Repositorio Digital Ikiam (Univ. Regional Amazónica)
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Computational Modelling of Cruzioseptin-4 Extracted From the Frog Cruziohyla calcarifer and Pictuseptin-1 Extracted From the Frog Boana picturata.
No full textA computational study of the peptides Cruzioseptin-4 and Pictuseptin-1, identifed in Cruziohyla
calcarifer and Boana picturata respectively, has been carried out. The studies on Cruzioseptin-4 show
that it is a cationic peptide with a chain of 23 amino acids that possess 52.17% of hydrophobic amino
acids and a charge of+ 1.2 at pH 7. Similarly, Pictuseptin-1 is a 22 amino acids peptide with a charge
of + 3 at pH 7 and 45.45% of hydrophobic amino acids. Furthermore, the predominant secondary
structure for both peptides is alpha-helical. The physicochemical properties were predicted using
PepCalc and Bio-Synthesis; secondary structures using Jpred4 and PredictProtein; while molecular
docking was performed using Autodock Vina. Geometry optimization of the peptides was done using
the ONIOM hybrid method with the HF/6-31G basis set implemented in the Gaussian 09 program.
Finally, the molecular docking study indicates that the viable mechanism of action for both peptides
is through a targeted attack on the cell membrane of pathogens via electrostatic interactions with
diferent membrane components, leading to cell lysis
Farmland phytoremediation in bibliometric analysis
Full text linkPhytoremediation is an environmentally friendly, economical, and sustainable technique for restoring farmland. It can remove heavy metals and organic pollutants from the soil through the implementation of hyperaccumulator plants. In recent years, it has garnered significant interest from academic and industrial sectors. This article screened 368 research papers from the Web of Science core collection database related to farmland phytoremediation and conducted a bibliometric analysis of the domain based on CiteSpace. The paper intuitively demonstrates the most influential countries, the most productive institutions, the most contributing groups of authors, and the primary sources of farmland phytoremediation research domain. The findings additionally indicate that the research hotspots include: (1) mechanisms and principles of phytoremediation, (2) the improvement of restoration efficiency, (3) the economic, ecological, and sustainable development of phytoremediation. The exploration of plants with potential to accumulate heavy metals and produce large amounts of biomass is the research frontier within the field of farmland phytoremediation. Additionally, this bibliometric analysis can help scholars willing to work in this research field by concisely understanding the overall research field and frontiers. With the continuous improvement of phytoremediation and its combination with other remediation technologies, the future of farmland remediation will have a promising prospect
A machine learning assisted prediction of potential biochar and its applications in anaerobic digestion for valuable chemicals and energy recovery from organic waste
Full text linkThe utilization of biochar derived from biomass residue to enhance anaerobic digestion (AD) for bioenergy recovery offers a sustainable approach to advance sustainable energy and mitigate climate change. However, conducting comprehensive research on the optimal conditions for AD experiments with biochar addition poses a challenge due to diverse experimental objectives. Machine learning (ML) has demonstrated its effectiveness in addressing this issue. Therefore, it is essential to provide an overview of current ML-optimized energy recovery processes for biochar-enhanced AD in order to facilitate a more systematic utilization of ML tools. This review comprehensively examines the material and energy flow of biochar preparation and its impact on AD is comprehension reviewed to optimize biochar-enhanced bioenergy recovery from a production process perspective. Specifically, it summarizes the application of the ML techniques, based on artificial intelligence, for predicting biochar yield and properties of biomass residues, as well as their utilization in AD. Overall, this review offers a comprehensive analysis to address the current challenges in biochar utilization and sustainable energy recovery. In future research, it is crucial to tackle the challenges that hinder the implementation of biochar in pilot-scale reactors. It is recommended to further investigate the correlation between the physicochemical properties of biochar and the bioenergy recovery process. Additionally, enhancing the role of ML throughout the entire biochar-enhanced bioenergy recovery process holds promise for achieving economically and environmentally optimized bioenergy recovery efficiency
Antibacterial and Antiviral Properties of Chenopodin-Derived Synthetic Peptides
Full text linkAntimicrobial peptides have been developed based on plant-derived molecular scaffolds
for the treatment of infectious diseases. Chenopodin is an abundant seed storage protein in quinoa,
an Andean plant with high nutritional and therapeutic properties. Here, we used computer- and
physicochemical-based strategies and designed four peptides derived from the primary structure of
Chenopodin. Two peptides reproduce natural fragments of 14 amino acids from Chenopodin, named
Chen1 and Chen2, and two engineered peptides of the same length were designed based on the Chen1
sequence. The two amino acids of Chen1 containing amide side chains were replaced by arginine
(ChenR) or tryptophan (ChenW) to generate engineered cationic and hydrophobic peptides. The
evaluation of these 14-mer peptides on Staphylococcus aureus and Escherichia coli showed that Chen1
does not have antibacterial activity up to 512 µM against these strains, while other peptides exhibited
antibacterial effects at lower concentrations. The chemical substitutions of glutamine and asparagine
by amino acids with cationic or aromatic side chains significantly favoured their antibacterial effects.
These peptides did not show significant hemolytic activity. The fluorescence microscopy analysis
highlighted the membranolytic nature of Chenopodin-derived peptides. Using molecular dynamic
simulations, we found that a pore is formed when multiple peptides are assembled in the membrane.
Whereas, some of them form secondary structures when interacting with the membrane, allowing
water translocations during the simulations. Finally, Chen2 and ChenR significantly reduced SARSCoV-2 infection. These findings demonstrate that Chenopodin is a highly useful template for the
design, engineering, and manufacturing of non-toxic, antibacterial, and antiviral peptides
Field-based molecular detection of Batrachochytrium dendrobatidis in critically endangered Atelopus toads and aquatic habitats in Ecuador
Full text linkBatrachochytrium dendrobatidis (Bd) is a lethal fungal species that parasitizes vertebrates
and is associated with the worldwide decline of amphibian populations. The development of
sensitive, rapid detection methods, particularly DNA-based techniques, is critical for effective management strategies. This study evaluates the efficacy of DNA extraction and a portable PCR device in a mountable field laboratory setup for detecting Bd near the habitats of
three critically endangered Atelopus toad species in Ecuador. We collected skin swabs from
Atelopus balios, A. nanay, and A. bomolochos, and environmental DNA (eDNA) samples
from streams in Andean and coastal regions of Ecuador. For eDNA, a comparison was
made with duplicates of the samples that were processed in the field and in a standard university laboratory. Our findings revealed Bd detection in eDNA and swabs from 6 of 12
water samples and 10 of 12 amphibian swab samples. The eDNA results obtained in the
field laboratory were concordant with those obtained under campus laboratory conditions.
These findings highlight the potential of field DNA-based monitoring techniques for detecting
Bd in amphibian populations and their aquatic habitats, particularly in remote areas. Furthermore, this research aligns with the National Action Plan for the Conservation of Ecuadorian
Amphibians and contributes to the global effort to control this invasive and deadly fungu
Aplicación de Estrategias de Sostenibilidad en Viviendas Rurales de la Comunidad de Páramo Talatag, Cotopaxi.
Full text linkEl presente estudio se enfocó en investigar las estrategias integrales de sostenibilidad aplicables en un prototipo de vivienda rural en comunidades situadas entre los 3500 y 4000 metros sobre el nivel del mar. Este análisis se centró específicamente en la comunidad indígena de Talatag, ubicada en la parroquia Zumbahua, cantón Pujilí, provincia de Cotopaxi. El proceso se dividió en cinco etapas fundamentales: 1)
Elaboración de un marco teórico crítico sobre los conceptos de sostenibilidad con un enfoque integral aplicable en zonas rurales a través de literatura especializada. 2) Diagnóstico de las viviendas en la comunidad de Talatag a partir de la recopilación de información detallada del territorio, para evaluar las dimensiones sociales, culturales, ambientales y económicas de las viviendas en Talatag. Se consideraron factores como ubicación, orientación, usuarios, actividades económicas y disponibilidad de servicios, entre otros. 3) A partir del diagnóstico, se determinaron las estrategias más adecuadas para integrar en el diseño de un prototipo de vivienda rural en este contexto. 4) Desarrollo de un prototipo de vivienda rural sostenible, basado en los resultados del diagnóstico y en experiencias previas en áreas altoandinas con condiciones similares.
Además, se utilizó software especializado para evaluar el confort térmico del prototipo. 5) Finalmente, se resumieron los hallazgos obtenidos, creando un conjunto de criterios de sostenibilidad con énfasis en el confort ambiental. Este estudio no solo ofrece un análisis exhaustivo de las necesidades y potenciales soluciones para mejorar la sostenibilidad en viviendas rurales a gran altitud, sino que también proporciona pautas prácticas y criterios replicables para aplicaciones futuras en contextos similares
Determinación del perfil de alcaloides en Banisteriopsis CAAPI (Spruce ex grisbech) morton recolectado en la provincia de NAPO
Full text linkAyahuasca hace mención a la planta endémica de la región amazónica Banisteriopsis caapi y la bebida elaborada con sus tallos en decocción junto a Psychotria viridis. Presenta alcaloides del tipo beta-carbolinas: harmina, harmalina y tetrahidroharmina con propiedades biológicas de inhibición enzimática en monoaminooxidasas MAOs que permiten la actividad de N, N dimetiltriptamina DMT. Algunos estudios determinaron con HPLC y GC el contenido de alcaloides a partir de la bebida elaborada en Brasil, Perú y Bolivia, sin embargo, las concentraciones de estos principios activos cambian según la variedad de la planta, su edad, las condiciones geográficas y el estado silvestre o cultivado. En este sentido, con el objetivo de conocer las concentraciones de los alcaloides en B. caapi, usados en la provincia de Napo, Ecuador, se desarrolló un protocolo para la extracción y cuantificación a través de cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). Se empleó la harmalina comercial para la síntesis química de dos estándares, harmina por oxidación con reactivo Jones y tetrahidroharmina por reducción con boro hidruro de sodio y para garantizar los resultados obtenidos, el protocolo fue verificado usando las figuras del mérito analítico de límite de detección y porcentaje de recuperación, Adicionalmente, se realizó un análisis preliminar con muestras de tallos de B. caapi de 3 localidades: Tena, Ahuano y Tálag. Cada uno de los sitios analizados presentó variabilidad de concentraciones, siendo de: 0,05 a 0,125 mg. mL-1 de tetrahidroharmina, 0,03 a 0,06 mg. mL-1 de harmalina y 0,17 a 0,48 mg. mL-1 de harmina.Tutor: Jan Spengler : Cotutora: Noroska Gabriela Salazar Mogolló
Evaluación de la influencia del extracto de Kalanchoe pinnata sobre los tiempos de coagulación en muestras sanguíneas humanas
Full text linkChuriyuyo (Kalanchoe pinnata), es una especie perenne suculenta que pertenece a la familia Crassulacea, la cual, ha sido reconocida en las comunidades indígenas amazónicas por las propiedades de sus hojas, que se encargan de mejorar algunos padecimientos frecuentes en la población como son: la hinchazón, la reparación de heridas y la sanación de problemas respiratorios; sin embargo, la práctica ancestral de su uso posee poco respaldo científico. La fitoquímica de las hojas de Churiyuyo, demuestra la presencia de alcaloides, flavonoides y taninos, los cuales, se conocen como compuestos bioactivos responsables de las capacidades curativas que posee dicha planta. En este estudio se evaluaron cuatro tipos de extractos de hojas de Churiyuyo (acuoso, en metanol, en hexano y en cloroformo), los cuales intervienen en la coagulación sanguínea, y por ende, influyen en el proceso de cicatrización. Se midió el efecto que realiza cada uno de los extractos sobre los tiempos de protrombina (TP), la tromboplastina parcial (TTP) y el fibrinógeno. Los resultados mostraron una notable reducción en el tiempo de coagulación sobre el plasma tratado con el extracto metanólico a la concentración de 5 mg/ml, en comparación con el plasma no tratado o
tratado con los otros tres extractos.Tutora: Yeimy Marlene Rojas de Hidalgo ; Coptutor: Marco Andrés Viteri Yáne
Análisis preliminar de la diversidad genética de vainillas en lotes de producción de la provincia de Napo con marcadores moleculares
Full text linkEl cultivo de vainilla es económicamente uno de los más importantes en el sector de las especias debido a su alta demanda en diversas industrias. En la provincia de Napo, se cultiva Vanilla odorata. La falta de conocimiento sobre la diversidad genética en los lotes de producción de vainilla ha generado incertidumbre debido a la introducción de especies silvestres por parte de los productores. Esta investigación realizó un análisis preliminar de la diversidad genética en los cultivos de V. odorata mediante marcadores moleculares SSRs e ISSRs. Se establecieron las condiciones para el genotipaje, identificando 18 marcadores SSRs y 9 ISSRs que amplifican varios genotipos de vainilla. Se intentó generar perfiles de amplificación con los marcadores SSRs, estos marcadores no fueron concluyentes en esta esta investigación debido a problemas metodológicos, y se optó por realizar los análisis con los ISSRs. El análisis poblacional reveló tres grupos genéticos de V. odorata. El análisis de componentes principales capturó el 42.52% de la varianza total, mientras que el AMOVA mostró una varianza del 68% dentro de las poblaciones. El PhiPT, medida de la diferenciación genética entre poblaciones, fue 0.316 con un valor de significancia de 0.001, estos resultados indica variabilidad genética en los lotes de producción. Este estudio contribuye a la comprensión de la diversidad genética de la vainilla y sienta las bases para futuras investigaciones.Tutora: Carolina Nicole Bacquet Pérez ; Cotutor: Luis Eduardo Morillo Velastegu
Efecto de inhibidores de NKCC1 y PKA y agonistas sobre la secreción de fluidos en ductos de glándulas parótidas
Full text linkLos receptores Muscarínicos y β-adrenérgicos son fundamentales para el funcionamiento normal de las glándulas parótidas (PG) tanto en los acinos como en los ductos, de igual forma la proteína quinasa dependiente del AMPc y el cotransportador NKCC1 cumplen un papel fundamental en la secreción de fluido en PG. Aunque se conoce que estos receptores y proteínas son importantes para la secreción de fluido en
las glándulas salivales, poco se sabe acerca del papel que estas proteínas y receptores desempeñan en los ductos. Para conocer cuál es el papel que desempeñan los receptores se utilizaron agonistas muscarínicos (Carbacol, CCh) y β-adrenérgicos (isoproterenol, IPR) y se descubrió que la activación de estos dos receptores en conjunto produce un gran aumento en la secreción de fluido dentro de los ductos de PG, Además, los tratamientos con bumetanida (inhibidor selectivo de NKCC1) y H89 (inhibidor de
PKA) disminuyeron la tasa de secreción en los ductos, indicando la importancia crucial de NKCC1 y PKA en este proceso. Estos hallazgos ofrecen una comprensión más profunda de los mecanismos reguladores de la secreción salival, especialmente en el contexto de los ductos glandulares.Tutor: Marco Viteri ; Cotutor Marcelo A. Catala