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Estudio del efecto de la temperatura y el tiempo de germinación sobre el poder diastásico de las maltas de maíz azul y rojo de la raza chalqueño, así como de la evolución de los compuestos volátiles durante el envejecimiento de cervezas producidas con estas maltas
Get PDFEl endospermo del maíz está constituido por aproximadamente 70 % de almidón, lo que lo hace una excelente fuente de carbohidratos para la producción de cerveza. Sin embargo, debido a su bajo poder diastásico, únicamente se le usa como adjunto en la industria cervecera. Por tal motivo se decidió abordar un estudio para evaluar tanto el efecto de la temperatura como del tiempo de germinación sobre el poder diastásico y el rendimiento del malteado del maíz azul y rojo de la raza Chalqueño, así como la producción y análisis de cervezas obtenidas con estas maltas, además del desarrollo de diferentes estilos. Para la primera parte se diseñó un experimento completamente al azar de tres factores que fueron el color del maíz (azul y rojo), la temperatura de germinación (15, 20 y 25 °C) y el tiempo de germinación (3, 4, 5, 6, 7 ,8 y 9 días). Los resultados de este experimento mostraron que tanto la temperatura como el tiempo de germinación estimularon el crecimiento de la acróspira en el maíz, lo cual tuvo un efecto negativo en el rendimiento del malteado. También se encontró que el poder diastásico mantuvo un incremento hasta el séptimo día de germinación (a las tres temperaturas evaluadas), en el cual alcanzó su máximo para después decrecer. De manera similar, se encontró que a medida que se incrementó la temperatura de germinación, el poder diastásico también aumentó. Los poderes diastásicos máximos para el maíz azul y rojo fueron de 39 y 42 °Lintner (°L), respectivamente, los cuales correspondieron a las maltas germinadas a 25 °C durante 7 días. Posteriormente se llevó a cabo un experimento piloto para evaluar el efecto de la aplicación de algunos agentes estresantes (soluciones de etanol, NaCl, sacarosa y ácido cítrico, así como temperaturas de “refrigeración” y “congelación”), durante la germinación,sobre el poder diastásico de las maltas de maíz rojo. Los resultados mostraron que los tratamientos que tuvieron el efecto más favorable sobre la media del poder diastásico de la malta de maíz rojo fueron el de “congelación” y “refrigeración”, con los cuales se obtuvieron maltas con medias de poder diastásico de 43 y 47 °L, respectivamente, pero las cuales no tuvieron una diferencia significativa con la malta control que tuvo 40 °L. A este par de experimentos prosiguió un estudio en el que se evaluaron ocho tratamientos distintos para la etapa de maceración en el proceso de producción de la cerveza de maíz. En este estudio las variables respuesta medidas fueron los °Brix, la gravedad específica y los azúcares reductores directos (ARD). Este estudio mostró que la infusión escalonada de 10 min a 40 °C, 10 min a 50 °C, 30 min a 64 °C y 30 min a 70 °C fue la que produjo el mosto con la mayor cantidad de azúcares reductores, y por lo tanto la que se empleó para la producción de las cervezas de maíz del presente trabajo. Con estas condiciones de maceración se realizó la producción de seis diferentes estilos de cervezas de maíz (“PA de MA 1”, “BA de MR 1”, “IRAP de MR”, “IRA de MR”, “S de MA” y “P de MR”), además de una variante de dos de ellos (“PA de MA 2” y “BA de MR 2”). A estas cervezas, así como a cuatro cervezas comerciales: “Corona®”, “Heineken®”, “Victoria®” y una de estilo Vienna de la marca “Minerva®”, se les determinó el contenido de etanol, pH, ARD, ° Bx, gravedad específica, acidez total y antocianinas libres totales. Posteriormente, a los estilos “PA de MA 1”, “BA de MR 1” y a las cuatro cervezas comerciales se les realizó una evaluación sensorial con un panel de 11 jueces entrenados, los cuales por medio de una prueba “Rate All That Apply” evaluaron 50 atributos (visuales, olfativos, gustativos y de sensación en boca) en estas cervezas. De igual forma, estas cervezas, además de los estilos “IRAP de MR”, “IRA de MR” y “S de MA”, fueron sometidas a una evaluación con consumidores, para la que se usó una prueba “Just-About-Right” en la que los consumidores calificaron siete atributos (ocho para el caso de la cerevza “IRAP de MR”), además del agrado visual y general de las cervezas. Cabe mencionar que las cervezas se presentaron a los consumidores en bloques de tres (Bloque “Pilsner”: “Corona®”, “Heineken®” y “PA de MA 1”; Bloque “Vienna”: “Victoria®”, “Minerva®” y “BA de MR 1”; Bloque “Maíz”: “IRAP de MR”, “IRA de MR” y “S de MA”) Los resultados de estos estudios mostraron que el contenido alcohólico de los estilos producidos estuvo entre 3.86 y 7.21 % ABV, pH de 3.9-4.25, ARD de 2.08-2.81 g/100 mL y acidez total entre 0.17-0.19 g/100mL. Respecto al análisis sensorial de las cervezas de maíz y las cervezas comerciales, entre los atributos que fueron significativamente diferentes, es decir que distinguieron a las cervezas, estuvieron el “brillo”, la “turbidez”, “el color”, el “cuerpo” así como notas olfativas y/o gustativas de “café”, “caramelo”, “chocolate” y Simbología: PA= Pale ale, BA= Brown ale, IRA= Irish red ale, IRAP= Irish red ale picante, S= Stout, P= Porter, MA= Maíz azul, MR= Maíz rojo “maíz”. En la prueba con consumidores las cervezas del bloque “Vienna” agradaron más que las cervezas del bloque “Pilsner” y que las del bloque “Maíz”. Dentro del bloque “Pilsner” no hubo diferencia significativa entre las cervezas, mientras que en el bloque Vienna la cerveza “BA de MR 1” fue la que más agrado tuvo entre los consumidores; en el bloque “Maíz”, y en general entre todas las muestras evaluadas, la cerveza “IRAP de MR” fue la que menos agradó. Finalmente, se produjeron cuatro diferentes cervezas: lager de maíz azul, lager de maíz rojo, todas ellas producidas 100 % con malta base de maíz. La mitad de cada lote producido se almacenó a temperatura ambiente (14-26 °C) y la otra mitad a temperatura de refrigeración (4 °C). A estas cervezas se les analizó la evolución de los volátiles tras 0, 1, 2 y 3 meses de envejecimiento. Los resultados de este último estudio mostraron que los mayores cambios observados fueron por efecto del tiempo de almacenamiento que se vio reflejado en la disminución de algunos ésteres que le dan un carácter afrutado a las cervezas frescas, tales como el hexanoato de etilo y el acetato de isoamilo, así como en el incremento de otros compuestos reportados como marcadores del envejecimiento, como es caso del isobutirato de etilo o el hexanal. Por otra parte, la temperatura de almacenamiento también mostró, aunque en menor medida, un efecto significativo sobre la evolución de algunos compuestos, entre los que sobresale la γnonalactona, reportada como un indicador de temperatura en el envejecimiento de la cerveza. Tras los estudios realizados, se puede concluir que mediante las condiciones óptimas de malteado obtenidas en el presente trabajo de investigación se pueden obtener maltas de maíz de la raza Chalqueño, tanto azul como rojo, que son aptas para la producción de cervezas con una graduación alcohólica por encima de 4 % ABV, con un buen perfil sensorial y que tienen buena aceptación entre los consumidores. De igual manera se puede concluir la importancia que tienen el tiempo y las condiciones de almacenamiento para que estas cervezas conserven los ésteres que le aportan las notas afrutadas y para que se evite el incremento de compuestos que les da un carácter de deterioro o de envejecido.Maize endosperm consists of about 70 % starch, which makes it an excellent substrate for fermentation. However, due to its low diastatic power, it is generally used in brewing industry as an adjunct. For this reason, it was decided to carry out a study to evaluate the effect of temperature and germination time on both diastatic power and malting yield of blue and red Chalqueño-race maize, the production and analysis of beers obtained from these malts, and the developing of different beer styles. For the first part of the study, a completely randomized three-factor experimental design was made, in which the involved factors were color of maize (blue and red), germination temperature (15, 20, and 25 °C), and germination time (3, 4, 5, 6, 7, 8, and 9 days). Results showed that both temperature and germination time encouraged the acrospire length, which had a negative effect on malting yield. Regarding to diastatic power, it maintained an increase from third to seventh day of germination (at the three tested temperatures), in which the maximum was reached, and then decreased. In a similar way, as the germination temperature increased, diastatic power also increased. The highest diastatic power for blue and red maize malts were 39 and 42 °L, respectively, and it was reached when these malts were germinated for 7 days at 25 °C. After this experiment, a pilot study to evaluate the effect of the application of some stress agents (ethanol, NaCl, sucrose, and citric acid solutions, as well as “refrigeration” and “freezing” temperatures) during germination on diastatic power of red maize malts was carried out. Results of this study showed that the “refrigeration” and “freezing” treatments had the most favorable effect on the diastatic power means of the red maize malts, which were of 43 and 47 °L, respectively, but, in spite of that, there was no significant difference comparing them to the control malt, which had a diastatic power value of 40 °L. This pair of experiments were followed by a study in which eight different mashing treatments for maize beer production were evaluated, where the response variables were °Brix, specific gravity, and direct reducing sugars (DRS). Results indicated that the step infusion program consisting of 10 min at 40 °C, 10 min at 50 °C, 30 min at 64 °C, and 30 min at 70 °C was the one that produced the must with the highest reducing sugar content, and therefore it was used to brew the maize beers of the present work. After that, six different maize beer styles (“PA de MA 1”, “BA de MR 1”, “IRAP de MR”, “IRA de MR”, “S de MA” y “P de MR”), plus a variant of two of them (“PA de MA 2” y “BA de MR 2”), were produced. Then, pH, °Bx, specific gravity, total acidity, DRS, total free anthocyanins, and ethanol content were determined in these beers as well as in four commercial beers, which were “Corona®”, “Heineken®”, “Victoria®” and a “Vienna” style of the “Minerva®” brand. After that, the beers “PA de MA 1” and “BA de MR 1”, as well as the four commercial beers were sensory evaluated by 11 trained judges, who rated 50 attributes (visual, olfactory, gustatory, and mouthfeel) by means a “Rate-All-That-Apply” test. In addition, these beers plus the styles “IRAP de MR”, “IRA de MR” y “S de MA” were hedonically evaluated by using a “Just-About-Right” test, in which consumers scored seven attributes (eight in the case of the “IRAP de MR” style) as well as visual and general liking. Is important to mention that consumers evaluated the beers in groups of three (Group “Pilsner”: “Corona® ”, “Heineken® ”, and “PA de MA 1”; Group “Vienna”: “Victoria®”, “Minerva®”, and “BA de MR 1”; Group “Maíz”: “IRAP de MR”, “IRA de MR”, and “S de MA”). Results of these studies showed that the physicochemical profiles of the developed beer styles were: alcoholic content between 3.86-7.21 % ABV, pH between 3.9-4.25, DRS between 2.08-2.81 %, and total acidity between 0.17-0.19 %. Respecting sensory evaluation of the maize beers and commercial beers, attributes like “bright”, “turbidity”, “color”, and “body” as well as olfactory and/or gustatory notes of “coffee”, “caramel”, “chocolate”, and “maize” resulted significant, and thus differentiate the beers. In the consumers test, the “Vienna” beers set liked more than both the “Pilsner” and the “Maize” beers set. Inside the “Pilsner” set there was no significant difference, meanwhile inside the “Vienna” set, the beer “BA de MR 1” liked the most among consumers. Inside the “Maize” set, and in general, the beer “IRAP de MR” liked the least. Finally, four different beers from 100 % base maize malt (lager blue maize, lager red maize, ale blue maize, and ale red maize) were brewed. A half of each produced batch was stored at room temperature (14-26 °C) and the remaining half at fridge temperature (4 °C). The volatiles compounds of these beers were analyzed after 0, 1, 2, and 3 months of aged. Results indicated that the greatest changes were due to the effect of storage time, which brough about both the decrease of some esters, like ethyl hexanoate and isoamyl acetate, that give the fresh beers their fruity character, and the increase of some compounds reported as aging markers like ethyl isobutyrate and hexanal. In addition, the storage temperature also had, although to a lesser extent, significant effect on the evolution of some compounds, among which γ-nonalactone, that is reported as temperature indicator in beer aging, stands out. From the performed studies, it can be concluded that through the optimum malting conditions obtained in the present work it is possible to obtain malts of both blue and red Chalqueño-race maize, which would be suitable for production of beers having an alcohol content more than 4 % ABV, with good sensory profile, and well accepted by consumers. In the same way, it could be concluded that both time and storage conditions are crucial for these beers to preserve the esters that give them fruity notes and to avoid the increase of compounds that give them a deteriorated or aged character
Efecto de la temperatura y composición de solvente en la estructura secundaria de las α-zeínas
Get PDFEn la presente tesis se estudió el efecto del contenido de solvente y temperatura sobre la estructura y conformación de α-zeínas en solución, proteínas extraídas del grano de maíz que son ampliamente utilizadas para la fabricación de nanopartículas, recubrimientos y agentes de llenado en la industria alimentaria. Los estudios se realizaron con un extracto comercial proveniente de la empresa Sigma Aldrich, el cual previamente fue sometido a dos procesos de cromatografía de intercambio iónico, en las cuales se removió el pigmento amarillo característico y otras fracciones de zeínas de las clases β-, γ- y δ- enriqueciendo la solución final en α-zeínas de 19 kDa (Z19). Las técnicas empleadas fueron de tipo espectroscópico, siendo la primera una de absorción conocida como Dicroísmo Circular (DC), la cual se operó en la región del UV-lejano (de 190 a 250 nm), zona del espectro electromagnético ampliamente utilizada en el estudio de estructuras secundarias en proteínas. Nuestros resultados mostraron que las α-zeínas sufrían cambios estructurales de α-hélices a laminas- β, inducidas por solvente, ya que las primeras estructuras tendían a disminuir a medida que el contenido de alcohol disminuía, mientras que las segundas aumentaron a medida que el contenido de agua también aumentó, en un comportamiento similar al descrito en péptidos β-amiloide durante las primeras etapas de formación de oligómeros fibrilares. Por otro con esta técnica se observó también que las α-zeínas tienen una importante estabilidad térmica, ya que se presentaron cambios muy graduales durante los barridos de 20 a 90 °C en 204 nm, indicando que el desplegamiento de estas proteínas, es un proceso poco cooperativo. La segunda técnica empleada en este trabajo fue la de emisión intrínseca de fluorescencia, la cual se logró excitando las soluciones de proteína en 275 nm, teniendo como objetivo las tirosinas y recogiendo la señal de 280 a 400 nm. En estos estudios se observó que el calentamiento provocaba un corrimiento al rojo en el centro de masa espectral de la proteína, un efecto característico de un proceso de desplegamiento, aunque al igual que con los barridos térmicos en DC, este fue pequeño y gradual. Por otro lado, la proteína presentó un corrimiento al azul en el centro de masa espectral a medida que aumento el contenido de agua en el solvente, lo nos sugiere que en esas condiciones las α-zeínas podrían adquirir una conformación más compacta, donde las tirosinas quedaban enclavadas en una región hidrofobiaca mas oculta respecto a condiciones con mayor contenido de alcohol. Por último, se evaluó una predicción de estructura 3D, obtenida con la herramienta en línea I-TEASSER. Aunque los parámetros que evalúan la calidad del modelo no se acercaron a los óptimos, observamos características estructurales que coinciden con la evidencia experimental recabada en este escrito y en la literatura publicada. Una de ellas la forma del modelo muy similar al de horquilla ampliamente aceptado en la actualidad, la exposición de tirosinas a solvente, que podrían explicar porque el desplegamiento térmico monitoreado por fluorescencia parece ser pequeño, y un alto contenido en hélices, muy parecido al medido mediante DC en porcentajes altos de alcohol
La esfingosina 1-fosfato (S1P) como mediador de los efectos biológicos de la hormona folículo-estimulante (FSH) en células de la granulosa de bovino
Get PDFFollicle-stimulating hormone (FSH) is a glycoprotein that promotes the development of antral follicles through the proliferation, survival and steroidogenesis of granulosa cells (GC). In addition, it has been shown to stimulate the synthesis of sphingolipids such as sphingosine 1-phosphate (S1P) in these cells. Similar to FSH, S1P promotes proliferation, survival and steroidogenesis in various cell types. The objective of this work was to demonstrate that S1P mediates the viability and steroidogenesis effects of FSH in bovine GC. 75,000 GC of follicles between 4-7 mm in diameter were cultured in modified McCoy's 5A medium (37°C, 5% CO2 and 95% humidity) in the presence of 1ng/mL FSH, 10µM SKI-178 and a combination of both for 48 hrs. S1P and estradiol concentrations in the culture medium were determined by ELISA assay. In the cells, the viability of GC in culture was determined by MTT technique. With the present thesis it was proved that FSH increased the synthesis of S1P (P<0.05), while the addition of the inhibitor (SKI-178) reduced its concentration. On the other hand, it was shown that the addition of 1 ng/mL FSH increased the number of viable granulosa cells (P<0.05), whereas the viability of these cells was reduced in combination with SKI-178 or the inhibitor alone. Finally, FSH increased estradiol synthesis in the culture medium (P<0.05), however, FSH in the presence of SKI-178 and inhibitor alone also increased its synthesis with respect to the control (P<0.05). In conclusion, it is corroborated that FSH participates as an inducer of S1P synthesis in cultured bovine GC through SK1 activation, that this sphingolipid mediates FSH-induced viability effects and that it probably does not mediate the steroidogenic effects exerted by FSH on GCs.La hormona folículo-estimulante (FSH), es una glicoproteína que promueve el desarrollo de folículos antrales a través de la proliferación, sobrevivencia y esteroidogénesis de células de la granulosa (CG). Además, se ha demostrado que en estas células estimula la síntesis de esfingolípidos como esfingosina 1-fosfato (S1P). De manera similar a FSH, la S1P favorece la proliferación, sobrevivencia y esteroidogénesis en diversos tipos celulares. El objetivo de este trabajo fue demostrar que S1P es mediador de los efectos de viabilidad y esteroidogénesis de FSH en CG de bovino. Se cultivaron 75,000 CG de folículos entre 4-7 mm de diámetro en medio McCoy´s 5A modificado (37°C, 5% de CO2 y 95% de humedad) en presencia de 1ng/mL de FSH, 10µM de SKI-178 y una combinación de ambos durante 48 hrs. Se determinaron las concentraciones de S1P y estradiol en el medio de cultivo por el ensayo de ELISA. En las células se determinó mediante la técnica de MTT la viabilidad de CG en cultivo. Con la presente tesis se comprobó que FSH incrementó la síntesis de S1P (P<0.05), mientras que la adición del inhibidor (SKI178) redujo su concentración. Por otro lado, se demostró que la adición de 1 ng/mL de FSH incrementó el número de células de la granulosa viables (P<0.05), en tanto que la viabilidad de estas células se redujo en combinación con SKI-178 o el inhibidor solo. Finalmente, la FSH aumentó la síntesis de estradiol en el medio de cultivo (P<0.05), sin embargo, la FSH en presencia de SKI-178 y el inhibidor sólo también incrementaron su síntesis respecto al control (P<0.05). En conclusión, se corrobora que FSH participa como un inductor de la síntesis de S1P en CG de bovino en cultivo a través de la activación de SK1, que este esfingolípido es mediador de los efectos de viabilidad inducidos por FSH y que probablemente no media los efectos esteroidogénicos que ejerce FSH sobre las CG
Desarrollo gonadal y conductas reproductoras del lagarto enchaquirado, Heloderma horridum (Wiegmann, 1829) bajo cuidado humano
Get PDFEn el presente estudio se analizó la conducta sexual y la maduración gonádica a lo largo del ciclo reproductor en ejemplares adultos de Heloderma horridum (Wiegmann, 1829), conocido como lagarto enchaquirado. Por métodos no invasivos como lo es el uso de ultrasonido, se determinó que la mayor actividad reproductora ocurrió de abril a junio por la presencia de folículos previtelogénicos y vitelogénicos. En el caso de los machos, por medio del volumen testicular calculadoa partir de los diámetros, se determinó un pico de actividad reproductora durante los meses de mayo(8.50 ±1.74 cm3) a julio(6.68 ±2.62 cm3), se registró una correlación positiva entre el volumen testicular y conductas sexuales como el combate macho-macho(r= 0.647, p=0.031, r2=41.8%), así como el olfateo recíproco entre hembras y machos (macho a la hembra r= 0.792, p=0.003, r2=62.7%; hembra al macho r= 0.877, p=0.0003, r2=76.9%), y con el arrastre del macho por parte de la hembra (r= 0.768, p=0.005, r2=58.9%). Así mismo, las conductas sexuales se presentaron diferencialmente en el tiempo, las hembras iniciaron con el olfateo a partir del mes de mayo y los machos desde abril mostraban olfateo y combate macho-macho. En ambos sexos se observaron todas las conductas sexuales registradas en vida silvestrey se cuantificaron factores ambientales como humedad y temperatura que se relacionaron con de algunos eventos reproductivos. Además la alimentación fue importante para lograr satisfacer la demanda de nutrientes (con una dieta que incluyó diversas presas) y energía necesaria para una reproducción exitosa bajo cuidado humano
Modelado multiescala de un biorreactor de membrana para el tratamiento de aguas residuales con contenidos de grasas y aceites
Get PDFLos efluentes de la industria de alimento para mascotas presentan contenidos grasos que los hacen difíciles de tratar. Los biorreactores de membrana representan una alternativa atractiva para el tratamiento de aguas residuales de industrias alimentarias. El modelado matemático de este tipo de sistemas es una herramienta práctica para el diseño, control y optimización de plantas de tratamiento. Entre los enfoques de modelado no existe un modelo matemático que tenga como característica el diseño específico para biorreactores de membrana y que capture la naturaleza jerárquica de estos sistemas. En este trabajo se desarrollan nuevos modelos matemáticos, a partir de las ecuaciones fundamentales de transporte de masa y cantidad de movimiento al nivel de escala del continuo. Mediante el uso del método del promedio volumétrico se deducen modelos de medio efectivo tanto para el tanque aerobio como para el tanque de membrana, los cuales son los componentes más importantes del sistema. Entre las características del enfoque de modelado usado aquí, se tiene la ventaja de que los coeficientes son predecibles, a partir de esquemas de cerradura, sin ser la solución de éstos computacionalmente demandante. Los modelos del biorreactor de membrana deducidos son deterministas, predicen las condiciones de diseño y operación más ventajosas, y permiten la simulación bajo condiciones específicas de operación, lo cual sirve como herramienta para analizar el impacto de cada parámetro sobre la concentración de ácidos grasos de cadena larga (AGCL) y oxígeno. Adicionalmente, las simulaciones numéricas de los modelos dan lugar al entendimiento de los mecanismos de transporte de masa involucrados en el tanque de membrana, mediante la predicción de la velocidad del fluido, de la dinámica del flux total de masa y de la concentración en cada punto del tanque. En el tanque aerobio se identifican como parámetros determinantes, para el transporte y oxidación de AGCL, el área interfacial por unidad de volumen y a la proporción de microorganismos dentro de éstos que oxidan a esta especie química. Mientras que para el transporte de oxígeno reflejan la importancia del flujo volumétrico de aire del reactor y la tasa de consumo de este sustrato sobre la concentración de oxígeno disuelto. No se encontró limitación de oxígeno bajo las condiciones que favorecen la degradación de AGCL. Se definen las mejores condiciones de diseño en cuanto a: áreas interfaciales por unidad de volumen, constantes cinéticas, fracciones volumétricas. Así también se reportan las mejores condiciones de operación: flujos volumétricos de aire y alimentación y números de Biot. Para el tanque de membrana, los factores que más influyen en el transporte de AGCL son: la capacidad retentiva de la membrana de ultrafiltración y la velocidad del fluido contenido en el tanque. En la mayor parte del fluido externo a los conjuntos de módulos de membrana (casetes), el transporte de masa está regido principalmente por la convección, mientras que en los casetes el transporte es predominantemente difusivo. Para este tanque se reportan las mejores condiciones de diseño en términos de las fracciones volumétricas; y las mejores condiciones de operación en términos de los números de Biot y el número de Péclet. Estas aportaciones son relevantes para trabajos experimentales futuros, tanto en cuestiones de diseño como para la proposición de potenciales mejoras a sistemas existentes
Variación intrainflorescencia en caracteres florales y reproductivos de Conopholis alpina (Orobanchaceae): ¿efecto de la competencia por recursos o de la arquitectura?
Get PDFLa variación intrainflorescencia en caracteres reproductivos y florales es un fenómeno descrito en diversas familias vegetales. Dos hipótesis se han propuesto para explicar este fenómeno: competencia por recursos y arquitectura; las cuales se consideran excluyentes entre sí. Conopholis alpina (Orobanchaceae) presenta un patrón de variación intrainflorescencia con tres zonas bien diferenciadas. Este trabajo explora la explicación de la variación intrainflorescencia en caracteres reproductivos de C. alpina, a través de la comparación entre poblaciones con distinta disponibilidad de recursos. Se hizo la caracterización climática y de disponibilidad de recursos en cada sitio (Santa Catarina Lachatao, Oaxaca, y Tomatlán, Puebla). Se colectaron botones florales y frutos en Tomatlán para medir y comparar el número y viabilidad de granos de polen, el número de óvulos, la relación polen/óvulos (P/O), el tamaño de los frutos, el número de semillas, el peso de la semilla y el seed-set con datos de Lachatao. La disponibilidad de recursos fue mayor en Tomatlán que en Lachatao. En Tomatlán los caracteres femeninos presentaron un patrón de variación intrainflorescencia que disminuía de la zona basal a la apical; no se encontró variación dentro de la inflorescencia en los caracteres masculinos. Este patrón de variación es distinto al reportado para Lachatao, donde los caracteres reproductivos presentan valores más altos en la zona media de la inflorescencia. En ambos sitios, el patrón de variación observado coincide con el patrón de maduración de las inflorescencias. Dado que el patrón de variación y la disponibilidad de recursos difiere entre sitios, se sugiere que la variación intrainflorescencia en C. alpina es explicada por la competencia por recursos
Diseño de hidrogeles basados en complejos biopoliméricos con capacidad de remoción de metales pesados
Get PDFEl presente trabajo realizó un acercamiento al diseño de hidrogeles de quitosano y alginato de sodio (Q:AS), con capacidad de remoción de metales pesados para su posible aplicación en sistemas modelo de suelos contaminados. La estrategia experimental se llevó a cabo en tres etapas. La primera etapa contempló el establecimiento de las condiciones óptimas para la obtención de hidrogeles mediante la determinación del número de equivalentes y potencial zeta de los biopolímeros, resultando las relaciones másicas (Q:AS) de 1:1 y 1:0.8 y un pH de 4 como óptimos para la coacervación. Bajo las condiciones mencionadas se sintetizaron hidrogeles de Q:AS, aplicando técnicas de agitación (AG), microondas (MO), ultrasonido (US) y MO-US, con la finalidad de identificar en las etapas posteriores del estudio, posibles mejoras a nivel estructural o en la capacidad de remoción de metales pesados por parte de los hidrogeles. Como resultado de la primera etapa se encuentra que se presentaron mayores rendimientos de material para la relación másica 1:1, además de un mayor rendimiento para la técnica MO-US en comparación con las demás técnicas aplicadas. La caracterización de los hidrogeles de Q:AS previamente sintetizados se llevó a cabo durante la segunda etapa, la cual contempló el análisis mediante Espectrometría Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR), reología y microscopía óptica. La microscopía óptica permitió identificar posibles mejoras a nivel estructural mediante el uso de US mientras que vía FTIR se logró establecer la formación efectiva de coacervados gracias al incremento de las señales asociadas a los grupos funcionales característicos de Q y AS (NH2+ y COO-), las cuales presentaron una mayor intensidad en los coacervados en comparación con los biopolímeros sin coacervar. La aplicación de AG, MO, US y MO-US podría eventualmente asociarse con los cambios en la intensidad de algunas señales (banda de 1082 cm-1), debido a que estas técnicas pueden ocasionar una ruptura en la estructura de los biopolímeros, conduciendo a la exposición de un mayor número de grupos funcionales y contribuyendo a una mayor reticulación en el hidrogel. El análisis reológico mostró un comportamiento de fluídos pseudoplásticos o reoadelgazantes en los hidrogeles sintetizados así como una diferenciación entre hidrogeles con mayor y menor estructuración dependiendo de la técnica de síntesis utilizada. La evaluación del secuestro de Pb2+ por parte de los hidrogeles de Q:AS se desarrolló a lo largo de la tercera etapa, en donde mediante el uso de espectrofotometría se evaluó el efecto de la concentración de Pb2+ y de la aplicación de AG, MO, US y MO-US. Durante la tercera fase se estableció que factores tales como la concentración inicial de Pb2+ y la síntesis de hidrogeles podrían tener un efecto significativo sobre la remoción de este metal pesado. El uso de US y MO-US mejoró significativamente el porcentaje de remoción de Pb2+ de la fase sobrenadante libre del hidrogel, por lo que es de suponer que estas dos tecnologías mejoran la capacidad de interacción de los biopolímeros y los iones metálicos
Análisis de la inestabilidad convectiva en el problema de Rayleigh-Bénard y de la inestabilidad de Turing en el modelo de Gray-Scott
Get PDFFilogenia del género Viridantha Espejo (Bromeliaceae) con base en caracteres morfológicos y moleculares
Get PDFEl género Viridantha (Tillandsioideae; Bromeliaceae) es endémico de México e incluye 16 especies. En el último trabajo filogenético para la subfamilia Tillandsioideae, Viridantha junto con el complejo Tillandsia tectorum de Sudamérica, fue nombrado como Tillandsia subgénero Viridantha. Sin embargo, ambos grupos se distinguen entre sí por su distribución geográfica, tipo de crecimiento, tipo de rosetas, forma de la vaina foliar y color de los pétalos. El objetivo principal del presente estudio fue generar una hipótesis de las relaciones filogenéticas de Viridantha y el complejo Tillandsia tectorum, con base en el análisis independiente de las secuencias de genes de cloroplasto (ycf1-b) y núcleo (Phyc), de datos morfológicos y de la combinación de estos dos tipos caracteres (evidencia total). Para estimar las relaciones evolutivas entre los taxa, se implementaron los métodos de Máxima Parsimonia, Máxima Verosimilitud e Inferencia Bayesiana. Con los datos morfológicos y moleculares el género Viridantha y el complejo T. tectorum comparten un ancestro común con altos valores de soporte y ambos son monofiléticos, pero con Phyc y el concatenado ycf1-b + Phyc, el complejo T. tectorum resultó polifilético. La evidencia total ayudó a resolver la filogenia del género Viridantha. Sin embargo, resolvió parcialmente las del complejo T. tectorum. Los clados obtenidos en Viridantha como en el complejo T. tectorum tienen concordancia morfológica y geográfica. Este trabajo demuestra que aún hacen falta trabajos sistemáticos en Tillandsia para aceptar a Viridantha y el complejo T. tectorum como géneros independientes o bien, ambos como un género aparte de Tillandsia sensu lato
Utilización de subproductos agroindustriales y de alimentos para la producción de proteínas y péptidos anfifílicos
Get PDFLos microorganismos producen y secretan proteínas y péptidos anfifílicos con propiedades tensoactivas con capacidad para ensamblarse en superficies. A los péptidos se les ha atribuido actividad antifúngica y antimicrobiana porque atacan a la membrana celular de bacterias, hongos, plantas, parásitos y células cancerígenas directamente. Las proteínas anfifílicas llamadas hidrofobinas pueden ser producidas en su mayoría por hongos filamentosos ascomicetos, basidiomicetos y líquenes, y se han usado cepas recombinantes para aumentar su producción. Las hidrofobinas y los péptidos son pequeñas moléculas de bajo peso molecular, con cantidades de aminoácidos alrededor de 100 y de 10 a 50, respectivamente. La secreción de ambas moléculas está asociada a la formación de hifas aéreas, pues su autoensamblaje reduce la tensión superficial de la interface agua-aire y permite que las hifas puedan romper dicha tensión y, con ello, crecer fuera del agua. Las propiedades de las hidrofobinas provienen de su conformación estructural. En efecto, las hidrofobinas tienen un parche hidrofóbico de residuos alifáticos, además de presentar ocho residuos de cisteína conservados y forman cuatro puentes disulfuro; se clasifican en dos clases I y II considerando sus características hidropáticas y su solubilidad. Ambas clases tienen la capacidad de formar una capa sobre las esporas que proporciona la facilidad de dispersión y protección del hongo frente a factores ambientales, o bien que permite evitar su detección por el sistema inmunológico de los huéspedes. En el caso de las hidrofobinas de clase I, la capa es conformada por el agrupamiento de la proteína en forma de varillas (“rodlets”). Los péptidos están caracterizados por la presencia de aminoácidos polares activos, en su mayoría lisina, arginina e histidina, y en ocasiones las regiones hidrofóbicas pueden unirse a lípidos y las regiones hidrofílicas cargadas positivamente se unen al agua o a otros residuos cargados negativamente; estas características estructurales favorecen su interacción con la membrana celular e inhiben la síntesis de las paredes celulares, pueden interactuar con los componentes de la membrana e interactuar sobre células dianas por algunos mecanismos conocidos comúnmente como “duela de barril”, “poro toroidal”, “alfombra” y “agregado”. La síntesis de péptidos puede llevarse a cabo de manera ribosomal y no ribosomal, siendo este último el utilizado por hongos y bacterias con la ayuda de una proteasa sintetasa no ribosomal. Durante la producción de hidrofobinas, se pueden encontrar enzimas hidrolíticas que degradan los sustratos poliméricos para la obtención de energía, como las quitinasas, lipasas y proteasas. Tanto estas enzimas como los péptidos y las hidrofobinas son objeto de gran interés para usarse en diversas industrias. Las hidrofobinas han sido aplicadas en biomateriales, en formulaciones de fármacos hidrofóbicos y formulaciones de cuidado personal, y como agentes tensoactivos para la extracción mejorada de petróleo, y principalmente como agentes emulsionantes y estabilizadores de espumas; mientras que los péptidos han sido utilizados como una nueva alternativa de antibióticos, incluso incorporándose en empaques para la conservación de alimentos y también como alternativas para combatir las células cancerosas. Sus aplicaciones son realmente novedosas. Sin embargo, el proceso de ampliación de la producción de proteínas podría complicarse debido a que las técnicas de transformación para la obtención de estos productos no han logrado abarcar la demanda industrial. Por otro lado, las industrias que se dedican a la transformación de productos llegan a tener grandes cantidades de desechos o residuos, como cáscaras de frutas y verduras, aceites, maíz, desperdicios de crustáceos, entre muchos otros; los cuales son buenas fuentes de sustrato para ser usados en procesos de fermentación en estado sólido y líquido, lo que llevará a la reducción de los costos de procesamiento y la contaminación ambiental provocada por la gran cantidad de residuos agroindustriales y de alimentos, y sobre todo aumentar los rendimientos de péptidos e hidrofobinas.Microorganisms produce and secrete amphiphilic proteins and peptides with surfactant properties capable of assembling on surfaces. Peptides have been attributed antifungal and antimicrobial activity because they attack the cell membrane of bacteria, fungi, plants, parasites, and cancer cells directly. The amphiphilic proteins called hydrophobins can be produced mostly by filamentous fungi of ascomycetes and basidiomycetes, lichens and recombinant strains have been used to increase their production. Hydrophobins and peptides are small, low molecular weight molecules, with amino acid amounts around 100 and 50, respectively. The secretion of both molecules is associated with the formation of aerial hyphae, where they reduce the surface tension of the medium, due to their self-assembly. Their properties are granted by their structural conformation, hydrophobins have the presence of a hydrophobic patch of aliphatic residues, in addition to presenting eight conserved cysteine residues forming four disulfide bridges, these are classified into two categories; class I and II, considering their hydropathic characteristics and their solubility. Both classes have the ability to form a layer on the spores that provides ease of dispersal and protection of the fungus against environmental factors, or that allows to avoid its detection by the immune system of the hosts. In the case of class I hydrophobins, the layer is formed by the grouping of the protein in the form of rods (“rodlets”). Peptides are characterized by the presence of active polar amino acids, mostly lysine, arginine, and histidine, sometimes the hydrophobic regions can bind to lipids and the positively charged hydrophilic regions are linked to water or other negatively charged residues, these characteristics in their structure allow them to act on the cell membrane, with the action of inhibiting the synthesis of cell walls, they can interact with the components of the membrane and interact on intracellular targets, understood by some models ("barrel stave", "toroidal pore", "Carpet" and "aggregate") its mode of action. Peptide synthesis can be carried out ribosomal and non-ribosomal, the latter being used by fungi and bacteria with the help of a non-ribosomal protease synthetase. During the production of hydrophobins, hydrolytic enzymes can be found that degrade polymeric substrates to obtain energy, such as chitinases, lipases, and proteases. These enzymes as well as peptides and hydrophobins are of great interest in the industry. Hydrophobins have been applied in biomaterials, in formulations of hydrophobic drugs and personal care formulations, surfactants for enhanced oil extraction, and mainly as emulsifying agents and foam stabilizers, while peptides have been used as a new alternative for antibiotics, food preservation packaging and to fight cancer cells. Its applications are really newfangled. However, the process of expanding protein production could be complicated because the transformation techniques to obtain these products have not been able to cover industrial demand. Industries dedicated to the transformation of products, have large amounts of waste, finding fruit and vegetable rinds, oils, cereal, seafood waste, among many others, which can serve as good sources of substrate used. In solid and liquid state fermentation processes, which leads to reducing processing costs and environmental pollution caused by the large amount of agroindustrial and food waste, and above all increasing the yields of peptides and hydrophobins