la cigüeña y yo ni sabía! Experiencias de parto hospitalario entre mujeres de Teopancingo, Puebla
Full text linkViolencia política en los procesos electorales en México: el caso del municipio de Nuevo Casas Grandes, Estado de Chihuahua 2020-2021
Full text linkModelos de un dominio para el flujo de un fluido en la inter-región medio libre/medio poroso
No full textEn numerosas aplicaciones de ingeniería y sistemas naturales el flujo de un fluido sucede entre un medio libre y un medio poroso. En tales sistemas, el flujo del fluido en la región de la frontera (interregión) entre el medio libre y el medio poroso puede determinar en flujo en las regiones homogéneas, es decir, las porciones de ambas regiones localizadas fuera de la región de la frontera. Esto a su vez, puede influenciar y determinar a la transferencia de calor y masa entre ambas regiones, cantidades que frecuentemente se presentan a la par, y pueden determinar el desempeño de las aplicaciones de ingeniería y el curso de los sistemas naturales. El modelado mediante modelos macroscópicos puede ayudar a entender la influencia del flujo en la región de frontera sobre el flujo en todo el sistema compuesto, y describir y entender mejor a la transferencia de masa y calor en el mismo. Sin embargo, hasta hoy en día, existe ambigüedad en cómo modelar macroscópicamente el flujo del fluido en la inter-región. En específico, numerosos trabajos han sugerido incluir términos adicionales en las ecuaciones gobernantes, tal como una corrección de Brinkman a la ley de Darcy e incluso dos correcciones de Brinkman. A pesar de que numerosos esfuerzos se han reportado en la literatura para desarrollar ecuaciones macroscópicas para ello, no existe una ecuación acordada que aplique en esta región. En este trabajo, usando del método del promedio volumétrico se derivan las ecuaciones de transporte generalizadas de masa total y de cantidad de movimiento para describir el flujo de un fluido entre un medio libre y un medio poroso. En específico, la ecuación de la transferencia de cantidad de movimiento incluye coeficientes efectivos dependientes de la posición, dos términos viscosos en lugar de uno, referidos como la primera y segunda corrección de Brinkman, y un término de Darcy que involucra una permeabilidad dependiente de la posición. Las predicciones de los coeficientes efectivos, que cierran a las ecuaciones, se realizan mediante el desarrollo y solución, en dominios representativos de la región de frontera, de problemas de valor a la frontera auxiliares asociados. Además, estas predicciones se hacen mediante una metodología híbrida basada en definiciones obtenidas en el desarrollo de los problemas auxiliares y de información proveniente de la escala de poro. Ambos tipos de predicciones se obtienen considerando varias estructuras de medios porosos. Finalmente, la precisión de las ecuaciones se evalúa al comparar los perfiles promedio resultantes de su solución con los obtenidos de promediar los campos locales que surgen de desarrollar simulaciones a la escala poro. Los resultados muestran por primera vez que, para describir de manera precisa a la transferencia de cantidad de movimiento de un fluido, en cualquier parte de un sistema compuesto por un medio libre y un medio poroso, las ecuaciones de transporte generalizadas de cantidad de movimiento deben incluir dos correcciones de Brinkman en lugar de una. Además, elucidan que las ecuaciones deben incluir un término con la forma de la ley de Darcy, pero considerando variaciones espaciales de la permeabilidad intrínseca y la permeabilidad aparente para el flujo reptante e inercial de un fluido, respectivamente. Esta investigación corrobora y da soporte a la ecuación de Darcy-Brinkman, propuesta ya hace más de setenta años, cuya validez ha sido un tema de gran debate en la literatura. Más aún, expone que la corrección de Brinkman no solo es aplicable para medios porosos con porosidades del seno del medio poroso cerca de la unidad, tal como se propuso originalmente. Cabe enfatizar que, incluir o no tales términos adicionales en la región de frontera, conduce a predicciones erróneas del flujo de un fluido entre un medio libre y un medio poroso, y por consiguiente, podría introducir errores en la predicción de la transferencia de masa y calor en los mismos sistemas
Características radiativas de la microalga Coelastrella striolata, productora de carotenoides durante diferentes etapas de cultivo
Full text linkLa producción de carotenoides a partir de microalgas depende de varios factores nutrimentales, ambientales y de la configuración del fotobiorreactor. Generalmente, la síntesis y acumulación de estos pigmentos en las células suele inducirse mediante la modificación de las condiciones de cultivo como altas intensidades luminosas, limitación de nutrientes especialmente nitrógeno y fósforo, altas temperaturas y adición de sales al medio de cultivo. Sin embargo, estas condiciones de estrés pueden afectar negativamente el crecimiento de microalgas y puede reducir el rendimiento de estos metabolitos. Para contrarrestar este efecto negativo, se ha planteado la estrategia de cultivo en dos etapas, en la primera bajo condiciones adecuadas de cultivo se logra maximizar la cantidad de biomasa y la segunda etapa está reservada para inducir la producción de carotenoides mediante la alteración de alguna condición de cultivo. Lo anteriormente descrito ha conducido al desarrollo de sistemas de cultivo como los fotobiorreactores (FBRs) que son sistemas cerrados y se pueden controlar distintas condiciones de cultivo. Sin embargo, uno de los factores fundamentales dentro de estos cultivos es la luz y la consecuente síntesis de metabolitos de interés, por ello es necesario realizar un análisis de los fenómenos de transferencia de luz y su distribución dentro de los sistemas de cultivo, siendo la ecuación de transferencia radiativa (Radiative Transfer Equation, RTE) el modelo que describe estos fenómenos. La RTE contiene 3 parámetros esenciales (características radiativas): el coeficiente de extinción (βλ), albedo (ωλ) y función de fase (Φλ), cuya estimación es necesaria para resolver la RTE. En el presente proyecto se presentan las características radiativas de la microalga Coelastrella striolata que está emergiendo como una cepa prometedora en la producción de carotenoides. La determinación de estos parámetros se realizó a un cultivo en conservación (etapa estacionaria), a través del crecimiento y en condiciones para promover la carotenogénesis (síntesis y acumulación de pigmentos carotenoides). Se encontró que, en etapa estacionaria * es independiente de la concentración de biomasa, * es independiente de la longitud de onda; mientras que es dependiente de la longitud de onda debido a la presencia de pigmentos como clorofilas y carotenoides. Por otro lado, durante el crecimiento * y fue incrementando a medida que la microalga alcanzaba el estado estacionario, esto se atribuyó a que las concentraciones de pigmentos disminuyeron, por lo tanto, el sistema fotosintético o las células se vuelven menos eficientes para la absorción de energía y por ende el fenómeno de dispersión domina sobre la absorción. En condiciones para promover la carotenogénesis, la presencia de MgCl2 redujo el tiempo de formación de carotenoides totales en comparación con el cultivo control y con NaCl, esto debido a que los cationes divalentes como el Mg2+ estimula la actividad de enzimas involucradas en la biosíntesis de carotenoides. Es por ello, que los cambios en las características radiativas son más notables en los cultivos con MgCl2; por ejemplo, * va aumentando con el transcurso del tiempo debido a una mayor interacción de la luz con los pigmentos formados en las células. Además, una vez formados los carotenoides en las células tiende a ser mayor a 0.5, ya que estos actúan como fotoprotectores y disipan el exceso de energía para evitar un daño al aparato fotosintético. Entonces la composición bioquímica de la biomasa como la presencia de pigmentos si afecta las características radiativas debido a su función dual como fotoprotectores y absorbedores de luz. Finalmente se demostró que el parámetro de asimetría (g) de la función fase (Φλ) es independiente de las etapas de cultivo y tomó un valor de 0.9 lo que indica una dispersión de energía hacia enfrente que concuerda con lo reportado con la literatura. Los resultados obtenidos sobre características radiativas en diferentes etapas de cultivo, tienen el potencial para ser utilizados en procesos de monitoreo y análisis en tiempo real de los fenómenos radiativos en FBRs
Estudio sobre la interacción de nanopartículas polimerizadas por plasma con sistemas celulares
Full text linkNanopartículas de polianilina (NPPAn) y polipirrol (NPPPy) fueron sintetizadas mediante la técnica de polimerización por plasma, el diámetro medio de las NPPAn y NPPPy fue de 730 y 330 nm respectivamente. El espectro infrarrojo de ambos polímeros mostró características esperadas de la técnica de polimerización por plasma (como fragmentación y deshidrogenación de algunos monómeros durante la síntesis), el espectro infrarrojo también mostró la presencia de grupos amino y OH en la estructura de los polímeros, la presencia de estos grupos funcionales en las nanopartículas estuvo relacionada con la adhesión celular, así como con su capacidad para formar agregados celulares tridimensionales. Las NPPAn y NPPPy ayudaron a mantener en cultivo células de islotes pancreáticos (CIP) y cardiomiocitos ventriculares de rata adulta hasta por treinta días, además, ayudaron a mantener la forma característica de los cardiomiocitos retrasando probablemente procesos de desdiferenciación, necrosis y apoptosis. Por último, las CIP cultivadas con las NPPPy formaron agregados celulares con diámetros ≤ 60 μm, los cuales deberían tener un adecuado suministro de oxígeno, el cual, es uno de los principales retos que enfrentan las terapias de reemplazo de células beta pancreáticas en la actualidad
Estudio de las relaciones estructura-actividad de zeolitas de poro pequeño intercambiadas con Cu para la reducción catalítica selectiva de NO con NH₃
No full textLa reacción de oxígeno y nitrógeno atmosférico a alta temperatura y presión en los cilindros de motores de combustión interna produce óxidos de nitrógeno, NOx, compuestos fundamentales en la generación del smog fotoquímico en centros urbanos. El trabajo aquí presentado se centró en la determinación de las relaciones estructura-actividad de catalizadores conformados por zeolitas de poro pequeño, específicamente SSZ-13 y SSZ-39, intercambiadas con Cu, para la reducción catalítica selectiva (RCS) de óxidos de nitrógeno (NOx) a N2 utilizando amoniaco (NH3) como agente reductor. La caracterización mediante DRX, FRX, fisisorción de N2 y resonancia magnética nuclear de 27Al y 29Si mostró que la síntesis de las zeolitas SSZ-13 y SSZ-39 se llevó a cabo de manera exitosa, obteniendo áreas superficiales de 715 m2 /g y 766 m2 /g, junto con un porcentaje de cristalinidad del 94-96%. Posteriormente se intercambiaron iónicamente con Cu2+ y se caracterizaron nuevamente por DRX, fisisorción de N2, y análisis de TPD de NH3 para determinar las propiedades de los materiales como los sitios ácidos, la estructura y morfología, las propiedades texturales y propiedades del sitio activo . Los resultados mostraron que las características estructurales de estas zeolitas, en combinación con el cobre, dieron lugar a catalizadores cristalinos altamente activos en un amplio rango de temperaturas (150-600 °C). La incorporación de Cu en la red zeolítica reveló que las especies de Cu desempeñan un papel crucial como sitios activos en la reacción de RCS. Los catalizadores exhibieron tasas de reacción entre 3.4 x 10-7 mol NO g-1 s -1 y 1.7 x 10-6 mol NO g-1 s -1 en el intervalo de 150-600 °C. La tasa de reacción por gramo aumentó de forma constante con el incremento del contenido de Cu, alcanzando un pico en 2.5%Cu en SSZ-13 y 3.7%Cu en SSZ-39, lo cual equivale a un intercambio casi completo.Esto indica de manera evidente que las especies de Cu actúan como los sitios activos. Sin embargo, al superar este límite de intercambio, la tasa de reacción disminuye notablemente. Contrariamente a reportes previos, los catalizadores Cu/SSZ-13 y Cu/SSZ-39 mostraron una selectividad favorable hacia la producción de N2 en lugar de NO durante la reacción de RCSNO, como evidenciaron las pruebas de reacción y el análisis termodinámico. Dada la elevada actividad de las zeolitas, se llevaron a cabo pruebas a alta velocidad espacial para evitar alcanzar una conversión completa a bajas temperaturas. En este proceso, se observó un cambio en la relación conversión-temperatura, fenómeno que se denominó “efecto gaviota”. Resultó evidente que el incremento de la velocidad espacial en las pruebas catalíticas fue una variable de relevancia para para entender el comportamiento intrínseco de los catalizadores en todo el rango de temperaturas. Esto se hizo especialmente notable con bajas concentraciones de Cu, inferiores al 2%, donde la presencia del “efecto gaviota” no habría sido posible determinar a bajas velocidades espaciales. Asimismo, se descubrió una complejidad funcional en la relación entre temperatura y reacción, que involucra interacciones entre la transferencia de masa y la reacción, un fenómeno apenas explorado a alta velocidad espacial. Las energías de activación calculadas reflejaron diferencias significativas entre Cu/SSZ-13 (31- 64 kJ/mol) y Cu/SSZ-39 (86-100 kJ/mol) debido a sus variaciones topológicas, tipo de intercambio iónico y a su conectividad. El control por transporte de masa intrapartícula resultó en bajos valores de energía de activación para la reacción RCS-NO, con limitaciones que aumentaron con la concentración de Cu y la temperatura.Se identificó por primera vez el efecto de compensación en la RCS-NO catalizada por Cu/SSZ13 y Cu/SSZ-39, sugiriendo la influencia de un intermediario común en la velocidad de reacción. Los catalizadores Cu/SSZ-39 presentaron mayor tolerancia a la oxidación de NH3 en comparación con los catalizadores Cu/SSZ-13, y los sitios de Brönsted de los catalizadores Cu/SSZ-39 pueden ser los responsables de actividad catalítica a alta temperatura hacía la reducción de NOx. Los resultados de desorción de NH3 mostraron que la cantidad de NH3 adsorbida aumentó al introducir Cu en las zeolitas SSZ-13 y SSZ-39, y se encontró que las principales especies NH3/Cu son complejos del tipo Cu [(NH3)4] 2+ que prevalecen a temperaturas medias en ambos catalizadores bajo condiciones oxidantes. La técnica de UV-Vis-DRS in situ reveló cambios en la estructura de los sitios de Cu al incrementar la temperatura, en línea con ciclos de histéresis. Estos cambios están relacionados con transiciones electrónicas y coordinaciones de complejos de cobre, sensibles a variaciones de temperatura y la perdida de agua de la esfera de coordinación. Lo cual, se observa en un aumento en la tasa de NO. Finalmente, la actividad catalítica para la reducción de NO correlaciona con especies diméricas de Cu a bajas temperaturas y con especies Cu2+ a temperaturas mayores de 250 °C. A pesar de esto, se observan complejos de Cu a 333 nm a 150 °C en catalizadores Cu/SSZ-39, independientemente de su contenido de cobre, que se proponen como especies espectadoras en la reacción de RCS-NO con NH3. En todos los casos, se observó que, durante el enfriamiento, el ciclo de histéresis ocurre por debajo de la curva de calentamiento. Este fenómeno es atribuido a una menor disponibilidad del NH3 y a variaciones en la estructura del catalizador