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RESUMEN: Introducción: El género Piper, perteneciente a la familia Piperaceae, se distribuye en todo el mundo con aproximadamente 2 300 especies. Este género tiene una gran importancia comercial y económica para las industrias farmacéutica, de condimentos y de insecticidas. En la medicina tradicional el género Piper tiene un gran uso para tratar enfermedades causadas por parásitos protozoos pertenecientes a la familia Plasmodiidae del género Plasmodium, como el paludismo, y son transmitidos por mosquitos hembra del género Anopheles. En la actualidad, la situación epidemiológica se está complicando debido a la propagación de parásitos resistentes a los medicamentos. Objetivos: Realizar una búsqueda organizada de información sobre la actividad química y biológica in vitro e in vivo de distintas especies del género Piper para conocer su efecto antipalúdico, el valor etnobotánico y su uso medicinal para el tratamiento del paludismo y contribuir así a profundizar en el conocimiento farmacológico de estas especies. Métodos: Se consultaron varias bases de datos (Science Direct, PUBMED y Scielo en enero de 2017), libros especializados y referencias bibliográficas relacionados con los estudios sobre la actividad antiplasmodial in vitro e in vivo y la composición química de especies del género Piper. Resultados: La información de esta revisión sirvió de base y motivo para realizar futuras investigaciones encaminadas a buscar otros compuestos químicos con actividad antiplasmodial. Conclusiones: De acuerdo con el análisis de los datos y la información compilada en la esta revisión, se evidenció que las especies del género Piper son una alternativa para futuros estudios que permitirán convertir estas plantas en productos fitoterapéuticos o medicamentos para el tratamiento de enfermedades importantes que impactan en la salud pública como es el caso del paludismo. ABSTRACT: Introduction: The genus Piper, from the family Piperaceae, is distributed across the world with approximately 2 300 species. This genus has great commercial and economic importance for the pharmaceutical industry as well as for condiment and insecticide production. The genus Piper is widely used in traditional medicine to treat diseases such as malaria, a condition caused by parasitic protozoa from the genus Plasmodium, family Plasmodiidae, transmitted by female mosquitoes of the genus Anopheles. The current epidemiological situation is complicated by the spread of drug-resistant parasites. Objectives: Conduct an organized search for information about the antiplasmodial activity in vitro and in vivo of species from the genus Piper, allowing recognition of its antimalarial effect, ethnobotanical value and medicinal use. Methods: The search covered several databases (Science Direct, PUBMED, Scielo in January 2017), specialized books and bibliographic references related to studies about the antiplasmodial activity in vitro and in vivo of species from the genus Piper, as well as their chemical composition. Results: The information in this review may serve as a preliminary foundation and justification for further studies aimed at the search for chemical compounds with antiplasmodial activity. Conclusions: Based on the analysis of the data and information gathered in the review, it is evident that species from the genus Piper are an alternative for future studies allowing to turn these plants into phytotherapeutic products or drugs for the treatment of prevalent diseases affecting public health, as is the case with malaria. COL0122947

La digestión anaerobia es un proceso ampliamente utilizado para el tratamiento de los lodos producidos en las plantas de tratamiento de agua residual, debido a sus ventajas técnicas y económicas. Este artículo presenta un estudio en el que se evaluó la co-digestión de lodos de aguas residuales con residuos de alimentos (RA) como una estrategia para optimizar la digestión de los lodos. Se realizaron mono-digestiones y co-digestiones de los sustratos en condiciones mesofílicas (35°C) usando reactores por lotes. Los lodos utilizados fueron: lodo primario (LP), lodo secundario espesado (LSE) y una mezcla de LP con LSE en la proporción 60:40 con base en sólidos totales (LP:LSE). Las co-digestiones se realizaron usando distintas proporciones de mezclas de los sustratos con base en sólidos volátiles totales: LP:RA=30:70, LP:RA=50:50, LP:RA=70:30 y (LP+LSE):RA=70:30. La máxima producción de metano, 0,25LCH4/gSVadicionado, se obtuvo para la mezcla LP:RA=30:70, presentando una producción 32% mayor que la obtenida en la mono-digestión del lodo primario. Anaerobic digestion is a process widely used for the treatment of sludge generated during wastewater treatment, due to its technical and economic advantages. This paper presents a study in which the co-digestion of sewage sludge with food waste (FW) was evaluated as a strategy for optimizing the digestion of sludge. Mono-digestions and co-digestions of the substrates were performed under mesophilic conditions (35°C) using batch reactors. The sludge used were: primary sludge (PS), thickened secondary sludge (TSS), and a mixture of PS with TSS in a ratio 60:40 based on total solids (PS:TSS). The co-digestions were performed using different ratios of mixtures of the substrates based on total volatile solids: PS:FW=30:70, PS:FW=50:50, PS:FW=70:30 y (PS+TSS):FW=70:30. The maximum methane yield, 0,25LCH4/gVSadded, was obtained for the mixture PS:FW=30:70, showing a yield 32% higher than the one obtained in the mono-digestion of PS. A digestão anaeróbia é um processo muito utilizado para o tratamento dos lodos produzidos em estações de tratamento de esgoto, devido às suas vantagens técnicas e econômicas. Este artigo apresenta um estudo em que o co-digestão de lodo de esgotos com resíduos de alimentos (RA) foi avaliado como uma estratégia para otimizar a digestão dos lodos. Foram realizados mono-digestão e co-digestão dos substratos em condições mesofilicas (35°C) utilizando reactores descontínuos. Os lodos utilizado foram: lodo primária (LP), lodos secundário espessadas (LSE) e uma mistura de LP com LSE em 60:40 à base de sólidos totais (LP:LSE). As co-digestões foram realizadas utilizando diferentes proporções de misturas de substratos à base de sólidos totais voláteis: LP:RA=30:70, LP:RA=50:50, LP:RA=70:30 (LP+LSE):RA=70:30. A máxima produção de metano, 0,25LCH4/gSVadicionado, foi obtido por mistura de LP:RA=30:70, apresentando uma produção 32% maior que a obtida no mono-digestão de lodo primário.

Los subproductos sólidos de carácter orgánico generados por los procesos de tratamiento de aguas residuales municipales son utilizados comúnmente como fuente de nutrientes para tratamiento de suelos. Estos biosólidos contienen nutrientes contaminantes inorgánicos como el mercurio, el cual es empleado para el estudio, por el conocimiento ampliamente documentado de su toxicidad en sistemas vivos y sus efectos en seres humanos. En este mismo sentido, y puesto que las plantas constituyen la base de la cadena trófica, se centra la atención sobre el pasto, debido a su fácil crecimiento y uso como pastura de ganadería. El mercurio en pasto fue cuantificado mediante espectrofotometría de absorción atómica utilizando la técnica de generador de hidruros con vapor frío. Se verificaron algunos parámetros de validación con criterios de aceptación deseables tales como linealidad (r² = 0,999), exactitud (R = 93,14-96,12%), precisión (CV = 1,11-1,69%), límites de detección y cuantificación (0,001-0,003 ppb). Se evidenció que las concentraciones de mercurio se encuentran por debajo de los valores máximos permitidos por la normatividad Internacional, presentando el biosólido como fuente confiable de nutrientes para el agro. De esta forma se establece una metodología que puede ser una buena herramienta para la determinación analítica de mercurio en pastos. Solid byproducts of organic nature generated by the processes of treatment of municipal wastewater are commonly used as a nutrient source for soil treatment. These biosolids contain nutrients inorganic contaminants such as mercury, which is used to study by his knowledge widely documented about the toxicity in living systems and their effects on human. In this sense and since plants are the basis of the food chain the focus is to the grass, due to its easy growth and use in animal husbandry. Mercury in grass was quantified by atomic absorption spectrophotometry technique using hydride generator cool mist. Some validation parameters were checked with desirable acceptance criteria such as linearity (r² = 0,999), accuracy (R = 93,14-96,12%), precision (CV = 1,11-1,69%), limits of detection and quantification (0,001-0,003 ppb). It became clear that the mercury concentrations are below the maximum values permitted by international standards, presenting the biosolids as a reliable source of nutrients for agriculture. This way establishes a methodology that can be a good tool for the analytical determination of mercury in grass. Os subprodutos sólidos de caráter orgânicos gerados pelos processos de tratamento de águas residuais municipais são comumente usados como fonte de nutrientes para tratamento de solos. Estes bio-solidos contêm nutrientes contaminantes inorgânicos tais como o mercúrio, que é utilizado para o estudo, pelo amplo conhecimento documentado da sua toxicidade em sistemas vivos e os seus efeitos nos humanos. Em este sentido, e uma vez que as plantas constituem a base da cadeia trófica, se foca a atenção na grama, por causa da sua facilidade de crescimento e uso, como pastagens para o gado. O mercúrio em grama foi quantificado por espectrofotometria de absorção atômica utilizando a técnica de gerador de hidretos com vapor frio. Se verificaram alguns parâmetros de validação com critérios de aceitação desejáveis, tais como linearidade (r² = 0,999), exatidão (R = 93,14-96,12%), precisão (CV = 1,11-1,69%), limites de detecção e quantificação (0,001-0,003 ppb). Se apreciou que as concentrações de mercúrio encontram-se abaixo dos valores máximos permitidos pelos padrões internacionais, apresentando o bio-sólido como uma fonte confiável de nutrientes para a agricultura. Assim, se estabelece uma metodologia que pode ser uma boa ferramenta para a determinação analítica de mercúrio em pastagens.

RESUMEN: Introducción: la búsqueda de metabolitos de origen natural, con actividad biológica promisoria, particularmente la actividad insecticida, es un blanco interesante en las investigaciones sobre productos naturales. Objetivos: evaluar la bioactividad de extractos de diferente polaridad de semillas de Crotalaria pallida Aiton sobre el modelo biológico Drosophila melanogaster. Métodos: la bioactividad de los extractos de diferente polaridad de semillas secas de C. pallida se evalúo por ingestión en el modelo biológico; permitiendo purificar y determinar la estructura química del principio activo usando RMN. Resultados: la bioactividad expresada resultó de dos tipos; uno causó la inhibición de los estados larvarios, evidenciada con la disminución del número de pupas de los tratamientos con respecto a los controles no tratados, la relación dosis-respuesta permitió calcular una CI 50 de 156,47 ppm; el otro efecto inhibió el paso pupa-adulto, disminuyendo el número de adultos de los tratamientos frente a los controles, estableciéndose una CI50 de 7,95 ppm. Con el uso de diferentes ensayos de RMN se determinó el alcaloide usaramina como responsable de esta actividad biológica. Conclusiones : la bioactividad de los extractos de polaridad media/baja permitió el aislamiento de un metabolito con actividad insecticida promisoria, manifestada con la inhibición del normal desarrollo del ciclo de vida de D. melanogaster, el extracto no exhibe actividad sobre la oviposición, en el intervalo de concentraciones evaluado; a bajas concentraciones inhibe la eclosión de pupas y a altas concentraciones afecta el desarrollo de las larvas; actividades que se mantienen al probar el metabolito purificado ABSTRACT: Introduction: the search for metabolites of natural origin with promising biological –particularly insecticidal– activity, is an interesting target for research about natural products. Objectives: evaluate the bioactivity of extracts of varying polarity from Crotalaria pallida Aiton seeds using the Drosophila melanogaster biological model. Methods: an evaluation was conducted of the bioactivity of extracts of varying polarity from dry C. pallida seeds by ingestion into the biological model, with the purpose of purifying and determining the chemical structure of the active principle through NMR spectroscopy. Results: two types of bioactivity were expressed. One caused inhibition of larval stages, evidenced in a smaller number of pupae in treatment controls with respect to non-treatment controls. The dose-response relationship allowed estimation of a CI50 of 156.47 ppm. The other effect inhibited progress from pupa to adult, reducing the number of adults in the treatment vs. control groups, with an CI50 of 7.95 ppm. With the use of various NMR assays, it was determined that the alkaloid usaramine was responsible for this biological activity. Conclusions: the bioactivity of extracts of medium / low polarity permitted the isolation of a metabolite with promising insecticidal activity, manifested in the inhibition of the normal development of the life cycle of D. melanogaster. The extract does not show any activity on oviposition in the concentration range studied. At low concentrations it inhibits the eclosion of pupae, whereas at high concentrations it affects larval development. Both activities remained when the purified metabolite was tested. COL0007462

RESUMEN: Fue aislada y caracterizada una cepa de levadura Saccharomyces cerevisiae LEG-06, con características floculantes para fermentar jugo de banano extraído bajo condiciones básicas. Los rendimientos de etanol fueron comparados con leva-duras comerciales y además fueron evaluados los efectos del pH y del agente neutralizante. Adicionalmente se evaluó el efecto sobre la eficiencia de 10 fer-mentaciones sucesivas usando la misma levadura. Finalmente, se escaló la fer-mentación a 40 L en reactor tubular con agitación mecánica y se determinaron los parámetros cinéticos de la levadura. Las condiciones ideales fueron: pH 5,5 utilizando ácido cítrico como neutralizante, 23,8 g/L de levadura, 14,5°Brix. La eficiencia estuvo entre 82-84% y el pH óptimo de floculación entre 5,5 y 6,0. La concentración de etanol obtenido en las mejores condiciones alcanzó el 7,5%. Estos resultados demuestran la levadura como la metodología usada, presentan las características adecuadas y deseadas para desarrollar un proceso a nivel de planta piloto para la producción de etanol a partir de banano de rechazo. ABSTRACT: Was isolated and characterized a flocculant yeast strain Saccharomyces cerevisiae (LEG-06), to ferment banana juice, extracted under basic condi-tions. Yield ethanol was compared with commercial yeasts and were also evaluated the effects of pH and neutralizing agent. Additionally, the effect on efficiency of 10 successive fermentations using the same yeast. Finally, the fermentation was scaled in a 40 L tubular reactor with mechanical agitation and the kinetic parameters were determined from yeast. Ideal conditions were: pH 5,5 using citric acid as a neutralizer, 23,8 g/L yeast 14,5°Brix. The efficiency was between 82-84% and the optimum pH between 5,5 and 6,0 flocculation. The concentration of ethanol obtained under optimum condi-tions was 7,5%. These results demonstrate the yeast as the methodology used, have the right characteristics and desired to develop a process to pilot plant for the production of ethanol from banana rejection. COL0007462

RESUMEN: Introducción: el aceite esencial extraído de especies del género Eucalyptus, entre estas Eucalyptus tereticornis, ofrece un importante potencial para el control de hongos patógenos e insectos plaga y de importancia médica. Objetivo: evaluar la actividad anti-insecto (aguda, crónica y repelente) de una emulsión aceite/agua del aceite esencial de Eucalyptus tereticornis, en función de su composición química y fraccionamiento. Métodos: se prepararon emulsiones aceite/agua con aceite esencial previamente extraído, separado y caracterizado, y 2 de sus fracciones (A y B). Se evaluó su actividad anti-insecto mediante bioensayos con Drosophila melanogaster. Se determinó la fitotoxicidad foliar sobre plántulas de Phaseolus vulgaris. Resultados: el aceite completo mostró considerable actividad repelente e insecticida aguda que guarda relación con su composición química. La actividad insecticida aguda de las fracciones disminuyó de manera notable con respecto a la mostrada por el aceite completo, sin embargo, no se observaron efectos significativos sobre la actividad repelente. En ningún caso se presentó fitotoxicidad foliar sobre frijol. Conclusión: el aceite esencial de esta especie de eucalipto posee actividad antiinsecto considerable y podría formularse directamente como insecticida para el control de insectos de interés agrícola y médico ABSTRACT: Introduction: the essential oil extracted from Eucalyptus species, including Eucalyptus tereticornis, offers significant potential for control of fungal pathogens and insect pests and medical importance. Objectives: to evaluate the anti-insect activity (acute, chronic and repellent) of an oil/water emulsion of Eucalyptus tereticornis essential oil in terms of their chemical composition. Methods: oil/water emulsion was prepared with essential oil previously extracted, separated and characterized, and two of its fractions (A and B). Their anti-insect activity was evaluated through bioassays on Drosophila melanogaster. Foliar phytotoxicity was evaluated on seedlings of Phaseolus vulgaris. Results: the complete oil showed considerable acute repellent and insecticide activity related to its chemical composition. The acute insecticidal activity of the fractions decreased significantly if compare with that of the whole oil , but neither significant effects on the repellent activity nor phytotoxicity on the bean leaves were observed. Conclusions: the essential oil of this eucalyptus species has considerable antiinsect properties and could be formulated as an insecticide for the control of insectsof agricultural and medical significance COL0007462

RESUMEN: Introducción: la piel o pericarpio del café que define su estado de madurez y calidad, es prácticamente lignocelulosa y no tiene ningún valor comercial, no obstante podría considerarse como una fuente importante de compuestos antioxidantes, sobre todo de antocianinas. Objetivos: comparar el potencial antioxidante del pericarpio del fruto de café en diferentes estados de maduración con respecto al contenido de antocianinas. Métodos: la piel del fruto del café liofilizada en cinco estados de maduración se sometió a extracciones sólido-líquido con metanol acidulado; se determinó el contenido de antocianinas por el método diferencial de pH y el potencial antioxidante se evaluó sobre la base de los métodos de DPPH (catión radical -- difenil-ß-picrilhidrazilo), ORAC (oxygen radical absorbance capacity) y FRAP (ferric reducing/antioxidant power). Resultados: la muestra de granos sobremaduros presentó un contenido de antocianinas 63,14 mg cianidin-3-glucósido/L. Este valor resulta de 2 a 18 veces mayor con respecto a los otros estados de maduración. No obstante, el estado "pintón" fue el que mostró una mayor capacidad antioxidante ( 2-5 veces), en todos los métodos evaluados, lo cual sugiere una mayor presencia de otros componentes con actividad antioxidante durante esta etapa de maduración ABSTRACT: Introduction: the maturity and quality of the coffee beans is defined by the color of its outer and often edible layer (pericarp), and this tissue is mainly lignocellulose without any commercial value; however it could be considered as a source of important antioxidant compounds, mostly anthocyanins. Objectives: to compare the antioxidant potential of the pericarp of the coffee bean at different states of maturation in terms of the content of anthocyanins. Methods: lyophilized and powered pericarp of Coffee arabica on different stages of maturation underwent solid-liquid extractions with acidulated methanol and total anthocyanins content was determined by pH differential method; the antioxidant potential was evaluated by using DPPH (radical cathion --diphenyl-ßpicrylhydrazyl, ORAC (oxygen radical absorbance capacity) and FRAP (ferric reducing/antioxidant power) tests. Results: the sample from over-matured coffee beans showed a content of anthocyanins equal to 63.14 mg cyanidin-3-glucoside/L, which is 2 to 18 times higher than that of other maturation states. Nevertheless, the "pintón" stage demonstrated the highest antioxidant capacity ( 2-5 times) in all the evaluated methods. This indicates the presence of additional components with antioxidant power during this maturation stage. Conclusions: all the extracts showed significant antioxidant capacity, therefore, the undesired fruits to coffee industry may be used as a source of antioxidant compounds regardless of their maturity stage. COL0007462

The production of bioethanol using Saccharomyces cerevisiae (Fungi: Ascomycota) is influenced by sugar concentration and fermentation substrate. For that reason, the kinetics of biomass production, residual sugars, and ethanol production of four of S. cerevisiae strains were evaluated in two different fermentation media (sugar-cane molasses and rejected-banana juice) at two different sugar concentrations (100 and 170 g/l). The EthanolRed® and GG570-CIBII strains exhibited the greatest ethanol production, with peak values of 119.74 (35 h) and 62 g/l (15 h), Yps 0.75 and 0.43 g/g, and Qp 3.42 and 2.61 g/l/h, respectively, at 170 g/l of sugar in sugar-cane molasses broth. Additionally, the strain GG570-CIBII showed an increase of 37.1 g/l ethanol with respect to the control strain. RESUMEN: La producción de bioetanol a partir de Saccharomyces cerevisiae (Fungi: Ascomycota) está influenciada por la concentración de azúcares y el sustrato de fermentación. Por ello en este trabajo se evaluaron las cinéticas de producción de biomasa, azúcares residuales y producción de etanol de cuatro cepas de S. cerevisiae en dos medios de fermentación (melaza de caña de azúcar y banano de rechazo) a dos concentraciones de azúcares (100 y 170 g/l). Las cepas EthanolRed® y GG570-CIBII presentaron mayor producción de etanol con pico de producción de 119,74 (35 h) y 62 g/l (15 h), Yps 0,75 y 0,43 g/g y, Qp 3,42 y 2,61 g/l/h, respectivamente a 170 g/l de azúcares en melaza de caña de azúcar. Adicionalmente, la cepa GG570-CIBII mostró un incremento de 37,1 g/l de etanol con respecto a la cepa control. COL0007462

RESUMEN: Introducción: la capacidad antioxidante presente en las plantas ha despertado gran interés debido al potencial aprovechamiento en la alimentación para la prevención de enfermedades asociadas a estrés oxidativo. Objetivo: evaluar el efecto de la inducción con CuCl2 y Paraquat® (dicloruro de 1,1'-dimetil-4,4'-bipiridilo) sobre protoplastos y plántulas de las especies relacionadas de tomate, Lycopersicon hirsutum Dunal y Lycopersicon esculentum Mill. Métodos: la producción de especies reactivas de oxígeno se evaluó mediante citometría de flujo en protoplastos de las 2 especies de tomate, inducidos con CuCl2 y Paraquat® (dicloruro de 1,1'-dimetil-4,4'-bipiridilo). Adicionalmente, sobre las plántulas se evaluó el contenido de polifenoles totales y la capacidad atrapadora de radicales libres. Resultados: la inducción con Paraquat® durante eventos tempranos mostró un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno en 17,4 veces en protoplastos de Lycopersicon hirsutum y de 12,4 veces en Lycopersicon esculentum con respecto a sus respectivos controles no tratados. La especie Lycopersicon esculentum presentó velocidades de producción significativas de contenido de polifenoles totales y capacidad atrapadora de radicales libres con valores de 1,81 Eq ácido gálico hora-1 y 5,3 % de decoloración del DPPH hora-1, respectivamente. Durante la inducción con Paraquat® se observó una correlación entre contenido de polifenoles totales y capacidad atrapadora de radicales libres cercana a 1 y altamente significativa, en respuesta a los 2 tipos de inducción durante los eventos tempranos.Conclusiones: los resultados sugieren que la biosíntesis de compuestos fenólicos y la correlación con la capacidad atrapadora de radicales libres, no necesariamente se encuentra relacionada con una actividad antioxidante como un mecanismo de defensa a nivel celular. ABSTRACT: Introduction: the antioxidant capacity in plants has aroused great interest due to their potential use in food for the prevention of oxidative stress-associated diseases. Objectives: to evaluate the effect of CuCl2 and Paraquat® induction on protoplasts and tomato seedlings belonging to Lycopersicon hirsutum Dunal and Lycopersicon esculentum Mill. species. Methods: the production of reactive oxygen species in protoplasts of tomato both species after exposure to CuCl2 and Paraquat® (1.1'-dimethyl-4.4'-bipiridyl dichloride) was evaluated by flow cytometry. Tomato seedlings were evaluated for total polyphenol content and free radical scavenging. Results: Paraquat® induction showed a 17.4 fold increase in reactive oxygen species production for L. hirsutum protoplasts and a 12.4 fold for L. esculentum during early events with respect to their respective untreated controls. L. esculentum showed significant slopes for free radical scavenging and total polyphenol content: 1.81 galic acid eq per hour and 5.3 % DPPH discoloration per hour, respectively. In addition, in response to the two kinds of induction, positive slopes and a correlation between total polyphenol content and free radical scavenging were observed with copper induction (correlation close to 1 and highly significant), but not significant models during Paraquat® induction. Conclusions: these results suggest that the biosynthesis of phenolic compounds and the correlation with the free radical scavenging are not necessarily related to antioxidant activity as a cellular defense mechanism. COL0007462

Este trabajo buscó establecer el papel de ciertos organismos, en particular de artrópodos, en el proceso de compostaje, con el fin de establecer parámetros biológicos, físicos y químicos que permitan evaluar y garantizar la óptima calidad del material final. Para el estudio fue establecida una compostera de residuos sólidos urbanos separados en la fuente (RSU-sf). En ella se efectuaron muestreos, por un período de dos meses, para los análisis microbiológicos, entomológicos, físicos y químicos. Se obtuvo una matriz de las sucesiones, primordialmente de insectos asociados a las diferentes fases y tiempos de desarrollo y su relación con las variables físicas y químicas. Los análisis evidenciaron una alta correlación de las enterobacterias con la abundancia de las especies Chonocephalus sp. (Phoridae), Drosophila sp. (Drosophilidae), Physiphora sp. (Ulidiidae), Desmometopa sp. (Milichiidae) y Tephiritidae. También se encontró que la ausencia de estos artrópodos puede emplearse como indicador de la estabilidad del sistema.

RESUMEN: En este trabajo se estudia el efecto de las emulsiones O/W de ácido oleico-nicotina estabilizadas con Tween 80® sobre su actividad insecticida aguda y crónica en Drosophila melanogaster. La bioactividad aguda de las emulsiones de ácido oleico-nicotina registró un tiempo letal medio (TL50 = 13 ± 3 minutos) significativamente mayor que el obtenido con la nicotina en solución acuosa (TL50 = 7 ± 1 minutos). La baja bioactividad de la emulsión de ácido oleico-nicotina presenta una alta correlación con el porcentaje de nicotina encapsulada en las gotas de emulsión. La bioactividad crónica se evaluó en el ciclo de vida de D. melanogaster, donde se observó repelencia, evidenciada por la disminución en la oviposición. ABSTRACT: This paper studies the effect of the O/W emulsion of oleic acid-nicotine stabilized with Tween 80® on its acute and chronic insecticidal activity in Drosophila melanogaster. The oleic acid-nicotine emulsions acute bioactivity show a median lethal time (LT50 = 13 ± 3 minutes) significantly higher compared with that obtained with nicotine in aqueous solution (LT50 = 7 ± 1 minutes). Oleic acid-nicotine emulsion low bioactivity present high correlation with the percentage of nicotine encapsulated in emulsion droplets. The chronic bioactivity is assessed in the life cycle of D. melanogaster where diminution in oviposition is taken as evidence of repellency. COL0007462

RESUMEN: El crecimiento desmesurado de la población mundial ha presionado a la búsqueda de métodos para el control de plagas, de modo tal que sea posible una producción racional y sostenida de alimentos, y adicionalmente, se garantice la conservación de los ecosistemas. Con el modelo biológico Drosophila melanogaster es posible evaluar la actividad de extractos de diferente polaridad obtenidos a partir de Crotalaria juncea (Fabaceae). El modelo facilita la identificación y purificación de las fracciones activas, y permite establecer que dichos extractos ejercen dos tipos de actividad inhibitoria sobre su ciclo de vida. La primera,se manifiesta con la disminución del número de adultos en los tratamientos frente al control; y la segunda, causa la inhibición de los estadios larvarios del modelo, lo cual se manifiesta en una disminución en el número de pupas. Con el uso de ensayos biodirigidos y de técnicas espectroscópicas de resonancia magnética nuclear (RMN), se establece la estructura de un principio activo que causa los dos tipos de inhibición sobre el modelo, un alcaloide pirrolizidínico del tipo retronécico, conocido como Junceína. El uso del modelo biológico como herramienta analítica cuantitativa, permite establecer la correlación de las variables dosis y respuesta. ABSTRACT: The disproportionate growth of world population has led the search methods to control pests that permit a rational and sustained production of food, which additionally ensure the conservation of ecosystems. The activity of extracts with different polarity obtained from C. juncea was evaluated using the biological model of Drosophila melanogaster. This model allows the identification and purification of active fractions, and allows establishing that these extracts exert two different inhibitory activities over the life cycle of Drosophila melanogaster. The first activity showed the reduction in the number of adults compared with the control group. The second activity caused the inhibition of the larval estate then it resulted in diminution of the pupal number. The use of the biological assay and spectroscopy techniques as Nuclear Magnetic Resonance, allowed the establishment that the structure of active principle of Crotalaria juncea is in agreement with a pyrrolizidinic alkaloid of retronecic type well known as Junceine. The use of biological model as quantitative analytical tool, allows the establishment of correlation between dosage and response variables. COL0007462

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RESUMEN: Se revisan algunos métodos que relacionan la estructura con la propiedad QSPR (Quantitative structure property relationship) y la relación de la estructura con la actividad QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship). En particular, se analiza el algoritmo propuesto por Kier y Hall para el cálculo del índice de conectividad molecular y las limitaciones que presenta en cuanto a la valoración de pequeños cambios estructurales y el efecto numérico que estos pequeños cambios producen en el índice. Con base en lo anterior, se propone un cambio en el algoritmo de Kier y Hall a través de la consideración del cálculo de la población electrónica de cada átomo, por lo que se pasan a considerar las interacciones electrónicas que varían según la disposición en el espacio de todos los átomos y las características de los átomos enlazados. Los valores de los índices obtenidos se relacionan con el punto de ebullición de una serie de moléculas y se establece que el método de las poblaciones electrónicas presenta valores más aproximados a los experimentales. ABSTRACT: Some methods which relate the structure with the property, such as QSPR (Quantitative structure property relation-ship) and the relationship of the structure with the activity QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship) are checked, Particularly, the proposed Ki-er's and Hall's algorism to calcúlate the Índex of molecular connectivity and the limitations that it presents, related to structural parameters, considered in the valué of such an Índex, and the numerical effect that produces a structural change on itself are analyzed. At the same time, a change in Kier's and Hall's algo-rism is proposed. Such a change takes into account both structural parameters and the effect of structural changes, The electronic population of each atom is inserted; therefore, electronic Ínteractions that vary depending on the disposition of all the atoms in the space and the characteristics of the enlaced atoms are taken into account. The valúes of the obtained indexes are related with the boiling point of a series of considered molecules and it is established that the method of electronic population present more approximated valúes than the experimental ones. COL0000461

RESUMEN: Se plantea las conexiones entre la estructura de los compuestos químicos y la propiedad o actividad, desde la perspectiva de tres aproximaciones diferentes. La aproximación empirista, que es básicamente cualitativa y que se ha aplicado con frecuencia en disciplinas como la farmacología y la bioquímica. En la aproximación mecanística, tanto las estructuras como las propiedades y actividades. Se consideran variables cuantitativas; en este caso los métodos deducen ecuaciones predictivas para las propiedades-actividad a partir de cambios estructurales. La tercera aproximación se conoce como método de la conectividad molecular, que considera las estructuras desde la perspectiva matemática, con base en conceptos de la topología y la teoría de GRAFOS. COL0007462

Wastewater treatment plants (WWTPs) have been conceived as a method to remove polluting compounds from water, especially organic matter. However, a recent change of paradigm conceives wastewater as a valuable resource to recover energy and nutrients, mainly nitrogen (N) and phosphorus (P), which is a finite natural substance from phosphate rock that is predicted to be in short supply within the next 100 to 150 years. Both N and P are critical nutrients for crop growth and agronomic productivity. Still, their uncontrolled discharge into water bodies causes environmental deterioration due to eutrophication, so their recovery from wastewater will reduce the level of eutrophication and the risk of a food security emergency in the future. Although there are different physical, chemical and biological techniques for the removal and recovery of nutrients from wastewater, struvite crystallisation is one of the most investigated worldwide, because it allows the joint recovery of N and P as effective fertilisers with low accumulation of heavy metals. However, research in this field has been scarce in Latin America, possibly due to the low number of existing WWTP. Therefore, it is necessary to conduct further research in nutrient recovery strategies as an opportunity to increase the level of sanitation in the region. In this regard, this doctoral research evaluated the possibility of recovering nutrients in the form of struvite from the sludge dewatering and thickening supernatants (centrates) of a WWTP located in the south of the Aburrá valley, close to Medellin (Colombia) that treats domestic and industrial wastewater. The thesis is divided into seven chapters, which are described below: Chapter 1 provides an overview of the context in which the thesis was developed. The chapter discusses the importance of recovering nutrients within a circular economy, the associated legislation, presents the main techniques used for the removal and recovery of nutrients from wastewater and explains the main characteristics of the mineral struvite. The research question, hypotheses and objectives are also posed. Chapters 2 to 6, presented in the form of articles, address the following aspects: Chapter 2 presents the mass balance of N and P developed in the San Fernando WWTP. The mass balance was conducted over seven composite samplings (lasting 7 hours with a frequency of 1.5 h) to address different climatic conditions. The objective of this chapter was to evaluate the behaviour of the nutrients in the different 15 identified flows of the WWTP to establish their possible recovery. In addition, the characteristics of the centrate from the San Fernando WWTP were compared with those of other two WWTPs that use chemical precipitation for the removal of P. Chapter 3. evaluates the effect of stirring speed on the quantity, size and quality of the struvite precipitates obtained. For this, 6 agitation speeds were evaluated using the sludge dewatering centrate of the La Llagosta WWTP (Catalonia-Spain). Chapter 4 examines the effect of pH and temperature on struvite formation; for these experiments, the optimal velocity gradient obtained in chapter 3 and the centrate of the Esholt WWTP (Bradford-England) was used. Chapter 5 assesses the effect of 3 variables (initial concentration of phosphorus, aeration and seed material) on reactor efficiency and the quantity and quality of the precipitated product, based on experiments developed in two types of designed reactors: the 5L full-mix reactor (CSTR) and the 6.5L fluidised bed reactor (FBR). For this evaluation, the actual sludge dewatering centrate of the San Fernando WWTP (Colombia) was used with a 3x22 factorial design. Chapter 6 evaluates the quality of the struvite obtained in chapter 5 as a fertiliser, considering the Colombian and European regulations. The evaluation considered two struvite samples (one for each reactor), and a one-factor design, using the biomass produced and the amounts of N and P in this biomass as the response variables. The fertilisers evaluated in the selected crop (Pasto Brachiaria Brizantha Marandú) were the struvite obtained from the two reactors, biosolids from the same San Fernando WWTP and two fertilisers used commercially (Urea and Triple 15). A leaching test was also included in this chapter. Chapter 7 presents the general conclusions and recommendations of this research. Finally, the ANNEXES section introduces the general materials and methods used in the research, starting with the analytical methods at the laboratory level, the main calculations used in the different chapters of this thesis, following with the design of the reactors, the preliminary design tests, the equations used for the design of continuous stirred tank reactor (CSTR) and a fluidised bed reactor (FBR) and the residence times distribution tests (RTD) for the hydraulic evaluation of the reactors designed. Finally, annex 4 presents additional information of chapter 5. RESUMEN: Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTARs) han sido concebidas como un método para eliminar los compuestos contaminantes del agua, especialmente la materia orgánica. Sin embargo, un cambio reciente de paradigma concibe las aguas residuales como un recurso valioso para recuperar energía y nutrientes, principalmente nitrógeno (N) y fósforo (P). Aunque el nitrógeno (N) está ampliamente disponible en la atmósfera, el P es considerado una sustancia natural finita de la roca fosfórica que se prevé escaseará en los próximos 100 a 150 años. Tanto el N como el P son nutrientes fundamentales para el crecimiento de los cultivos y la productividad agronómica. Aun así, su vertido incontrolado en cuerpos de agua provoca un deterioro ambiental debido a la eutrofización, por lo que su recuperación de las aguas residuales reducirá el nivel de eutrofización y el riesgo de una futura emergencia de seguridad alimentaria. Aunque existen diferentes técnicas físicas, químicas y biológicas para la remoción y recuperación de nutrientes de las aguas residuales, la cristalización de estruvita es una de las más ampliamente investigadas a nivel mundial, ya que permite la recuperación conjunta de N y P, presenta baja acumulación de metales pesados y ha demostrado ser efectiva como fertilizante. Sin embargo, la investigación en este campo ha sido escasa en América Latina, posiblemente debido al bajo número de PTARs existentes. Por lo tanto, es necesario realizar más investigaciones en estrategias de recuperación de nutrientes como una oportunidad para aumentar el nivel de saneamiento en la región. En este sentido, esta investigación doctoral evaluó la posibilidad de recuperar nutrientes en forma de estruvita de los sobrenadantes de deshidratación y espesamiento de lodos (centrados) de una PTAR ubicada en el sur del valle de Aburrá, cerca de Medellín (Colombia) que trata aguas residuales domésticas e industriales. La tesis se divide en siete capítulos, que se describen a continuación: El Capítulo 1 aporta una descripción general del contexto en el que se desarrolló la tesis. El capítulo analiza la importancia de la recuperación de nutrientes dentro de una economía circular, la legislación asociada, presenta las principales técnicas utilizadas para la eliminación y recuperación de nutrientes de las aguas residuales y explica las principales características del mineral estruvita. También se plantea la pregunta de investigación, hipótesis y objetivos. Los capítulos 2 a 6, presentados en forma de artículos, abordan los siguientes aspectos: El Capítulo 2 presenta el balance de masa de N y P desarrollado en la PTAR San Fernando. El balance de masa se realizó en siete muestreos compuestos (que duraron 7 horas con una frecuencia de 1,5 h) para abordar diferentes condiciones climáticas. El objetivo de este capítulo fue evaluar el comportamiento de los nutrientes en los diferentes 15 caudales identificados de la PTAR para establecer su posible recuperación. Adicionalmente se compararon las características de los centrados de la PTAR San Fernando con los centrados de otras dos PTAR que usan precipitación química para la remoción de P. El Capítulo 3. evalúa el efecto de la velocidad de agitación sobre la cantidad, tamaño y calidad de los precipitados de estruvita obtenidos. Para ello, se evaluaron 6 velocidades de agitación utilizando el centrado de deshidratación de lodos de la EDAR de La Llagosta (Cataluña-España). El Capítulo 4 examina el efecto del pH y la temperatura sobre la formación de estruvita; para estos experimentos se utilizó el gradiente de velocidad óptimo obtenido en el capítulo 3 y el centrado de la PTAR de Esholt (Bradford-Inglaterra). El Capítulo 5 evalúa el efecto de 3 variables (concentración inicial de fósforo, aireación y material de siembra) sobre la eficiencia del proceso y la cantidad y calidad del producto precipitado, basándose en experimentos desarrollados en dos tipos de reactores diseñados: el reactor de mezcla completa de 5L (CSTR) y el reactor de lecho fluidizado de 6,5 L (FBR). Para esta evaluación se utilizó el centrado de deshidratación de lodos real de la EDAR San Fernando (Colombia) con un diseño factorial 3x22. El Capítulo 6 evalúa la calidad como fertilizante de la estruvita obtenida en el capítulo 5, teniendo en cuenta la normativa colombiana y europea. La evaluación consideró dos muestras de estruvita (una para cada reactor), se realizó un diseño unifactorial, utilizando la biomasa producida y las cantidades de N y P en esta biomasa como variables de respuesta. Los fertilizantes evaluados en el cultivo seleccionado (Pasto Brachiaria Brizantha Marandú) fueron la estruvita obtenida de los dos reactores, biosólidos de la misma PTAR San Fernando y dos fertilizantes utilizados comercialmente (Urea y Triple 15). También se incluyó en este capítulo una prueba de lixiviación. El capítulo 7 presenta las conclusiones y recomendaciones generales de esta investigación. Finalmente, en el apartado ANEXOS se presentan los materiales y métodos generales utilizados en la investigación, comenzando por los métodos analíticos a nivel de laboratorio, los principales cálculos utilizados en los diferentes capítulos de esta tesis, siguiendo con el diseño de los reactores, las pruebas preliminares de diseño, las ecuaciones utilizadas para el diseño de un reactor de tanque agitado continuo (CSTR) y un reactor de lecho fluidizado (FBR) y los ensayos de distribución de tiempos de residencia (RTD) para la evaluación hidráulica de los reactores diseñados. Finalmente, el anexo 4 presenta información complementaria del capítulo 5.

RESUMEN : Los residuos sólidos orgánicos corresponden a la fracción predominante de los residuos generados en entornos urbanos; estos pueden representar grandes problemáticas ambientales, económicas y sociales bajo modelos de gestión ineficientes, pero también, por sus características, presentan un alto potencial de aprovechamiento que logra traducirse en beneficios en diferentes en tornos, entre ellos el urbano. En este trabajo, se aplicó un modelo de aprovechamiento energético y material mediante digestión anaerobia en un contexto urbano que presenta problemas asociados a la gestión de los residuos sólidos orgánicos; para tal fin, se desarrolló el estudio en el barrio Moravia – Medellín, donde existen carencias en cuanto al manejo y aprovechamiento de este tipo de residuos acorde a las características y necesidades del barrio. En primera instancia, se llevó a cabo la identificación de los generadores potenciales de residuos sólidos orgánicos al interior del barrio, identificando 34 generadores potenciales pertenecientes en mayor porcentaje al sector comercial y en menor medida se presentan establecimientos asociados al sector institucional e industrial; el sector residencial no fue tenido en cuenta en este estudio debido a problemas asociados a la separación en la fuente de la fracción orgánica. Posteriormente, se aplicó una encuesta en los puntos identificados y con base en esta se seleccionaron los establecimientos más representativos y que presentaron condiciones óptimas para el desarrollo de las fases posteriores. Se llevó a cabo en estos establecimientos la caracterización y aforo de los residuos sólidos orgánicos generados, que en un 94% corresponden a restos de frutas, verduras y vegetales en estado fresco y en un 6% restos de comida procesada; el mayor aportante es el sector comercial. Seguidamente, se determinó en un periodo de 30 días a escala de laboratorio el Potencial Bioquímico Metanogénico (PBM) de diferentes mezclas de los residuos orgánicos generados por los tres sectores, obteniendo valores entre 920,2 ± 36 ml biogás/g SV y 1011,5 ± 64 ml biogás/g SV, con un promedio de metano entre 53% y 60%, sin diferencias estadísticamente significativas entre las mezclas. Finalmente, se implementó en el Morro de Moravia con base en los procesos desarrollados por el Grupo Interdisciplinario de Estudios Moleculares (GIEM), un sistema de digestión anaerobia a escala piloto en dos fases (sólido – líquido) y operado por etapas; este fue alimentado con los residuos orgánicos provenientes del barrio Moravia. El sistema fue monitoreado con las variables ST, SV, DQO, pH, relación AGV/Alk, producción de biogás y porcentaje de metano. Cuando se presentaron condiciones estables en la fase metanogénica, se logró llegar a una producción promedio de 950 4 , presentando el biogás condiciones favorables para un aprovechamiento calórico y eléctrico; sin embargo, se debe considerar el aumento de la alimentación del sistema en términos de carga orgánica, ya que de acuerdo al seguimiento de los parámetros y a la capacidad de este, puede soportar mayor carga a la alimentada en este estudio. Por otro lado, tanto el efluente obtenido de la operación del sistema como el digestato que corresponde a la fracción sólida y que fue sometido posteriormente a procesos de compostaje, fueron caracterizados a la luz de la NTC 5167, obteniendo para el efluente un producto que no cuenta con los requerimientos estipulados en la norma para ser comercializado, pero con potencial para la formulación de abonos orgánico-minerales líquidos; para el caso del compostaje, se obtuvo un producto de buena calidad que representa una fuente óptima de aprovechamiento como abono orgánico de acuerdo con lo estipulado en la norma.

Serratia marcescens ARP5.1 se seleccionó a partir de una colección de 667 aislados bacterianos, gracias a su capacidad para producir compuestos inhibitorios frente a patógenos del aguacate. Para mejorar la producción de metabolitos bioactivos, se evaluaron combinaciones de velocidades de agitación y velocidades de aireación en un biorreactor de tanque agitado. Se realizaron ensayos in vivo del extracto metabólico de S. marcescens ARP5.1 para evaluar el control de enfermedades postcosecha en frutos de aguacate y en plántulas infectadas por Phytophthora cinnamomi. Se utilizó un enfoque bioguiado, con P. cinnamomi y Colletotrichum gloeosporioides como indicadores de la actividad, para aislar, purificar y elucidar estructuralmente tres compuestos a partir S. marcescens ARP5.1: serratamolide A, prodigiosin y haterumalide NA. Se llevó a cabo un proceso de optimización del rendimiento de haterumalide NA en fermentaciones líquidas. Posteriormente, se realizó una aproximación al modo de acción del compuesto sobre especies de Phytophthora. Los resultados mostraron que el oxígeno y la tensión de cizallamiento fueron factores fundamentales a escala de biorreactor. El extracto demostró niveles de control de las enfermedades similares a los productos disponibles comercialmente. Tres de las 9 variables (maltosa, magnesio y NaCl) se seleccionaron, optimizaron y validaron, mostrando un rendimiento en el punto óptimo de 31 veces (129.0 ± 2.6 mg / L a las 48 h) en el biorreactor. Se evidenció una alta actividad inhibitoria de haterumalide NA frente a P. cinnamomi y dos especies adicionales de Phytophthora (P. nicotianae y P. palmivora). Sin embargo, no se observaron efectos evidentes en ninguna de las etapas asexuales evaluadas en las especias de Phytophthora, a excepción del hinchamiento hifal de P. cinnamomi en la prueba de estructuras de resistencia; por lo tanto, no es posible concluir sobre un posible blanco de haterumalide NA. Los experimentos futuros deberán centrarse en evaluar blancos moleculares intracelulares específicos en los patógenos. Abstract: Serratia marcescens ARP5.1 was selected from a collection of 667 bacterial strains due to its promising capacity to produce inhibitory compounds against avocado pathogens. To enhance bioactive metabolite production, combinations of agitation speeds and aeration rates were evaluated on a stirred tank bioreactor. In vivo assays of the metabolic extract of S. marcescens ARP5.1 were performed to assess the control of postharvest diseases in avocado fruits and on infected seedlings by Phytophthora cinnamomi. A bioguided approach was used, with Phytophthora cinnamomi and Colletotrichum gloeosporioides as bioactivity indicators, to isolate, purify and structurally elucidate three compounds from S. marcescens ARP5.1: serratamolide A, prodigiosin and haterumalide NA. An optimization process of the yield of haterumalide NA in liquid fermentation was carried out. Subsequently, an approach to the mode of action of the compound on Phytophthora species was performed. Results showed that oxygen and shear stress were crucial factors at bioreactor scale. The extract demonstrated control levels of the diseases similar to commercially available products. Three out of 9 variables (maltose, magnesium and NaCl) were selected, optimized and validated, showing a 31-fold yield optimization (129.0 ± 2.6 mg/L at 48 h) in a bioreactor. High inhibitory activity of haterumalide NA, compared with commercially available products, was evidenced against P. cinnamomi, and two additional Phytophthora species (P. nicotianae and P. palmivora). However, no evident effects on any of the assessed asexual stages of the Phytophthora species were observed, except for hyphal swelling of P. cinnamomi in the resistant structures test; therefore, evidence was not conclusive on a possible target for haterumalide NA. Further experiments should be focused in assessing specific intracellular molecular target of the pathogens. Doctorado

En Medellín, Antioquia, se encuentra el Morro de Moravia, una muestra de sitios contaminados por metales pesados asociados a la disposición de residuos sólidos, en el cual se han realizado procesos de mejoramiento y habilitación ambiental, para mitigación de problemáticas ambientales y sociales del sector. Uno de los procesos de mejoramiento ambiental y paisajístico fue el sembrado de Tradescantia pallida y Pennisetum setaceum como planta ornamental. Estas plantas presentan tolerancia de las condiciones de sustrato que presenta el sector del Morro de Moravia. La Secretaría de Medio Ambiente de la ciudad de Medellín y la Universidad de Antioquia realizaron muestreos para determinar las concentraciones de metales pesados en estas especies, registrando la presencia de acumulación de Cadmio (Cd), Cromo (Cr), Níquel (Ni) y Plomo (Pb) en la fisiología de las dos especies nombradas, pero sin determinar el potencial de fitorremediación que podrían ofrecer estas especies vegetales para sustratos contaminados con metales pesados como lo presentado en el Morro de Moravia. Maestría

RESUMEN: El huevo es considerado por la organización mundial de la salud, como la fuente de proteína de mayor calidad y más económica del mercado mundial, el cual además se consolida en el territorio nacional como producto de los hogares colombianos. El consumo de huevo se ha visto impulsado en los últimos 40 años, así lo demuestran las cifras de la Federación Nacional de Avicultores de Colombia (Fenavi), que indican que el consumo per cápita anual pasó de 42 huevos en 1970 a 263 en el 2016 [1]. Por lo tanto el alto consumo de huevo genera a su vez altas cantidades de cáscara, un residuo sólido que de no ser dispuesto de una forma correcta facilitaría putrefacciones, trasmisión de olores desagradables, mosquitos y microorganismos patógenos que pueden ocasionar riesgos sanitarios y efectos adversos sobre el ambiente. En los últimos años se han realizado diferentes investigaciones en pro de darle una revalorización a los residuos en el sector de la producción de huevos. Como alternativas no alimentarias humanas existe un abanico de posibilidades, entre los que se destaca el uso del carbonato de calcio (CaCO3) proveniente de la cáscara de huevo para la fabricación de envases ecológicos [2], el uso de la cáscara como catalizador en reacciones de síntesis [3-4], conversión directa y síntesis de Hidroxiapatita a través de la cáscara de huevo [5-6], remoción de metales pesados [7-10], entre otros. Por otra parte la membrana de la cáscara de huevo es un material promisorio para diversas aplicaciones debido a su contenido proteico, entre el que se destaca el colágeno de tipo I, V y X, los cuales pueden ser usados en diferentes campos como la industria cosmética, farmacéutica y bioquímica [11]. Teniendo en cuenta lo anterior, el presente trabajo tiene como objetivo principal, obtener unhidrolizado proteico de la membrana de la cáscara de huevo para formular un fertilizante foliar a través del cual se le pueda dar una correcta disposición y una valorización a las cáscaras de huevo. El presente texto se centra en primera instancia, en establecer un protocolo eficiente para la separación de la membrana de los residuos de la cáscara de huevo, usando un método físico y uno químico. Posterior a la separación, la membrana se caracterizo fisicoquímica. Por otra parte, basados en los reportes de la literatura, se seleccionaron cuatro ácidos inorgánicos para hidrolizar la proteína presente en la membrana, usando como referencia el ácido clorhídrico con el cual es el más usado en hidrólisis ácida. Se evaluó la actividad fitotóxica de los hidrolizados a diferentes concentraciones, usando como modelo biológico Rábano (Raphanus sativus). Se formuló un fertilizante foliar a partir de los hidrolizados de la membrana y se determinó su eficiencia en un cultivo modelo de Phaseolus vulgarias y se comparó con dos testigos, que incluyeron un fertilizante foliar a base de aminoácidos libres y el otro sin el uso de fertilización. ABSTRACT: The egg is considered by the world health organization as the highest quality and cheapest source of protein on the world market, which also consolidates in the national territory as a product of Colombian households. Egg consumption has been boosted in the last 40 years, as shown by figures from the National Poultry Federation of Colombia (Fenavi), which indicate that annual per capita consumption rose from 42 eggs in 1970 to 225 in 2011 [1]. Therefore high egg consumption generates high amounts of shell, a solid residue which, if not disposed of correctly, would facilitate putrefaction, transmission of unpleasant odors, mosquitoes and pathogenic microorganisms which may cause health risks and adverse effects on the environment. In the last years, several investigations have been carried out in order to give a revaluation to the residues in the sector of the production of eggs. As a non food alternative there is a wide range of possibilities, including the use of calcium carbonate (CaCO3) from the eggshell for the production of organic packaging [2], the use of the shell as a catalyst in reactions Of synthesis [3-4], direct conversion and synthesis of hydroxyapatite through the eggshell [5-6], heavy metal removal [7-10], among others. On the other hand the membrane of the eggshell is a promising material for diverse applications due to its protein content, among which the type I, V and X collagen, which can be used in different fields as the cosmetic industry , Pharmaceutical and biochemistry [11]. Taking into account the above, the main objective of this work is to obtain a protein hydrolyzate from the eggshell membrane in order to formulate a foliar fertilizer through which it can be given a correct arrangement and a valorization to the shells of egg. The present text focuses in the first instance, to establish an efficient protocol for the separation of the membrane of the residues of the eggshell, using a physical and a chemical method. After the separation, the physicochemical characterization of the membrane was performed. On the other hand, based on the reports of the literature, four inorganic acids were selected to hydrolyze the protein present in the membrane, using hydrochloric acid with which it is reported as the most used in acid hydrolysis. The phytotoxic activity of the hydrolysates was evaluated at different concentrations, using as a biological model Radish (Raphanus sativus). A foliar fertilizer was formulated from the membrane hydrolyzates and its efficiency in a model crop of Phaseolus vulgaris and compared with two controls, which included a foliar fertilizer based on free amino acids and the other without the use of fertilization.

RESUMEN: Las actuales perspectivas a nivel mundial de incrementar la producción de alcohol a partir de jugos y melazas para su empleo como combustible automotor que es considerado como un tipo de energía verde, tiene como punto en contra el gran volumen de efluentes que generan problemas ambientales cuando la disposición es inadecuada, además de la alta demanda de consumo de agua. La idea fundamental de una biorrefinería es el aprovechamiento integral de la biomasa en la generación de producto de valor comercial. En esta vía, poder minimizar la carga contaminante generada en procesos industriales es uno de los pilares fundamentales en los que viene construyéndose desde hace varios años el concepto de producción limpia, buscando alternativas que no solo beneficien al medio ambiente, sino que además traigan con sigo beneficios económicos a las empresas. En esta investigación se desarrolló un sistema integrado de uso de vinazas para producción de energía en forma de metano, y el re-uso del efluente de metanización en un 100% fue utilizado en lugar de agua en la preparación del medio de fermentación. El sistema de metanización de vinazas en el biodigestor (del reactor hibrido de lecho de lodos con filtro anaerobio) obtuvo una cantidad máxima de metano en el biogás del 83%. Por otro lado, el efluente como agua de reúso representó un ahorro de agua de aproximadamente un 12,5%, esto significa un ahorro de 125000 L/día para una planta que produce aprox. 100000 L de alcohol/día. Este es un proceso de importancia económica para aplicaciones industriales, con la ventaja añadida de la eliminación no contaminante de los residuos potencialmente contaminantes y el ahorro de agua, temas de creciente importancia en el mundo hoy en día.

RESUMEN: Se estudiaron aspectos involucrados en el ataque del hongo Fusarium oxysporum a larvas de Galleria mellonella (Lepidóptera), y el proceso de defensa que se desencadena en el sistema inmune innato del huésped. Los insectos responden al desafío de agentes microbianos o a lesiones, mediante la rápida y transitoria síntesis de potentes compuestos antimicrobianos. Numerosas proteínas del sistema inmune provenientes de insectos que inhiben microorganismos han sido identificadas caracterizadas y clonadas in vitro, la mayor parte de las cuales exhiben actividad antibacteriana, mientras que en otras se demostró que afectaban a hongos. Los genes más estudiados de F. oxysporum son aquellos que producen toxinas, y en el caso de G. mellonella, son muy pocos los genes identificados, provenientes de su respuesta inmune innata. Para ambas especies es aún muy somera la caracterización de sus respectivos proteomas. Para la comprensión de la relación huésped patógeno (insecto-hongo), las estrategias metodológicas seguidas incluyeron, la estandarización de la colonia de G. mellonella y del proceso de inoculación del hongo en larvas del insecto; la identificación de temperaturas óptimas de mantenimiento de las larvas y las concentraciones sub-letales de microconidias del hongo donde se produjo la mayor supervivencia de las larvas; el empleo de la tecnología iTRAQ (Isobaric tags for relative and absolute quantitation). Esta última permitió identificar y cuantificar las proteínas expresadas, además, mediante la utilización de ARN mensajero se identificaron genes expresados en condiciones deseadas. Finalmente, se llevó a cabo la identificación in vivo de células activas de las larvas atacadas por F. oxysporum, mediante microscopía láser confocal... ABSTRACT:In this work it was investigated different molecular and physiological aspects related with attack of pathogen Fusarium oxysporum (fungus) and the immune defense of Galleria mellonella (Lepidoptera). The challenge of insect is to reply the attack of microbial pathogens or make the improvements to the lesions, producing rapidly and transitory a large number of proteins and antimicrobial compounds. Many proteins and peptides of innate immune system from insect that inhibit microorganisms, were previously in vitro identified, characterized and cloned, most of them has antibacterial activity, while another ones are related with fungi defense. The most studied genes in F. oxysporum are the responsible of toxins. For the case of G. mellonella not so much genes were identified and the immune system genes are essentially poorly studied. Both organisms are poorly studied to the proteomics level. For the best comprehension of the relationship host-pathogen (insect-fungus), the methodological strategy was follow the next steps: G. mellonella colony culture standardization, the right procedure of injection of fungus microconidia into insect, the identification of the best temperature for the maintenance of larvae, the best sublethal microconidia concentration for producing more larvae survivors and the usefulness of iTRAQ technology (Isobaric Tags for Relative and Absolute Quantitation). This last technique allowed identify and quantify a large number of expressed proteins (up or down regulated), furthermore, isolating mRNA those proteins identified were correlated with gene expression under suitable conditions. Finally, It was carry out the in vivo identification of hemocoel active cells from larvae challenged F. oxysporum, by confocal microscopy. It was stablished by fungus radial grown, where F. oxysporum grows in correlation with temperature, exhibiting low grow at 37 that at 30°C. The larvae survive in best proportion to the challenge of microconidia from 104 to 106 microconidia/mL, when were incubated at 37°C, during 48 h post-infection, and present best surviving when were pre-inoculated with Latobacillus platarum. Also, it was observed cellular differentiation into hemolymph larvae with fungus- challenge. Using iTRAQ 8-plex were identify 59 proteins, which 20 belong to G. mellonella, 20 were identified using other lepidotera species and the remained were identified using other species from bacteria, protozoan and fungus. In conclusion, the standardization of breeding system, the handling and the injection of G. mellonella larvae with F. oxysporum microconidia were reliable and consistent, as well as the maintenance and culture of F. oxysporum was meticulous. The larvae survived with high microconidia/mL concentration, when the temperature incubation was 37°C, especially when the larvae were pre-inoculated with L. plantarum, before the fungus challenge. iTRAQ was a reliable method and consistent for detecting proteins related to innate immune system from G. mellonella in response to the pathogen F. oxysporum. In fact, iTRAQ as a regard of quantitative proteomics analytic method allowed quantify protein and and peptides, therefore allow to study their differential expression and improvement of the immune system from G. mellonella through the treatmet from the low to high of microconidia concentration and from the 25 to 37°C. Our proteomic study allowed following the improvement of immune response in G. mellonella against to fungus challenge at 37°C. In conclusion it was found that using 104 microconidia/mL at 37°C, over-expressed much more proteins than other treatments.