Ingeniería Biotecnológica

Permanent URI for this collection

http://10.0.6.40:4000/handle/20.500.12920/2690

Browse

Now showing 1 - 20 of 269

Determinación de parámetros fermentativos en medio líquido para la producción de Exopolisacáridos (EPS) por Ganoderma lucidum.
(Universidad Católica de Santa María, 2025-04-21) Heredia Rondon, Ornella Almendra; Zarate Pareja, Karoline Maribel
Ganoderma lucidum es un hongo valorado por sus diversas propiedades inmunomoduladoras, antioxidantes y antitumorales, con aplicaciones en las industrias farmacéutica y alimentaria. En esta investigación, se evaluaron los efectos de diferentes condiciones de cultivo, como la concentración de glucosa y extracto de levadura, pH, temperatura y velocidad de agitación, sobre la producción de biomasa y EPS, además, se aplicó un diseño experimental Box-Behnken con los tres factores más influyentes. El estudio fue realizado mediante fermentación sumergida, ajustando las variables del medio de cultivo para influir en el crecimiento del hongo y la síntesis de EPS. Las muestras obtenidas fueron caracterizadas usando espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC). Los resultados mostraron que la mayor producción de EPS se obtuvo con concentraciones intermedias de glucosa y extracto de levadura, un pH ligeramente ácido (5-6), y una temperatura de 28°C. En cambio, para la biomasa, fue más beneficiosa una concentración mayor de glucosa (50 g/L). La velocidad de agitación a 150 rpm fue la óptima para la producción de EPS sin afectar significativamente la producción de biomasa. Estos datos sugieren que las condiciones de cultivo pueden ser ajustadas para optimizar la producción de EPS, lo cual es valioso para su uso industrial. Este estudio ha permitido determinar las condiciones ideales de cultivo para la generación de exopolisacáridos (EPS) y biomasa de Ganoderma lucidum. Los hallazgos logrados amplían el entendimiento de la biología de este hongo y ofrecen un fundamento sólido para futuros estudios orientados a la creación de nuevos productos y usos basados en los EPS de Ganoderma lucidum.
Optimización de la metodología para la obtención de Suginori verde a partir de Chondracanthus chamissoi (yuyo) proveniente de Pisco, 2021
(Universidad Católica de Santa María, 2025-04-15) Echegaray Calderon, Maria Belen
El presente estudio tuvo como objetivo optimizar la metodología para la obtención de Suginori verde a partir de Chondracanthus chamissoi (yuyo) proveniente de Pisco, Ica. Se evaluaron las variables concentración de cal alimentaria (Ca(OH)₂), masa de alga fresca y tiempo de exposición sobre el peso seco del producto final, generación de residuos y características de calidad. El material biológico fue recolectado en la playa La Puntilla, Paracas, y sometido a procesos de limpieza y preparación en el CEPPA – Pisco. Se empleó un diseño experimental factorial multinivel con 75 tratamientos, analizando el rendimiento en peso seco y peso húmedo, propiedades organolépticas y capacidad de rehidratación del producto. Se determinó que las condiciones óptimas para la mayor producción de Suginori verde expresado como porcentaje en peso seco fueron 6.25 g/L de cal, un tiempo de contacto de 20 días, y concentraciones de alga entre 25 y 100 g/L, obteniendo un máximo de 13,72% de peso seco. Para minimizar la generación de residuos, se recomendó el uso de valores extremos de cal (6.25 g/L o 100 g/L), menor concentración de alga (25 g/L) y tiempos intermedios de contacto (10 a 14 días), logrando valores de 188.27% a 330.58% de residuos. Finalmente, integrando los resultados estadísticos y técnico operacionales se concluyó que la condición que permitía obtener mayor porcentaje de peso seco, menor porcentaje residuos y alta calidad fueron 6.25 g/L de cal, 25 g/L de algas y 5 días de exposición, obteniendo un 10.53% de peso seco y 160% de residuos, con 1:28 minutos de rehidratación, sin generación de residuos en prueba de calidad, sabor y olor inocuos. El contenido de cenizas totales fue de 14.79 ± 0.46 %, proteínas totales 42.23 ± 1.92 %, carbohidratos 31.21 ± 1.78 %, fibra 10.32 ± 0.76 % y extracto etéreo 0.158 ± 0.04 % en base seca.
Tratamiento de lactosuero mediante proceso combinado de electrocoagulación y biocoagulante compuesto por quitosano y mucílago de nopal (Opuntia ficus-indica)
(Universidad Católica de Santa María, 2025-12-19) Navarrete Herrera, Claudia Valeria
Anualmente se generan alrededor de 145 millones de toneladas de lactosuero, un subproducto de la industria láctea que representa un serio desafío ambiental debido a su alta concentración de materia orgánica. Para mitigar este problema, se están explorando una variedad de tratamientos biológicos, químicos y electroquímicos con el objetivo de disminuir la carga contaminante y recuperar nutrientes contenidos en el lactosuero, promoviendo así una gestión más sostenible de este recurso. Este estudio se realizó un tratamiento que combina electrocoagulación y un biocoagulante natural a base de quitosano y mucílago de nopal (Opuntia ficus-indica) para reducir el impacto ambiental de este efluente. Se empleó un reactor de vidrio de 100 ml como sistema de reacción, equipado con electrodos de aluminio, los cuales fueron conectados en paralelo y sumergidos en la muestra de lactosuero y se añadió una dosis fija de coagulante acuoso (quitosano y mucílago de nopal) para llevar a cabo los experimentos. Cada experimento, se ajustó y evaluó diferentes variables operacionales, como el pH de la muestra (3.5, 7.5 y 10.5), la densidad de corriente (correspondiente a voltajes de 4, 8 y 12 V) y el tiempo de reacción (30, 60 y 90 minutos) para inducir la electrocoagulación. Durante este proceso, el sistema se mantuvo bajo agitación constante a temperatura ambiente. Se encontró que las mejores condiciones para la remoción de turbidez se alcanzaron a un pH inicial de 7.5 y final de 8.5, con tiempos de tratamiento prolongados y voltajes de 8V y 12V. Los resultados obtenidos demostraron que la combinación de electrocoagulación y biocoagulación permitió alcanzar una alta eficiencia en la remoción de turbidez (94.98%) y demanda química de oxígeno (DQO) (95.38%). El presente trabajo demostró que el tratamiento de lactosuero en un proceso combinado con electrocoagulación y biocoagulante a base de quitosano y mucílago de nopal es una alternativa efectiva y sostenible, reduciendo significativamente la contaminación y promoviendo el aprovechamiento de recursos naturales en la industria láctea.
Desarrollo de un protocolo para establecimiento, multiplicación en biorreactor de inmersión temporal (BIT) y enraizamiento in vitro de Rubus idaeus (Frambuesa) variedad Heritage a partir de segmentos nodales
(Universidad Católica de Santa María, 2025-03-24) Romero Iquiapaza, Jhuliann Nicolas; Salazar Ortiz, Laura Sofia
En el presente trabajo de investigación se desarrolló un protocolo para establecer, multiplicar utilizando un biorreactor de inmersión temporal y enraizar in vitro Rubus idaeus (frambuesa) variedad Heritage. Se probaron 4 métodos de desinfección de segmentos nodales como explantes utilizando alcohol al 70% más hipoclorito de sodio (NaClO) al 2.5%, donde se compararon los tiempos de exposición, 10 y 15 minutos, con la adición y omisión de Tween 20 al 0.1%. Se diseñó y construyó un biorreactor de inmersión temporal basado en el modelo SETISTM para la multiplicación de los brotes, se evaluaron los tiempos (3, 4 y 5 minutos) y frecuencias (2, 3 y 4 veces al día) de inmersión en un medio MS suplementado con 1mg/L de BAP y 0.5mg/L de GA3 con 30g/L de sacarosa. Luego, se analizaron diferentes concentraciones de las auxinas AIA (1.0 y 1.5 mg/L), IBA (0.2, 0.5 y 1.0 mg/L) y ANA (0.5, 1.0 y 1.5 mg/L) en un medio MS, cuya concentración fue reducida a la mitad (½ MS) para el enraizamiento de los brotes. Además, se evaluó el efecto de la reducción de la concentración de la sacarosa a 15 g/L en la fase de multiplicación, tanto in vitro como en biorreactor y en todos los tratamientos de enraizamiento. Finalmente, se evaluó la eficiencia de cultivo in vitro frente a biorreactor para la multiplicación de Rubus idaeus. El mejor tratamiento de desinfección fue un lavado en alcohol 70% por 2 minutos, seguido de NaClO al 2.5% con Tween 20 al 0.1% durante 15 minutos; obteniendo un 60% de viabilidad, 20% de oxidación y 20% de contaminación. Se determinó que 4 minutos de inmersión 3 veces al día fue la configuración óptima para multiplicar los brotes, logrando un coeficiente de multiplicación de 3.6 y una longitud media de 1.06 cm, sin embargo, no hubo diferencia significativa entre las configuraciones. Se logró un 100% de enraizamiento y 4 raíces por brote de 3.19 cm utilizando 0.5 mg/L de ANA, donde todos los tratamientos tuvieron diferencia estadísticamente significativa. En concentraciones mayores a 0.2 mg/L de IBA y mayores a 0.5 mg/L de ANA se desarrollaron callos basales en los brotes. La reducción de la sacarosa no tuvo efecto significativo en la multiplicación in vitro. Sin embargo, si hubo efecto al emplear biorreactor, ya que aumentó considerablemente el coeficiente de multiplicación llegando a 5.8. En cuanto al enraizamiento, se observó que con 1 mg/L de AIA mejoró la formación de raíces hasta 4.2 por brote de 2.12 cm, mientras que, con 0.5 mg/L de ANA se desarrollaron callos basales. Por último, se determinó que el uso de biorreactor logró superar en coeficiente de multiplicación (5.8), altura (1.31 cm) y aspecto de los brotes frente al cultivo in vitro.
Caracterización de la naturaleza de interacción entre la proteína IL4I1 y sus inhibidores: un estudio integrado de reactividad química y dinámica molecular
(Universidad Católica de Santa María, 2025-03-14) Suni Curasi, Diego Leonardo; Vilca Quispe, Julissa
La IL4I1 se ha identificado como un actor clave en el entorno tumoral, debido a su rol en la activación del receptor AHR mediante metabolitos del triptófano, lo que suprime la respuesta antitumoral y favorece la progresión del cáncer. Este estudio evalúa la interacción entre IL4I1 y sus inhibidores derivados de fenilalanina, combinando análisis de reactividad electrónica, dinámica molecular y energías libres de unión. Para ello, se modelaron y optimizaron las geometrías de los ligandos mediante cálculos DFT (CAM-B3LYP, wB97XD y LC-wPBE con base TZVP) y se determinaron los índices de reactividad global y local. Seguidamente, se optimizó la estructura de IL4I1 en Gromacs (campo OPLS-AA) y se confirmó su estabilidad a través de análisis de RMSD, RMSF, radio de giro y diagramas de Ramachandran. Las simulaciones de dinámica molecular (ensamble NPT, 100 ns) y el análisis MM-PBSA revelaron diferencias significativas en la afinidad de unión, destacando que compuestos como Cp-07BIS, Cp-03, Cp-01, Cp-19 y Cp-16 presentan energías favorables (entre -80.6 y -77.4 kcal/mol). Además, los índices de reactividad evidencian que los compuestos más activos exhiben alta blandura y baja dureza, facilitando interacciones electrónicas, mientras que el análisis por residuo resalta la importancia de interacciones mediadas por residuos aromáticos y catiónicos (ARG-116, TRP-400, PHE-454 y PHE-238) en la estabilización de los complejos, posicionando las subcavidades P-1 y P-2 como zonas críticas para la unión. En conjunto, estos hallazgos logran caracterizar y profundizar en el conocimiento de la naturaleza de interacción de IL4I1 y sus inhibidores
Remoción de Cromo (VI) de efluentes de curtiembre empleando nanopartículas de jarosita residual sintetizadas con extracto de cáscara de pecana (Carya illinoinensis)
(Universidad Católica de Santa María, 2025-01-15) Huacasi Bellido, Anggeli Solansh
La industria de curtiduría genera efluentes que contienen cromo (VI) en los ecosistemas y plantea un riesgo en la salud humana, ya que, genera el inicio de un proceso de estrés oxidativo, por especies reactivas de oxígeno (ROS). En Arequipa, las curtidurías que están ubicadas en Rio Seco (PIRS), generan efluentes industriales que contienen altas concentraciones de cromo (VI), que están fuera de los Límites máximos permisibles (LMP), es por ello, que se planteó un mecanismo de tratamiento de cromo (VI) mediante su adsorción utilizando nanopartículas de jarosita (Nps-Jar). Para la caracterización de las nanopartículas se utilizó UV-Visible, Dispersión de luz Dinámica (DLS), Espectroscopía por Transformada de Fourier (FT-IR), Microscopía de Transmisión Electrónica (TEM), y Microscopía de rayos X de Energía Dispersiva (EDS). Se evaluó que el tamaño de las nanopartículas era de 5 a 8 nm, lo que confirma la estructura cristalina además muestra una absorción máxima a los 460 nm. Los resultados obtenidos para la remoción de cromo (VI), se evaluaron mediante el diseño Box Behnken con las variables: concentración de nanopartículas (1, 2, 3 g/L), tiempo de contacto (15, 30, 45 minutos), agitación (100, 150, 200 rpm), se adaptaron al optimo: tiempo de contacto 15 minutos, agitación 150 rpm, y concentración de 3 g/L de adsorbente. Él estudió cinético determinó que la adsorción en equilibrio corresponde al modelo de pseudo segundo orden ya que el coeficiente R2, (0.9972) es más alto que el modelo de pseudoprimer orden (0.4823) además se confirmó el punto de equilibrio a los 15 minutos. La difusión intrapartícular de acuerdo con el intercepto C (6.617) que corresponde a una intercepción positiva, refiere a un efecto de reacción superficial sobre la superficie del poro. El análisis hecho por isotermas se hizo con los modelos Langmuir y Freundlich, que permiten predecir la capacidad de adsorción con pH 2 y 3, concentraciones de adsorbente (1, 2, 3 g/L), concentración de adsorbato (10, 20, 30, 50 mg/L). Su análisis reveló que la adsorción con las (Nps-Jar), obedece a la isoterma de Langmuir tipo II para pH 2 y 3, esto de acuerdo con la ecuación experimental obtenida, que corroboro que es una adsorción en monocapa. Se determinó la presencia de cromo por (EDS), y para evaluar la naturaleza de las posibles interacciones adsorbente-adsorbato se realizó una FT-IR, donde no hay un cambio estructural significativo ya que el coeficiente R2 es (0.9492) que indica similitud, lo que sugiere la presencia de una fisioadsorción. La remoción hecha en el efluente de curtiembre mostro una remoción de 74.89%.
Diseño y Construcción de la Estructura Completa del Receptor de Insulina Humana Mediante Métodos Computacionales
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-05) Valderrama Zamudio, Lesly Estefanía
El receptor de insulina (IR) humana pertenece a la familia de los receptores tirosina quinasas, siendo la Isoforma B de este receptor la más abundante en los tejidos periféricos y la que presenta mayor afinidad por la insulina. Esto último hace que dicha isoforma se encuentre más involucrada en los efectos metabólicos. Por lo que el objetivo del presente trabajo de investigación fue diseñar y construir la estructura completa del receptor de insulina Isoforma B mediante el uso de métodos computacionales, considerando que estos últimos contribuyen al desarrollo de estructuras viables cuando los métodos experimentales no son suficientes. Esto ha sido observado con el IR, principalmente, pero no limitado a, su segmento transmembrana y juxtamembrana, los cuales presentan fragmentos de su secuencia sin estructura predicha. Es así que, este estudio se ha realizado de forma teórica utilizando servidores basados en métodos de predicción por comparación y ab initio para obtener los fragmentos faltantes de su estructura. El dímero completo del receptor se ensambló mediante el uso de los visualizadores Chimera y Pymol, y la adición de N-glicanos al mismo se realizó con doGlycans. La dinámica para la optimización de la estructura final se realizó con Gromacs 2019.2 durante 100 ns usando una temperatura de 36.5°C y 1 bar de presión. Finalmente, el uso de diferentes métodos para la evaluación de la estructura permitió concluir que se requiere de un mayor tiempo de dinámica molecular para confirmar que la estructura se encuentra en su estado nativo. No obstante, la estructura obtenida en formato .pdb puede ser utilizada para futuras dinámicas.
Estudio comparativo entre los métodos de extracción: Hidrodestilación Convencional (HD) e Hidrodestilación Asistida porMicroondas (MAHD) para la extracción de aceite esencial - Revisión Sistemática según las directrices PRISMA
(Universidad Católica de Santa María, 2024-10-14) Rodriguez Villagras, Stephani Alejandra
Los aceites esenciales, extraídos de diversas plantas, han sido históricamente valorados por sus propiedades aromáticas, medicinales y conservantes. Su utilización en múltiples ámbitos de la vida humana se debe a su capacidad de preservar propiedades y activos durante un largo periodo, optimizando así el almacenamiento y facilitando la extracción. Estos aceites, siendo metabolitos secundarios de ciertas plantas, se diferencian notablemente de los aceites vegetales por su alta volatilidad, naturaleza lipofílica y textura no grasa, además de poseer un fuerte olor y ser solubles en disolventes orgánicos. La creciente demanda de aceites esenciales ha impulsado la búsqueda de métodos de extracción más eficientes y sostenibles, como la Hidrodestilación Asistida por Microondas (MAHD), que se ha convertido en una técnica clave en la industria por su eficiencia y menor impacto ambiental. El avance en tecnologías de extracción como la MAHD ha marcado un hito significativo en la industria de los aceites esenciales. Esta técnica no solo mejora la calidad y el rendimiento de los aceites esenciales, sino que también reduce el tiempo de extracción y el impacto ambiental. La MAHD destaca por generar un perfil químico más deseable, enriquecido en compuestos oxigenados, lo que mejora las propiedades aromáticas, gustativas y terapéuticas de los aceites. Además, la metodología MAHD simplifica el proceso de extracción al omitir la necesidad de deshidratación previa, lo cual no afecta la calidad del extracto. Este enfoque más verde y eficiente en el proceso de extracción representa el futuro de la industria, equilibrando la eficiencia operativa con la responsabilidad ambiental.
Optimización de la síntesis de nanopartículas de oro empleando extracto vegetal obtenido a partir de cáscaras del fruto de sancayo (Corryocactus brevistylus)
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-11) Maidana Lopez, Brayan Miguel
El presente trabajo de investigación describe una nueva alternativa para la síntesis por el método biológico de nanopartículas de oro utilizando extracto vegetal de cáscaras del fruto de sancayo (Corryocactus brevistylus), fruto de un cactus endémico de América del Sur que se encuentra distribuido desde Arequipa (Perú) hasta Iquique (Chile). Se preparó extracto vegetal seco (EVS) y fresco (EVF), siendo el EVF el tipo de extracto que presento mayor cantidad de polifenoles totales y otros compuestos necesarios para la síntesis de las AuNPs como la quercetina. Se optimizo la síntesis de AuNPs empleando el diseño de Box-Behnken, teniendo en cuenta el efecto de variables independientes como la concentración del HAuCl4.3H2O, la temperatura y tiempo de síntesis en las variables de respuesta tamaño de partícula y absorbancia de las AuNPs sintetizadas. Para el modelado matemático se empleó un modelo polinomial cuadrático y para comprender la relación factor-respuesta se realizó un análisis de superficie de respuesta, dando como resultado de la optimización de la síntesis una absorbancia de 4,18 (R2 = 0,9805 y R2 ajustado = 0,9455) y 90,56 nm de tamaño de partícula (R2 = 0,9747 y R2 ajustado = 0,9290) respectivamente. Se caracterizo las AuNPs y se encontró que presentaban un pico de resonancia de plasmón superficial característico a 549 nm y una absorbancia de 4,18 en espectroscopia UV-VIS, la presencia de los grupos funcionales (-COOH) y (-OH) en la estabilización y reducción durante la síntesis en espectroscopia FT-IR, la pureza del oro en EDX, una forma esférica en el SEM, con un índice de polidispersidad (PDI) de 0,416, y un tamaño de partícula aproximado entre 8 y 28 nm en el TEM. Sin embargo, según el Zetasizer se reportó un mayor tamaño, presentando una variación por la conglomeración de las AuNPs. Concluyendo que se logró la síntesis optima con valores significativos de R2 y R2 ajustado, además que se caracterización por diferentes técnicas instrumentales de las AuNPs, conociendo las interacciones entre las variables que influyen en el tamaño de la partícula y su absorbancia, siendo un candidato prometedor para futuras aplicaciones en el área médica, electroquímica o farmacéutica.
Métodos de fitorremediación en aguas residuales municipales y domésticas
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-02) Chávez Arenas, Fiorela Beatriz
El presente trabajo de revisión sistemática tuvo como objetivo principal determinar la eficacia de los sistemas de tratamiento aplicados a la fitorremediación de aguas residuales municipales y domésticas. La metodología consistió en la revisión bibliográfica que, se inició con la búsqueda y ubicación de artículos potenciales a través de descriptores booleanos en las bases de datos Google Scholar, Scopus, Springer, Science Direct, Web of Science, Research Gate. Luego se realizó una lectura cuestionante, reflexiva y crítica de la información con el fin de seleccionar los artículos originales y revisiones sistemáticas producto de investigaciones experimentales, quedando un total de 71 artículos. En base a la revisión sistemática de los artículos, se pudo concluir que la especie Eichhornia crassipes fue la más eficiente en la fitorremediación realizada con el sistema de flujo discontinuo en el tratamiento de aguas residuales domésticas (pH: 8.78 – 7.10, Turbidez: 90.33%, Solidos totales: 80.87%, DBO5: 84.72%, DQO: 99.77%, Coliformes Totales: 91.92% y Coliformes Fecales: 92.25%); en aguas municipales fue la Phragmites australis con el sistema humedal artificial de flujo horizontal subterráneo (SST: 84.3%, DBO5: 88.6% y DQO: 89.1%); y en aguas mixtas el sistema de fitorremediación más eficaz fue el de flujo discontinuo conjuntamente con la Eichhornia crassipes, que logro una eficiencia de 87.37%, 88.17% y 94.29% en DBO5, DQO y NH4 +, respectivamente. Así mismo, si bien es cierto se produjo disminución de los parámetros pH, DBO5, DQO, TDS en todas las investigaciones realizadas, la gran mayoría no alcanzo la eficiencia.
Expresión heteróloga y modelamiento estructural de nuevas LPMOs recombinantes degradadoras de biomasa lignocelulósica
(Universidad Católica de Santa María, 2025-01-08) Barrios Gutierrez, Solange Grace
Las monooxigenasas líticas de polisacaráridos (LPMOs del inglés Lytic polysaccharide monooxygenases) son enzimas fundamentales en la degradación de biomasa lignocelulósica, un proceso crucial para la producción de biocombustibles de segunda generación y otros productos de biorefinería. Considerando que los hongos filamentosos en la naturaleza producen una amplia variedad de LPMOs, las cuales son clave en la degradación de material vegetal, este estudio tiene como objetivo explorar nuevas LPMOs provenientes del hongo ascomiceto T. terrestris. El enfoque principal de este estudio fue la expresión heteróloga y el modelamiento estructural de las LPMOs recombinantes TtLPMO9K y TtLPMO9L, para dar a conocer nuevas enzimas con potencial aplicación en procesos industriales, mejorando la eficiencia en la despolimerización de celulosa, hemicelulosa y lignina. Se utilizó el vector pEXPYR para insertar los genes de interés y A.nidulans como sistema hospedador para la expresión heteróloga de las LPMOs. Ambas enzimas fueron expresadas exitosamente, logrando altos niveles de secreción proteica, con rendimientos de 1,45 mg/ml para TtLPMO9K y 3,2 mg/ml para TtLPMO9L. La actividad enzimática se verificó mediante un ensayo con 2,6 DMP, donde se observó la formación del producto cromogénico coerulignona, evidenciando actividades específicas de 23,4 ± 2 U/μg para TtLPMO9K y 32,8 ± 3,6 U/μg para TtLPMO9L. Adicionalmente, mediante herramientas bioinformáticas se determinaron las características moleculares y estructurales de cada proteína, como el coeficiente de extinción molar, peso molecular, punto isoeléctrico, dominios, péptido señal, y regiones clave. El modelamiento estructural se realizó con Alphafold y fue visualizado en ChimeraX, revelando diferencias estructurales para cada proteína. TtLPMO9K presentó tanto el dominio de la proteína como un módulo de unión al sustrato, mientras que TtLPMO9L mostró únicamente el dominio de la proteína. Los resultados obtenidos contribuyen significativamente al avance y desarrollo de aplicaciones para la desconstrucción de biomasa, abriendo nuevas oportunidades para la producción industrial de biocombustibles y productos de valor agregado.
Determinación mediante MM/PBSA y virtual screening de potenciales agonistas y ortogonistas de la GLP-1R
(Universidad Católica de Santa María, 2024-12-03) Pinto Apaza, Uner Josseph
El péptido 1 similar al Glucagón, una hormona incretina secretada por las células intestinales en respuesta a la ingesta de alimentos y que estimula la secreción de insulina en las células beta del páncreas, es un objetivo clave en la terapia de la diabetes. En este trabajo, se llevó a cabo un estudio in silico para evaluar la interacción de posibles compuestos de origen químico y natural con el receptor GLP-1, buscando candidatos con propiedades de ligandos. Se comenzó con el análisis detallado de la estructura del receptor GLP-1R tras una simulación de dinámica molecular de 100 ns, identificando múltiples sitios potenciales de interacción. Posteriormente, se realizó un cribado virtual (virtual screening) que permitió seleccionar compuestos prometedores tanto naturales como sintéticos. De estos, mediante criterios estocásticos, se eligieron los compuestos más estables y con mayor afinidad para avanzar en estudios más detallados. Dos estructuras cuaternarias fueron seleccionadas y sometidas a una dinámica molecular adicional de 100 ns en condiciones fisiológicas. Se evaluó la energía libre de enlace usando el método de mecánica molecular de área superficial de Poisson-Boltzmann (MM/PBSA), revelando que ambos compuestos tenían afinidad significativa por el sitio de unión predicho del receptor GLP-1. El compuesto de origen químico SID-22404666 mostró una energía libre de unión más favorable en comparación con el compuesto natural, además de presentar interacciones más estables con los residuos del receptor, sugiriendo un mayor potencial como análogo de GLP-1. Este estudio no solo subraya la capacidad de los enfoques de cribado virtual y simulación de dinámica molecular para identificar y optimizar nuevos agentes terapéuticos dirigidos al GLP-1R, sino que también proporciona una base sólida para el desarrollo de tratamientos más efectivos para la diabetes tipo 2. El análisis detallado de los sitios de interacción del receptor, junto con la simulación prolongada de las trayectorias moleculares, ha permitido identificar compuestos con alta afinidad y estabilidad, posicionando al SID-22404666 como un candidato particularmente prometedor para futuras investigaciones farmacéuticas.
Aislamiento y mejora de la multiplicación bacteriana de la rizosfera del tarwi (Lupinus mutabilis Sweet) y su efecto fertilizante en el cultivo de la quinua (Chenopodium quinua Willd)
(Universidad Católica de Santa María, 2024-11-25) Cervantes Huamaní, Trilce Magdiel
La presenta tesis tuvo por finalidad obtener biofertilizante a partir de bacterias extraídas de la rizosfera del tarwi y probar su efecto en el desarrollo de la quinua en sus tres primeros meses; para ello se realizó un pretratamiento a la rizosfera, se aisló e identifico a las bacterias obtenidas de la muestra de suelo mediante pruebas de PGPR, extracción y secuenciación de ADN. Una vez identificadas se formó consorcios con ayuda de las pruebas de antagonismo en discos, se evaluaron los consorcios en tres tipos de medios (MMS, Infusión suelo y medio LB) mediante espectrofotometría para elegir el medio que permitía mejor desarrollo de las bacterias agrupadas. Finalmente se evaluó el efecto de estos fertilizantes en la planta de la quinua, esto se hizo midiendo la longitud de tallo longitud de raíz y numero de hojas, estas variables se hicieron en cada tratamiento incluido el control. Las bacterias encontradas en esta tesis fueron bacterias Gram +, en forma de bacilos, con grandes capacidades de fijar nitrógeno y solubilizar fosfato, siendo los más resaltantes el B. Subtili, B,pumilus, B. tropicus, B. thuringensis, Lysinobacillu y klebsella oxitoca; las cuales presentaron en sus curvas de crecimiento una absorbancia alta y una fase estacionaria con mayor duración en los medios de Infusión suelo y LB. Los resultados obtenidos en las variables con cada consorcio sobre todo los tratados con el consorcio 2 y 3 presentaron resultados similares a los tratados con fertilizante químico. En definitiva, la presente investigación nos revelo la presencia de bacterias del genero Bacillus y Lysinobacillus en la rizosfera de estudio, los mejores fertilizantes para la quinua son los que tienen lysinobacillus y B, subtilis las cuales tienen el mismo efecto que un fertilizante químico; solo que estos son más amigables con el medio.
Aproximación venómica y pro-inflamatoria de isoformas de fosfolipasas A2 (PLA2) provenientes de venenos de serpientes de la familia viperidae: Bothorps barnetti, Agkistrodon piscivorus leucostoma y Agkistrodon contortrix laticinctus
(Universidad Católica de Santa María, 2024-10-30) Barreda Salas, Sheyla Fernanda
Las fosfolipasas A2 (PLA2) pertenecen a un grupo de enzimas que se caracterizan por cumplir un papel importante en los diversos procesos celulares y fisiológicos de los organismos vivos. En el grupo de las fosfolipasas existe un subgrupo de proteínas que se conoce como las “PLA2 homólogas”, estas proteínas se caracterizan por no ejercer actividad catalítica, todo ello a causa de una mutación que tiene lugar en un aminoácido del sitio activo; sin embargo, a pesar de que estas toxinas no tienen acción lipolítica, generan efectos biológicos parecidos a los de sus homólogas que son catalíticamente activas, entre ellas se puede distinguir la miotoxicidad y la inflamación. En el presente trabajo de investigación se comparó la potencia pro inflamatoria de fosfolipasas A2 de tres especies distintas que pertenecen a la misma familia viperidae, PLA2 de Bothorps barnetti, PLA2 Agkistrodon piscivorus leucostoma y PLA2 K49 homóloga de Agkistrodon contortrix laticinctus. Para las tres muestras se realizó el mismo procedimiento, con la finalidad de purificar las PLA2 y demostrar su potencia pro inflamatoria, mediante el uso de una columna de interacción hidrofóbica se consiguió separar diferentes enzimas de las muestras de veneno, las cuales posteriormente fueron analizadas en una electroforesis PAGE-SDS para aislar muestras de aproximadamente 14 kDa. Seguidamente se realizó una electroforesis bidimensional (2D) de las PLA2 purificadas para determinar posibles isoformas. Con las PLA2 purificadas de las diferentes muestras de veneno se determinó la actividad fosfolipásica utilizando el sustrato cromogénico 4-nitro-3-(octanoiloxi) ácido benzoico. Finalmente se analizó el potencial pro inflamatorio de las PLA2 de las diferentes muestras de veneno, evaluando los mediadores envueltos en la migración leucocitaria y en el efecto inflamatorio como son la IL-1 y la IL-6 en miotubos (C2C12). Se obtuvo como resultado que las tres muestras de veneno de serpientes de la familia viperidae, a pesar de residir en diferentes ubicaciones geográficas, y tener mutaciones como es el caso de la PLA K49 de homóloga de Agkistrodon contortrix laticinctu, mantienen la actividad farmacológica , la cual se encarga de la actividad pro inflamatoria, como se pudo observar en la evaluación realizada en miotubos (C2C12) , donde se demostró un aumento de los mediadores dentro de las 3 a 6 primeras horas, demostrando de esta manera que es un efecto local.
Inducción de embriogénesis somática en embriones cigóticos maduros de tres variedades peruanas de Carica papaya para su uso en transformación genética
(Universidad Católica de Santa María, 2024-11-19) Chávez Zea, Karla Licelly
La embriogénesis somática es la técnica de cultivo in vitro más utilizada en la transformación genética debido a su capacidad para generar miles de plantas a partir de un solo explante celular. Esta investigación estudia la inducción de embriogénesis somática en tres variedades peruanas de Carica papaya L. utilizando embriones cigóticos de semillas maduras, evaluando el impacto de protocolos de desinfestación, dosis de 2,4-D y dosis de kanamicina en la formación de embriones somáticos y la supervivencia de explantes. Se encontró que el protocolo P3, que incluye Benomil, redujo la contaminación en un 70% en la variedad PTM-331, mientras que las variedades Huahua y Criolla mostraron eficacia comparable entre los tres protocolos. En cuanto al efecto de 2,4-D, la variedad Huahua alcanzó el mayor porcentaje de callogénesis y formación de embriones somáticos a 10 mg/L (90% y 198.67, respectivamente) y el mayor porcentaje de embriogénesis a 15 mg/L (75%). La variedad Criolla mostró resultados óptimos a 10 mg/L para embriogénesis (90%) y formación de embriones (246.83), y a 5 mg/L para callogénesis (70%). La variedad PTM-331 tuvo su mejor rendimiento a 15 mg/L para callogénesis (75.56), y a 5 mg/L para embriogénesis (55.83%) y formación de embriones somáticos (193.67). Respecto a la dosis de kanamicina, se observó una disminución significativa en la supervivencia y embriogénesis a concentraciones superiores a 50 mg/L, siendo la variedad Criolla la más resistente (38% de supervivencia) y PTM-331 y Huahua las más sensibles (29.33 y 35.33% respectivamente), a concentraciones superiores a 100 mg/L se obtuvo un 0% de supervivencia determinándose como dosis letal; adicionalmente, a dosis de 50 mg/L el porcentaje de embriogénesis cayó de un 82.22% en el control a 6.67%. Estos resultados destacan la necesidad de optimizar los protocolos de inducción de embriogénesis somática, ya que esta técnica es altamente dependiente del genotipo de la planta. Además, se debe considerar que una mayor tasa de callogénesis no garantiza necesariamente una mayor tasa de embriogénesis, dado que es posible que se produzca embriogénesis somática directa. Por lo tanto, es crucial adaptar las condiciones del cultivo y los tratamientos hormonales a las características específicas de cada variedad de papaya para maximizar el rendimiento en los procesos de regeneración
Evaluación biológica de la enzima PARP 1 y su asociación con los diferentes tipos de cáncer: Revisión sistemática 2017-2022
(Universidad Católica de Santa María, 2024-10-02) Silva Curi, Isaura Cristina
La enzima Polimerasa de ADN poli (ADP-ribosa) PARP1 tiene un rol importante en la reparación del ADN y la regulación de la estabilidad genómica. Sin embargo, en las células cancerosas esta enzima se sobreexpresa, contribuyendo a la supervivencia y proliferación de células tumorales e incluso crea resistencia a terapias anticancerígenas. Es por ello, que se han desarrollado inhibidores de PARP1, que bloquean su actividad, impidiendo que las células tumorales utilicen las vías de reparación del ADN que emplea PARP1. Actualmente, se vienen realizando numerosas investigaciones acerca de la estructura, función y mecanismos de inhibición de esta proteína. La presente indagación realizó una búsqueda sistemática acerca de la biología de la enzima PARP1 y su asociación con los diferentes tipos de cáncer, seleccionado 25 estudios de acuerdo a los cuatro objetivos planteados. Sobre su biología, se encontró que PARP1 participa en los primeros pasos de la reparación de escisión de bases cortas y está asociado a diversos ARN, teniendo una función de regulación en la transcripción, mientras que sus mutaciones son capaces de conferir resistencia a los inhibidores. Además, se determinó que los estudios de PARP1 están orientados al cáncer de mama, cáncer hematológico, del hígado y solo un estudio estuvo asociado a la fase de metástasis. Las investigaciones sobre los nuevos enfoques para combatir la resistencia a PARP1, permitieron conocer que se han propuesto nuevos inhibidores o terapias combinadas como pamiparib con temozolomida, PROTAC y PIC. También se ha propuesto la identificación de biomarcadores y predicción de resistencia a través de modelos computacionales. Finalmente, los mecanismos de reacción permitieron conocer la acción de olaparib, triptolide, niraparib, 4NCO y rucaparib sobre PARP1. Se concluye que la revisión sistemática brinda una base teórica para la propuesta de nuevas investigaciones y proyectos sobre la estructura y biología de PARP1, estudio de nuevos inhibidores de PARP1 y uso de modelos y simulaciones moleculares para evaluar la resistencia a la enzima PARP1.
Optimización de la Población de Apis mellifera: Reducción de Africanización mediante Inseminación Artificial validado por Análisis Moleculares (DNA barcoding) y Morfométricos en Bee Products S.A.C
(Universidad Católica de Santa María, 2024-10-30) Farfán Rodríguez, Esteban Matthew
En el entorno de la apicultura peruana, se ha identificado y estudiado la contaminación por cruzamientos de la abeja africana, estando ligado a efectos negativos como un mayor comportamiento de enjambrazón (abandono de colmenas), pillaje (robo de alimento y ataque a otras colmenas de abejas) y de agresividad (registrando un mayor número de incidentes graves por picaduras en animales y humanos) creando un riesgo latente en la salud seres humanos y animales de granja y/o domésticos que se encuentren dentro del rango de cría de esta especie de abejas. El objetivo principal de este trabajo fue reducir el porcentaje de africanización de la abeja (Apis mellifera), mediante la inseminación artificial, validada mediante análisis moleculares y morfométricos, por ende, se evaluó la eficacia de este enfoque para conservar características deseables en nuevas generaciones de abejas, considerando aspectos genéticos, morfológicos, comportamentales y de producción. Para ello, se registraron análisis de 5 colmenas, empezando con el comportamiento, que se controló mediante una escala (dócil, nervioso y agresivo) y de la productividad, que se controló con la cantidad de marcos llenados de miel por cada colmena en el alza del segundo piso, ambos análisis fueron registrados mediante registros de manejo que se llevan en el campo, donde se detallan estas características. Además, se realizó análisis morfométricos del ala delantera derecha y del fémur de la pata trasera derecha de la abeja (obrera) debido a que estas características son las más destacables para diferenciar a la abeja africanizada según el método FABIS (Fast Africanized Bee Identification System), para poder complementar la identificación de la africanización se realizó análisis moleculares de 8 muestras (obreras), 2 provenientes de la genética abuelas, las cuales son encargadas de brindar los huevos y larvas para la crianza de las futuras reinas y las otras 6 muestras provenientes de la genética padres, encargados de brindar los zánganos para la fecundación de las reinas, el análisis se realizó por el método (DNA Barcoding) la técnica empleada para la identificación de la especie a la cual pertenece un espécimen biológico, usando una secuencia corta de ADN (región de 485 pb del gen citocromo b), se comparó con una secuencia de referencia, finalmente se realizó la inseminación artificial de las colmenas elegidas en base a los resultados anteriores, verificando su postura en el fecundador y garantizando la inseminación.
Desarrollo de gel refrigerante a base de un polímero orgánico vegetal (Almidón de maíz) y poliacrilato de sodio optimizando sus concentraciones para su aplicación en la conservación y transporte de productos biológicos
(Universidad Católica de Santa María, 2024-11-06) Valdivia Chirinos, Marian Angélica
El presente trabajo de investigación desarrolló un gel refrigerante efectivo, con propiedades potencialmente seguras y biodegradables, utilizando almidón de maíz y poliacrilato de sodio (PANa), optimizando sus concentraciones para su aplicación en la conservación y transporte de productos biológicos en cadenas de frío. El enfoque se centró en reducir el uso de componentes químicos convencionales, y minimizar especialmente el impacto ambiental y toxicológico del poliacrilato de sodio, proponiendo al almidón de maíz como una alternativa vegetal eficiente, siendo el principal componente en la formulación. Se formularon nueve versiones de gel, empleando el poliacrilato de sodio en concentraciones mínimas y, añadiendo aditivos como sacarosa, ácido benzoico y agua desionizada. Como primer método se midió la viscosidad, en donde los resultados mostraron amplia variabilidad, con valores mínimos de 2240 cP y máximos de 17440 cP, lo que indica que las formulaciones presentaban diferencias importantes en cuanto a consistencia. Por otro lado, como segundo y tercer método se realizaron pruebas de refrigeración, en donde los resultados variaron significativamente entre los distintos geles. La formulación n.°7 destacó al mantener una temperatura en el rango 0 °C a 8 °C durante 27.478 horas, mientras que otras, como la formulación n.°9, lograron solamente 7.5 horas. Además, el cálculo de la variación de temperatura también fue un factor clave, en donde la formulación n.°7 presentó la menor variación de temperatura, con un incremento del 75 %, en comparación con las demás formulaciones que presentaron aumentos de hasta 120 % durante la etapa inicial de descongelación a partir de los 2 °C. Finalmente, se realizó una prueba piloto en la ruta Arequipa–Juliaca con una duración de 8 horas, donde se comparó el rendimiento del gel seleccionado n.°7, con un gel comercial. Ambos lograron mantener una temperatura promedio de 1 °C durante el trayecto, pero nuestro gel formulado mostró un menor incremento de temperatura, con un aumento de solo 0.1 °C por hora, en comparación con el 0.15 °C del gel comercial. Los resultados sugieren que la nueva formulación de gel a base de almidón de maíz es una alternativa prometedora para sustituir o reducir el uso de poliacrilato de sodio en los geles refrigerantes convencionales del mercado.
Determinación de la capacidad de Pseudomona sp nativa en la remoción de mercurio total de relaves de mineras informales asentadas en el Pedregal – Majes, utilizando un biorreactor de lecho fluidizado (BRLF).
(Universidad Católica de Santa María, 2024-10-18) Obando Zarate, Edison Manuel
La utilización de especies bacterianas para la descontaminación de mercurio, se viene estudiando desde muchos años atrás, ya que es un problema ambiental y social que preocupa; ya que, este metal provoca efectos tóxicos y dañinos a los seres vivos, y están realizando esfuerzos para reducir la utilización de mercurio en las distintas industrias y especialmente en los países para poder regular el uso de este metal en la minería. En el presente trabajo de investigación a partir de los relaves de una minera informal que está asentada en la localidad de El Pedregal en la provincia de Caylloma, departamento de Arequipa, se aisló una especie bacteriana en medios de cultivo específicos como Cetrimide y King B, fue identificada bioquímicamente utilizando pruebas Coloración Gram, Catalasa, TSI, LIA, Urea y Citrato de Simmons, los resultados nos confirmaron que se trata de una bacteria del género Pseudomona. Se analizó la cinética de crecimiento microbiano hallándose un tiempo de duplicación de 7.06 horas, y se comparó con un modelo de tipo logístico, el cual podemos predecir el número de bacterias por mililitro en una hora determinada, posteriormente se adaptó la bacteria aislada a distintas concentraciones de mercurio (1, 3, 5,7, 10 y 15ppm Hg), preparadas a partir de una solución stock de Nitrato de mercurio, en medio King B y un pH de 7 constante y 72 horas de experimentación, se encontró que a medida que aumenta la concentración de Mercurio en el medio de cultivo disminuye el crecimiento de la bacteria presentándose curvas de crecimiento de pequeñas a mayor concentración del metal, esto se ve reflejado en el tiempo de duplicación bacteriana que es de 8.19, 9.69,10.54, 13.09, 13.61 y 11.12 horas respectivamente. Se realizó una comparación entre dos medios (un medio sintético y el relave) usando como equipo un BRLF que contiene a las bacterias aisladas (Pseudomona) atrapadas en geles de alginato de calcio, se realizó pruebas para una solución sintética con 5ppm de mercurio total y usando relave traído de la minera informal, cada prueba se realizó con los siguientes parámetros: pH 7, 37°C y 72 horas de ensayo. El primer ensayo se determinó mediante un análisis de Prueba T entre la muestra inicial conteniendo 5ppm mercurio total en la solución y la muestra después de ser procesada con las Pseudomonas atrapadas en alginato, que el valor T fue de 12.3059 y el T crítico fue de 2.7764, el valor P fue de 0.0003, nos indica que existe una diferencia significativa en la remoción de mercurio total en la solución, el ensayo en blanco (geles de alginato de calcio sin Pseudomona), resultó no tener una diferencia significativa en la remoción de mercurio total . Este mismo ensayo se realizó usando relave minero, después de realizar una prueba T, los datos fueron, valor T fue de 8.9378 y el T critico fue de 2.7764, el valor P fue de 0.0009, el cual también nos muestra una diferencia significativa en la remoción de mercurio total en el relave, la prueba en blanco, también arrojó que presenta una diferencia significativa para la remoción de mercurio total en el relave. Después de realizar las experimentaciones, se identificó molecularmente la bacteria aislada para determinar si es nueva bacteria y conocer exactamente la especie de la bacteria aislada, ésta después analizada por programas bioestadísticos se determinó que tiene un 100% de similitud con una Pseudomona mendocina strain PC6 16S. Esta bacteria fue aislada y estudiada en Estonia, a partir de ríos contaminados con efluentes de fenol y p-cresol, posteriormente catalogada en el GenBank. Los resultados obtenidos en este estudio demuestran que la aplicación de un BRLF conteniendo Bacteria de Pseudomonas sp. atrapadas en perlas de alginato de calcio reduce significativamente la concentración de Hg total en la muestra recirculante, confirmando parcialmente la hipótesis inicial, pero no llega a depurar completamente dicha concentración hasta llegar a los parámetros permitidos por la legislación peruana.
Cepas de Levaduras Nativas aisladas e identificadas del mosto de uva Negra Criolla (Vitis Vinífera L. var. Listan Prieto) relacionadas al proceso fermentativo en escala de laboratorio para vinificación
(Universidad Católica de Santa María, 2024-05-08) Calizaya Covinos de la Gala, Diana Cecilia
En el presente trabajo, se estudió cepas de levaduras nativas relacionadas al proceso de vinificación, para evaluar sus características bioquímicas y cinética y poder fermentativo durante el proceso de vinificación mediante un sistema de microvinificadores y un proceso de vinificación a escala de laboratorio. Las cepas nativas fueron aisladas a partir de mosto de uva, obtenidas desde aproximadamente 3 kilos de uva provenientes de dos chacras, Sobraya y Piedra Blanca-Tacna. Las cepas nativas fueron aisladas por diluciones seriadas por siembra en diseminación, y luego fueron identificadas con pruebas bajo microscopio y pruebas bioquímicas hasta determinar su nomenclatura de especie. Se logró aislar 2 cepas nativas en total, denominadas Kloeckera spp. y Saccharomyces cerevisiae. Luego del aislamiento y la identificación se realizó el ensayo de cinética fermentativa y poder fermentativo versus una levadura comercial Saccharomyces bayanus. Se reportó los resultados de dos ensayos de cinética fermentativa y poder fermentativo, considerando a la Figura 15 y 16 realizados en distintas fechas. En el primer reporte, la cepa nativa Kloeckera presenta igual cinética y es tan eficaz como la cepa comercial. Respecto a la cepa nativa Saccharomyces cerevisiae, ésta difiere de la cepa comercial no superando su cinética. En el segundo reporte, la cepa nativa Kloeckera no supera su cinética en comparación con la cepa comercial. Y la cepa Saccharomyces cerevisiae presenta igual cinética y es tan eficaz como la cepa comercial. En cuanto a los resultados del poder fermentativo obtenido mediante fórmula, en el primer reporte, la cepa nativa Kloeckera presenta diferente poder fermentativo que la cepa comercial. Asimismo, la cepa nativa Saccharomyces cerevisiae presenta diferente poder fermentativo que la cepa comercial. xv En el segundo reporte, la cepa nativa Kloeckera presenta diferente poder fermentativo que la cepa comercial. Y la cepa nativa Saccharomyces cerevisiae presenta diferente poder fermentativo que la cepa comercial. En el ensayo de vinificación a escala de laboratorio, se evaluó tres parámetros. La temperatura se consideró como la misma para las cepas nativas (Kloeckera y Saccharomyces cerevisiae) y la cepa comercial. Respecto al pH, los valores para la primera cepa nativa Kloeckera fueron iguales, y para la segunda cepa nativa Saccharomyces cerevisiae los valores fueron diferentes en comparación con la cepa comercial. Y respecto a los grados alcohólicos Baumé fueron los mismos para las cepas nativas y la cepa comercial

Browse

Recent Submissions