Repositorio Institucional de CIAD
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SÍNTESIS, CARACTERIZACIÓN Y APLICACIÓN DE SISTEMAS DE Saccharomyces cerevisiae INACTIVA, INMOVILIZADA SIN MODIFICAR O FUNCIONALIZADA, PARA LA REMOCIÓN DE Cd, Pb Y As DE SOLUCIONES ACUOSAS
En un sorbente de origen biológico, la biosorción comprende fenómenos de adsorción y absorción. El biosorbente establece interacciones con los solutos, formando puentes salinos, complejos químicos o intercambiando iones. Estos procesos tienen aplicación potencial para la remoción de cadmio (Cd), plomo (Pb) y arsénico (As) presentes en los cuerpos de agua. La superficie celular de Saccharomyces cerevisiae, establece interacciones con Cd2+ y Pb2+ y puede funcionalizarse para biosorber AsO43-. La inmovilización de biomasa S. cerevisiae inactiva en hidrogeles del biosorbente alginato, promovería la sinergia para la remoción, evitando que la levadura quede dispersa en el agua. En este estudio se desarrolló el sistema levadura inactiva-alginato (SLA), para la remoción de Cd2+ y Pb2+ y el sistema levadura-inactiva-funcionalizada-alginato (SLFA) para la remoción de AsO43-, entrecruzando la superficie celular de la levadura con nanopartículas de Fe3O4 y empleando polietilenimina/carbodiimida/n-hidroxisuccinimida, como entrecruzante. Para la inmovilización se seleccionó alginato de alta viscosidad por la fuerza de gel, porosidad de las perlas, bajo costo y capacidad de biosorción de Cd (134.5±0.7 μg/g) y Pb (153.9±0.2 μg/g). SLA fue caracterizado incluyendo humedad (96.0±0.1%), carga superficial (-0.57±0.41 mV), tamaño (1.38±0.01 mm) y forma (esférica). SLFA presentó humedad de 95.5±0.1%, carga superficial de +1.2±0.5 mV, tamaño de1.39±0.02 mm y forma esférica. Para promover la biosorción simultánea de Cd2+, Pb2+ y AsO43-, se diseñaron dos modelos en columna fija. En el modelo 1 se utilizó una columna acoplando SLA y SLFA, resultando en la remoción de 112.6±1.1, 178.6±4.4 y 59.1±0.7 μg/g de Cd2+, Pb2+ y AsO43-, respectivamente. El modelo 2, que consistió en dos columnas en tándem, una con SLA y otra con SLFA, fue más eficiente, removiendo 115.9±0.9, 178.6±4.4 y 71.0±1.2 μg/g de Cd2+, Pb2+ y AsO43-, respectivamente. Los análisis de microscopía electrónica de barrido, espectroscopía de energía dispersiva y termogravimetría confirmaron la biosorción de los tres metales. Para regenerar SLA y SLFA se utilizaron HCl y CH3COOH; HCl fue más efectivo. La presencia de los aniones de las sales de fosfatos, sulfatos, nitratos y carbonatos, comúnmente presentes en agua de consumo, no afectó la eficiencia de remoción de ninguno de los metales. En conclusión, SLA y SLFA, integrados en un modelo en tándem, son una herramienta potencial para la remoción simultánea de Cd2+, Pb2+..
CONFORMACION DE SISTEMAS REGIONALES DE INNOVACION TRANSFRONTERIZA. EL CASO DE UVA DE MEZA EN LA REGION SONORA - ARIZONA.
La innovación valoriza el conocimiento que se les invierte a los productos en un proceso de creación disruptiva de mejoras a los sistemas productivos, organizacionales y de comercialización que impactan la posición de los productores en el mercado. Al circunscribirse a una región que rebasa las fronteras nacionales, se crean los Sistemas Regionales de Innovación Transfronterizos (SRIT), donde diversos actores crean conocimiento y nuevos o mejores productos.
Entre el estado de Sonora, México, y el vecino estado de Arizona en los Estados Unidos, se pueden encontrar asimetrías en muchos aspectos, las cuales se han intentado disminuir conjuntamente mediante procesos de asociación transfronteriza y buscando una identidad regional como "Región Sonora-Arizona", "Corredor del Sol" y Megarregión
Efectividad del Programa de Estímulos a la Innovación (PEI) en Sonora: Un Análisis de los Factores Moderadores del Impacto
"El presente estudio pretende contribuir a la literatura especializada investigando explícitamente el efecto moderador de un conjunto de variables (relacionadas con rasgos y capacidades de las empresas y los proyectos) en la efectividad/impacto del programa de subsidios a la innovación y la I+D privada. Con base en la información proporcionada por una encuesta propia aplicada a una muestra de 39 empresas beneficiarias del PEI en Sonora y seleccionando un modelo de regresión lineal múltiple, se construye un modelo que permite evaluar el peso moderador de los factores relacionados con las características de la empresa y las características del proyecto. Se demuestra por un lado, que el impacto de los subsidios a la I+D+i enmarcados en el programa PEI sobre los recursos propios que la empresas destina a la investigación y el desarrollo (la adicionalidad de input) es moderado significativamente por la capacidad de asimilación del conocimiento que posee la empresa y por la existencia de un departamento propio de I+D, así como por la vinculación con universidades y centros de investigación y la calidad de la propuesta. Por otro lado, se demuestra que el impacto neto del PEI sobre resultados, desempeño y la competitividad de la empresa (la adicionalidad de output) es moderado significativamente por la capacidad de innovación y la capacidad de asimilación del conocimiento de las empresas, entre otros factores.
COMBINACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS PARA INHIBIR LA FORMACIÓN DE BIOPELÍCULAS DE Escherichia coli UROPATÓGENA EN SUPERFICIES DE SILICONA
Las infecciones urinarias asociadas a catéteres son de las infecciones nosocomiales más comunes causadas principalmente por Escherichia coli uropatógena debido a su capacidad para formar biopelículas en catéteres. La formación de biopelículas hace que la infección sea recurrente y resistente frente a antibióticos. Por lo que se ha sugerido inhibir la formación de biopelículas desde las etapas iniciales. Algunos compuestos fenólicos son efectivos contra biopelículas; sin embargo, su modo de acción no es específico y pueden afectar diferentes puntos de la biopelícula. En este sentido, la combinación de compuestos fenólicos puede presentar un efecto sinérgico. El objetivo fue evaluar la combinación de catequina, ácido protocateico y ácido vanílico sobre el crecimiento planctónico, erradicación de biopelículas, adhesión y formación de biopelículas de E. coli uropatógena en superficies de silicona. El ácido protocateico (12.98 mM), ácido vanílico (11.89 mM) y catequina (13.78 mM) inhibieron células planctónicas; mientras que la combinación de 1.62, 0.74 y 0.05 mM, respectivamente, mostró efecto sinérgico. Los compuestos fenólicos individuales y en combinación lograron permear y hacer más fluida la membrana celular. Por su parte, el ácido protocateico (25.95 mM), y el ácido vanílico (23.78 mM) fueron efectivos para erradicar biopelículas de E. coli uropatógena en silicona; mientras que la combinación de 3.2, 2.97 y 1.72 mM, respectivamente mostró efecto sinérgico. La motilidad bacteriana se redujo hasta un 35% y la carga superficial, la hidrofobicidad y la fimbria curli fueron afectadas por los compuestos fenólicos, siendo la combinación la más efectiva. Los compuestos fenólicos individuales y en combinación redujeron del 20 al 40% el contenido de sustancias poliméricas extracelulares. Los compuestos fenólicos redujeron la comunicación celular de E. coli uropatógena del 10 al 25%, siendo la combinación la más efectiva. El ácido protocateico (11.03 mM) y el ácido vanílico (7.13 mM) inhibieron la formación de biopelículas sin afectar la viabilidad celular; mientras que la combinación de 1.62, 0.74 y 0.05 mM, respectivamente, mostró un efecto sinérgico. Mediante microscopia se observó la reducción de la estructura de la biopelícula a través del tiempo. Este estudio demostró el potencial de combinar compuestos fenólicos para reducir las dosis efectivas individuales y aumentar su efecto anti-biopelícula a través de la inhibición de motilidad, adhesión, comunicación
ESTUDIOS BIOQUÍMICOS Y ESTRUCTURALES DE ENZIMAS CLAVE EN EL DESARROLLO Y METABOLISMO ANTIOXIDANTE DE Vibrio parahaemolyticus: GLUTAMATO RACEMASA Y GLUTARREDOXINA 2
Vibrio parahaemolyticus se ha relacionado al síndrome de mortalidad temprana (SMT) del camarón blanco (Litopenaeus vannamei), generando un problema de salud y económico en la acuicultura a nivel global. Es por ello que se buscan alternativas para contrarrestar su crecimiento e infección a través de la investigación de enzimas y sustratos clave en el desarrollo de este patógeno. En el presente trabajo, se caracterizaron dos proteínas, la glutamato racemasa (VpGluR) y la glutarredoxina 2 (VpGrx2) así como el sustrato de VpGluR, el glutamato (D-Glu), mismos que son claves en el desarrollo de la bacteria. La VpGluR se sobreexpresó de manera insoluble en cuerpos de inclusión los cuales se solubilizaron y replegaron de manera in vitro y se purificó por cromatografía de afinidad y exclusión molecular. Se determinó el estado oligomérico de VpGluR y se obtuvo un modelo 3D in silico; sin embargo, bajo el proceso experimental realizado en este estudio la proteína no fue funcional. El sustrato D-Glu se caracterizó estructuralmente mediante cristalografía y difracción de rayos X. D-Glu cristalizó con un átomo de cloro (D-Glu:Cl). Con lo cual se obtuvieron los parámetros de configuración absoluta (Flack, Parsons, Hooft), por lo que se asignó la configuración absoluta del compuesto como D-Glu:Cl(R). Por otra parte, la VpGrx2 se sobreexpresó de manera soluble y se purificó secuencialmente por cromatografía de afinidad y exclusión molecular. Se determinó el estado oligomérico de VpGrx2 como monómero y se determinó su actividad enzimática in vitro. La proteína presentó actividad como proteína Grx (redox) así como una actividad catalítica tipo GST (transferasa). Sin embargo, presentó mayor actividad enzimática de hasta dos órdenes de magnitud superior como transferasa al compararla con la actividad tipo redox. La investigación de dichas enzimas y sustratos permitió una mayor comprensión de los mecanismos de defensa de V. parahaemolyticus, lo que concederá en un futuro a mediano o largo plazo contrarrestar los efectos negativos del mismo en la acuicultura.
Palabras clave: cristalografía, difracción de rayos X, configuración absoluta, glutamato y glutarredoxina
CARVACROL INHIBE EL PROCESO DE FORMACIÓN DE BIOPELÍCULAS Y PRODUCCIÓN DE EXOENZIMAS DE Pectobacterium carotovorum
Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum es una bacteria causante de la pudrición blanda en tejidos vegetales debido a su capacidad para formar biopelículas y exoenzimas. La virulencia de P. carotovorum está regulada por quorum sensing (QS), a través de la síntesis y reconocimiento de acil homoserina lactonas (AHLs), por medio de las proteínas ExpI/ExpR. Por lo que una estrategia para su control sería interrumpir el QS aplicando carvacrol, un terpenoide antibacteriano del aceite esencial de orégano que ha afectado el QS en otras bacterias. Por esta razón, el objetivo de este trabajo fue determinar el efecto del carvacrol sobre la síntesis de AHL para inhibir la formación de biopelículas y síntesis de exoenzimas de P. carotovorum. Las concentraciones mínimas inhibitorias y bactericidas del carvacrol fueron de 2.66 y 3.99 mM, respectivamente; mientras que concentraciones de 1.33 y 3.99 mM fueron necesarias para inhibir y erradicar biopelículas, respectivamente. Se eligió la concentración de 0.66 mM de carvacrol para evaluar su efecto sobre las variables de respuesta de interés, sin afectar la viabilidad celular y poder tener un acercamiento sobre su posible mecanismo de acción. A esta concentración, se redujo la carga superficial bacteriana (-2.15 mV), potencial de adhesión (-1.5 mJ/m2), motilidad (48.2 mm) y síntesis de polisacáridos (13.83 EG/cm2) de P. carotovorum comparado con el control. Adicionalmente, el carvacrol afectó la síntesis de exoenzimas, mostrando una reducción en la actividad poligalacturonasa (38.76%) y pectato liasa (50.19%) e incidencia de la enfermedad causada por esta bacteria en un 70-90% en tejidos de papa con respecto al control. La disminución de los factores de virulencia mencionados anteriormente se relacionó con una posible interacción entre carvacrol y la proteína ExpI, causando una reducción (8.93%) en la síntesis 3-oxo-C6-AHL, molécula implicada en la regulación de estos procesos. Esto se evidenció en el análisis de modelaje molecular el cual mostró interacciones hidrofóbicas en el sitio de unión a la cadena de acilos (-4.7 kcal/mol) de ExpI. En conclusión, el carvacrol afectó el proceso de formación de biopelículas y síntesis de exoenzimas de P. carotovorum y dicho efecto se relacionó con una reducción de AHLs.
Palabras clave: terpenoide, comunicación intercelular, agregados bacterianos, enzimas extracelulares, anti-virulencia
INSEGURIDAD ALIMENTARIA Y OBESIDAD EN HOGARES CON GRADO DE MARGINACION MEDIO Y ALTO DE HERMOSILLO, SONORA: DETERMINANTES Y CARACTERISTICAS.
La inseguridad alimentaria (IA) se ha asociado con las diferentes formas de malnutrición, entre ellas, el sobrepeso y la obesidad. El objetivo de este estudio fue analizar la relación entre la IA de los hogares y la obesidad de mujeres adultas y examinar el efecto de determinantes como dieta, actividad física, nivel socioeconómico (NSE) y ambiente alimentario de familias con grado de marginación urbano (GMU) medio y alto en Hermosillo, Sonora. El diseño del estudio fue transversal con muestreo intencional de conglomerados (áreas geoestadísticas básicas) y selección aleatoria de unidades de muestreo (136 mujeres de 18 a 49 años). Se hicieron medidas antropométricas y se utilizaron cuestionarios validados para examinar la actividad física de las participantes, la seguridad alimentaria, el estado socioeconómico y el ambiente alimentario de los hogares. La prevalencia de sobrepeso y obesidad en las mujeres fue de 80.5%. De los hogares, el 79.4% presentó algún nivel de IA. En los hogares con GMU medio, el porcentaje de obesidad fue mayor en aquellos con IA comparado con los que tenían seguridad alimentaria (SA) (p < 0.05). Un porcentaje alto de la población no cubrió los requerimientos de energía (87.5%), fibra (80%), potasio (100%), vitamina E (94%) y calcio (76%). El 84.3% de las participantes reportó un nivel de actividad física moderada y el 67% NSE medio. Los principales establecimientos de alimentos disponibles fueron abarrotes (44%), comida rápida (33%) y tortillerías (14%). La IA severa se asoció con el incremento del índice de masa corporal y la circunferencia de cintura de las participantes (p < 0.05). Los factores que en conjunto determinaron esta asociación fueron: la edad, nivel de actividad física, estado civil, escolaridad, GMU, kilocalorías provenientes de grasas y proteínas y el tiempo de transporte para la compra de alimentos. Se corrobora la relación entre IA y obesidad en mujeres urbanas de Hermosillo, así como que variables socioeconómicas, dietarias, de estilo de vida y ambiente alimentario contribuyen a la asociación
Rol del Director y los Docentes para el Manejo de Agresión entre Pares
Los directores escolares apoyan a los docentes en la adecuada prevención de la agresión entre pares. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue explicar las relaciones directas e indirectas entre liderazgo transformacional, apoyo directivo, eficacia colectiva, prácticas docentes evasivas, clima escolar y la percepción de agresión entre pares en escuelas primarias públicas. La muestra estuvo constituida por un total de 403 docentes correspondientes a 44 escuelas primarias públicas de Hermosillo y Ciudad Obregón, de los cuales 141 (35%) eran hombres y 262 (65%) mujeres, con una edad promedio de 36.4 años. Este fue un estudio cuantitativo, con corte transversal y alcance explicativo. Para el procesamiento de los datos se realizó el análisis confirmatorio de las medidas y posteriormente al análisis de ecuaciones estructurales. Los resultados confirmaron la mayoría de las relaciones directas planteadas entre las variables del modelo, excepto el sentido de la relación entre el apoyo directivo y la agresión entre pares. Con respecto a las relaciones indirectas, los resultados mostraron que el liderazgo transformacional tiene efectos indirectos sobre la eficacia colectiva, las prácticas docentes evasivas y el clima escolar pero no los tiene sobre la agresión entre pares. El apoyo del director contribuye a mejorar la percepción de eficacia colectiva y del clima escolar, las cuales parecen ser las variables escolares que mayor efecto sobre la agresión entre pares. Se concluye que la actuación de los docentes ante eventos de agresión entre pares es influenciada por características ddel apoyo directivo, la percepción de eficacia colectiva y un clima escolar basado en relaciones de calidad y apoyo entre los docentes
DESARROLLO Y CARACTERIZACIÓN DE MATRICES A BASE DE ALMIDÓN DE MAÍZ PARA LA MICROENCAPSULACIÓN DE BIOINSECTICIDAS CONTRA Spodoptera frugiperda
Se obtuvieron almidones nativos de tres variedades de maíz (dos criollas y una híbrida). Una parte de los almidones extraídos se oxidó a diferentes niveles empleando NaOCl (0.8, 2 y 5% p/p de cloro activo). Se evaluaron las propiedades fisicoquímicas, térmicas y reológicas de los almidones nativos y oxidados. El almidón oxidado al 5% obtenido de maíz híbrido, se utilizó como material de cubierta, sin y con un abrillantador como fotoprotector, para la microencapsulación de un Nucleopoliedrovirus de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (SfNPV). Se evaluó la capacidad insecticida del SfNPV encapsulado y sin encapsular (sin y con abrillantador) después de ser expuesto o no a diferentes temperaturas (35, 40 y 45 °C) por 8h y a radiación UV-A (365 nm) por varios tiempos (2, 4 y 8 h) contra larvas del tercer instar de S. frugiperda. Los resultados obtenidos demostraron que la modificación química por oxidación al 5% de los almidones de maíz alteró las propiedades funcionales de dichos almidones, confiriéndoles características idóneas para ser utilizados como materiales de cubierta. Estos almidones presentaron un menor contenido de proteínas y grasa, así como una menor temperatura de gelatinización, pero una mayor capacidad de retención de agua y un mayor contenido de grupos carboxilo. Se recuperó el 82-84.2% del almidón de maíz oxidado utilizado como matriz de encapsulación (en peso seco) como microcápsulas de NPV de forma y tamaño heterogéneos. Los virus no encapsulados expuestos a 45 °C o expuestos a radiación UV durante 8 h presentaron la actividad insecticida más baja al 5o día post-infección, con una mortalidad larval de 25.3 y 16%, respectivamente, mientras que el virus encapsulado con almidón oxidado al 5% mostró un 69.3% de actividad insecticida (al mismo tiempo post-infección). El abrillantador fluorescente aumentó significativamente la capacidad insecticida de los virus encapsulados y no encapsulados, causando una mortalidad del 100% al mismo tiempo post-infección, por lo que, estos materiales de cubierta podrían brindar protección a los NPVs en condiciones de campo.
Palabras clave: Biopolímeros; Control biológico; Modificación química; Variedades de maíz
LA PERMEABILIDAD INTESTINAL EN DIABETES TIPO 1 PODRÍA AFECTARSE POR LA INGESTIÓN DE ADITIVOS ALIMENTARIOS, INDUCIENDO ENFERMEDAD CELIACA
"La diabetes tipo 1 (DT1) y la enfermedad celiaca (EC), son autoinmunes; comparten factores ambientales y genética (HLA-DQ2 y DQ8) de riesgo. Así, hasta un 16% de quienes padecen DT1, desarrollan EC. La inflamación y daño del epitelio intestinal en la DT1, que preceden EC, podrían agravarse por consumo de aditivos en los alimentos ultra-procesados. El objetivo de esta tesis fue evaluar el efecto de aditivos alimentarios de consumo frecuente sobre la permeabilidad intestinal y la respuesta inmune humoral, en niños con DT1, así como en la línea celular IEC-18. Se analizaron recordatorios de 24-h de pacientes con DT1 para evaluar consumo de alimentos ultra-procesados y sus aditivos. A niños con DT1, se les analizaron anticuerpos contra proteínas y aditivos alimentarios, así como para DT1 y EC. Se evaluó el efecto de los aditivos sobre expresión de citocinas y permeabilidad en cultivo y monocapa, de células IEC-18. Se analizaron 117 recordatorios de 24-h, con 110 alimentos ultra-procesados de consumo frecuente, con hasta 79 aditivos diferentes; con gomas arábiga (GA), xantana(GX) y guar (GG), pectina (P) y carragenina (C), como las más comunes. Participaron 30 niños con DT1; 15 de ellos con alelos asociados a permeabilidad aumentada (DQB1*0201 + DQA1*0301); 10 de ellos, con riesgo 1:71 a EC. El resto, con combinaciones de riesgo bajo. Un solo participante presentó autoanticuerpos de EC, 10/30 tuvieron IgG contra GA y C; 11/30 contra GX, P y GG; 4/30, 16/30 y 10/30 contra caseínas, gliadinas y β-lactoglobulina. No hubo diferencias de estos anticuerpos entre los participantes con y sin genética de riesgo a permeabilidad aumentada (p>0.05), pero sí correlación (86.1%) entre los valores de ambos parámetros (p<0.05). Asimismo, GA, P, C y la mezcla de aditivos, indujeron la producción de IL-6 (p<0.05) y para IFN-γ, solamente C (p<0.05) en el cultivo de IEC-18. GA, GX, C y P, aumentaron la permeabilidad en la monocapa celular (p<0.05), permitiendo el paso del marcador desde la zona apical, concomitante con disminución de la resistencia transepitelial (p<0.05). En conclusión, la genética no influyó sobre la permeabilidad, pero el consumo de aditivos en los niños DT1, pudiera influir en el desarrollo de EC, al mediano o largo plazo.