Ingeniería Biotecnológica

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Evaluación de la remoción de maleato de clorfenamina de soluciones sintéticas mediante un bioadsorbente a base de quitosano, alginato de sodio y bentonita sódica
(Universidad Católica de Santa María, 2026-06-19) Villanueva Diaz, Cristhian Ronald
El presente estudio diseño un bioadsorbente compuesto por bentonita sódica (2%), alginato de sodio (1.5%) y quitosano (1%) extraído de cáscaras de camarón provenientes de la ciudad de Camaná, la formación del bioadsorbente se logró con una correcta homogenización de los tres componentes y empleando la técnica de gelificación iónica entre el cloruro de calcio y el alginato de sodio. Dicho adsorbente fue caracterizado empleando microscopia electrónica de barrido (SEM) y FTIR. Se realizó la evaluación de la remoción de maleato de clorfenamina empleando el bioadsorbente desarrollado en un sistema de adsorción continuo por lecho fijo. Los resultados obtenidos sobre la remoción de maleato de clorfenamina fueron evaluados empleando un diseño Box Behnken con las variables: concentración de maleato de clorfenamina (20, 40, 60 mg/L), altura de la columna (3,5 y 7 cm) y caudal (2,4 y 6 L/min), permitiendo elegir las mejores condiciones estudiadas para una mayor remoción (73%), trabajando con 60 mg/L de concentración, 7 cm de altura y 6 mL/min de caudal. Estas condiciones fueron empleadas para realizar el estudio de cinética de adsorción por un tiempo de 240 minutos, donde la temperatura no presento influencia significativa en la velocidad de adsorción del bioadsorbente, además, presentó un mejor ajuste lineal en el modelo de pseudo segundo orden en las tres temperaturas evaluadas de 278.15 K (R2 = 0.99772), 293.15K (R2 = 0.99812) y 308.15K (R2 = 0.99949). También se analizaron los resultados empleando el modelo de Elovich que demostró la presencia de una superficie heterogénea por su correcto ajuste y en el caso del modelo de Difusión intraparticular, se obtuvo una tendencia positiva, lo cual indicó que el bioadsorbente no se ha saturado y aún presentan poros y sitios de adsorción disponibles. Por otro lado, las isotermas de adsorción mostraron un correcto ajuste tanto al modelo de Freundlich como el Langmuir, debido a la facilidad del bioadsorbente por adsorber a la clorfenamina maleato a través de un mecanismo de interacción en una superficie de multicapas. Además, la isoterma de Langmuir permitió hallar el valor de capacidad de adsorción máxima del bioadsorbente, siendo de 1.3326 mg de clorfenamina/g de bioadsorbente. Finalmente, se realizó un análisis termodinámico, que determinó que el proceso de adsorción es espontáneo y exotérmico. El uso de los modelos matemáticos logró caracterizar el proceso de adsorción del bioadsorbente diseñado, mostrando un mecanismo mixto eficiente para la remoción de maleato de clorfenamina, lo cual se demostró por su alta tasa de remoción y gran afinidad por el medicamento.
Acceso Abierto
Introducción y establecimiento in vitro de jengibre (Zingiber officinale) a partir de yemas de rizoma
(Universidad Católica de Santa María, 2026-06-11) Vasquez Ybarcena, Michell Maryellyn
La presente investigación tuvo como objetivo introducir y establecer in vitro Zingiber officinale (jengibre o kion) a partir de yemas de rizoma, evaluando el efecto de distintos tratamientos de desinfestación en la reducción de contaminación y fenolización, con el fin de obtener explantes asépticos. Se empleó un diseño completamente aleatorizado con una estructura factorial de 2³ × 3, considerando cuatro factores: 1-(butilcarbamoil)benzimidazol-2-ilcarbamato de metilo (Benomilo), Plant Preservative Mixture (PPM), polivinilpirrolidona (PVP) y diferentes concentraciones de hipoclorito de sodio (NaClO: 1%, 1,5%, y 2%), lo que dio lugar a un total de 24 tratamientos. Las variables evaluadas incluyeron el porcentaje de explantes asépticos, sobrevivientes, oxidados y necrosados, registradas semanalmente durante un periodo de cuatro semanas. Los resultados mostraron que el uso de Benomilo incrementó significativamente la asepsia de 46,94% a 59,72% y la sobrevivencia de 12,50% a 31,11%. La concentración de NaClO al 2% alcanzó el mayor porcentaje de asepsia (78,33%); no obstante, su efecto fitotóxico redujo la sobrevivencia a 24,13%. Asimismo, la adición de PPM al medio de cultivo mejoró la asepsia de 46,39% a 60,28% y la sobrevivencia de 12,78% a 30,83%. El PVP no presentó un efecto significativo sobre la oxidación fenólica; sin embargo, contribuyó a mejorar la sobrevivencia de los explantes (26,94%) en comparación con aquellos sin su adición (16,67%). El Tratamiento 2, que combinó los cuatro factores evaluados (Benomilo, PPM, PVP y NaClO al 1,5%), mostró el mejor desempeño en términos generales, alcanzando un 76,67% de asepsia, 60,00% de sobrevivencia y 33,33% de necrosis. Estos resultados evidencian que los compuestos evaluados en el presente estudio podrían considerarse, en conjunto, como componentes potenciales en el diseño de futuros protocolos de introducción y establecimiento in vitro de yemas de Zingiber officinale, al favorecer condiciones adecuadas de asepsia y desempeño fisiológico del explante.
Acceso Embargado
Desarrollo de biopelícula a base de alginato de sodio y celulosa con extracto de sancayo (Corryocactus brevistylus) como aditivo estructural para conservación de arándano (Vaccinium corymbosum)
(Universidad Católica de Santa María, 2026-06-19) Delarosa Mamani, Luana Rebeca; Humpire Poma, Araceli Stephanie
El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo desarrollar una biopelícula funcional y biodegradable a base de celulosa y extracto fenólico, extraídos de la cáscara del fruto sancayo (Corryocactus brevistylus), alginato de sodio como aditivo estructural, para su uso como recubrimiento en la conservación postcosecha de arándanos (Vaccinium corymbosum). La celulosa fue extraída por deslignificación alcalina con NaOH al 15% y blanqueamiento con H₂O₂ al 5%, obteniéndose el mayor rendimiento con el tratamiento M5 (30,8% en base a materia seca) confirmado por FTIR como celulosa purificada. El extracto fenólico obtenido por extracción ultrasónica en etanol al 50%, presentó un contenido fenólico total de 11,06 ± 3,03 mg GAE/g de muestra seca, capacidad antioxidante de 6,09 mg TE/g muestra seca (34,98 ± 1,18% de inhibición frente a DPPH) y actividad antimicrobiana frente a Escherichia coli (39,3%) y Staphylococcus aureus (28,2%) a 10 mg/mL. Se formularon biopelículas con cuatro concentraciones de extracto fenólico (0; 0,1; 0,2 y 0,3%). Como prueba preliminar, se evaluaron las propiedades mecánicas a cuatro tiempos de secado mediante un ensayo de tracción y a través de un análisis de varianza bidireccional (ANOVA) demostró que la biopelícula que contenía 0,2% de extracto, secada durante 16 días, exhibió el mejor equilibrio entre resistencia a la tracción (15,18 MPa), elongación a la rotura (0,9889 mm/mm) y módulo de Young (16,13 MPa). Con este tiempo fijo, las propiedades ópticas mostraron que las formulaciones con 0,1% y 0,2% de extracto ofrecieron la mayor transmitancia (70-74%) y la menor opacidad (1,3-1,5 u.a./mm). En cuanto a la solubilidad en agua, la formulación con 0,3 % exhibió la menor pérdida de masa total (23,53%), una diferencia estadísticamente significativa en comparación con las demás (p < 0,05). El análisis mediante microscopía electrónica de barrido (MEB) confirmó que la formulación al 0,2% presentaba la estructura de matriz más homogénea y compacta. Aplicada como recubrimiento en arándanos, la biopelícula con 0,2% redujo significativamente la pérdida de peso frente al control a los 7 días (4,37% vs. 10,67%) y 14 días (15,71% vs. 22,44%), conservando además en mayor medida la acidez titulable. A los 21 días el efecto protector se diluyó, indicando mayor eficiencia en periodos cortos de almacenamiento. Estos resultados validan el potencial de la cáscara de Sancayo como fuente dual de celulosa y compuestos bioactivos, y posicionan la biopelícula desarrollada como una alternativa funcional, biodegradable y sostenible para la conservación postcosecha.
Acceso Embargado
Desarrollo y validación de la prueba molecular de qPCR para la detección de los genes blaTEM y blaCTX-M en aguas residuales de la Planta de Tratamiento del Fundo La Banda en Huasacache - Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2026-05-26) Zegarra Banda, Ariana Camila
La resistencia antimicrobiana es un problema de salud pública que afecta de manera silenciosa a la población, las aguas residuales son uno de los principales reservorios de genes de resistencia y es necesario contar con medidas adecuadas para eliminar estos genes, el objetivo de este estudio fue desarrollar y validar la prueba molecular de qPCR para detectar los genes de resistencia blaTEM y blaCTX-M en aguas residuales de la planta de tratamiento del Fundo La Banda en Huasacache - Arequipa. Para esto se tomaron 24 muestras del afluente de la PTAR durante 2 meses, las cuales se concentraron con un sistema de filtración, luego se extrajo el ADN bacteriano empleando un kit de extracción por columna, para amplificarlo por la técnica de qPCR que se optimizó; además se realizó secuenciación Shotgun de las muestras y su respectivo análisis bioinformático. Se obtuvo un límite de detección (LOD) de 1.765 pg/μL para ambos genes de resistencia. En la validación analítica se obtuvo un R2 de 0.9946 y 0.9936 con una eficiencia de 96.86% y 90.73% para blaTEM y blaCTX-M, respectivamente. Se detectó para qPCR un porcentaje de positividad de 100% y 27.27% para los genes blaTEM y blaCTX-M, respectivamente y en el caso de secuenciación del 86.36% y 9.09%, respectivamente; qPCR para el gen blaTEM tuvo una especificidad del 100%, un valor predictivo positivo (VPP) de 86% y una exactitud diagnóstica del 86%, y el gen blaCTX-M presentó una sensibilidad del 60%, un valor predictivo negativo (VPN) de 82%, una exactitud diagnóstica del 53% y un coeficiente de Kappa de -0.21. Se desarrolló y validó dos protocolos de qPCR altamente sensible para la detección de los genes blaTEM y blaCTX-M, además, se pudo evaluar estos nuevos protocolos con el secuenciamiento Shotgun.
Acceso Abierto
Capacidad de control biológico in vitro de levaduras del Parque Nacional Ichigkat Muja-Cordillera del Cóndor frente al hongo Moniliophthora roreri, agente causal de la moniliasis en el cultivo de cacao (Theobroma cacao L.)
(Universidad Católica de Santa María, 2026-12-04) Vargas Carbajal, Ivet
Las levaduras son microorganismos poco conocidos que cuentan con potencial para su uso como alternativas sostenibles de biocontrol. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar la capacidad biocontroladora de levaduras aisladas del Parque Nacional Ichigkat Muja-Cordillera del Cóndor frente a Moniliophthora roreri, agente causal de la moniliasis en el cacao (Theobroma cacao L.). Se emplearon dos métodos para evaluar dicha capacidad: Método N°01 (Ensayo de confrontación dual), basado en la posible emisión de compuestos volátiles, y Método N°02 (Ensayo de confrontación directo), basado en la interacción física de ambos microorganismos. Los resultados mostraron que existen levaduras que ejercen un efecto inhibitorio significativo sobre el desarrollo de M. roreri, cuyo resultado de inhibición varía según el método usado y la cepa de procedencia del patógeno (Cusco, Bagua e Iquitos). En el método de contacto indirecto, las especies M. guilliermondii (EGZ-01, EGZ-23, EGZ-33, EGZ- 41, EGZ-53), Kwoniella heveanensis (EGZ-64) y Wickerhamomyces edaphicus (EGZ-38) alcanzaron porcentajes de inhibición de hasta 99.87%, por posible emisión de compuestos orgánicos volátiles. Por otro lado, en el método de contacto directo, se registraron áreas mínimas de crecimiento del hongo patógeno de hasta 47.20 mm2 al interactuar con las especies M. guilliermondii, W. edaphicus y Candida sp. (EGZ-03). Se deduce como posible mecanismo de acción fue la competencia por nutrientes y espacio, además de la producción de enzimas hidrolíticas y micoparasitismo. Por último, las levaduras que lograron inhibir la germinación de las esporas del patógeno fueron M. guilliermondii (EGZ-01, EGZ-33, EGZ-41, EGZ-53 y EGZ-63), Candida sp. (EGZ-03), W. edaphicus (EGZ-38), siendo la especie M. guilliermondii la que llegó a inhibir hasta el 100% las esporas del patógeno. Además, se observaron levaduras que tuvieron efecto en ambos métodos, lo que indica que dichas levaduras pueden ejercer más de un mecanismo para la inhibición de crecimiento micelial como M. guilliermondii y W. edaphicus (EGZ-38). Los resultados evidencian el potencial de las levaduras como agentes de biocontrol frente a M. roreri. Sin embargo, es fundamental profundizar en la caracterización de los mecanismos de acción involucrados y validar el efecto bajo condiciones de campo.
Acceso Abierto
Evaluación de residuos agrícolas en la producción de biol y biogás en un sistema batch mediante la experimentación de sustratos combinados a partir de residuos agrícolas de alta disponibilidad en Majes, Caylloma, Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2026-04-16) Rondon Nuñez, Mario Hermann
La gestión inadecuada de los residuos agrícolas en la provincia de Caylloma, en el valle de Majes, Arequipa, representa un problema ambiental significativo. Esta investigación evaluó la producción artesanal de biol (biofertilizante líquido) y biogás a partir de residuos de papa (Solanum tuberosum) y tomate (Solanum lycopersicum), utilizando biodigestores batch de bajo costo, con el fin de proponer una solución tecnológica accesible para los pequeños agricultores de la región. Los resultados demostraron diferencias significativas en la producción de biogás según el sustrato. Los residuos de papa generaron un volumen significativamente mayor (3.2-3.8 litros en 5 días) superando a los de tomate (2.7-2.8 litros en 5 días) y el grupo control (estiércol vacuno y suero, 1.0-1.3 litros en 5 días). Esta superioridad se atribuye a la composición bioquímica de la papa, rica en almidón de fácil hidrólisis, que favorece una fermentación anaeróbica más eficiente. El escalamiento del proceso a reactores de 10 L demostró su factibilidad técnica, con una producción acumulada de 10.8 L de biogás, lo que representa un rendimiento de 1.08 L biogás/L útil. La caracterización fisicoquímica del biol derivado de papa reveló un perfil alcalino (pH 9.63) con un alto contenido de fósforo (758,50 mg L-1) y potasio (7957,50 mg L-1), pero un bajo nivel de nitrógeno y materia orgánica, lo que lo categoriza como un biofertilizante de refuerzo potásico-fosfórico. Los bioensayos de germinación con semillas de quinua y tomate resultaron en un efecto bifásico dependiente de la dosis. La concentración óptima de biol fue del 3% (v/v), la cual promovió una germinación del 100% y un crecimiento radicular superior al control (agua potable), evidenciando un claro efecto bioestimulante. Por el contrario, concentraciones superiores al 10% inhibieron drásticamente la germinación y el desarrollo, probablemente debido a estrés osmótico y fitotoxicidad. Se concluye que los residuos de papa son un sustrato óptimo para la coproducción de biogás y biol en sistemas batch de bajo costo. Esta tecnología no sólo valoriza los residuos, sino que genera energía renovable y un biofertilizante efectivo, promoviendo un modelo de economía circular aplicable al contexto agropecuario local.
Acceso Abierto
Evaluación de la supervivencia de Bifidobacterium sp. en yogur suplementado con inulina como prebiótico y comparación con un yogur probiótico comercial mediante el modelo in vitro INFOGEST
(Universidad Católica de Santa María, 2026-03-11) Cusirramos Montesinos, Romina de Lourdes
El consumo de probióticos en productos lácteos ha aumentado progresivamente los últimos diez años, por lo que es necesario conocer si estos microorganismos son capaces de sobrevivir a las condiciones del sistema gastrointestinal y colonizar la microbiota intestinal. El objetivo de la presente investigación fue evaluar la supervivencia de la cepa Bifidobacterium sp. presente en yogur suplementado con prebiótico inulina al 5% y 6.5% y compararla con un yogur comercial, frente a las condiciones gastrointestinales simuladas mediante el método in vitro INFOGEST. En la presente investigación se empleó un protocolo descrito por Minekus (2014) y posteriormente actualizado por Brodkorb (2019), el cual fue modificado dividiendo la fase intestinal en fase duodenal y fase intestinal. Durante la fase duodenal se evaluó la tolerancia de las bacterias al estrés acido ocasionado por la exposición al jugo pancreático y a las sales biliares, mientras que la fase intestinal tiene como finalidad simular la colonización de las bacterias en el intestino distal, permitiendo observar su viabilidad a largo plazo. Se observó que luego de cada fase la viabilidad bacteriana disminuía progresivamente, la muestra comercial YoG2 mostró gran estabilidad comparable al yogur suplementado con inulina al 6.5% que presentó una disminución del 11% en la viabilidad bacteriana en relación con el yogur comercial, lo que podría asociarse a las características optimizadas de los productos industriales, los cuales suelen incorporar estabilizantes y conservantes que favorecen la estabilidad del producto y la viabilidad de las bacterias durante el almacenamiento.. La muestra preparada mostró un crecimiento estable, indicando su potencial para colonizar con éxito la microbiota intestinal.
Acceso Abierto
Remoción biológica de taninos de quebracho mediante hongos filamentosos aislados de efluentes de curtiembres del Parque Industrial Río Seco, Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2025-11-12) Vera Coila, Desyree Raziel
La industria de curtiembres genera efluentes residuales, característicos por su alta carga orgánica, compuestos fenólicos y metales pesados. Dentro de estos contaminantes, los taninos utilizados como agentes curtientes, destacan por su complejidad molecular y elevada recalcitrantica. Su vertimiento sin un tratamiento adecuado provoca alteraciones en la calidad del agua, lo que los convierte en un desafío crítico para la gestión ambiental. En particular, los taninos de quebracho (Schinopsis balansae), empleados de manera extensiva en la ciudad de Arequipa (PIRS), representan una fracción persistente en los efluentes industriales de esta ciudad. Las pruebas iniciaron con la determinación del índice de tolerancia en medio sólido, ensayos de remoción de fenoles en medio liquido suplementado con Quebracho en solución (7,5, 10, 15 y 20 %), y la cuantificación de la actividad enzimática tanasa en medio liquido suplementado con ácido tánico en solución (7,5-20 %). Adicionalmente, se realizó la secuenciación de la región ITS (Intenal Transcribed Spacer) para las cepas seleccionadas, así como el análisis estructural y químico mediante microscopia electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Se logró el aislamiento de 40 cepas, de las cuales se seleccionaron las dos con mayor tolerancia a los taninos de quebracho: E03-020-01 (25) y E03-017. Estas cepas fueron identificadas molecularmente como: Aspergillus, niger/awamori y Penicillium crustosum, respectivamente. Los resultados demostraron la capacidad de ambas cepas para remover taninos a la concentración más alta de quebracho (20 %), a través de mecanismos mediados por actividad tanasa. P. crustosum alcanzó un valor máximo de remoción del 48,40 % con una actividad Tanasa de 3,70 U, mientras que A. niger/awamori logró una remoción del 31,26 % para con una actividad tanasa máxima de 3,58 U. En ambos casos, los valores más altos de remoción y actividad enzimática se registraron a las 288 horas de evaluación. Los análisis estadísticos evidenciaron una respuesta sostenida y eficiente a concentraciones elevadas (20 %) por parte de P, crustosum. Los análisis de FTIR y SEM confirmaron alteraciones morfológicas en la membrana celular y químicas producto de la exposición a los taninos. Estos hallazgos sugieren que las cepas fúngicas seleccionadas presentan potencial para ser aplicadas en procesos de biorremediación de efluentes industriales de curtiduría abriendo la posibilidad de desarrollar estrategias sostenibles para la mitigación de estos contaminantes.
Acceso Embargado
Análisis de datos epidemiológicos y genómicos de secuencias de genoma completo de gripe A publicadas en GISAID provenientes de Perú de las temporadas 2021 – 2024
(Universidad Católica de Santa María, 2025-12-10) Bisbal Mondragon, Gabriel
Una de las labores más importantes de la salud pública es la vigilancia epidemiológica de virus respiratorios, ya que, infectan a millones de personas anulamente. El virus de la influenza ha sido el responsable de múltiples pandemias a lo largo de la historia, por lo que, las autoridades sanitarias han desarollado estrategias para contenerlos, como la vacunación y los antivirales. Gracias al avance de las tecnologías ómicas y la bioinformática se han creado plataformas de acceso público en el que especialistas publican datos genómicos. En el presente trabajo de investigación se analizan datos genómicos de secuencias del genoma completo disponibles en GISAID de los subtipos A/H1N1pdm09 y A/H3N2 provenientes de Perú de las temporadas 2021 – 2024. Se describieron los datos demoepidemiológicos encontrando más secuencias provenientes de pacientes masculinos que femeninos. Se identificó la cocirculación de los clados 5a.2a y 5a.2a.1 para A/H1N1pdm09, y 2a.3a.1 para A/H3N2. Así mismo, se identificaron sustituciones con posible efecto de susceptibilidad de las vacunas gripales. Se realizó un estudió filogenético determinando agrupación por año de colección de la muestra. Por último, se determinaron las mutaciones S331R, S247N y E119D que podrian reducir el efecto de los antivirales.
Acceso Abierto
Avances en biomateriales aplicados a la ingeniería de tejidos neuronales: una revisión con enfoque en materiales híbridos
(Universidad Católica de Santa María, 2025-12-11) Rodriguez del Carpio, Debora Dajhana
El deterioro del tejido nervioso como consecuencia de lesiones traumáticas, enfermedades neurodegenerativas o accidentes representan un desafío para la medicina regenerativa, debido a la dificultad y la limitada capacidad de autorreparación del sistema nervioso. Ante ello, la ingeniería de tejidos neuronales ha emergido como una alternativa prometedora que combina células madre, factores bioactivos, andamios tridimensionales que poseen propiedades biomeméticas. El diseño de los andamios requiere el uso de biomateriales que sean biocompatibles, biodegradables, mecánicamente estables y en muchos casos que sean electroconductores. Los biomateriales utilizados pueden ser de origen natural o sintético, cada uno con ventajas y limitaciones. Una nueva propuesta para superar estas limitaciones es el desarrollo de biomateriales híbridos, los cuales integran propiedades complementarias de distintos materiales para potenciar la eficacia de los andamios en la regeneración neuronal. Es un campo emergente por lo que muchas combinaciones potencialmente beneficiosas aún no han sido exploradas en profundidad. El presente trabajo consiste en una revisión bibliográfica que examina los principales biomateriales aplicados a la ingeniería de tejidos neuronales, con énfasis en los materiales híbridos y compuestos. Se analizan sus características fisicoquímicas, su comportamiento biológico y sus aplicaciones actuales, además de proponer nuevas combinaciones de biomateriales con potencial aplicación, con el objetivo de contribuir al desarrollo de estrategias eficaces en la neuroregeneración.
Acceso Abierto
Efecto de los extractos de microalgas (Chlorella vulgaris y Arthrospira platensis) en cultivo in vitro de híbridos de orquídeas: Phalaenopsis y Epicattleya
(Universidad Católica de Santa María, 2025-12-05) Flores Neyra, Lency Nashira
El aumento del comercio de las plantas ornamentales en la actualidad como la familia Orchidaceae en especies como Phalaenopsis y Epicattleya, se ha debido a lo poco común que son, ya que no hay presencia de estas especies hibridas en este género en Perú, lo que ha generado el aumento del comercio como la realización de la innovación de nuevos protocolos de cultivo in vitro para su masificación en laboratorios sobre todo en especies hibridas que son generadas a partir de programas de mejoramiento genético, es por este sentido que el objetivo de esta investigación es evaluar el efecto del extracto microalgal de Chlorella vulgaris y Arthrospira platensis como suplemento en las diferentes Concentraciones del medio de cultivo Murashige y Skoog en cultivos in vitro de la familia de las orquídeas en híbridos Phalaenopsis y Epicattleya; realizado en el laboratorio de cultivo in vitro en Boniplant, con la preparación de los distintos medios de concentración de Murashige y Skoog más el suplemento del extracto acuoso de las microalgas, con la eliminación de las raíces de los hibrido con sumo cuidado y posterior siembra en los medios in vitro; los cuales han sido evaluados mediante un diseño de bloques completamente al azar para ver los efectos de los extractos como la dosificación en los diferentes medios de concentración de Murashige y Skoog, como tambien el crecimiento de raíces y brotes producidos por la estimulación de los extractos microalgales, los cuales han tenido resultados positivos, como en el crecimiento de raíces, alto y ancho de los explantes en ambas especies y negativos en el crecimiento de brotes en la especie Phalaenopsis, pero mejor respuesta en la especie Epicattleya. Es por ello por lo que se concluye que el uso de los diferentes extractos en sus distintas Concentraciones como el diferente tipo de medio Murashige y Skoog, ha tenido un efecto bioestimulante en el crecimiento de los explantes de las especies hibridas.
Acceso Embargado
Evaluación de la remoción de cromo de efluentes del curtido de pieles, utilizando hongos filamentosos nativos aislados del Parque Industrial Rio Seco - Arequipa (PIRS)
(Universidad Católica de Santa María, 2025-12-10) Farfan Vargas, Alejandra Rocio
El ámbito del curtido de pieles del Parque Industrial Rio Seco (PIRS) en Arequipa está generando efluentes con alto contenido de cromo y otros contaminantes (grasas, sales, etc). Los cuales se desechan al rio sin ningún tratamiento previo. Esta situación causa graves daños al medio ambiente y representa un riesgo tóxico tanto para personas como para los animales, debido a la toxicidad de los metales. Esta investigación se enfocó en evaluar la tolerancia y capacidad de remoción de cromo total por parte de los hongos filamentosos aislados de efluentes de curtiembre. Se caracterizó fisicoquímicamente el efluente del proceso de curtiembre, determinando valores preocupantes de pH de (4.16), DQO de (1824.5 mg/L) y Cromo total (458.1 mg/L). Se aislaron 42 cepas fúngicas en agar Sabouraud a partir de residuos líquidos y sólidos, evaluando su tolerancia mediante el crecimiento fúngico en medio con cromo al 50%. Se seleccionaron dos cepas con mayor crecimiento y capacidad de remoción: E02-002- 06(11) y E01-005-02(25). La actividad enzimática de lacasa, se asoció con la remoción y tolerancia observadas, registrando los valores más altos de (3.80 ± 0.58 U/mL) al 100% de efluente y (2.65 ± 0.22 U/mL) al 50% de efluente para la cepa E01-005-02(25) y E02-002- 06(11) respectivamente. La identificación molecular realizada mediante la secuenciación de las regiones ITS-1 e ITS-4, reveló que E01-005-02(25) corresponde a Aspergillus niger y E02-002-06(11) a Penicillum chrysogenum. La evaluación del porcentaje de remoción a lo largo de 360 horas reveló que Aspergillus niger, al 50% de concentración de efluente tiene el mayor porcentaje de remoción llegando a un (92.85% ± 1.53) a las 360 horas con diferencias altamente significativas (P<0.01) respecto a otras concentraciones mientras que Penicillum chrysogenum llego a una remoción de (85.93% ± 2.54) a las 360 horas. Además, se realizaron estudios de FTIR y SEM que mostraron que la cepa Aspergillus niger tiene una mejor absorción de cromo. Esto posiciona a Aspergillus niger como una cepa con alto potencial en procesos de biorremediación de efluentes de curtiembre contaminados con cromo, aportando a soluciones sostenibles y de bajo costo para el tratamiento de aguas residuales industriales en la región.
Acceso Abierto
Validación y comparación de los métodos analíticos de HPLC y densitometría con TLC para la determinación de pesticidas organofosforados en ajo (Allium sativum)
(Universidad Católica de Santa María, 2025-11-28) Arias Casani, Erika Fabiola
El clorpirifos es un pesticida organofosforado de alta toxicidad, empleado para erradicar plagas en diversos cultivos y su presencia en alimentos de consumo humano como apio, cebolla, piña y ají amarillo hace necesario el empleo de métodos que sean factibles para su cuantificación. Para tal objetivo, se evaluaron y compararon dos métodos para la cuantificación de clorpirifos en bulbos de ajo mediante densitometría con TLC y HPLC, para ello se emplearon soluciones estándar de clorpirifos y se realizaron extracciones con n-hexano y una posterior purificación con florisil para minimizar interferencias de matriz. En cuanto a la validación de cada método se llevó a cabo bajo las directrices de la AOAC, evaluando parámetros como linealidad, precisión intermedia, repetibilidad, selectividad, límite de detección y cuantificación, así como exactitud. Ambos métodos mostraron un buen ajuste lineal con un R mayor a 0.999, sin diferencias significativas con un valor P de 0.1014, en cuanto a la selectividad por ambos métodos se logró distinguir el clorpirifos de su producto de degradación 2,3,5-tricloropiridina con picos definidos y diferencias notorias en el tiempo y factor de retención. Respecto a los parámetros del límite de detección y cuantificación, los valores de LOD y LOQ para la técnica de densitometría con TLC fueron de 2.9843 mg L-1 y 5.0510 mg L-1 respectivamente, mientras que el método de HPLC presentó valores de 0.0415 mg L-1 para LOD y 0.0578 mg L-1 para LOQ. En cuanto comparación de la precisión intermedia, el valor P fue de 0.0381 y 0.0297 para el parámetro de repetibilidad, lo cual indica que existieron diferencias significativas entre los métodos. Así mismo, en la evaluación del parámetro de exactitud, también existieron diferencias significativas donde el valor P fue de 0.0070 para la comparación de ambas metodologías, lo que evidencia que ambos métodos son exactos pero cada uno responde a las características propias de cada método. No obstante, el HPLC demostró mayor sensibilidad ya que detectó trazas de clorpirifos en las muestras de ajo de mercados de la ciudad de Arequipa permitiendo cuantificar concentraciones de clorpirifos que oscilaban entre 0.4084 y 3.9357 mg L-1, mientras que por la técnica de densitometría con TLC no se logró cuantificar debido al límite de cuantificación el cual fue 5.0510 mg L-1. Por ende, ambos métodos respondieron a los valores normados por la AOAC, en donde el HPLC ofreció una mayor sensibilidad y precisión, mientras que la técnica de densitometría con TLC resulta una opción práctica y económica para monitoreos rápidos en zonas agrícolas con niveles elevados de contaminación del pesticida.
Acceso Abierto
Hidrolizados proteicos de tarwi (Lupinus mutabilis Sweet) obtenidos por un método de digestión gastrointestinal estático in vitro y evaluación de su capacidad quelante de hierro (Fe2+)
(Universidad Católica de Santa María, 2025-11-26) Quegüe Montalvo, Kevin Anthony
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la capacidad quelante de Fe²⁺ de los hidrolizados proteicos de tarwi (Lupinus mutabilis Sweet) obtenidos de digestión gastrointestinal estática in vitro siguiendo el protocolo INFOGEST. Adicionalmente, se analizaron el contenido de proteína soluble y el grado de hidrólisis durante las etapas de digestión gástrica e intestinal, incluyendo a la caseína como proteína control con fines comparativos. Se implementó el modelo de digestión estático in vitro INFOGEST, permitiendo simular las condiciones de digestión gastrointestinal humanas a través del uso de enzimas digestivas como pepsina y pancreatina, fluidos simulados gástrico e intestinal, bilis y controlando parámetros fisiológicos relevantes. El contenido de proteína soluble y la capacidad quelante de Fe2+ de los hidrolizados generados a partir de la proteína de tarwi se incrementó moderadamente en la fase gástrica, alcanzando valores superiores a los observados en la proteína control (caseína) al final de la digestión (7,87 mg/mL y 2,97 μg Fe²⁺/mg ASB respectivamente). En la etapa de digestión intestinal, los hidrolizados de la proteína de tarwi presentaron un mayor grado de hidrólisis al final de la digestión (32,81 %), frente a la caseína (18,61 %). La capacidad quelante de Fe²⁺ también fue superior en los hidrolizados de la proteína de tarwi alcanzando un valor máximo de 48,84 μg Fe²⁺/mg ASB a los 100 min, en comparación con la caseína (32,56 μg Fe²⁺/mg ASB a los 80 min), para finalizar en valores de 34,29 μg Fe²⁺/mg ASB y 22,98 μg Fe²⁺/mg ASB al final de la etapa intestinal respectivamente. Por lo anterior, la proteína de tarwi genera hidrolizados con mayor capacidad quelante de Fe2+ que la caseína a nivel intestinal. Estos resultados constituyen la base científica preliminar para investigaciones futuras a nivel in vivo e investigación aplicada dirigida al diseño de nuevos suplementos de hierro con base en los péptidos de la proteína de tarwi. Esto podría contribuir a las estrategias nutricionales orientadas a mejorar la absorción de hierro y combatir la anemia, además de revalorar cultivos andinos subutilizados como alternativa funcional frente a la desnutrición.
Acceso Abierto
Paecilomyces lilacinus como controlador biológico del nematodo agallador Meloidogyne spp en el cultivo de tomate Solanum lycopersicum
(Universidad Católica de Santa María, 2025-11-03) Mora Roque, Julissa Milagros
El presente trabajo tuvo como objetivo analizar la evidencia científica disponible sobre la eficacia del hongo Paecilomyces lilacinum como agente de control biológico frente al nematodo agallador Meloidogyne spp. en el cultivo de tomate, con el fin de evaluar su potencial dentro de un manejo integrado, ecológico y sostenible. Metodológicamente, se realizó una revisión sistemática conforme a la guía PRISMA 2020. Se consultaron tres bases de datos especializadas (Web of Science, Scopus y Science Direct) considerando estudios publicados rigurosamente entre 2015 y 2025. Se aplicaron criterios de inclusión y exclusión estrictos, enfocándose en investigaciones que evaluaran el efecto de P. lilacinum sobre Meloidogyne spp. en tomate, tanto in vitro como en condiciones controladas de invernadero o campo. La calidad metodológica y el riesgo de sesgo de cada uno de los estudios fueron analizados mediante herramientas adaptadas a investigaciones agronómicas para asegurar la fiabilidad de la síntesis. Tras la selección de once estudios de alta calidad metodológica, los resultados demostraron una marcada eficacia de P. lilacinum. En ensayos in vitro, se reportó una eficacia ovicida superior al 95% y mortalidades de juveniles J2 de hasta 97.6%. Bajo condiciones de invernadero, el hongo logró reducir el número de agallas en un rango de 60 a 78%, y su aplicación combinada con otros productos o fumigantes arrojó resultados que se acercaron notablemente a los obtenidos con nematicidas químicos. Adicionalmente, se constató una mejora significativa en el desarrollo vegetativo, con aumentos en biomasa aérea que superaron el 160% en algunos casos, y la eficacia del hongo se incrementó con la aplicación previa o combinada con fumigantes. En conclusión, la evidencia científica posiciona a P. lilacinum como una alternativa robusta, eficaz y sostenible frente a Meloidogyne spp., con ventajas importantes para la sostenibilidad ambiental. Su versatilidad para actuar sobre distintas fases del ciclo del nematodo, junto a su probada capacidad bioestimulante en el crecimiento de la planta, lo consolidan como un insumo estratégico y valioso para el desarrollo de programas de manejo biológico integrado en el cultivo de tomate.
Acceso Abierto
Evaluación de Microalgas cultivadas en efluentes de una PTAR tratados con Lombrifiltro como Biofertilizante en el cultivo de Tomate Cherry (Solanum Lycopersicum L.)
(Universidad Católica de Santa María, 2025-10-30) Flores Guetti, Mery Yoselby
Las aguas residuales poseen una gama de desechos y requieren múltiples procesos para su tratamiento eficaz. Entre estos, el Lombrifiltro se destaca por su capacidad para reducir significativamente la carga contaminante, aunque presenta limitaciones en la anulación de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo. En este contexto, las microalgas surgen como una alternativa multifuncional, tanto para complementar el tratamiento de aguas residuales como para su aplicación en la agricultura moderna. Estos organismos no solo reducen las concentraciones de nutrientes que provocan eutrofización, sino que además pueden ser utilizados como biofertilizantes, debido a su capacidad de absorber altos niveles de nitrógeno y fósforo, y a sus propiedades bioestimulantes que favorecen el crecimiento vegetal y la fertilidad del suelo. El siguiente trabajo estudio el potencial de un consorcio de microalgas cultivado en aguas residuales universitarias tratadas mediante Lombrifiltro y su uso como biofertilizante en el cultivo de tomate Cherry (Solanum lycopersicum L.). El cultivo microalgal se llevó a cabo en un sistema de laguna tipo raceway, alcanzando una concentración de biomasa de 6 g/L y una tasa de producción de 0.43 g/L/día. La investigación adoptó un enfoque cuantitativo con cuatro tratamientos experimentales y un control, utilizando tres plantas por tratamiento con tres repeticiones, totalizando 45 plantas evaluadas. El análisis químico del biofertilizante mostró una composición rica en macronutrientes esenciales como nitrógeno (4.35%), fósforo (1.91%), potasio (0.72%), calcio (5.16%) y magnesio (1.09%). El empleo de la biomasa como fertilizante en el cultivo de tomate Cherry produjo mejoras significativas (p < 0.05) en altura de planta, desarrollo radicular, número de frutos y producción total en comparación con el tratamiento control (agua). Asimismo, cuando se comparó con un fertilizante químico comercial, el biofertilizante al 100% mostró un efecto similar en los parámetros evaluados. Se concluye que el biofertilizante a base de microalgas cultivadas en aguas residuales tratadas es una elección eficaz y sustentable ante el uso de los fertilizantes químicos, al ofrecer resultados agronómicos similares y aprovechar la materia orgánica residual, contribuyendo así a una agricultura más ecológica y circular.
Acceso Abierto
Evaluación de un biocoagulante compuesto por mucílago de nopal (Opuntia ficus indica) y quitosano como pretratamiento de lactosuero
(Universidad Católica de Santa María, 2025-10-09) Hinojosa Chacon, Boris Irving
Es importante encontrar una gestión adecuada de las aguas residuales, con el propósito de evitar toda contaminación en el medio ambiente. Teniendo en consideración la posible contaminación producida por el lactosuero, el cual es parte de los principales efluentes de la industria láctea, se ha optado por desarrollar métodos que permitan mitigar su impacto ambiental negativo. Es debido a eso que en el presente trabajo se empleó un biocoagulante elaborado a partir de quitosano y mucílago de nopal (Opuntia ficus indica), realizando así un pretratamiento al lactosuero con un proceso de coagulación y floculación. El mucílago de nopal se logró extraer por un método de precipitación con etanol al 95%, obteniendo un rendimiento de 0.69%. Seguido de ello, se sintetizó quitosano a partir de quitina comercial por medio de un proceso de desacetilación alcalina, logrando obtener un rendimiento de 56.22%. Posterior a la extracción y síntesis, ambos biocoagulantes se caracterizaron por FTIR, logrando obtener, con respecto al mucílago de nopal (Opuntia ficus indica) bandas características que evidenciaban la presencia de grupos carboxilo, hidroxilo y carbonilo. Por parte del quitosano, se pudo identificar a bandas características con la presencia de grupos amino primarios y grupos hidroxilo, además de obtener un grado de desacetilación de 80.93% mediante el cálculo empleado que dispone de las bandas a 1320cm-1 y 1420cm-1. Luego de obtener ambos coagulantes, se procedió a elaborar unas biopelículas las cuales estaban formuladas de manera distinta: 75%Quitosano-25%Mucílago (relación Q/M; 0.75), 50%Quitosano-50%Mucílago (relación Q/M; 0.5) y 25%Quitosano-75%Mucílago (relación Q/M; 0.25). Posterior a la elaboración de las biopelículas se realizó el proceso de coagulación y floculación empleando efluente lácteo previamente preparado, pudiendo obtener una remoción máxima de 97.17% de turbidez con los parámetros de relación Q/M de 0.75, pH 6 y 75°C. Con respecto al DQO, se analizó únicamente en el ensayo óptimo en cuanto a turbidez, el cual proporcionó una remoción del 26% de DQO. Con respecto al análisis estadístico del efecto de la dosis de biocoagulante compuesto por mucílago de nopal y quitosano sobre la turbidez, los resultados proporcionados al emplear el diseño experimental de Taguchi indicaron aceptar la hipótesis nula, debido a que el biocoagulante compuesto mucílago de nopal y quitosano no evidenció un efecto significativo en el porcentaje de remoción de turbidez obtenido al tratar el efluente lácteo. Se encontró que la variable de pH fue la única que presentó un efecto estadísticamente significativo, siendo su valor P de 0.009 en ANOVA para relaciones S/R vs factores. Finalmente, se realizaron pruebas confirmatorias como parte de la última etapa del método de Taguchi, generando resultados altamente eficientes (mínimo 87.10% de remoción de turbidez) y algunos cercanos al resultado óptimo, como en el caso del ensayo que empleó los niveles óptimos predichos (relación Q/M 0.75, 50°C y pH 6), el cual removió 95.98% de turbidez.
Acceso Abierto
Evaluación del acoplamiento molecular de flavonoides naturales y un inhibidor sintético sobre la MMP-13 implicada en la degradación del colágeno tipo II para tratamientos de osteoatritis
(Universidad Católica de Santa María, 2025-10-30) Chavez Melendez, Susan Elizabeth
En el presente estudio se evaluó la interacción de cinco flavonoides de origen natural y un inhibidor sintético (CL–82198) con la metaloproteinasa de matriz MMP-13, mediante simulaciones de dinámica molecular. Los análisis estructurales, como el RMSD, RMSF y el radio de giro, evidenciaron la estabilidad de los complejos formados. Asimismo, los diagramas de Ramachandran confirmaron la conservación de conformaciones favorecidas a lo largo de la trayectoria de simulación. El cálculo de la energía libre de unión, realizado mediante el método MMPBSA, indicó que la Nicotiflorina (NIC) presentó el valor más favorable (−349,348±29,041 kJ/mol), superando ligeramente al inhibidor sintético CL– 82198 (−340,569 ± 25,390 kJ/mol). Estos resultados sugieren que NIC podría poseer un mayor potencial inhibitorio sobre la MMP-13, lo que sugiere su posible incorporación como componente funcional en dietas orientadas al control de la osteoartritis.
Acceso Embargado
Evaluación del potencial de remoción de Cromo (VI) mediante el uso de biomasa seca de hongo filamentoso nativo aislado de efluentes de curtiembres del Parque Industrial de Rio Seco (PIRS) - Arequipa
(Universidad Católica de Santa María, 2025-11-05) Coa Acosta, Camila Marina
Los efluentes industriales de curtiembre es un desafío para la investigación científica y tecnológica. En Arequipa, en el Parque Industria de Rio Seco se reporta la presencia de iones cromo (VI) sobrepasando los Límites Máximos Permisibles (LMP). Por lo tanto, la presente investigación propone una idea biotecnológica e innovadora desde un punto de vista de las ciencias básicas proponiendo un mecanismo de tratamiento de adsorción utilizando biomasa seca de hongo aislado a partir de efluente de curtiembre. Metodologías espectroscópicas FTIR y Uv-visible fueron aplicadas para la caracterización y cuantificación en el sistema de tratamiento del efluente, el cual un diseño experimental de superficie y respuesta (Box Behnken) fue aplicado para determinar las condiciones óptimas, evaluando el pH, concentración del adsorbato y adsorbente. Los resultados óptimos de tratamiento se obtuvieron con una concentración del adsorbato de 20.9 mg/L, concentración de adsorbente 17,6 g/L y a pH 2, condiciones que permitieron alcanzar una remoción del 70 % del adsorbato. Bajo estos parámetros se realizaron análisis cinéticos con los modelos de pseudoprimer y segundo orden, teniendo este último al que mejor se adapta ya que tuvo un R2 de 0,99, confirmando que su punto de equilibrio fue a los 30 minutos. Se ejecutaron las isotermas con los modelos de Lagmuir y Freundlinch que permitieron predecir la capacidad de adsorción a diferentes temperaturas (283, 293, 303 K) siendo Freundlinch el modelo que mejor se ajustó con un R2 de 0,97. Finalmente se determinó la remoción de Cromo (VI) en efluente de curtiembre mostrando un 60% de remoción demostrando que la remoción de cromo (VI) es posible mediante el uso de biomasa seca del hongo Aspergi
Acceso Abierto
Remoción de boro y arsénico de agua del río Tambo empleando cáscara de arroz y bagazo de caña de azúcar como bioadsorbentes
(Universidad Católica de Santa María, 2025-10-15) Valdivia Valdivia, Alejandra Janira
Este estudio evaluó la remoción de arsénico (As) y boro (B) del agua del río Tambo mediante bioadsorbentes de origen agroindustrial (bagazo de caña de azúcar y cáscara de arroz). Las muestras de agua se recolectaron de acuerdo con la Resolución Jefatural N.° 016-2016-ANA, determinando la concentración inicial de As y B en el río. Los bioadsorbentes fueron previamente molidos sin tamizado posterior (en su forma particulada), sin aplicar procesos de activación química ni física. Se aplicó un diseño factorial considerando tres niveles de pH (3, 5 y 9), temperatura (20, 30 y 40 °C) y cantidad de bioadsorbente (10, 20 y 30 g/300 mL; equivalentes a 3.3, 6.7 y 10 g/100 mL), con un tiempo fijo de contacto de 20 minutos. Las pruebas se realizaron directamente con agua del río, sin eliminar posibles interferentes, bajo un enfoque metodológico simplificado, sin agitación, con el propósito de explorar alternativas inmediatas, de bajo costo y aplicables a contextos comunitarios. Los resultados mostraron que, con bagazo de caña de azúcar, el mejor tratamiento correspondió a Ar14 y Ba14 (30 g, pH 9, 30 °C), alcanzando una remoción de 35.25% de As y 16.98% de B. Con cáscara de arroz, el tratamiento Ar3 (30 g, pH 9, 40 °C) logró una remoción de 34.95% de As, mientras que Ba14 (30 g, pH 9, 30 °C) alcanzó una remoción de 98.65% de B. En conclusión, el bagazo de caña y la cáscara de arroz, residuos agroindustriales disponibles en el distrito de Cocachacra, constituyen alternativas preliminares, viables y sostenibles para la remoción de As y B, aportando una base experimental sólida para estudios de optimización y escalamiento.

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