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Obtención de betalaínas en variantes de Stenocereus stellatus y su encapsulación en coacervados complejos
Get PDFEl trabajo experimental fue dividido en dos etapas principales. La primera etapa consistió en la adquisición de los frutos de S. stellatus en huertas ubicadas en la región de San Juan Joluxtla, municipio de Cosoltepec, Oaxaca, México. Cabe mencionar que la clasificación de color de los frutos se basó en la experiencia de los cultivadores, debido a que no existe un precedente técnico que permita diferenciarlos entre sí. Los frutos fueron identificados de manera visual de acuerdo con la coloración de la pulpa como: T1-blanco, T2-rojo, T3-púrpura y T4-naranja. Posteriormente fueron caracterizados molecularmente mediante el uso de marcadores cloroplásticos como psbA-trnH y matK, con el fin de obtener una identificación molecular para cada color, logrando diferenciar las secuencias de los cuatro colores y con ello proporcionar información básica sobre la relación y/o diferencia entre las variantes, y con ello establecer si éstas pertenecen a la misma especie, así como la relación del color exhibido durante la maduración del fruto con modificaciones epigenéticas. Aunado al uso de dichas técnicas moleculares, las diferencias en el color de los frutos permitieron desarrollar un modelo matemático que permita de una forma más estandarizada realizar su clasificación, ya que como se mencionó anteriormente, ésta se basa sólo en la apreciación visual y experiencia del recolector. Este modelo se fundamenta en el perfil de betalaínas, específicamente en los máximos de absorbancia característicos de los dos grupos de compuestos que conforman las betalaínas: betaxantinas ( = 487 )y betacianinas ( = 536 ), y mediante la implementación del algoritmo matemático es posible utilizarlo para lograr una clasificación estandarizada de los frutos. Adicionalmente se realizó la caracterización fisicoquímica de los frutos mediante la evaluación del pH, el contenido de sólidos solubles totales (SST), acidez titulable, determinación de azúcares como sacarosa, glucosa y fructosa, contenido de compuestos fenólicos totales, capacidad antioxidante, contenido de flavonoides totales, betalaínas y ácidos orgánicos (ác. cítrico y ác. málico). La caracterización de color se ha realizado mediante la evaluación del contenido de betalaínas en el fruto de S. stellatus y su comparación con extractos de betabel mediante HPLC. Como parte de la evaluación de la actividad funcional, se realizó un ensayo de determinación de actividad anti-hiperglucemiante de la pulpa liofilizada en modelos de rata Wistar. De forma general, a través de este análisis se determinó que el fruto rojo (T2) puede ser utilizado como fuente potencial de betalaínas, dada su mayor concentración (0.38 −1 ) respecto a las muestras T3 (0.047 −1 ), T4 (0.019 −1 ) y T1 (No detectado). Finalmente, la determinación de la actividad biológica determinada mediante la actividad antioxidante y el efecto anti-hiperglucemiante en un modelo de ratas Wistar, mostró que la variante T2 presentó la mayor disminución en los niveles de glucosa en sangre por efecto de la ingesta de pulpa de frutos rojos, obteniendo comportamientos similares a los obtenidos con metformina, medicamento usado para el control de los niveles de glucosa en sangre. En la segunda etapa experimental se planteó la optimización de las condiciones de extracción de los compuestos bioactivos, betalaínas y compuestos fenólicos totales, mediante un diseño de experimentos basado en el efecto del pH, temperatura, tiempo de extracción y solvente sobre el rendimiento de extracción de la concentración de betaxantinas (BX), betacianinas (BC), betalaínas totales (BT), compuestos fenólicos totales (CFT) y capacidad antioxidante (CA), a través de la metodología de superficie de respuesta (MSR). Para esta última etapa también se planteó la estabilización de las betalaínas a través de su encapsulación por el método de coacervación. Todos los factores (pH, temperatura y tiempo de extracción y solvente) influyeron en el rendimiento de las BC, BX y BT, con excepción del tiempo de extracción sobre las BX. En el caso del CFT, tanto el pH como la temperatura favorecieron el rendimiento, siendo pH 4.0 y 60°C, la condición con mayor CFT y CA. La determinación de las condiciones óptimas de extracción buscó maximizar la concentración de BT, CFT y CA, cabe señalar que este proceso no fue posible al considerar un efecto simultáneo, sin embargo, para la extracción de BT, los valores óptimos fueron: pH 4.2, 10°C, 60 min y etanol 55% (v/v), con un rendimiento de 0.51 −1 . En el caso de CFT y CA las condiciones óptimas de extracción fueron; pH 4.0, 60°C y 10.6 min, con máximos rendimientos de 2.34 mgEAG g-1 y 18.60 μmolTrolox g-1, respectivamente. A partir de estas condiciones de extracción óptimas, se procedió a reducir la degradación de las betalaínas mediante su incorporación en una matriz biopolimérica basada en la formación de complejos coacervados con goma arábiga (GA) y aislado de proteína de suero de leche (PSL). A los coacervados obtenidos se les realizó una caracterización. Se determinó el rendimiento de coacervación, la eficiencia de carga, el potencial , espectroscopia infrarroja, y finalmente un análisis de estabilidad térmica. Obteniendo valores de un 60% de rendimiento, una eficiencia del 10%, una condición de pH óptimo de 4, un perfil IR que permitió establecer la interacción entre los biopolímeros para la formación de los coacervados y finalmente observar que el proceso de coacervación es un método efectivo para proteger las betalaínas a la exposición térmica.The experimental work was divided into two main stages. The first stage consisted of acquiring the fruits of S. stellatus in orchards located in the San Juan Joluxtla region, municipality of Cosoltepec, Oaxaca, Mexico. Color classification of the fruits was based on the experience of the cultivators, since there is no technical precedent that allows them to be differentiated from each other. The fruits were visually identified according to the color of the pulp as: T1-white, T2-red, T3-purple and T4- orange. Subsequently, they were characterized molecularly by using chloroplast markers such as psbA-trnH and matK, obtain a molecular identification for each color, managing to differentiate the sequences of the four colors and thus provide basic information on the relationship and / or difference. between the variants, and thereby establish whether they belong to the same species, as well as the relationship of the color exhibited during the ripening of the fruit with epigenetic modifications. In addition to the use of these molecular techniques, the differences in the color of the fruits allowed the development of a mathematical model that allows a more standardized classification to be carried out, since as mentioned above, it is based only on the visual appreciation and experience of the collector. This model is based on the betalain profile, specifically on the characteristic absorbance maxima of the two groups of compounds that make up betalains: betaxanthin (λ = 487 nm) and betacyanin (λ = 536 nm), and by implementing the algorithm mathematical it is possible to use it to achieve a standardized classification of the fruits. Additionally, the physicochemical characterization of the fruits was carried out by evaluating the pH, the content of total soluble solids (TSS), titratable acidity, determination of sugars such as sucrose, glucose and fructose, content of total phenolic compounds, antioxidant capacity, flavonoid content. total, betalains and organic acids (ascorbic acid, citric acid and malic acid). Color characterization has been carried out by evaluating the betalain content in the fruit of S. stellatus and comparing it with extracts of beet by HPLC. As part of the evaluation of the functional activity, a test to determine the anti-hyperglycemic activity of the lyophilized pulp was performed in Wistar rat models. Through this analysis it was determined that the red fruit (T2) can be used as a potential source of betalains, given its higher concentration (0.38 mg ℎ ℎ −1 ) compared to the T3 samples (0.047 mg ℎ ℎ −1 ), T4 (0.019 mg ℎ ℎ −1 ) and T1 (Not detected). Finally, the determination of the biological activity determined by the antioxidant activity and the anti-hyperglycemic effect in a Wistar rat model, showed that the T2 variant presented the highest antioxidant capacity (CA), as well as the greatest decrease in glucose levels. in blood due to the ingestion of red fruit pulp, obtaining behaviors like those obtained with metformin, a drug used to control blood glucose levels. In the second experimental stage, the optimization of the extraction conditions of bioactive compounds, betalains and total phenolic compounds was proposed, through a design of experiments based on the effect of pH, temperature, extraction time and solvent on the extraction performance of the concentration of betaxanthin (BX), betacyanin (BC), total betalains (BT), total phenolic compounds (CFT) and antioxidant capacity (CA), through the response surface methodology (MSR). For this stage, the stabilization of betalains through their encapsulation by the coacervation method was also proposed. All the factors (pH, temperature and extraction time and solvent) influenced the performance of the BC, BX and BT, with the exception of the extraction time on the BX. In the case of CFT, both pH and temperature favored performance, with pH 4.0 and 60 ° C being the condition with the highest CFT and CA. The determination of the optimal extraction conditions sought to maximize the concentration of BT, CFT and CA, it should be noted that this process was not possible when considering a simultaneous effect, however for the extraction of BT, the optimal values were pH 4.2, 10 ° C, 60 min and ethanol 55% (v / v), with a yield of 0.51 mg ℎ ℎ −1 . In the case of CFT and CA the optimal extraction conditions were pH 4.0, 60 ° C and 10.6 min, with maximum yields of 2.34 mgEAG g-1 and 18.60 μmolTrolox g-1, respectively. From these optimal extraction conditions, the degradation of betalains was reduced by incorporating them into a biopolymeric matrix based on the formation of coacervated complexes with gum arabic (GA) and whey protein isolate (WPI). A characterization was carried out on the coacervates obtained. Coacervation performance, loading efficiency, ζ potential, infrared spectroscopy, and the thermal stability analysis were determined. Obtaining values of 60% yield, an efficiency of 10%, an optimum pH condition of 4, an IR profile that allowed to establish the interaction between the biopolymers for the formation of the coacervates and finally to observe that the coacervation process is an effective method to protect betalains from thermal exposure
Función de Wigner de la partícula libre no relativista en cuantización polimérica
Get PDFEsta tesis está motivada por la necesidad de investigar el límite clásico de la gravitación cuántica por lazos que se basa en una representación discreta de un ´algebra no canónica de observables gravitacionales. Los estados gravitacionales involucran gráficos que asemejan polímeros y dan lugar a una geometría discreta. Aquí damos un paso en la dirección de entender el límite clásico usando un modelo mecánico con un grado de libertad. Específicamente, calculamos la función de Wigner de una partícula libre no relativista en una dimensión espacial en cuantización polimérica. Para tal fin partimos de un desarrollo previo de H. A. Kastrup basado en el grupo euclidiano E (2), que da una forma integral de la función de Wigner de un rotor plano en cuantización de Schrödinger, junto con su forma explícita para eigenestados de energía, y una ecuación para la energía que satisface la forma integral de la función de Wigner. ¿Esta es importante porque la función de Wigner obtenida a través del producto? para espacio fase plano no resulta consistente con los eigenvalores de energía. Nosotros probamos que la función de Wigner explícita satisface la ecuación para la energía de manera consistente con el espectro. Para la partícula polimérica usamos su correspondencia cinemática con el rotor plano, ambos sistemas tienen el mismo espacio de Hilbert, pero diferentes Hamiltonianos. A través de la forma integral calculamos la función de Wigner para eigenestados de energía de la partícula explícitamente. Hemos determinado también su correspondiente ecuación para la energía y mostramos que su solución coincide con la forma obtenida por integración. Finalmente discutimos algunas perspectivas sobre trabajo futuro incluyendo el límite clásico, estados semiclásico, cuantización por deformación y simetría de Galileo
Estudios familiares en epidemiología genética: diseño y análisis
Get PDFCuando se realizan estudios de asociación genética basados en individuos independientes, considerando una población mestiza como la mexicana, se debe realizar un ajuste por estratificación poblacional. Los diseños familiares constituyen una alternativa para este problema. Es por ello que en el presente trabajo se analizan y comparan, en términos de ventajas y desventajas, los métodos estadísticos basados en familias para el análisis de asociación genética con enfermedades complejas
Hacia una estrategia del discurso: de La invención de Morel a El año pasado en Marienbad y Farabeuf o la crónica de un instante
Get PDFDesarrollo de electrocatalizadores para la reacción de reducción de oxígeno con aplicaciones en almacenamiento de energía
Get PDFEn el presente trabajo se propone la síntesis de tres nuevos electrocatalizadores para mejorar la cinética de la ORR para aplicaciones de almacenamiento de energía. Los electrocatalizadores híbridos pretenden conjuntar las mejores características de nanofibras de carbono (CNFs) y aumentar sus características catalíticas mediante el dopaje con metales de transición a partir de los precursores PAN (poliacrilonitrilo) y MPc (ftalocianinas metálicas, M= Fe, Co y Ni). Para lograr la estructura híbrida, dos métodos de síntesis se emplearon usando la técnica de electro hilado en combinación con estabilización oxidativa y carbonización en una atmósfera inerte a alta temperatura. En el primer método se adiciona el metal después de la formación de las nanofibras (E-M-N/CNFs); mientras que, en el segundo, se adicionaron los precursores desde el electro hilado (I-M-N/CNF). La actividad electrocatalítica de los materiales sintetizados se determinó mediante caracterización electroquímica empleando la técnica de voltamperometría de barrido lineal (LSV) con electrodo de disco rotatorio (EDR); a partir de las curvas de polarización obtenidas, se calcularon los parámetros electrocinéticos para la ORR a través del análisis KouteckyLevich y Tafel. El método de síntesis y el metal específico de la MPc influenciaron las propiedades del material final. Se observó una mejora significativa en la actividad electrocatalítica de las E-M-N/CNFs en comparación con las I-M-N/CNF y N/CNFs (nanofibras de carbono dopadas con nitrógeno); las E-Fe-N/CNFs exhiben una actividad electrocatalítica en un medio básico comparable con electrocatalizadores basados en Pt/C. Para determinar sobre las características que favorecen el aumento de la actividad catalítica, los materiales también fueron caracterizados espectroscópica y estructuralmente. Se empleó la difracción de rayos X (XRD) para conocer la estructura (el grado de grafitización), las I-M-N/CNFs resultaron ser estructuralmente más parecidas al grafito, mientras que los metales forman cúmulos metálicos sobre la estructura grafítica. La morfología se investigó mediante la técnica de SEM, el método E-M-N/CNFs favorece la formación de estructuras alargadas bien definidas; sin embargo, por DRX no se determinó la presencia de los metales, aunque por EDS se determinó su presencia. La identificación de grupos funcionales y enlaces moleculares se realizó a través de FTIR, durante la formación de la nanofibra mediante E-M-N/CNFs se observó que los enlaces M-N de la MPc se mantienen a lo largo de la síntesis. Además, se estudiaron las propiedades texturales como la distribución del tamaño de los microporos y mesoporos, el área de superficie específica (SSA) y el volumen total de los poros, los cálculos revelaron que las E-M-N/CNFs tienen una mayor SSA. Mediante esta caracterización se determinó que las razones del aumento de la actividad catalítica están más relacionadas con la formación de una estructura porosa de alta área superficial y la presencia de Nanopartículas de óxidos de hierro y no necesariamente al dopaje del metal en la estructura grafítica
Estados estacionarios de generadores de Markov del tipo límite de acoplamiento débil y modelos de transporte cuántico
Get PDFLos semigrupos cuánticos de Markov son la herramienta matemática que permite describir la evolución de sistemas cuánticos abiertos, es decir, que interaccionan con su entorno o medio ambiente. En el presente trabajo, se estudia la estructura de los estados estacionarios de semigrupos cuánticos de Markov del tipo límite de acoplamiento débil. Más concretamente, se demuestra que cualquier estado estacionario se escribe como una combinación convexa de dos estados, el primero con soporte en el subespacio libre de interacción WD y el segundo soportado en el complemento ortogonal del primero. Además, como aplicación de los resultados previos, se describe en detalle la estructura de los estados estacionarios de un modelo de transporte cuántico motivado por el trabajo de Aref’eva, Kozyrev y Volovich [6], en términos de operadores de aniquilación y creación generalizados. Este modelo se estudió por primera vez en [28]
Filogeografía de Alsidium seaforthii y A. triquetrum (Rhodomelaceae, Rhodophyta) en las costas mexicanas del Golfo de México y Caribe
Get PDFResultados. El análisis intraespecífico de A. seaforthii determinó cuatro haplotipos interconectados así como valores bajos de diversidad genética concentrados en su mayoría en Campeche (HdT=0.15715, πT=0.00087), mientras que en A. triquetrum se obtuvieron seis haplotipos con valores de diversidad moderados ligeramente mayores (HdT=0.18228, πT=0.00219) destacando la localidad de Sisal, Yucatán, con la mayor contribución en variación genética. Al interior de A. seaforthii se obtuvo nula estructuración y distancia genética, sin desviaciones respecto de lo esperado bajo neutralidad, en tanto que A. triquetrum mostró leve diferenciación acompañada de procesos demográficos con efecto en el tamaño poblacional, además del surgimiento de un haplotipo completamente diferenciado de ambas especies restringido a Sisal, Yucatán, en un intervalo de 5.6%-9.6%. Por otra parte, el análisis interespecífico arrojó una hipótesis filogenética que confirma la monofilia del género Alsidium al incluir todas las especies de las que se tiene registro molecular, además de su ubicación como género hermano de Digenea en la reestablecida tribu Alsidiae. Las distancias interespecíficas mostraron un intervalo de variación de 2.12%-4.73%. Conclusiones. Los bajos niveles de variación y estructura genética acompañados de cierta variación morfológica, sugieren un caso de plasticidad fenotípica para A. seaforthii y A. triquetrum en el Atlántico mexicano, además de localidades de interés que coinciden con barreras genéticas ubicadas en Campeche y Yucatán, respectivamente. El haplotipo detectado mediante el análisis intraespecífico, diferenciado totalmente de ambas especies y restringido a Sisal, Yucatán, sugiere un proceso de especiación en curso.Introducción. En el litoral del Atlántico mexicano, Alsidium está representado por las especies simpátricas A. seaforthii y A. triquetrum, ambas de importancia económica en diversas industrias por sus metabolitos secundarios. Sin embargo, han sido poco estudiadas en México por lo que se desconocen numerosos aspectos biológicos exceptuando la morfología y su distribución. Objetivos. 1) Evaluar la variación genética en las poblaciones de A. seaforthii y A. triquetrum; 2) describir la estructura genética y la distribución haplotípica en localidades muestreadas del Golfo de México y Caribe mexicano; 3) determinar la sistemática de ambas especies dentro de la familia Rhodomelaceae. Material y métodos. A partir de 137 individuos de A. seaforthii y A. triquetrum, procedentes de 17 localidades de los estados de Veracruz, Campeche, Yucatán y Quintana Roo, se determinaron medidas de variación, distancias, estructura y diferenciación genética, además de redes de haplotipos, mediante secuencias de ADN de la región espaciadora de Rubisco (análisis intraespecífico). A partir de los haplotipos generados se realizó un análisis filogenético integrando secuencias de rbcL de especies de la familia Rhodomelaceae provenientes del GenBank (análisis interespecífico)
El poder y la fenomenología de la construcción del sujeto organizacional: el caso de dos OCE de la Administración General de Aduanas de México
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Estudio comparativo de la producción de soforolípidos en cultivo en medio líquido y sólido por Starmerella bombicola
Get PDFLos soforolípidos son moléculas tensoactivas producidas por Starmerella bombicola y otros microorganismos emparentados. La notable actividad surfactante de estas sustancias naturales es de gran interés debido a su uso potencial en diversas aplicaciones de la vida diaria en donde actualmente los surfactantes sintéticos y semisintéticos son los protagonistas, ofreciendo una alternativa más amigable con el ambiente, además de provenir de fuentes renovables. En este trabajo se explora la producción de soforolípidos en cultivo en medio sólido (CMS); un proceso diferente al habitual cultivo en medio líquido (CML), ampliamente extendido en la industria y en la academia. Ambos difieren en la cantidad de agua presente en el sistema, lo cual tiene notables repercusiones en el proceso y posiblemente en el microorganismo, ya que las condiciones del CMS se asemejan más a las que éste enfrenta en su hábitat natural. En la primera etapa de este trabajo se estudió la producción de los soforolípidos por Starmerella bombicola en CMS utilizando columnas de vidrio como biorreactores. El soporte elegido para este fin fue el aserrín de madera de pino, un residuo de la industria maderera de bajo costo, gran retención de humedad y resistencia mecánica. En esta misma etapa, se obtuvieron los datos necesarios para caracterizar la cinética de producción del biosurfactante, así como el consumo de los sustratos. La producción de soforolípidos promedio fue de 0.198 g gms-1 , con un rendimiento respecto a las fuentes de carbono de 0.465 gp gs -1 . El crecimiento microbiano se siguió mediante el monitoreo de la producción de CO2 con un metabolímetro acoplado al sistema y los datos fueron ajustados a un modelo de crecimiento logístico. Con fines de comparación en términos cinéticos, de rendimiento, productividad y composición del producto, se llevaron a cabo experimentos de CML en matraces Erlenmeyer, obteniéndose un rendimiento de 0.239 gp gs -1 . De igual manera se realizaron los ajustes con el mismo modelo matemático. En una segunda etapa se caracterizaron los productos de ambas fermentaciones, midiendo su efecto en la reducción de la tensión superficial del agua con ayuda de un tensiómetro con el método del anillo de Du Noüy. También se compararon mediante cromatografía líquida en fase reversa RP-HPLC, observándose ligeras diferencias en cuanto a su composición, pero con al menos un producto mayoritario en común. Mediante cromatografía preparativa en columna fue posible purificar esta sustancia, la cual fue caracterizada mediante espectroscopía de infrarrojo (FTIR/ATR), espectrometría de masas (ESI-ToF) y espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN), de esta forma fue posible elucidar su estructura molecular y determinar que se trata de un soforolípido lactónico diacetilado.Sophorolipids are tensoactive molecules produced by Starmerella bombicola and other related microorganisms. The remarkable surface activity shown by those natural substances has great interest due their potential use on a wide variety of daily life applications where currently the synthetic and semi synthetic surfactants are protagonists, offering an ecofriendly alternative that comes from renovable sources. In this work the sophorolipids production through Solid State Fermentation (SSF) is explored, as an alternative to conventional Submerged Fermentation (SF) widely used in industry and academy. Both differ in the water content of the system, which has important repercussions in the process and possibly on the microorganism because conditions of SSF mimics its natural environment. The first part of this work was focused on production of sophorolipids by Starmerella bombicola in glass columns as bioreactors. Pine sawdust was used as support for the culture. This by-product of the wood industry is a low cost option that has good water retention and mechanical resistance. In this stage of the study the required data for kinetic characterization for biosurfactant production and substrate consumption was obtained. The average sophorolipids production was 0.198 g gms1 , with a yield of 0.465 gp gs -1 considering the carbon sources. The microbial growth was followed by CO2 production and this data was used to fit a mathematical model. Furthermore, submerged fermentation experiments were made using Erlenmeyer flasks as bioreactors. Data from those systems (kinetics, product yield and composition) were used for a comparison with SSF. For submerged fermentation the yield, considering only carbon sources, was 0.239 gp gs -1 . The second part of this work was focused on chemical and physicochemical characterization of products from both fermentation systems. The surface tension of aquous solutions of crude sophorolipids was measured by Du Noüy ring method. Also, chromatograpic analysis was made by RP-HPLC/ELSD/PDA noticing differences between SSF and SF product composition. Preparative chromatography was used for purifiying the main substance present in crude sophorolipids. This substance was analyzed by infrared spectroscopy (FTIR), mass spectrometry (ESIToF) and nuclear magnetic resonance (NMR -1H, 13C, COSY, HSQC and HMBC-). Using this information the substance was identified as a lactonic diacetilated sophorolipid and its structure was elucidated