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Actividad metanogénica y emisiones de metano en la laguna costera de la Mancha, Veracruz
Get PDFMethane, a greenhouse gas, is produced from the activity of methanogenic archaea under anaerobic conditions. Methanogenic activity is dominant in freshwater sediments; however, in estuarine sediments and brackish wetlands, the production and emission of methane has also been determined. Studies on methane emissions in tropical brackish environments have been carried out mainly in India and Brazil. In Mexico, characterized by the presence of coastal lagoons and mangroves, this type of study is scarce. The objective of this study was to evaluate the activity of the methanogenic archaea community and its contribution to the production and emission of methane in the sediment of the coastal lagoon of La Mancha, located in the state of Veracruz. A sample was made during each season, rainy (connection to the open sea), north and dry (connection to the closed sea). In the water column, the temperature, salinity, pH, dissolved oxygen and oxidation-reduction potential were quantified. Methane emissions were measured in situ using the closed chamber technique. Samples of water and sediment were collected to determine the content of nutrients with standardized techniques, as well as the content of carbohydrates, solids, and grain size of the sediment. Microbiological analyzes were performed on the sediments to determine methane production from kinetic tests using the basic medium of Balch et al. (1979) in six treatments both in the presence and absence of sulfates (control, acetate, methanol, control + SO4 2- , acetate + SO4 2- and methanol + SO4 2- ). Methane production was evaluated by gas chromatography for 30 days. Significant differences were observed through analysis of variance between the environmental variables of the climatic seasons studied, as well as in the production and emission of methane. In the rainy season, characterized by high temperatures, the presence of a salinity gradient (oligohaline-euhaline) and neutral and alkaline conditions, the highest methane emissions (24 mg CH4/m2 /d) were recorded in the stations close to the river mouth and with the presence of mangroves; emissions decreased as salinity increased at the mouth of the communication with the sea. The treatments without sulfates registered the highest methane production, with methanol being the preferred substrate, both in rain (0.34-0.41 µmol CH4/mlsed) and in dry (0.16-0.19 µmol CH4/mlsed). The environmental variability, determined by 4 the opening and closing of the mouth of the lagoon, as well as the fluvial contributions and the climatic characteristics of the region, influenced the activity of the community of methanogenic archaea, establishing that the La Mancha lagoon is a methane emitter into the atmosphere mainly in the rainy season.El metano, un gas de efecto invernadero, es producido a partir de la actividad de las arqueas metanógenas en condiciones anaerobias. La actividad metanogénica es dominante en los sedimentos dulceacuícolas; sin embargo, en los sedimentos estuarinos y humedales salobres también se ha determinado la producción y emisión de metano. Los estudios sobre las emisiones de metano en ambientes salobres tropicales se han efectuado principalmente en la India y Brasil. En México, caracterizado por la presencia de lagunas costeras y manglares, este tipo de estudio son escasos. El objetivo del presente estudio fue evaluar la actividad de la comunidad de arqueas metanógenas y su contribución a la producción y emisión de metano en el sedimento de la laguna costera de La Mancha, localizada en el estado de Veracruz. Se realizó un muestreo durante cada época, lluvias (conexión con el mar abierta), nortes y secas (conexión con el mar cerrada). En la columna de agua se cuantificó la temperatura, salinidad, pH, oxígeno disuelto y potencial de óxidoreducción. Las emisiones de metano se midieron in situ con la técnica de cámaras cerradas. Se colectaron muestras de agua y sedimento para determinar el contenido de nutrientes con técnicas estandarizadas, así como el contenido de carbohidratos, sólidos y tamaño de grano del sedimento. En los sedimentos se realizaron los análisis microbiológicos para determinar la producción de metano a partir de pruebas cinéticas utilizando el medio básico de Balch et al. (1979) en seis tratamientos tanto en presencia como en ausencia de sulfatos (control, acetato, metanol, control + SO4 2- , acetato + SO4 2- y metanol + SO4 2- ). La producción de metano se evaluó por cromatografía de gases durante 30 días. Se observaron diferencias significativas a través de análisis de varianza entre las variables ambientales de las épocas climáticas estudiadas, así como en la producción y emisión de metano. En la época de lluvias, caracterizada por altas temperaturas, presencia de un gradiente de salinidad (oligohalino-euhalino) y condiciones neutras y alcalinas, se registraron las mayores emisiones de metano (24 mg CH4/m2 /d) en las estaciones cercanas a la desembocadura del río y con presencia de manglares; las emisiones disminuyeron conforme se incrementó la salinidad hacía la boca de la comunicación con el mar. Los tratamientos sin sulfatos registraron la mayor 2 producción de metano, siendo el metanol el sustrato preferente, tanto en lluvias (0.34-0.41 µmol CH4/mlsed) como en secas (0.16-0.19 µmol CH4/mlsed). La variabilidad ambiental, determinada por la apertura y cierre de la boca de la laguna, así como los aportes fluviales y las características climáticas de la región, influyeron en la actividad de la comunidad de arqueas metanógenas, estableciéndose que la laguna de La Mancha es un emisor de metano a la atmósfera principalmente en época de lluvias
Fósforos emisores de luz blanca y amarilla (láser) mediante Borotelurita-Mg activado con iones de Dy³⁺
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Análisis comparativo del proteoma de Aspergillus brasiliensis en cultivos sólido y líquido
Get PDFThe present work was focused on the characterization of Aspergillus brasiliensis proteome, assessing the culture system and sucrose concentration present in the culture medium. The work was parted into two stages. In the first stage, the effect of sucrose concentration under SSF (20 to 210 g/L, using perlite as support) and SmF (20 to 80 g/L) over (i) extracellular inulinase and invertase production and (ii) associated variables with A. brasiliensis growth, estimated from online CO2 production measurement was evaluated. The analysis revealed a lower Lag phase in SSF compared to SmF and, decrease in the specific CO2 production rate (μCO2) in both systems as the sucrose concentration increased. The highest maximum CO2 production rate (10.45 ± 0.72 mg/h mL) and total CO2 production (138.53 ± 6.48 mg/mL) were obtained in SSF with a sucrose concentration of 210 g/L. Inulinase and invertase production in SmF was independent of the initial sucrose concentration (1.13 ± 0.02 and 5.84 ± 0.12 U/mL, respectively); meanwhile in SSF, both activities increased with the increase in the sucrose concentration, reaching maximum values of 5.88 ± 0.78 and 41.69 ± 3.60 U/mL (inulinase and invertase, respectively), at the highest sucrose concentration (210 g/L). The zymographic analysis developed with enzymatic extracts obtained with 60 g/L of sucrose under SSF and SmF showed one band of inulinase and two bands of invertases involved in sucrose hydrolysis. In the second stage, the A. brasiliensis proteomes were obtained under SSF (sucrose: 20 to 180 g/L) and SmF (sucrose: 20 to 60 g/L) conditions. The proteome was more complex in SSF than in SmF. A total of 1471 and 953 proteins were identified, respectively. In SSF, 237 proteins (88 unique, 75 abundant unregulated, and 74 abundant regulated) were studied at sucrose concentrations 180 g/L. In SmF, 277 proteins (128 unique, 73 abundant unregulated, and 76 abundant regulated) were examined. The proteome in SSF was 3.3 (from 20 to 60 g/L) and 4.8 (from 60 to 180 g/L) times more abundant than in SmF. In SSF there was the presence of proteins involved in a greater number of processes than in SmF. The weighted spectral count of uncharacterized, transport-associated proteins, of nucleotide and amino acid metabolism was so low that it can be considered negligible in SmF. The associated carbohydrate metabolism proteins were the most abundant group in SSF (49.98 and 80.42 spectral count/mL at sucrose concentrations of 20 to 60 g/L and 60 to 180 g/L, respectively). The sum of the weighted spectral count of all the proteins involved in this metabolism was almost 12 and 19 times more abundant than in SmF, where it ranked sixth in terms of abundance. Proteins classified as miscellaneous were the second most abundant group in SSF (40.89 and 59.66 spectral count/mL with concentrations of 20 to 60 g/L and 60 to 180 g/L, respectively). This group of proteins in SmF ranked third in terms of abundance. In the proteome in SSF and SmF, proteins involved in hydrocarbon degradation, antibiotic biosynthesis, and pathogenicity were found, with a greater variety of these in CMS. In the proteome in SSF with 20 to 60 g/L of sucrose, the third most abundant group of proteins was classified as cellular component/process (40.44 spectral count/mL), while with 60 to 180 g/L of sucrose, it ranked fourth (41.85 spectral count/mL). This group of proteins in SmF was the most abundant (27.77 spectral count/mL), giving evidence that cellular processes associated with DNA replication and transcription, and cell wall synthesis predominate in this culture system.Therefore, the findings obtained in the present work show new evidence to propose that catabolism predominates over anabolism in SSF.El presente proyecto se centró en la caracterización del proteoma de Aspergillus brasiliensis, evaluando el efecto del sistema de cultivo y la concentración de sacarosa presente en el medio. El trabajo fue dividido en dos etapas. En la primera etapa se evaluó el efecto de la concentración de sacarosa en CMS (20 a 210 g/L, utilizando agrolita como soporte) y en CML (20 a 80 g/L) sobre (i) la actividad inulinasa e invertasa y (ii) variables asociadas con el crecimiento de A. brasiliensis, estimadas mediante la medición en línea de la producción de CO2. El análisis de las variables obtenidas reveló menor tiempo de fase Lag en CMS comparado con CML y disminución de la tasa específica de producción de CO2 (µCO2) en ambos sistemas de cultivo al aumentar la concentración de sacarosa. El valor máximo de la tasa máxima de producción de CO2 (10.45 ± 0.72 mg/h mL) y producción total de CO2 (138.53 ± 6.48 mg/mL) se obtuvo en CMS con 210 g/L de sacarosa. La producción de inulinasa e invertasa en CML fue independiente de la concentración inicial de sacarosa (1.13 ± 0.02 y 5.84 ± 0.12 U/mL, respectivamente); mientras que en CMS ambas actividades enzimáticas incrementaron con el aumento en la concentración de sacarosa, alcanzando valores máximos de 5.88 ± 0.78 y 41.69 ± 3.60 U/mL (inulinasa e invertasa, respectivamente), con la concentración más alta de sacarosa (210 g/L). Zimogramas de actividad inulinasa e invertasa desarrollados con extractos enzimáticos obtenidos con 60 g/L de sacarosa en CMS y CML revelaron una banda de inulinasa y dos de invertasa involucradas en la hidrólisis de sacarosa. En la segunda etapa, se obtuvieron los proteomas de A. brasiliensis en CMS (sacarosa: 20 a 180 g/L) y CML (sacarosa: 20 a 60 g/L). El proteoma fue más complejo en CMS que en CML. Se identificaron 1471 y 953 proteínas, respectivamente. En CMS, 237 proteínas (88 únicas, 75 abundantes no reguladas y 74 abundantes reguladas) fueron analizadas con concentraciones de sacarosa 60 g/L. En CML, 277 proteínas (128 únicas, 73 abundantes no reguladas y 76 abundantes reguladas) fueron analizadas. El proteoma en CMS fue 3.3 (de 20 a 60 g/L) y 4.8 (de 60 a 180 g/L) veces más abundante que en CML. En CMS hubo presencia de proteínas involucradas en mayor número de procesos que en CML. La cuenta espectral ponderada de las proteínas asociadas con el transporte, sin caracterizar, del metabolismo de nucleótidos y aminoácidos fue tan baja que se puede considerar despreciable en CML. Las proteínas asociadas con el metabolismo de carbohidratos fueron el grupo más abundante en CMS (49.98 y 80.42 cuentas espectrales/mL con concentración de sacarosa de 20 a 60 g/L y de 60 a 180 g/L, respectivamente). La suma de la cuenta espectral ponderada de todas las proteínas involucradas en este metabolismo fue casi 12 y 19 veces más abundante que en CML, donde ocupó el sexto lugar en términos de abundancia. El grupo de proteínas clasificadas como misceláneas fue el segundo grupo más abundante en CMS (40.89 y 59.66 cuentas espectrales/mL con concentraciones de 20 a 60 g/L y de 60 a 180 g/L, respectivamente). Este grupo de proteínas en CML ocupó el tercer lugar en términos de abundancia. En el proteoma en CMS y CML se encontraron proteínas involucradas en la degradación de hidrocarburos, biosíntesis de antibióticos y patogenicidad, habiendo mayor variedad de éstas en CMS. En el proteoma en CMS con 20 a 60 g/L de sacarosa, el tercer grupo de proteínas más abundante fue el clasificado como componente/proceso celular (40.44 cuentas espectrales/mL) mientras que con 60 a 180 g/L de sacarosa ocupó el cuarto lugar (41.85 cuentas espectrales/mL). Este grupo de proteínas en CML fue el más abundante (27.77 cuentas espectrales/mL) dando evidencia de que en este sistema de cultivo predominan procesos celulares asociados con la replicación y transcripción de ADN, y la síntesis de pared celular. Por lo tanto, los hallazgos obtenidos en el presente trabajo muestran nuevas evidencias para proponer que en CMS el catabolismo predomina sobre el anabolismo
Expresión de los genes Kiss1, Kiss1r y Gnrh1 hipotalámicos en ratas macho con retraso en la pubertad por exposición a cadmio
Get PDFLa exposición a contaminantes ambientales como los metales pesados, afectan a la salud reproductiva del ser humano. El cadmio (Cd), es un metal pesado ampliamente utilizado en las industrias, lo que facilita su incorporación al medio ambiente y a la cadena alimenticia. La exposición ocupacional y ambiental a este metal incrementan el riesgo de padecer enfermedades en el ser humano, incluso, en edades tempranas. Se ha reportado que la pubertad es altamente sensible al Cd, provocando su retraso, la disminución de las concentraciones de testosterona (T), hipogonadismo, entre otras alteraciones. El eje hipotálamohipófisis-gónada (HHG) es el responsable del inicio de la pubertad y algunos de los genes determinantes e indispensables en la activación de este eje, y en el mantenimiento de la actividad reproductiva, son Kiss1, Kiss1r y Gnrh1, que codifican para Kisspeptina, su receptor y para la hormona liberadora de gonadotropinas, respectivamente. Aunque los efectos del Cd han sido ampliamente estudiados en el testículo, hay pocos estudios que determinen el efecto del Cd en el hipotálamo y en los niveles de expresión de genes implicados con la pubertad. Objetivo. Evaluar la expresión de los genes Kiss1, Kiss1r y Gnrh1 hipotalámicos en ratas macho con retraso en la pubertad por exposición a cadmio. Métodos. Ratas macho fueron divididas al azar en cuatro grupos: dos grupos experimentales, tratados semanalmente con 1.0 mg/Kg de CdCl2 por vía intraperitoneal (ip), desde el día posnatal (DPN) 1, hasta el DPN 35 y 49, respectivamente; y dos grupos control tratados semanalmente con 100 µL de solución salina por vía ip desde el DPN 1, hasta el DPN 35 y 49, respectivamente; se registró el peso corporal y la talla, la separación prepucial (SP) se observó como indicador de inicio de la pubertad. Al término del tratamiento se aplicó eutanasia y se disecaron el hipotálamo y testículo. En hipotálamo, se evaluó la expresión génica de Kiss1, Kiss1r y Gnrh1 mediante RT-qPCR y se cuantificó Cd con espectrofotometría de absorción atómica, con los testículos y el peso corporal se determinó el índice gonadosomático. Además, se colectaron muestras de sangre para la cuantificación de Cd con espectrofotometría de absorción atómica y de T mediante ELISA. Resultados. Se confirmó el retraso de la pubertad causado por el Cd; la expresión de los genes Kiss1, Kiss1r y Gnrh1 disminuyó en los sujetos experimentales tratados con Cd, principalmente en los de mayor edad. Conclusión. La exposición postnatal al Cd reguló a la baja la vía Kiss1-Gnrh1 hipotalámica, lo que apoya o confirma molecularmente el retraso en la pubertad confirmado por la SP y las bajas concentraciones de T.The exposure to environmental pollutants such as heavy metals affect human reproductive health. Cadmium (Cd) is a heavy metal widely used in industries, which facilitates its incorporation into the environment and into the food chain. The occupational and environmental exposure to this metal increases the risk of disease in humans, even at an early age. Puberty has been reported to be highly sensitive to Cd, causing its delay, decreased testosterone (T) concentrations, hypogonadism, among other alterations. The hypothalamicpituitary-gonad axis (HPG) is responsible for the onset of puberty and some of the determining and essential genes in the activation of this axis, and in the maintenance of reproductive activity, are Kiss1, Kiss1r and Gnrh1, which they code for kisspeptin, kisspeptin receptor, and for gonadotropin-releasing hormone, respectively. Although the effects of Cd have been extensively studied in the testis, there are few studies that determine the effect of Cd on the hypothalamus and on the expression levels of genes involved with puberty. Objective. To evaluate the expression of the hypothalamic Kiss1, Kiss1r and Gnrh1 genes in male rats with delayed puberty due to cadmium exposure. Methods. Male rats were randomly divided into four groups: two experimental groups, treated weekly with 1.0 mg/Kg of CdCl2 intraperitoneally (ip), from postnatal day (PND) 1, to PND 35 and 49, respectively; and two control groups treated weekly with 100 µL of saline solution ip from PND 1, to PND 35 and 49, respectively; Body weight and height were recorded, the preputial separation (PS) was observed as an indicator of the onset of puberty. At the end of the treatment, euthanasia was applied, and the hypothalamus and testis were dissected. In the hypothalamus, the gene expression of Kiss1, Kiss1r and Gnrh1 was evaluated by RT-qPCR and Cd was quantified with atomic absorption spectrophotometry, with the testes and body weight the gonadosomatic index was determined. In addition, blood samples were collected for the quantification of Cd with atomic absorption spectrophotometry and of T by ELISA. Results. The delay in puberty caused by Cd was confirmed; the expression of the Kiss1, Kiss1r and Gnrh1 genes decreased in the experimental subjects treated with Cd, mainly in the older ones. Conclusion. Postnatal exposure to Cd down-regulated the hypothalamic Kiss1-Gnrh1 pathway, which supports or confirms molecularly the delayed puberty confirmed by PS and low concentrations of T
La geomática y el enfoque de cuenca en la evaluación de la gestión ambiental municipal: el caso de Tapachula, Chiapas
Get PDFDesde la última década del siglo XX, la comunidad internacional reconoció la necesidad de abordar las políticas ambientales desde el nivel más cercano a las personas. En este sentido, también en la década de 1990, en México se dio un proceso de descentralización que le otorgó nuevas atribuciones de gestión ambiental al municipio. Al paso de varios años, en México, amplia literatura ha señalado que estas tendencias a fortalecer lo local, en México, han tenido problemas de instrumentalización. Estos problemas son causados, entre otras cosas, por la falta de recursos y de información para la toma de decisiones. Es por ello que, ante la exigencia de la crisis ambiental por desarrollar soluciones desde lo local, resulta indispensable el estudio de la actuación de gobiernos locales en la gestión ambiental. En este trabajo se evalúa la Gestión Ambiental Municipal (GAM) en cuencas de Tapachula, Chiapas. A través del Modelado Geoespacial Conceptual y con apoyo de Sistemas de Información Geográfica de Código Abierto se estudia la responsabilidad del gobierno municipal ante demandas ambientales en el año 2016. Se resalta el papel que juegan las autoridades locales como mediadoras entre los problemas socioambientales y los procesos sociales que afectan la cuenca. Se concluye que la GAM de Tapachula partió de agendas particulares y de corto plazo del gobierno en turno sin mecanismos para incorporar las demandas a los planes de desarrollo. Se encontró que el gobierno municipal no solucionó 75% de las demandas ambientales de su competencia y que no empleó la visión de cuencas. A partir de lo anterior, este trabajo ilustra las complicaciones para conciliar y hacer operativas las políticas públicas entre los límites políticos municipales y los límites físicos de las cuencas. Por último, se sugiere profundizar sobre la adopción de Bases de Datos Espaciales como herramientas de bajo costo que apoyen la toma de decisiones locales de la GAM
Cambio organizacional: nuevas formas organizacionales en la subdirección de servicios educativos e integración social de la UPIICSA a partir del SARS-COV-2
Get PDFDiseño y construcción de un dispositivo para medir la respuesta mecánica de biomateriales y tejidos
Get PDFIn this project, a compact and lightweight device capable of measuring the mechanical response of cartilage tissue applying static compression tests was designed and built. The device was instrumented with an Arduino, which not only controls a load cell and a stepper motor, but also communicates with a user-friendly interface programmed in Python. Thus, allowing the sending of measurement data from the Arduino to the interface installed on a computer. This interface, in addition to controlling the device, is also responsible for processing the data and generating calculations from them. Once the device was completed, calibration was performed using calibration masses and the mechanical response of chicken cartilage from the femoral head was measured and the behavior of this material was analyzed. Finally, based on the results of the first cartilage measurement, new measurements were performed on two samples of chicken cartilage extracted from the femoral head of two different chickens. The results were analyzed and some calculations such as dissipated energy (Finished deformation work), recovered energy (Recoverable work) and resilience were performed. Additionally, because the behavior of chicken cartilage is not linear, it does not follow Hooke's Law, the Mooney-Rivlin model for hyperelastic materials was applied to calculate Young's ModulusEn este proyecto se diseñó y construyó un dispositivo compacto y ligero capaz de medir la respuesta mecánica de tejido de cartílago aplicando pruebas de compresión estáticas. El dispositivo fue instrumentado con un Arduino, el cual no solo controla una celda de carga y un motor paso a paso, sino que también se encarga de establecer la comunicación con una interfaz de usuario amigable programada en Python. Permitiendo así el envío de los datos de medición desde el Arduino hacia la interfaz instalada en una computadora. Dicha interfaz además de permitir controlar el dispositivo, también se encarga de procesar los datos y generar cálculos a partir de ellos. Una vez terminado el dispositivo se realizó la calibración empleando masas de calibración y se midió la respuesta mecánica de cartílago de pollo proveniente de la cabeza femoral y se analizó el comportamiento de este material. Finalmente, basado en los resultados de la primera medición de cartílago, se realizaron nuevas mediciones de dos muestras de cartílago de pollo extraídas de la cabeza femoral de dos pollos diferentes. Se analizaron los resultados y se realizaron algunos cálculos como la energía disipada (Trabajo de deformación terminado), energía recuperada (Trabajo recuperable) y resiliencia. Adicionalmente, debido a que el comportamiento del cartílago de pollo no es lineal, no sigue la Ley de Hooke, se aplicó el modelo para materiales hiperelástico de Mooney-Rivlin para calcular el Módulo de Young
Fenómenos de transporte computacionales
No full textEl propósito de este texto es aportar un material de apoyo en la impartición de cursos relacionados con fenómenos de transporte tanto de nivel licenciatura como de posgrado. En específico, el texto está dirigido a servir de apoyo en los cursos optativos de fenómenos de transporte computacionales de la licenciatura de ingeniería en energía de la Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. El texto está dividido en tres capítulos: en el capítulo 1 se hace un repaso de las ecuaciones fundamentales de fenómenos de transporte. En el capítulo 2 se presentan fundamentos y aplicaciones del método numérico de diferencias finitas para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales. Por último, en el capítulo 3 se presentan varios problemas de aplicación que ilustran el uso del método de elemento finito mediante el software comercial Comsol Multiphysics
