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Volumen
2, Nú
mero
4 – Julio –
Sep
tiembre - 20
15
Revista de Ciencias
Naturales y Agropecuarias
ECORFAN®
ISSN 2410-356X
Bases de datos
Google Scholar.
ECORFAN®
Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias, Volumen 2, Número 4,
de Julio a Septiembre 2015, es una
revista editada trimestralmente por
ECORFAN-Bolivia. Santa Lucía N-21,
Barrio Libertadores, Cd. Sucre.
Chuquisaca, Bolivia. WEB:
www.ecorfan.org, [email protected].
Editora en Jefe: Ramos Escamilla-
María, Co-Editor: Serrudo González-
Javier. ISSN-2410-356X. Responsables
de la última actualización de este
número de la Unidad de Informática
ECORFAN. Escamilla Bouchán -
Imelda, Luna Soto-Vladimir, actualizado
al 30 de Septiembre 2015.
Las opiniones expresadas por los autores
no reflejan necesariamente las opiniones
del editor de la publicación.
Queda terminantemente prohibida la
reproducción total o parcial de los
contenidos e imágenes de la publicación
sin permiso del Instituto Nacional del
Derecho de Autor.
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Director Regional
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Director de la Revista
ESPINOZA GÓMEZ- Éric, MsC
Relaciones Institucionales
IGLESIAS SUAREZ- Fernando, BsC
Edición de Logística
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Diseñador de Edición
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Consejo Editorial
YAN-TSAI, Jeng, PhD.
(Tamkang University), Taiwan
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(Universidad de Santiago de Compostela),
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PALACIO, Juan, PhD.
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GUZMÁN-SALA, Andrés, PhD.
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VARGAS-HERNÁNDEZ, José, PhD.
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Sweden.
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CAMPOS-RANGEL, Cuauhtemoc Crisanto, PhD
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Presentación
ECORFAN, es una revista de investigación que pública artículos en el área de: Ciencias Naturales
y Agropecuarias
En Pro de la Investigación, Enseñando, y Entrenando los recursos humanos comprometidos con la
Ciencia. El contenido de los artículos y opiniones que aparecen en cada número son de los autores y no
necesariamente la opinión del Editor en Jefe.
Como primer artículo esta Propiedades de Doce Razas Occidentales de Maíz Nativo (Zea mays
L. poaceae) para Elaboración de Tortilla por JIMÉNEZ-CORDERO, Ángel`, VÁZQUEZ-
CARRILLO, Gricelda``, RODRÍGUEZ-CHÁVEZ, Reyna``` y CARRIZALES-MEJÍA, Norberto con
adcripcion `Instituto para Manejo y Aprovechamiento de Recursos Fitogenéticos, CUCBA,
Universidad de Guadalajara. ``Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias,
Campo Experimental Valle de México. ```Departamento de Producción Agrícola, CUCBA,
Universidad de Guadalajara, como siguiente artículo esta Estudio de la toxicidad del extracto etanólico
de Justicia spicigera en ratas tratadas por vía oral durante 30 días por BALDERAS, Sheila, DEL
TORO, Juan, ALVARADO, Brenda y LEÓN-Angel con adscripcion Unidad Académica
Multidisciplinaria Zona Huasteca-Universidad Autónoma de San Luis Potosí, como siguiente articulo
esta Sistema Acuapónico por PÉREZ, Manuel, TÉLLEZ, Rubén, AVELINO, Roberto y TENORIO,
Fermín, como siguiente articulo Caracterización fisicoquímica de un proceso de biodigestión
anaerobia alimentado con residuos agrícolas por AYALA, Alberto, HERRERA, Gabriel,
GUTIERREZ, Elizabeth y RANGEL-Ulises con adscripción Instituto Tecnológico Suoerior de
Irapuato, como siguiente articulo esta Híbridos de sorgo para grano: Rendimiento del primer ciclo por
PADILLA, José, AVENDAÑO, Adriana, SÁNCHEZ, José y JIMÉNEZ, Angel con adscripción
Cuerpo Académico 054 “Mejoramiento Genético para la Producción de Semillas” e Instituto de
Ciencia y Tecnología de Semillas (INCITES), Centro Universitario de Ciencias. Biológicas y
Agropecuarias, Universidad de Guadalajara, como siguiente articulo esta Análisis de semilla de Pinus
devoniana con rayos X por AVENDAÑO-LÓPEZ, A`, QUINTANA-CAMARGO, M``, PADILLA-
GARCÍA, J` y ARRIAGA-RUÍZ, M` con adscripción `Centro Universitario de la Ciencias Biológicas y
Agropecuarias Universidad de Guadalajara. ``Centro Nacional de Recursos Genéticos CNRG. INIFAP.
Tepatitlán de Morelos, Jalisco, como siguiente artículo esta Clonación y caracterización del gen
codificador del transportador de xylose de Debranomyces hansenii en E.coli por DE LA RIVA-DE LA
RIVA, Gustavo Alberto, COLLI-MULL Juan Gualberto y JUAREZ-SALDAÑA, Eric con adscripción
Instituto Tecnológico Superior de Irapuato (ITESI), como siguiente articulo esta Inventario preliminar
de macrohongos en la zona centro de la Reserva de la Biósfera en la Sierra Gorda de Guanajuato por
ALEJO-ITURVIDE, Francisco, MÁRQUEZ-LUCIO, María, GONZALEZ-LOPEZ, Claudia y DE LA
RIVA-DELA RIVA, Gustavo, como siguiente articulo esta Investigación sobre casos de Éxito de
Empresas Familiares y propuesta de Modelo de Negocio CANVAS por SERRANO, Ma. Guadalupe,
QUEZADA-FLORES, Ma. De la Luz, MÁRQUEZ-DE ANDA, Camilo y LIPIEC, Jacek con
adscripción Universidad Tecnológica de León.
Como siguiente artículo esta Caracterización Molecular de la Diversidad Bacteriana
Potencialmente Degradadora de Triclosán presente en Cuenca del Rio Xichú, Guanajuato por
GONZÁLEZ- LÓPEZ, Claudia Isela`, RIVERA-MOSQUEDA, Ma Cruz``, COLLI-MULL, Juan
Gualberto` y NEGRETE-ALCALDE, Luis Jorge` con adscripción `Departamento de Biología,
``Departamento de Ing. Bioquímica, Instituto Tecnológico Superior de Irapuato, como siguiente
articulo esta Extracción total de las antocianinas del maíz azul tzirantza y de sus productos
nixtamalizados por GARCIA, Liliana, YAHUACA, Berenice, CORTEZ, Consuelo y VÁZQUEZ,
Pedro con adscripción Universidad Michoacana De San Nicolás De Hidalgo, como siguiente articulo
Producción de biogás bajo diferente concentración de estiércol bovino y rangos de temperatura por
LUNA, Jesús, LÓPEZ, Jose Dimas, JAQUEZ, Juan Carlos y MARTÍNEZ, Karla Janeth, como
siguiente articulo esta Evaluación de calidad de mezclas de harina de avena y harina de trigo para
galleta por MORALES, Victor, MARTÍNEZ, Eliel, ESPITIA, Eduardo y BARDOMIANO, Jaime,
como siguiente articulo Identitificación y montaje de nematodos entomófagos bosque templado frío de
la sierra alta de Zacualtipán de Ángeles Hidalgo por VILLEGAS-VELAZCO, Moises, ORDOÑEZ-
LOZANO, Itzcoatl y SAN JUAN-LARA, Jorge con adscripción Universidad Tecnologica de la Sierra
Hidalguense, como siguiente articulo La participación ciudadana en los Consejos Consultivos para el
Desarrollo Sustentable (CCDS) en Sureste mexicano: Una visión académica por GÓMEZ-RIVERA,
Petrona, como siguiente articulo esta Establecimiento de Huertos Familiares en el Estado de
Aguascalientes por LÓPEZ-LÓPEZ, Ana`, ACOSTA-ZAMARRIPA, Ana``, ZARZOSA-VEGA.
Ricardo``, DOMÍNGUEZ-LÓPEZ, René` con adscripción `Profesor de tiempo completo de la Carrera
de Agricultura Sustentable y Protegida. ``Profesores de Asignatura de la carrera de Agricultura
Sustentable y Protegida, como siguiente artículo esta Extracción de colágeno a partir de pieles de
tilapia por VELARDE-RODRÍGUEZ, María Guadalupe, BELTRÁN-ACOSTA, Ana Cristina,
PICHARDO-VELARDE, Jorge Gerardo y AMEZCUA-VEGA, Claudia, como siguiente articulo esta
Los Contaminantes Presentes en las Aguas Residuales de la Ciudad de Pachuca y su Relación con las
Actividades Económicas por CRUZ, Ernesto Alonso, LÓPEZ, Abelardo, JUÁREZ, Cesar Eduardo y
LUCAS, Isacc Misael, como siguiente articulo esta Metodo de tipificación de la curva de crecimiento
del cuye raza andina con el modelo logístico MARTÍNEZ-GONZÁLEZ, Sergio, PEÑA-PARRA,
Bladimir, MORENO-FLORES, Luis Antonio y MACÍAS-CORONEL, Humberto, como siguiente
articulo esta Incidencia de Proyecto PRODEP en el Programa Educativo de Agricultura Sustentable y
Protegida de la UTSOE por LÓPEZ-RAMÍREZ, M. E., RODRÍGUEZ-SÁNCHEZ, M., ESPINOZA-
ZAMORA, J. y VARGAS-ESPINOZA, E. con adscripción Universidad Tecnologica del Suroeste de
Guanajuato.
Contenido
Artículo
Página
Propiedades de Doce Razas Occidentales de Maíz Nativo (Zea mays L. poaceae)
para Elaboración de Tortilla JIMÉNEZ-CORDERO, Ángel, VÁZQUEZ-CARRILLO, Gricelda, RODRÍGUEZ-
CHÁVEZ, Reyna y CARRIZALES-MEJÍA, Norberto
519-530
Estudio de la toxicidad del extracto etanólico de Justicia spicigera en ratas
tratadas por vía oral durante 30 días BALDERAS, Sheila, DEL TORO, Juan, ALVARADO, Brenda y LEÓN-Angel
531-537
Sistema Acuapónico PÉREZ, Manuel, TÉLLEZ, Rubén, AVELINO, Roberto y TENORIO, Fermín
538-546
Caracterización fisicoquímica de un proceso de biodigestión anaerobia
alimentado con residuos agricolas AYALA, Alberto, HERRERA, Gabriel, GUTIERREZ, Elizabeth y RANGEL-Ulises
547-551
Híbridos de sorgo para grano: Rendimiento del primer ciclo PADILLA, José, AVENDAÑO, Adriana, SÁNCHEZ, José y JIMÉNEZ, Angel
552-555
Análisis de semilla de Pinus devoniana con rayos X AVENDAÑO-LÓPEZ, A, QUINTANA-CAMARGO, M, PADILLA-GARCÍA, J y
ARRIAGA-RUÍZ, M
556-560
Clonación y caracterización del gen codificador del transportador de xylose de
Debranomyces hansenii en E.coli DE LA RIVA-DE LA RIVA, Gustavo Alberto, COLLI-MULL Juan Gualberto y
JUAREZ-SALDAÑA, Eric
561-567
Inventario preliminar de macrohongos en la zona centro de la Reserva de la
Biósfera en la Sierra Gorda de Guanajuato ALEJO-ITURVIDE, Francisco, MÁRQUEZ-LUCIO, María, GONZALEZ-LOPEZ,
Claudia y DE LA RIVA-DELA RIVA, Gustavo
568-573
Investigación sobre casos de Éxito de Empresas Familiares y propuesta de
Modelo de Negocio CANVAS SERRANO, Ma. Guadalupe, QUEZADA-FLORES, Ma. De la Luz, MÁRQUEZ-DE
ANDA, Camilo y LIPIEC, Jacek
574-582
Caracterización Molecular de la Diversidad Bacteriana Potencialmente
Degradadora de Triclosán presente en Cuenca del Rio Xichú, Guanajuato GONZÁLEZ- LÓPEZ, Claudia Isela, RIVERA-MOSQUEDA, Ma Cruz, COLLI-
MULL, Juan Gualberto y NEGRETE-ALCALDE, Luis Jorge
583-594
Extracción total de las antocianinas del maíz azul tzirantza y de sus productos
nixtamalizados GARCIA, Liliana, YAHUACA, Berenice, CORTEZ, Consuelo y VÁZQUEZ, Pedro
595-600
Producción de biogás bajo diferente concentración de estiércol bovino y rangos de
temperatura LUNA, Jesús, LÓPEZ, Jose Dimas, JAQUEZ, Juan Carlos y MARTÍNEZ, Karla
Janeth
601-607
Evaluación de calidad de mezclas de harina de avena y harina de trigo para
galleta MORALES, Victor, MARTÍNEZ, Eliel, ESPITIA, Eduardo y BARDOMIANO, Jaime
608-615
Identitificación y montaje de nematodos entomófagos bosque templado frío de la
sierra alta de Zacualtipán de Ángeles Hidalgo VILLEGAS-VELAZCO, Moises, ORDOÑEZ-LOZANO, Itzcoatl y SAN JUAN-
LARA, Jorge
616-621
La participación ciudadana en los Consejos Consultivos para el Desarrollo
Sustentable (CCDS) en Sureste mexicano: Una visión académica
GÓMEZ-RIVERA, Petrona
622-626
Establecimiento de Huertos Familiares en el Estado de Aguascalientes LÓPEZ-LÓPEZ, Ana, ACOSTA-ZAMARRIPA, Ana, ZARZOSA-VEGA. Ricardo,
DOMÍNGUEZ-LÓPEZ, René
627-630
Extracción de colágeno a partir de pieles de tilapia
VELARDE-RODRÍGUEZ, María Guadalupe, BELTRÁN-ACOSTA, Ana Cristina,
PICHARDO-VELARDE, Jorge Gerardo y AMEZCUA-VEGA, Claudia
631-639
Los Contaminantes Presentes en las Aguas Residuales de la Ciudad de Pachuca y
su Relación con las Actividades Económicas
CRUZ, Ernesto Alonso, LÓPEZ, Abelardo, JUÁREZ, Cesar Eduardo y LUCAS, Isacc
Misael
640-646
Metodo de tipificación de la curva de crecimiento del cuye raza andina con el
modelo logistico
MARTÍNEZ-GONZÁLEZ, Sergio, PEÑA-PARRA, Bladimir, MORENO-FLORES,
Luis Antonio y MACÍAS-CORONEL, Humberto
647-653
Incidencia de Proyecto PRODEP en el Programa Educativo de Agricultura
Sustentable y Protegida de la UTSOE
LÓPEZ-RAMÍREZ, M. E., RODRÍGUEZ-SÁNCHEZ, M., ESPINOZA-ZAMORA, J.
y VARGAS-ESPINOZA, E.
654-663
Instrucciones para Autores
Formato de Originalidad
Formato de Autorización
519
Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 519-530
Propiedades de Doce Razas Occidentales de Maíz Nativo (Zea mays L. poaceae)
para Elaboración de Tortilla
JIMÉNEZ-CORDERO, Ángel*†`, VÁZQUEZ-CARRILLO, Gricelda``, RODRÍGUEZ-CHÁVEZ,
Reyna``` y CARRIZALES-MEJÍA, Norberto``` `Instituto para Manejo y Aprovechamiento de Recursos Fitogenéticos, CUCBA, Universidad de Guadalajara. ``Instituto
Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Campo Experimental Valle de México. ```Departamento de
Producción Agrícola, CUCBA, Universidad de Guadalajara.
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
Evaluamos colectas de Ancho, Bofo, Dulce, Elotes
occidentales, Elotero de Sinaloa, Jala, Reventador, Pepitilla,
Ratón, Tabloncillo, Tabloncillo perla y Tuxpeño, de Jalisco y
Nayarit, para identificar calidad de grano y tortilla. Hubo
significancia estadística para todos los caracteres (p<0.05).
Observamos variación en color de grano (blanco, moteado,
naranja, morado y negro), textura (semiharinosa a cristalina),
tamaño (pequeño a grande), dureza (muy suave a dura),
proporción de pedicelo, pericarpio y germen (reducido a
grande). Maíces que cumplen los requerimientos industriales
son Liso y Ratón de color blanco, peso hectolítrico >74 kg hL-
1, grano duro, desprendimiento del pericarpio <40%,
endosperma cristalino >62% y poco pedicelo <5.5%, aunque
no tienen germen grande (<13%). Tuxpeño chino y Tabloncillo
mostraron buen color, peso hectolítrico, endosperma cristalino
y poco pedicelo, pero adolecieron en dureza del grano,
desprendimiento de pericarpio y tamaño del germen.
Tabloncillo, Tuxpeño chino, Ratón, Pepitilla y Liso son los
mejores en conversión nixtamal a masa (1.92 a 2.0 kg de masa
kg de maíz nixtamalizado-1); peso de tortilla caliente (174 a
185 g); rendimiento de tortilla caliente (1.50 a 1.57 kg tortilla
kg de maíz nixtamalizado-1); peso (169 a 179 g) y rendimiento
de tortilla fría (1.46 a 1.49 kg tortilla kg maíz nixtamalizado-1).
Maíz nativo, calidad masa, tortilla.
Abstract
Western Mexico maize landraces Ancho, Bofo, Dulce, Elotes
occidentales, Elotero de Sinaloa, Jala, Liso, Pepitilla, Ratón,
Tabloncillo, Tabloncillo perla and Tuxpeño, from the states of
Jalisco and Nayarit, were evaluated to determine grain and
tortilla quality. Results show variation in grain color (white,
specked, orange, purple and black), size (small to large),
hardness (soft to very hard), pedicel, pericarp and embryo
proportion (small to large). Liso and Ratón samples fits
industrial requirements with white and hard grain, hectoliter
weight >74 kg hL-1, pericarp loss <40%, corneus endosperm
>62% and small pedicel <5.5%, although they have small
embryo proportion (<13%). Tuxpeño chino and Tabloncillo
showed adequate white color, hectoliter weight, corneus
endosperm and small pedicel, but had insufficient pericarp loss,
hardness and embryo size. Tabloncillo, Tuxpeño chino, Ratón,
Pepitilla and Liso were the best races for nixtamal to dough
conversion (1.92 a 2.0 kg dough kg nixtamalized grain-1); hot
tortilla weight (174 a 185 g); hot tortilla yield (1.50 a 1.57 kg
tortilla kg nixtamalized grain-1); weight (169 a 179 g) and cold
tortilla yield (1.46 a 1.49 kg tortilla kg nixtamalized grain-1).
Maize landraces, dough, tortilla quality.
Citación: JIMÉNEZ-CORDERO, Ángel, VÁZQUEZ-CARRILLO, Gricelda, RODRÍGUEZ-CHÁVEZ, Reyna y
CARRIZALES-MEJÍA, Norberto. Propiedades de Doce Razas Occidentales de Maíz Nativo (Zea mays L. poaceae)
para Elaboración de Tortilla. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 519-530
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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RODRÍGUEZ-CHÁVEZ, Reyna y CARRIZALES-MEJÍA, Norberto.
Propiedades de Doce Razas Occidentales de Maíz Nativo (Zea mays L.
poaceae) para Elaboración de Tortilla. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Introducción
En México, la tortilla elaborada con maíz, es la
principal forma de consumo de este grano. En
el abundante acervo genético de los maíces de
nuestro país, existen numerosas variantes que
reúnen los componentes esenciales para
elaborar tortilla. El objetivo del trabajo fue
identificar las características de grano,
nixtamal, masa y tortilla de cultivares nativos
de doce razas de maíz del occidente de México.
La calidad del grano para tortilla. La industria
de harina nixtamalizada, necesita maíz de alto
rendimiento industrial y que satisfaga un
mínimo de aspectos que el consumidor desea.
Existe una estandarización entre lo que la
industria de harinas requiere y lo que la
industria de semillas puede hacer para
sincronizarse con la demanda. Pero no se toman
en cuenta aspectos de la calidad presentes
durante siglos y que muchos habitantes de
nuestro país prefieren, propiedades
organolépticas, como sabor, olor, textura y
color, para las cuales los maíces fueron
seleccionados durante siglos. La norma
mexicana NMX-034, 2002 de maíz para
nixtamalización, señala los siguientes
parámetros de calidad:
El grano debe ser íntegro, no más de 3%
de grano quebrado
Máximo de impurezas 2% y otros daños
no más del 5%
Color crema o blanco uniforme
Densidad aparente mayor a 74 kg hL-1
Índice de flotación menor a 40%
Humedad de nixtamal entre 36 y 42%
Pérdida de materia seca inferior a 5%
Pericarpio remanente en el nixtamal
40%
Pedicelo menor a 5.5%, germen mayor a
13%
La industria de harina nixtamalizada,
reconoce que la calidad depende del color del
grano, la granulometría, la absorción de agua, la
gelatinización del almidón y la textura de la
masa hidratada (Vázquez et al., 2008). Desde el
punto de vista industrial, las características
esenciales del grano son rendimiento,
propiedades físicas y químicas, tecnológicas,
fitosanitarias y nutrimentales (Bressani, 2008).
Características físicas y químicas del grano. Las
características físicas y químicas del grano de
maíz determinan los métodos de procesamiento
y la calidad de masa y tortilla, como textura,
sabor y color del producto final. Entre 86 y
89% del endosperma del maíz es almidón
(French, 1984), cuya morfología tamaño y
características moleculares son propias de cada
población racial. El almidón está compuesto por
amilosa de cadena lineal, y amilopectina de
cadena ramificada. Dentro de los gránulos, el
almidón tiene un arreglo semicristalino y la
cristalinidad se debe al ordenamiento y longitud
de las cadenas de amilopectina (Robin et al.,
1974; Hizuruki, 1986; Oates, 1997). La
proporción de amilosa y amilopectina en el
endosperma, da lugar a la textura. Los maíces
con una proporción mayoritaria de amilosa son
de textura harinosa o suave; si el tejido del
endosperma contiene amilopectina en forma
preponderante, la textura es cristalina o dura
(Rojas-Molina et al., 2007). Existen texturas
intermedias que pueden ser semiharinosas o
semicristalinas, de acuerdo al contenido de uno
u otro almidón. Para harina nixtamalizada, las
variedades con mayor peso o volumen y con
endospermo duro son superiores.
521
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RODRÍGUEZ-CHÁVEZ, Reyna y CARRIZALES-MEJÍA, Norberto.
Propiedades de Doce Razas Occidentales de Maíz Nativo (Zea mays L.
poaceae) para Elaboración de Tortilla. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
El maíz de endosperma duro o
cristalino, tiene mejores propiedades de
procesamiento cuando se realiza la cocción para
nixtamalizarlo; tiene períodos de cocción más
prolongados, aunque su cocción es más
predecible y pierden menos materia seca que
los maíces de endosperma suave (Rooney y
Serna-Saldívar, 1987). En los maíces duros, los
gránulos de almidón se encuentran inmersos en
una densa matriz de proteína que los rodea por
completo. El endosperma es más compacto y
dificulta que el almidón absorba el agua. En
consecuencia, el rendimiento y la textura de la
masa están afectados por la textura del
endosperma, por el grado de secado, las
condiciones de almacenamiento y la calidad e
integridad de los granos de maíz. Los maíces
con diferente endosperma requieren períodos de
procesamiento distintos para llegar al mismo
grado de cocción, lo que se refleja en la ruptura
del pericarpio. La dureza del endospermo, que
está determinada por la relación
amilosa/amilopectina en el almidón, afecta
significativamente la plasticidad de la masa
preparada por el método de cocción del maíz
con cal. Durante la nixtamalización, hay una
gelatinización total de los gránulos de almidón
en las capas externas y en el 10% del
endosperma exterior, y una gelatinización
parcial de las capas más internas del
endosperma. Las siguientes son las principales
características de calidad para producción de
harina, tortilla y otros alimentos de maíz
nixtamalizado (Rojas-Molina et al., 2007;
Arámbula-Villa, et al., 2004; Salinas y
Vázquez, 2006; Vázquez et al., 2008):
Maíz poco dentado, con alta proporción
de endosperma duro.
Grano con maduración completa y
natural, sano, sin roturas e impurezas,
limpio, de color brillante, sin daño de
hongos o insectos.
Alta densidad de grano, bajo porcentaje
de granos flotadores.
Grano blanco de olote blanco.
Pericarpio de fácil remoción.
Baja pérdida de sólidos durante la
nixtamalización.
Características tecnológicas. La
nixtamalización, proceso crucial en la industria
de masa y tortilla (IMyT) y de harina de maíz
nixtamalizada, fue desarrollada, muy
probablemente, por las mujeres de las culturas
precolombinas, y en su esencia, no ha sido
superada por la tecnología moderna (Bressani,
1990; Serna Saldívar, 1990). En el tratamiento
alcalino del maíz durante el remojo y la
cocción, es crítica la difusión del agua e iones
de calcio que llegan al interior del grano. Este
fenómeno da lugar a cambios fisicoquímicos en
las estructuras anatómicas del pericarpio, el
endosperma y el germen, que se reflejan en las
propiedades nutrimentales y sensoriales de los
productos finales (Paredes-López y
Sarahopulos, 1982; Bressani et al., 1990; Serna
et al., 1990). El calcio se incorpora durante la
cocción alcalina solo a las capas externas del
endosperma, aproximadamente en el 20% de
este tejido (Gutiérrez et al., 2007). Durante la
cocción alcalina del maíz, las fracciones de
hemicelulosa y lignina del tejido del pericarpio
se solubilizan, y pasan al nejayote, el líquido
residual con el que se eliminan las capas
externas del grano (González et al., 2004). El
remojo del nixtamal resulta en la pérdida de
minerales y fibra (Gutiérrez et al., 2007). La
calidad tecnológica es de poca importancia para
el pequeño productor en las regiones de
agricultura tradicional de México, en donde rara
vez se utilizan otros granos que los de su propia
cosecha. El ama de casa rural sabe ajustar las
condiciones de cocción de acuerdo al maíz que
dispone para su consumo (Vázquez et al. 2008).
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 519-530
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RODRÍGUEZ-CHÁVEZ, Reyna y CARRIZALES-MEJÍA, Norberto.
Propiedades de Doce Razas Occidentales de Maíz Nativo (Zea mays L.
poaceae) para Elaboración de Tortilla. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Materiales y métodos
Se estudiaron colectas de las razas de maíz
nativo Ancho, Bofo, Dulce, Elotes
Occidentales, Elotero de Sinaloa, Jala,
Reventador, Pepitilla, Ratón, Tabloncillo,
Tabloncillo Perla y Tuxpeño, de Jalisco y
Nayarit.
Tabla 1 Variables y metodología utilizada para su
determinación en doce razas de maíz del occidente de
México.
En la Tabla 1 se incluyen las variables
estudiadas y los métodos para su determinación
en el grano de doce razas de maíz del occidente
de México.
Las muestras de un kilogramo de grano
de las doce razas, se obtuvieron del Campo
experimental del Centro Universitario de
Ciencias Biológicas y Agropecuarias, U DE G.
El análisis se realizó en el Laboratorio de
Calidad de Maíz del Campo Experimental del
Valle de México, INIFAP.
Resultados y discusión
Características físicas del grano. Todas las
variables sobre características del grano
analizadas, mostraron significancia estadística
(p<0.05), excepto proporción de pedicelo. Al
evaluar la densidad aparente, medida como
peso hectolítrico, las colectas con mayor
expresión fueron Tabloncillo, Reventador y
Tabloncillo Perla, con valores entre 75 y 79 kg
hL-1 (Gráfica 1), superiores a los 74 kg hL-1 de
la norma.
La densidad, como indicador de dureza
del grano, se obtuvo por índice de flotación;
entre más duro el grano tiene menor flotación,
entre más suave tiene mayor flotación. Los
maíces con mayor dureza, fueron Reventador y
Ratón (duro); las colectas de Elotes
Occidentales, Elotero de Sinaloa, Pepitilla,
Ancho y Dulce presentaron un grano muy suave
(Gráfica 1). Reventador con grano muy duro es
el único maíz nativo estudiado que llena el
requisito de dureza para la industria de harina
nixtamalizada, de acuerdo a los criterios
señalados por Vázquez et al. (2008), aunque los
duros se ajustan a las necesidades de la
Industria de Masa y Tortilla. Cuando se elabora
harina nixtamalizada, son mejores las
variedades con mayor peso hectolítrico y con
endosperma duro. Maíces con estas
características permiten obtener un mayor
rendimiento de masa. El contenido de materia
seca en la masa, depende de la textura del maíz
(Bressani y Scrimshaw, 1958; Cortez y Wild-
Altamirano, 1972).
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Agropecuarias 2015
El color de grano estimado en
colorímetro Hunterlab, proporciona el valor
croma; los granos más blancos tienen un croma
bajo, los granos oscuros un croma alto. El grano
blanco más claro correspondió a la colecta
M05011 de Tabloncillo; con un color
ligeramente menos blanco siguieron Pepitilla,
Tabloncillo (M05001) y Tabloncillo perla
(Gráfico1). La industria requiere grano color
blanco o crema para obtener tortilla blanca, y
los maíces señalados cumplen con el requisito.
El color de Elotes Occidentales y Elotero de
Sinaloa es oscuro y no es aceptado en la
industria, aunque es muy apreciado en la cocina
tradicional.
Gráfica 1 Color, dureza y densidad del grano de doce
razas de maíz nativo del occidente de México.
En la Gráfica 2 se muestra que colectas
de las razas Tabloncillo, Tabloncillo Perla,
Reventador y Ratón tienen la mayor proporción
de endosperma cristalino (62.4 a 68.9%). Las
razas Ancho, Tabloncillo, Tuxpeño (chino),
Jala, Pepitilla y Elotero de Sinaloa, tienen un
contenido de endosperma cristalino entre 49 y
60%.
Los granos con 48% o más endosperma
córneo o cristalino, requieren más tiempo de
cocción, pero tienen mejores propiedades de
procesamiento (Rooney y Serna-Saldívar,
1987), porque tienen un mayor rendimiento de
masa o harina nixtamalizada. Los granos de
textura suave o harinosa se cuecen más rápido
al nixtamalizarlos, pero tienen mayor pérdida
de sólidos.
Las colectas con una menor proporción
de pericarpio son de las razas Elotes
occidentales, Tabloncillo Perla, Bofo, y
Tabloncillo (M05011), con un valor inferior a
4.4% (Gráfica 3). Las razas con más pericarpio
son Dulce, Tuxpeño (chino) y Pepitilla (6.1 a
9.2%). Entre menos pericarpio tenga el grano,
habrá un residuo menor en el nixtamal, lo cual
es deseable para una mejor calidad y cantidad
de tortilla (González et al., 2004).
Gráfica 2 Proporción de endosperma cristalino y
harinoso del grano de doce razas de maíz nativo del
occidente de México.
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Todas las razas estudiadas mostraron
una proporción de pedicelo menor a 2%
(Gráfica 3). Las razas de este trabajo cumplen
el requisito de pedicelo menor a 5.5% (Norma
Mexicana de Maíz para Nixtamalización NMX-
034, 2002). Tuxpeño típico, Pepitilla, Elotero
de Sinaloa y Tabloncillo tienen el menor
tamaño de pedicelo al mostrar valores <1%.
Las colectas con el germen o embrión
más grande, son de las razas Dulce, Tuxpeño
(típico) y Elotes occidentales con valores
superiores a 13% (Gráfica 3). Los maíces con
germen grande son preferidos para elaborar
harinas nixtamalizadas (>13%), porque el aceite
que contiene el germen contribuye a la suavidad
y elasticidad de la tortilla. En el extremo
inferior, las colectas de la raza Tuxpeño chino y
Ancho presentan un porcentaje de germen con
un valor menor a 9.8%.
Gráfica 3 Proporción de pedicelo, germen y pericarpio
en el grano de doce razas de maíz nativo del occidente de
México.
Características del nixtamal. Las cuatro
variables de nixtamal estudiadas, mostraron
diferencia estadísticamente (p<0.05). Es
deseable una humedad de nixtamal entre 36 y
42% para consumir menos energía al elaborar la
tortilla. Las razas que presentan un menor
contenido de humedad en el nixtamal son
Tabloncillo (M05011), Jala y Ancho con
valores inferiores al 42% de humedad (Gráfica
4). Las colectas de las razas Dulce, Pepitilla y
Ratón, presentan una mayor absorción de agua
en nixtamal con valores que superan el 47%.
Las colectas de la raza Pepitilla, Ratón,
Tuxpeño (chino) y Ancho cuentan con un peso
de nixtamal superior a 283 gramos (Gráfica 4).
Pepitilla y Ratón tienen más nixtamal (302 y
297 gramos), pero también tienen el mayor
contenido de humedad (>47%). En cambio
Ancho y Tuxpeño (chino), tienen peso elevado
de nixtamal (284 y 292 gramos) pero un menor
contenido de humedad (42 y 44%), lo que los
hace más convenientes en términos de uso
industrial. La raza Reventador presenta el
menor peso de nixtamal con un valor de
218 gramos.
Todas las razas estudiadas tienen
pérdida de sólidos al nixtamalizar, que no
alcanza el 5%. Tabloncillo (M05011), Dulce,
Pepitilla, Bofo y Jala tienen la menor pérdida de
sólidos, inferior al 1.7% (Gráfica 5). La norma
oficial señala que esta pérdida no debe superar
el 5%. Una menor pérdida de materia al
nixtamalizar el grano, resulta en una mayor
conversión a masa.
Las colectas de las razas Tuxpeño
(chino), Jala, Pepitilla, Ratón y Ancho
presentan desprendimiento del pericarpio
adecuado, con rango de 23 a 32.7% (Gráfica 5),
que es inferior al parámetro industrial (<40%).
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Gráfica 4 Humedad y peso de nixtamal de doce razas de
maíz nativo del occidente de México.
En la cocción alcalina del grano, la
hemicelulosa y lignina del tejido del pericarpio
se solubilizan, y se eliminan en el líquido
residual o nejayote (González et al., 2004).
Entre menos pericarpio tenga el grano, habrá un
residuo menor en el nixtamal, lo cual es
deseable para una mejor calidad y cantidad de
tortilla.
Características de masa. No se encontró
diferencia estadística en las variables para
masa, excepto humedad; Reventador, Ratón,
Tabloncillo (M05001) y Elotero de Sinaloa
(57.6 a 65.5%) presentaron la mayor humedad
(Gráfica 6).
Solo se observó una tendencia para
mejor conversión de nixtamal a masa en
Tabloncillo (M05011), Pepitilla y Reventador
con valores de 2.0 kg masa kg maíz
nixtamalizado-1, y las mismas razas en la
variable mayor peso de masa con un valor
superior a 293 gramos
Gráfica 5 Desprendimiento de pericarpio y pérdida de
sólidos en la nixtamalización del grano de doce razas de
maíz nativo del occidente de México.
Características de tortilla. Las razas con
características de tortilla caliente más
sobresalientes son Pepitilla, Reventador, Bofo y
Tuxpeño (chino), como se muestra en la
Gráfica 7. Las colectas de estos grupos raciales
muestran los mejores valores de peso (177 a
187 gramos), rendimiento (1.54 a 1.60 kg
tortilla kg maíz nixtamalizado-1), aunque su
humedad también fue la mayor (40.8 a 45.4%),
En cuanto a color, Tabloncillo (M05011) y
Pepitilla fueron los materiales con color de
tortilla más blanco, mientras Elotero de Sinaloa
y Elotes occidentales mostraron la tortilla más
oscura (Gráfica 7).
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Gráfica 6 Humedad, rendimiento y peso de masa en doce
razas de maíz nativo del occidente de México.
El peso de tortilla fría (Gráfica 8) es
mayor en las colectas de la raza Tuxpeño
(chino), Reventador y Pepitilla con un valor
superior a 169 gramos. El menor peso de
tortilla fría se presenta en la colecta de la raza
Jala y Dulce con un valor inferior a 152
gramos. En las colectas de las razas
Tabloncillo, Pepitilla y Reventador se presenta
el mayor rendimiento de tortilla fría con un
valor mayor a 1.49 kg tortilla kg maíz
nixtamalizado-1. El menor rendimiento de
tortilla fría se presenta en las colectas de las
razas Tabloncillo Perla, Tuxpeño y Dulce con
un valor inferior a 1.38 kg tortilla kg maíz
nixtamalizado-1.
Evaluaciones de maíces de INIFAP
(Vázquez et al., 2008) muestran como mejor
rendimiento de tortilla caliente en híbridos un
valor de 1.5 kg; rendimiento de tortilla fría en el
orden de 1.46 kg. Esta evidencia indica que las
razas mencionadas poseen características de
conversión nixtamal a tortilla, similares a los
híbridos.
Gráfica 7 Rendimiento, color, y peso de tortilla caliente
en doce razas de maíz nativo del occidente de México.
Gráfica 8 Rendimiento, color, y peso de tortilla fría en
doce razas de maíz nativo del occidente de México.
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Razas con características adecuadas para la
Industria de Masa y Tortilla (IMyT).
Las razas con utilidad potencial para esta
industria son Tabloncillo (M05001 y M05011),
Ratón, Tuxpeño (chino) y Reventador. En las
Gráficas 9 y 10 se encuentran las características
de grano de las colectas de estos complejos
raciales.
Gráfica 9 Proporción de germen, pericarpio y pedicelo
de cinco razas de maíz nativo con potencial para la
Industria de Masa y Tortilla.
Gráfica 10 Proporción endosperma cristalino y harinoso,
dureza y densidad del grano de cinco razas de maíz
nativo con potencial para la Industria de Masa y Tortilla.
Los valores observados en estos
materiales son inferiores o muy cercanos a los
requeridos en la norma (Norma Mexicana de
Maíz para Nixtamalización NMX-034, 2002).
Datos relativos al nixtamal de las
colectas de estas razas, se encuentra en la
Gráfica xx. La literatura (Vázquez et al. 2008)
muestra que el nixtamal de híbridos para tortilla
tienen xxx, por lo que el material estudiado se
considera dentro de lo apropiado para elaborar
tortilla.
Gráfica 11 Peso, proporción de pericarpio desprendido y
pérdida de sólidos en el nixtamal de cinco razas de maíz
nativo con potencial para la Industria de Masa y Tortilla.
Las características de la masa del grupo
de maíces con potencial industrial, se anotan en
la Gráfica 12.
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Gráfica 12 Humedad, peso y rendimiento de masa en
cinco razas de maíz nativo con potencial para la Industria
de Masa y Tortilla.
Por último, las variables de tortilla se
encuentran representadas en la Gráfica 13.
Gráfica 13 Humedad, peso y rendimiento de tortilla
caliente en cinco razas de maíz nativo con potencial para
la Industria de Masa y Tortilla.
La información obtenida muestra que
varias de las razas estudiadas tienen
características adecuadas para la Industria de
Masa y Tortilla, como son Tabloncillo
(M05001 y M05011), Ratón, Tuxpeño (chino) y
Reventador. Razas por su grano oscuro
(Gráfica1) como Elotes Occidentales (morado)
y Elotero de Sinaloa (negro), o por su grano
suave o semiduro como Pepitilla, Ancho y Jala
(Gráfica 1), no son convenientes para
propósitos industriales, aunque sus propiedades
organolépticas (color, olor, sabor, textura) son
altamente apreciadas en las áreas rurales, en
ciudades pequeñas y en sectores citadinos
donde puede obtenerse la “tortilla criolla”,
preparada en forma tradicional.
Conclusiones
Colectas de los complejos raciales Tabloncillo
(M05001 y M05011), Ratón, Tuxpeño (chino) y
Reventador, tienen particularidades en su grano
que pueden ser adecuadas para la elaboración
industrial de tortilla.
Las razas Pepitilla, Ancho y Jala con
grano de textura suave, no llenan las
necesidades de la Industria de Harina
Nixtamalizada ni la de Masa y Tortilla, las
cuales necesitan granos duros.
Las razas Elotes Occidentales y Elotero
de Sinaloa con su grano oscuro y suave,
tampoco se ajustan al requerimiento industrial.
En los dos últimos grupos señalados,
aunque no tienen aceptación industrial, su
tortilla es preferida en los hogares rurales,
ciudades pequeñas y entre consumidores de las
ciudades grandes que aprecian la calidad de esta
clase de maíces, preparados en forma
tradicional.
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531
Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 531-537
Estudio de la toxicidad del extracto etanólico de Justicia spicigera en ratas tratadas
por vía oral durante 30 días
BALDERAS, Sheila*†, DEL TORO, Juan, ALVARADO, Brenda y LEÓN-Angel Unidad Académica Multidisciplinaria Zona Huasteca-Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
En México, de acuerdo con datos de la ENSANUT,
2012, 6.4 millones de mexicanos fueron diagnosticados
con diabetes. Actualmente, existen diversos reportes en la
literatura científica que avalan el uso de las plantas para
el tratamiento de la DMT2. Justicia spicigera (JS) está
ampliamente distribuida en la Huasteca Potosina y
recientemente ha sido demostrado que el extracto
etanólico de JS tiene un efecto hipoglucemiante en
modelos de ratas normoglicémicas y diabetizadas; sin
embargo sólo se ha evaluado la toxicidad aguda por lo
que es necesario evaluar la toxicidad por tiempos
prolongados. La toxicidad oral se evaluó ratas machos
Wistar administradas diariamente por vía oral con el
EEJS durante 30 días. Los resultados mostraron que la
administración del EEJS indujo efectos adversos leves,
sobre todo relacionados con anormalidades en el
comportamiento. Estudios adicionales se están
desarrollando para determinar su toxicidad por periodos
prolongados.
Toxicidad, justicia spicigera, Diabetes Mellitus tipo 2
Abstract
In Mexico, according to data from the ENSANUT, 2012,
6.4 million of Mexicans were diagnosed with diabetes
mellitus (DM). Currently, there are several reports in the
scientific literature supporting the use of plants for the
treatment of T2DM. Justicia spicigera (JS) is widely
distributed in Huasteca Potosina and its ethanolic extract
(EEJS) has recently been shown that has a hypoglycemic
effect in normoglycemic rats and streptozotocin-induced
DM model; however only its acute toxicity has been
evaluated. therefore, it is necessary to evaluate the
toxicity for prolonged periods. Oral toxicity was
evaluated by repeated dose administration model for 30
days. The results showed that administration of EEJS
induced mild adverse effects, particularly related to
behavioral abnormalities. Additional experiments are
currently being carried out in our laboratory to evaluate
its chronic toxocity.
Toxicity, justicia spicigera, Diabetes Mellitus tipo 2
Citación: BALDERAS, Sheila, DEL TORO, Juan, ALVARADO, Brenda y LEÓN-Angel. Estudio de la toxicidad del
extracto etanólico de Justicia spicigera en ratas tratadas por vía oral durante 30 días. Revista de Ciencias Naturales
y Agropecuarias 2015, 2-4: 531-537
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 531-537
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BALDERAS, Sheila, DEL TORO, Juan, ALVARADO, Brenda y LEÓN-
Angel. Estudio de la toxicidad del extracto etanólico de Justicia spicigera en
ratas tratadas por vía oral durante 30 días. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Introducción
La diabetes mellitus tipo 2 (DM2) es una
enfermedad crónica degenerativa (ECD) que
describe un desorden metabólico de múltiples
etiologías y que está caracterizado por la
presencia de una hiperglucemia crónica con
alteraciones en el metabolismo de los
carbohidratos, lípidos y proteínas como
resultados de los efectos de la secreción de la
insulina, la acción de esta o de ambas (WHO,
1999). En México, de acuerdo con datos de la
Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2012
(ENSANUT, 2012), 6.4 millones de mexicanos
fueron diagnosticados con diabetes.
Actualmente, existen diversos reportes
en la literatura científica que avalan el uso de
las plantas, sus extractos o sus compuestos
activos con propiedades antibacterianas,
antimicóticas, antiprotozoarias, relajantes y
sedativas o bien contra diversas enfermedades
como la hipertensión, el cáncer, y la DM2
(Jorge et al., 2013; Mata et al, 2013; Ortega-
Ramírez et al., 2013; Alonso-Castro A et al.,
2012; Alonso-Castro A et al., 2011; Jacobo-
Salcedo et al., 2011; Alanís-Gárza et al., 2007;
Argáez-López, 2003).
Justicia spicigera (JS), “Muicle o Muite”
está ampliamente distribuida en la Península de
Yucatán y la Huasteca Potosina. Existen
reportes en la literatura sobre el uso en la
medicina tradicional Mexicana de la infusión de
hojas, así como la decocción de las partes
aéreas para el tratamiento empírico de la DM2
(Graham, 1990; Braz et al, 2002; Arellano-
Rodríguez et al, 2003; Meckes et al., 2004;
Vega-Avila et al, 2009; Andrade-Cetto y
Heinrich, 2005; Johnson et al, 2006).
Recientemente, Ortiz-Andrade et al, 2012,
demostraron que el EEJS presentó un efecto
hipoglucemiante en ratas normoglicémicas
Efectos similares fueron observados en ratas
diabetizadas con estreptozotocina.
Estudios toxicológicos del EEJS en
modelos in vivo han sido realizados
previamente. Alonso-Castro et al, 2012,
evaluaron la toxicidad aguda del EEJS mostró
que la dosis letal 50 (DL50) para la
administración oral e intraperitoneal fue >5000
mg/kg. En dosis >1600 mg/kg se observaron
alteraciones neurológicas (inmovilidad, mareo y
sedación) en los ratones, sólo durante las
primeras 4 h posteriores al tratamiento. Sin
embargo, no existen reportes en la literatura
sobre el estudio de la toxicidad del EEJS que
permitan determinar su seguridad durante su
uso a largo plazo en dosis repetidas. Por lo
tanto, en el presente trabajo se llevará a cabo la
evaluación de la toxicidad oral del extracto
etanólico de Justicia spicigera en ratas Wistar
tratadas por vía oral durante 30 días.
Metodología
La recolección del material vegetal se realizó en
la comunidad de Tanchanaco perteneciente al
municipio de Aquismón, S.L.P., (21° 40´ 7” N,
99° 2´ 4” W) en el mes de julio de 2014 en
temporada pluvial. El secado se llevó a cabo a
temperatura ambiente (TA) y a la sombra
durante 7 días. La pulverización se realizó
empleando un molino analítico (Oster). La
obtención del extracto se hizo por el método
clásico de maceración. Brevemente, 100 g de la
planta pulverizada se colocaron en 900 mL de
etanol absoluto (proporción 1:10,
masa/volumen) y se mantuvo cubierto de la luz
durante 7 días a temperatura ambiente.
Al término del proceso de maceración,
la mezcla se filtró con papel filtro Whatman
No. 2 y se concentró en rotavapor RII (BÜCHI
Labortechnik) hasta eliminar el solvente. El
extracto obtenido se mantuvo en refrigeración a
4 °C hasta la evaluación toxicológica.
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Angel. Estudio de la toxicidad del extracto etanólico de Justicia spicigera en
ratas tratadas por vía oral durante 30 días. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Para la evaluación de la toxicidad oral
se emplearon 36 ratas machos de la cepa
Wistar, con peso corporal de 100 ± 20 g,
procedentes de Harlan laboratories.
Antes de iniciar la evaluación, los
animales fueron aclimatados durante 5 días bajo
condiciones controladas de temperatura (22 ±
2ºC), humedad (70 + 5%) y ciclos de luz-
oscuridad (12/12 horas). La alimentación
consistió de una dieta standard a base de
alimento Rodent Lab Chow 5001 y agua a libre
demanda. Todos los ensayos fueron realizados
en apego a la NOM-062-ZOO-2008.
El estudio de la toxicidad oral de dosis
repetidas durante 30 días se llevó a cabo de
acuerdo a los términos establecidos en la guía
para la evaluación de químicos No. 407 de la
OECD, 2008. Los animales fueron divididos en
6 grupos con 6 animales cada uno: Control
(DMSO al 1% en solución fisiológica), Grupo 1
- 10 mg/Kg/día, Grupo 2 - 25 mg/Kg/día,
Grupo 3 - 50 mg/Kg/día, y Grupo 4 - 100
mg/Kg/día. La administración del extracto se
realizó diariamente por vía oral durante 30 días.
Antes y al final del estudio se determinaron los
valores basales hematológicos (RBC, HGB Y
HTC) y glucemia. Adicionalmente, se llevó el
registro del alimento consumido semanalmente,
así mismo, los animales fueron pesados
semanalmente y se determinó la ganancia de
peso semanal y al finalizar el estudio. Durante
todo el estudio, se mantuvo una estricta
vigilancia del estado general de los animales
registrando cualquier alteración en la apariencia
macroscópica de los mismos, las condiciones
de la piel y mucosas, mortalidad, alteraciones
neurológicas (inmovilidad y/o sedación), y
anormalidades en el comportamiento
(agresividad, irritación, pasividad). Al finalizar
los 30 días de tratamiento, los animales fueron
sacrificados por anestesia con cloroformo.
Los resultados obtenidos en cada
experimento fueron analizados mediante el
programa estadístico SigmaStat versión 12.1
(Jandel Scientific, San Rafael, CA) y Statistica
8. Las diferencias estadísticas fueron
determinadas mediante un análisis de varianza
de una vía (ANOVA ONE-WAY) seguido por
un prueba post hoc de Tukey. Un valor de
p≤0.05 se consideró como estadísticamente
significativo.
Resultados
En las Tablas 1, 2 y 3 se muestran los
resultados obtenidos del conteo de RBC y los
niveles de HGB y HCT durante todo el periodo
de estudio. Se puede observar que en el conteo
de RBC el grupo al cual se administró 10
mg/Kg del EEJS mostró diferencias
estadísticamente significativas respecto a la
comparación entre periodos de estudio, basal
(25%, p < 0.05) y en comparación con el grupo
CTL a los 30 días (24%, p < 0.05); además se
aprecia que los niveles de HTC (Tabla 3) para
los grupos tratados con 10 mg/Kg (20.9%, p <
0.05) y 25 mg/Kg (18.99%, p<0.05) mostraron
diferencias en comparación con el resultado del
periodo de evaluación basal. En cuanto al
análisis de HGB, en la Tabla 2 se muestra que
no existió diferencia estadísticamente
significativa entre ninguno de los grupos de
estudio en el periodo basal y a los 30 días.
Los resultados del análisis de glicemia
en las ratas Wistar se muestran en la Tabla 4.
Los niveles de glucosa en sangre analizados en
los grupos de estudio en el periodo basal y a 30
días se mantuvieron estables sin mostrar
diferencias estadísticamente significativas con
excepción del grupo de 100 mg/Kg en el cual se
observó un aumento del 28% (p < 0.05) con
respecto al CTL a los 30 días y en el mismo
grupo en los resultados basales.
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Agropecuarias 2015
Tabla 1 Conteo de RBC en sangre periférica de ratas
Wistar al finalizar el tratamiento con el EEJS y datos
basales.
Tabla 2 Niveles de HGB en sangre periférica de ratas
Wistar al finalizar el tratamiento con el EEJS y datos
basales.
Tabla 3 Niveles de HCT en sangre periférica de ratas
Wistar al finalizar el tratamiento con el EEJS y datos
basales.
Tabla 4 Niveles de GLU en sangre periférica de ratas
Wistar al finalizar el tratamiento con el EEJS y datos
basales.
En la Figura 1 se observan los
promedios de los pesos registrados de cada
grupo de estudio durante el periodo de
evaluación. No se encontraron diferencias
estadísticamente significativas entre ninguno de
los grupos de estudio.
Figura 1 Control de peso corporal de los animales
tratados con el EEJS durante 30 días.
La ganancia de peso obtenida en cada
grupo de estudio muestra en la Figura 2. Los
resultados obtenidos muestran que la ganancia
de peso de los grupos tratados con el EEJS no
mostraron diferencias estadísticamente
significativas con respecto al grupo CTL, (p<
0.05).
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Figura 2 Control de la ganancia de peso de los grupos de
estudio de ratas Wistar al inicio y durante el periodo de
tratamiento con el EEJS.
El análisis estadístico de los promedios
del pesaje del alimento ingerido en cada grupo,
semanalmente y al finalizar el estudio,
mostraron que no hubo diferencias
estadísticamente significativas entre los grupos
que recibieron el EEJS comparados con el
grupo CTL, después de 30 días de tratamiento.
(No se muestra la figura).
En la Tabla 5 se muestran los resultados
obtenidos del monitoreo del estado general de
las ratas Wistar durante todo el estudio.
Se observa que no se presentó
mortalidad en ninguno de los grupos
culminando la evaluación con todos los
animales asignados desde el inicio del estudio.
Respecto a las alteraciones neurológicas se
observa que no ocurrieron cambios en cuanto a
la inmovilidad y sedación; sin embargo, los
grupos tratados con 50 mg/Kg y 100 mg/Kg
presentaron agresividad e irritabilidad. Los
cambios en las condiciones de piel se
presentaron en los grupos de 25 mg/Kg, 50
mg/Kg y 100 mg/Kg.
Tabla 5 Estado general de las ratas Wistar el periodo de
estudio de 30 días.
+ Leve ++ Moderado +++ Intenso
SC: sin cambios
En este parámetro sólo se evaluaron las
condiciones de la piel de las ratas Wistar ya que
no se presentaron anormalidades en las
mucosas.
# mg/Kg
Conclusión
La administración diaria por vía oral del EEJS
durante 30 días en un modelo in vivo demostró
la presencia de efectos adversos leves, sobre
todo relacionados con anormalidades en el
comportamiento; sin embargo, es importante
continuar con la evaluación del EEJS durante
un periodo de tiempo prolongado para
determinar su toxicidad crónica.
Agradecimientos
Al personal de apoyo técnico del Laboratorio de
Investigación Biomédica. Un agradecimiento al
Fondo de Inmersión a la Ciencia por el apoyo
económico otorgado través del convenio C15-
PIFI-06-01.01.
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 538-546
Sistema Acuapónico
PÉREZ, Manuel*†, TÉLLEZ, Rubén, AVELINO, Roberto y TENORIO, Fermín Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
Contribución: Este proyecto contribuirá al desarrollo de
la región, implementando sistemas y técnicas que
permitan desarrollar otras alternativas de alimentación
para la cría de peces en sistemas acuapónicos en terrenos
poco explotados. Esta es una aplicación del área de
mantenimiento en la parte de Automatización,
Instrumentación y Control, Sistemas Automatizados,
Hidráulica, Química, Física, Matemáticas, Diseño
Industrial y Soldadura.
Este proyecto pretende lograr implantar métodos y
sistemas de control eléctrico y electrónico a sistemas
puramente productivos, que mejoren los métodos que
actualmente operan a sistemas acuapónicos y ayuden a
contribuir a ser altamente rentables desde la perspectiva
económica.
Acuaponia, termosifón, sustrato, control.
Abstract
Contribution: This project will contribute to the
development of the region, implementing systems and
techniques to develop alternative supply for the rearing of
fish in aquaponic systems unexploited land. This is an
application of the maintenance area of Automation,
Instrumentation and Control, Automated Systems,
Hydraulics, Chemistry, Physics, Mathematics, Industrial
Design and Welding.
This project aims to achieve implementing methods and
systems for electrical and electronic control purely
production systems that improve the methods currently
operate aquaponic systems and help contribute to be
highly profitable from an economic perspective.
Aquaponics, thermosiphon substrate control.
Citación: PÉREZ, Manuel, TÉLLEZ, Rubén, AVELINO, Roberto y TENORIO, Fermín. Sistema Acuapónico. Revista
de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 538-546
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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Introducción
Se conoce como acuaponia al sistema
sustentable de producción de plantas y peces
que combina la acuicultura tradicional (cría de
animales acuáticos) como lo son el pescado, el
cangrejo de río y los camarones; con la
hidroponía (cultivo de plantas sin usar suelo, en
agua) en un medioambiente simbiótico. En la
acuacultura los desechos biológicos se
acumulan en el agua incrementando la
toxicidad para los peces y otras especies
acuáticas. Ésta agua es dirigida al sistema
hidropónico donde es filtrado por las plantas
que utilizan los nutrientes, dejando así el agua
lista para ser recirculada hacia los animales. El
término acuaponia es una contracción
(portmanteau) de las palabras "hidroponía" y
"acuicultura".
Los sistemas acuapónicos varían en
tamaño desde pequeñas unidades interiores o
exteriores hasta grandes unidades comerciales
que utilizan la misma tecnología. Los sistemas
comúnmente contienen agua fresca, pero
sistemas de agua salada también son factibles
dependiendo del tipo de animal acuático y del
tipo de plantas que pertenecen al sistema. La
ciencia de la acuaponia puede considerarse que
está en etapas tempranas.
Un sistema acuapónico es el resultado
de la integración de la producción de peces y de
plantas sin suelo (hidroponía) dentro de un
sistema cerrado, donde los desechos
metabólicos de los peces son aprovechados por
las plantas para crecer, y por otro lado, las
plantas limpian el agua de estos componentes
para mantener niveles adecuados para la crianza
de los peces, gracias a esto el recambio de agua
y la contaminación disminuyen el uso de agua.
Estos sistemas ofrecen una serie de ventajas
sobre aquellos sistemas de recirculación en los
que solo se producen peces.
Los primeros ensayos publicados en
acuaponia se remontan a la década del ´70,
donde se demostró que los desechos
metabólicos que los peces generaban podían ser
utilizados para el cultivo de plantas, en forma
hidropónica (Lewis, 1978).
El presente trabajo es la iniciativa de un
experimento primero con hidroponía, lo cual
desencadenó otra alternativa de acuicultura, lo
que trae por resultado la fusión de ambos
proyectos que dieron origen a la acuaponia, que
es una disciplina sostenida por la carrera de
Mantenimiento industrial en el área de
automatización y control.
Este proyecto es importante porque se
pretende aplicar en zonas rurales de difícil
acceso y proveerá de una fuente de ingresos a
las personas, tanto por la comercialización de
los peces, como de las plantas que se cultiven
con el sistema hidropónico. También esta
planeado como una fuente de alimentación que
garantice una correcta nutrición de las personas.
Su valor agregado es la fuente de alimentación
a base de energía solar. Las celdas
fotovoltáicas proveerán de la suficiente energía
eléctrica para alimentar las bombas y garantizar
una correcta oxigenación del agua, de esta
manera se puede tener la operación autónoma
del sistema acuapónico.
Marco de referencia
La acuaponia tiene raíces antiguas, pero no hay
un acuerdo en donde y cuando se originó. Los
aztecas cultivaron islas agrícolas conocidas
como "chinampas" y para algunos son
consideradas como la primera forma de
acuaponia para uso agrícola donde plantas
fueron cultivadas en islas estacionarias (y
ocasionalmente móviles) en partes no profundas
de lagos, y los materiales de desecho fueron
dragados de los canales chinamperos.
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Al sur de China y Tailandia se cultivó
arroz en arrozales en combinación con peces,
esto es referido como ejemplos de acuaponia
temprana. Estos sistemas policulturales de
cultivo existieron en muchos países de Lejano
Oriente y criaron peces como el Misgurno de
Asia, anguilas de lodo, carpa común y carpa
cruciana así como también caracoles de
estanque en los arrozales.
La acuaponia consiste de dos partes
principales: la acuicultura para criar animales
acuáticos y la hidroponía para cultivar plantas.
Los desechos acuáticos resultantes de alimentos
no comidos o por criar animales como peces, se
acumulan en el agua por el sistema cerrado de
recirculación de la mayoría de los sistemas de
acuicultura. Las aguas de descarga ricas en
efluentes y en altas concentraciones pueden ser
tóxicas para los animales acuáticos, pero éstos
(effluents) son nutrientes esenciales para el
crecimiento de las plantas. Aunque
primordialmente consiste de dos partes, los
sistemas de acuaponia son comúnmente
agrupados en diferentes componentes o
subsistemas responsables de la remoción
efectiva de desechos sólidos, de añadir
químicos base para la neutralización de ácidos,
ó de mantener el agua aireada y con oxígeno.
Los componentes típicos incluyen:
Tanque de crianza: el tanque donde
crecen y se alimentan los peces;
Remoción de sólidos: una unidad para
quitar los alimentos no comidos y la
biopelícula desprendida, y para
sedimentos finos;
Bio-filtro: un lugar donde la bacteria de
nitrificación puede crecer y convertir
amoníaco en nitratos, que son usados
por las plantas;
Subsistemas hidropónicos: la parte del
sistema donde las plantas crecen
absorbiendo el exceso de nutrientes del
agua;
Sump: el punto más bajo del sistema
donde el agua fluye y es bombeado de
regreso a los tanques de crianza.
Dependiendo en la sofisticación y costo
del sistema acuapónico, las unidades de
remoción de sólidos, la biofiltración y/o los
subsistemas hidropónicos pueden ser
combinados en una unidad o subsistema,1 lo
que evita que el agua fluya directamente de la
sección de acuicultura a la sección del sistema
de hidroponía.
Nitrificación
La nitrificación, la conversión aeróbica de
amoníaco a nitratos, es una de las funciones
más importantes en un sistema de acuaponia, ya
que reduce la toxicidad del agua para los peces,
y permite que los compuestos de nitrato
resultantes sean eliminados por las plantas para
su nutrición.1 El amoníaco es desprendido
constantemente en el agua por excreción y
branquias del pez como un producto de su
metabolismo, pero la mayoría debe ser filtrado
del agua puesto que grandes concentraciones de
amoníaco (comúnmente entre 0.5 y 1 ppm)
puede matar al pez. Aunque las plantas, hasta
cierto grado, pueden absorber amoníaco del
agua los nitratos son más fácilmente
asimilados, así eficazmente reduciendo la
toxicidad del agua para los peces.1 El amoníaco
puede ser convertido en otros componentes
nitrógenos a través de poblaciones saludables
de:
Nitrosomonas: bacteria que convierte
amoníaco en nitritos, y
Nitrobacteria: bacteria que convierte
nitritos en nitratos.
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En un sistema de acuaponia, la bacteria
responsable de este proceso forma una
biopelícula en todas las superficies sólidas que
estén en constante contacto con el agua. Las
raíces sumergidas de los vegetales combinadas
tienen un área grande de superficie, permitiendo
que muchas bacterias se acumulen ahí. Juntos
con la salinidad del amoníaco y los nitratos del
agua, el área de la superficie determina la
velocidad con la que la nitrificación se lleva a
cabo. El cuidado de estas colonias de bacterias
es importante para regular la asimilación
completa de amoníaco y nitrato. Es por esto que
la mayoría de los sistemas de acuaponia incluye
una unidad de biofiltración, que ayuda a
facilitar el crecimiento de éstos
microorganismos. Típicamente, después de que
un sistema haya estabilizado los niveles de
amoníaco en un rango entre 0.25 a 2.0 ppm; el
rango del nivel de nitrato entre 0.25 a 1 ppm, y
niveles de nitrato entre 2 a 150 ppm. Puede que
durante la iniciación del sistema, la presencia
de mayores concentraciones en los niveles de
amoníaco (hasta 6.0 ppm) y de nitrato (hasta
15ppm) ocurra, con los niveles de nitrato
alcanzando posteriormente durante la fase de
inicio.Puesto que el proceso de nitrificación
acidifica el agua, bases no-sódicas como lo es el
hidróxido de potasio o el hidróxido de calcio
pueden ser añadidas para neutralizar el pH del
agua1 si es que cantidades insuficientes están
presentes en el agua para proveer un colchón
contra la acidificación. Además, nutrientes y
minerales selectos como lo es el hierro pueden
ser añadidos en suma a los desechos de los
peces que sirve como la principal fuente de
nutrición a las plantas.
Una buena forma de tratar con la
acumulación de sólidos en la acuaponia es el
empleo de gusanos, pues licuifican la materia
orgánica sólida para que pueda ser utilizada por
las plantas y/o animales.
Subsistemas hidropónicos
Las plantas son cultivadas como en sistemas
hidropónicos con sus raíces inmersas en el agua
afluente que está llena de nutrientes. Esto les
permite filtrar el amoníaco que es tóxico para
los animales acuáticos o sus metabolitos.
Después que el agua haya pasado por el
subsistema hidropónico, es limpiada y
oxigenada, y puede regresar a los vasos
acuicultores, éste ciclo es continuo.
Aplicaciones acuapónicas comunes de sistemas
hidropónicos incluyen:
Balsa acuapónica de aguas más
profundas: balsas de poliestireno
extruido flotan en agua para acuicultura
relativamente profunda.
Acuaponia recirculante: material sólido
como lo es la grava o pedacitos de barro
contenidos en un recipiente que es
inundado con agua de la acuicultura.
Éste tipo de acuaponia también se le
conoce como "acuaponia de circuito
cerrado".
Acuaponia recíproca: la materia sólida
en un contenedor que es alternamente
inundado y vaciado utilizando diferentes
tipos de sifones de desagüe. Éste tipo de
acuaponia también es conocido como
"acuaponia de inundación y drenaje" ó
"acuaponia de flujo y reflujo".
Otros sistemas usan torres que
alimentan en una forma vertical, de
arriba a abajo, canales de técnica de
película nutriente, tubería plástica
(PVC) horizontal con hoyos para las
macetas, barriles plásticos cortados a la
mitad con gravas o con balsas. Cada
forma tiene sus propios beneficios.
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La mayoría de los vegetales de hoja
verde crecen bien en subsistemas hidropónicos,
aunque algunas variedades de col china,
lechuga, jitomates, ocra, melón y pimiento
reditúan más. Otras especies de vegetales que
crecen bien en un sistema de acuaponia
incluyen: frijoles, chícharos, rábano, fresas,
cebollas y hierbas. Ya que las plantas en
diferentes etapas de su crecimiento requieren de
diferentes minerales y nutrientes, la cosecha de
plantas es intercalada con crecidos/cultivos
tiernos al mismo tiempo que plantas maduras.
Con esto se asegura de que haya un contenido
estable de nutrientes en el agua por la continua
limpieza simbiótica de toxinas del agua.
Sistemas de acuicultura
Los peces de agua dulce son los animales
acuáticos que se crían más comúnmente
utilizando acuaponia, aunque también pueden
emplearse cangrejos de río y langostinos.En la
práctica, la tilapia es el pez más popular para
proyectos caseros y comerciales para el
consumo alimenticio, aunque también se usa el
barramundi, perca plateada Bidyanus bidyanus,
Tandanus tandanus o el pez gato tandanus
(siluriformes), perca jade y Maccullochella
peelii peelii (Murray cod) también se usan. Para
climas templados cuando no hay necesidad de
mantener la temperatura del agua, el Lepomis
macrochirus (bluegill) y el pez gato7 son
buenas opciones para un sistema casero. El Koi
y el carpín (o pez dorado)9 también pueden ser
usados si los peces no son para consumo
humano.
Operaciones normales
Los sistemas acuapónicos generalmente no
descargan o intercambian agua bajo
operaciones normales, pero en lugar, recirculan
y reutilizan el agua muy eficazmente.
El sistema se apoya en la relación entre
los animales y las plantas para mantener un
medioambiente acuático estable que viva un
mínimo de fluctuación en niveles de oxígeno y
ambiente nutriente. Se añade agua solo para
rellenar la pérdida de agua a causa de la
absorción y transpiración de las plantas, y por la
evaporación del agua superficial, por el
desbordamiento del sistema a causa de la lluvia
y la remoción de biomasa como lo es el desecho
sólido del sistema. Como resultado, la
acuaponia utiliza aproximadamente 2% del
agua que una granja convencional requiere para
irrigar para la misma producción de
vegetales.Esto permite la producción
acuapónica de ambas: cosecha y pescado en
áreas donde el agua ó tierra fértil son escasas.
Los sistemas acuapónicos también pueden ser
usados para replicar las condiciones controladas
de tierras aguadas (wetland) que son útiles para
tratamiento de agua al reclamar el agua potable
del agua de desecho común de casa. El agua
llena de nutrientes que se derrame puede ser
acumulada en tanques receptores y reutilizada
para acelerar el crecimiento de la hortaliza
plantada, o puede ser bombeada de regreso al
sistema acuapónico para rellenar a tope el nivel
de agua.
Las tres entradas principales al sistema
son: agua, alimentación dada a los animales
acuáticos, y la electricidad para bombear el
agua entre los subsistemas de acuicultura y los
sistemas de hidroponía. Se puede añadir
frezapara reemplazar los peces ya crecidos que
van a ser sacados del sistema para mantenerlo
estable. En términos de resultados, un sistema
acuapónico ha de brindar continuamente plantas
como vegetales crecidos en hidroponía y
especies de animales acuáticos comestibles
criados en acuicultura.
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Desarrollo del proyecto
Desarrollo del prototipo
El primer paso para poder realizar el prototipo
es la elaboración de una estructura o base hecha
con ángulo con las medidas 40x70*90
respectivamente la cual se utilizara para poder
colocar encima el primer recipiente que
contendrá las plantas. La base tendrá en la parte
inferior solo 3 soportes ya que en un lado se
colocara el otro recipiente en donde se
encontraran los peces, toda la estructura será
soldada mediante arco eléctrico.
Para poder comenzar la elaboración del
prototipo fue necesaria una lista de materiales
que se nombran a continuación:
1. Recipientes de plástico de 30 lt
2. Tubos pvc 1/2” cedula 40
3. Bomba sumergible
4. Angulo ½" x 3/16”
5. Grava o arena
6. Sifón
7. Cople macho y hembra ½” pvc
8. Codos 90 pvc
9. Llave de paso
Al tener la base lista se proseguirá a
perforar una de las tapas de los recipientes para
colocarla en la parte superior de la base y se
pueda colocar encima el recipiente ya que al
contener las plantas necesitara un buen soporte
en el cual se distribuya el peso adecuadamente.
En el recipiente que contendrá las
plantas se deberá hacer una perforación en la
parte media inferior con un sacabocados de 7/8”
en el cual se colocara un cople macho con un
cople hembra, al cople macho se le acoplara un
pedazo de tubo de 20 cm aproximadamente
sobre el cual se colocara el sifón.
En el cople hembra se colocara un
pedazo de tubería con dos codos uno para el
cople y otro para la caída de agua al recipiente
de los peces.
El sifón es de plástico y consta de un
tubo con una tapa superior que tiene una
manguera que funciona como indicador de
nivel mediante el cual el sifón funcionara
cuando el nivel de agua sea demasiado alto y
necesite reducir el nivel.
Un sifón es un dispositivo hidráulico
que se utiliza para trasvasar un líquido de un
recipiente a otro.
Una vez que la base y el primer
recipiente se encuentran listos se proseguirá a
realizar la tubería de succión la cual estará
ubicada en el recipiente de los peces que se
encontrara en la parte inferior, se utilizara una
bomba sumergible a la cual se le colocara un
cople macho para poder acoplarle el tubo y
realizar la red.
Esta tubería contara con una llave de
paso para poder regular la velocidad con la cual
fluirá el agua del recipiente de los peces al de
las plantas. Esta tubería contara con dos codos
en la parte superior para que se pueda hacer que
quede dentro del recipiente de las plantas.
Todo será unido mediante un pegamento
para pvc. La tubería debe ser asegura con
alambre o cinchos a la tapa para que esta no se
mueva de lugar y ocasione un derrame.
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Figura 1 Construcción del prototipo.
Estos son los últimos pasos para que el
prototipo quede listo para funcionar, se colocara
la grava o en este caso piedra pómez en el
recipiente que contendrá las plantas de manera
que queden a un cierto nivel, evitando sacar de
su lugar el sifón.
Las plantas se distribuirán por toda la
superficie asegurándose que las raíces no se
encuentren en un lugar en el cual no les llegue
el agua con los nutrientes. En el recipiente
inferior se deberán verter aproximadamente 40
litros de agua para los peces a los cuales se
deberán alimentar al menos 2 veces al día con
un alimento adecuado para que los peces
produzcan los nutrientes suficientes para que
las plantas puedan crecer de una forma
adecuada.
Por último se deberán poner los peces
en su recipiente adecuado y poner en marcha la
bomba, esta deberá funcionar las 24 horas para
que los peces cuenten con una buena
oxigenación.
Figura 2 Ajustes del prototipo del Sistema Acuapónico.
Resultados
Como resultado de nuestras primeras pruebas se
obtuvo una tabla de experimentación que
representa la variabilidad de planta y especie
encontrados en el equipo de experimentación
llamado sistema acuapónico, con una muestra
de 5 peces a lo largo de 6 semanas.
Análisis
Dado que ya se han tenido pruebas y ensayos
de diversas fuentes, con experimentos de
hidroponía y acuicultura y se ha observado que
diversas especies han perecido dado que no se
han encontrado y controlados las diversas
variables que sostiene su crecimiento y su
evolución, así como su aportación para poder
iniciar las bases que nos dé origen a una
implantación de este sistema para su
reproducción a un mercado dirigido y sostenido
es decir para su fase de venta y mercadeo.
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La mayoría de las especies han perecido
y por otro lado sostener la reciclación de agua
es muy costeable al menos en la región donde
ese encuentra el experimente (en la
universidad).
Tabla 1 Tabla de experimentación y crecimiento de
plantas y peces.
Figura 3 Sistema Acuapónico en pruebas.
Interpretación
También por experiencia en otros métodos
iniciamos este experimento para que al diseñar
este equipo se pueda controlar las primeras
variables que son aireación alimentación con
una investigación de aporte vitamínico en el
tipo de alimento. Un análisis en el tamaño y
peso de la especie y una tabla para analizar
después de 5 semanas cuales son las
conclusiones de dicho experimento.
Figura 4 Inicio del diseño del Sistema Acuapónico en
tamaño real.
Conclusiones
Como conclusión tenemos un sistema
experimental, puesto en ejecución con un
equipo de aproximadamente 20 litros de agua,
con una extensión de 2 metros cúbicos con
una área de 60cm cuadrados con 17 peces en
experimentación de diversas especies como
robalo, guachinango y tilapia, dichas especies
se han puesto del misma tamaño y edad, de tres
centímetros de longitud. Su tiempo de
crecimiento es de 4 semanas en su habitad, el
agua se intercambia cada 8 días y solo se
recupera de 2 a 3 litros de agua, lo demás se
evapora. Las plantas que se experimentan son
perejil, lechuga y cilantro hasta el momento de
este reporte se observa que por sistema de
aireación solo se airea de 7am a 8pm debido a
que la universidad apaga su energía eléctrica.
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Por otro lado se ha observado que no se
han extinguido las especie por aireación y la
alimentación se lleva a cabo cada dos días y se
observa que las plantas han adquirido un color
amarillento, esto es debido a que no se les ha
colocado directamente en la luz solar, ya que
este proyecto se ha desarrollado siempre bajo
techo.
Se observa que la temperatura ha
aumentado hasta 5 grados en este sistema y por
eso el agua tiende a evaporarse más, pero las
plantas recuperan su color original
paulatinamente. Hasta el momento se observa
que las plantas crecen a aproximadamente
medio centímetro por semana o semana y
media, y los peces se han medido y pesado y
por cada 3 semana pesan como tres gramos
aproximadamente o 5 cada cinco días.
Recomendaciones
Se recomienda que durante el desarrollo de este
experimento no se sumerja las manos
directamente en el agua, debido a la toxicidad
de la grasa que nuestro cuerpo posee y que
puede afectar el proceso y contaminar a los
peces. Por otro lado se recomienda un caudal de
agua uniforme que permita que la bomba no se
obstruya y se pueda forzar y quemar, por otro
lado siempre se debe estar al pendiente de girar
las plantas en el sustrato para que
constantemente no se doblen por gravedad y se
puedan deteriorar por descomposición o por
exceso de agua y solo exista el agua suficiente
para que la humedad las nutra.
Este sistema obtuvo gran éxito dado que
los peces no han matado a las plantas, también
mantienen su crecimiento, sin embargo, no se
ve que las plantas crezcan mayormente y los
peces no suben mucho de peso por el momento,
pero se está en proceso esa investigación para
determinar cuáles serán las modificaciones que
se llevarán a cabo entre la temperatura y el
alimento.
El tipo de especie se continuará
investigando y experimentando y se colocará el
sistema de control de temperatura y, por otro
lado, controlaremos la iluminación solar por
medio de filtro solares y se dividirán las
especies así como se implementará diversas
combinaciones de alimento para peces y
tamaño de peces.
Estos experimentos se realizan cada
semana y se espera involucrar un mayor
número de alumnos de la misma área, para
fomentar en ellos el gusto por la investigación
en sistemas acuapónicos automatizados.
Referencias
Organización Bofish. (2014). Carpeta de
Proyectos. 2014, de Acuaponia Sitio web:
http://www.acuaponia.com/informacion_tecnic
a_pdfs/SERVICIOS_BOFISH.pdf
Calo, P. (2011). Introducción a la Acuaponia.
CENADAC. 2014, de Minagri Sitio web:
http://www.minagri.gob.ar/site/pesca/acuicultur
a/06_publicaciones/_archivos/130423_introduc
ci%C3%B3n%20a%20la%20acuaponia.pdf
Colagrosso, A. (2014). Instalación y manejo de
sistemas de cultivo acuapónicos a pequeña
escala. Obtenido el día 10 de diciembre del
2014 de: http://www.akuadulza.net/wp-
content/uploads/2014/09/Manuale-Alessandro-
Colagrosso-ES.pdf
Falcón, E. (s.f) Más vida en el desierto.
Obtenido el día 5 de diciembre del 2014 de:
http://cmsdata.iucn.org/downloads/mas_vida_e
n_el_desierto___erick_falcon___es_1.pdf
Segovia, M. (s.f). Desarrollo de acuaponia en
México. Obtenido el día 13 de noviembre del
2014 de:
http://cmsdata.iucn.org/downloads/mas_vida_e
n_el_desierto___erick_falcon___es_1.pdf
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 547-551
Caracterización fisicoquímica de un proceso de biodigestión anaerobia alimentado
con residuos agricolas
AYALA, Alberto*†, HERRERA, Gabriel, GUTIERREZ, Elizabeth y RANGEL-Ulises Instituto Tecnológico Suoerior de Irapuato
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
La contaminación de agua y suelo por los fertilizantes químicos
genera la necesidad de encontrar alternativas económicas y
eficientes de fertilización de suelo, que disminuyan el impacto
negativo de los fertilizantes químicos. Una alternativa viable es
la utilización de residuos vegetales, mediante la biodigestión
anaerobia, obteniendo biogás y efluentes sólidos y líquidos
como subproductos, siendo este último un residuo con potencial
de fertilizante orgánico. Con el objetivo de utilizar los desechos
orgánicos y transformarlos de residuos a biofertilizantes, se
realizó el presente trabajo. Para ello, se utilizaron 3
biodigestores escala laboratorio, los cuales constan de una
cámara de entrada de polietileno de 3.8 L de capacidad, una de
salida del mismo material y capacidad del primero, PVC
tubular, y un par de válvulas de salida, una de ellas para el
muestreo y la restante para la emisión del biogás y termómetro.
Se realizaron determinaciones de parámetros fisicoquímicos:
pH, DQO, fósforo total, nitrógeno total, potasio, sólidos totales,
solidos totales volátiles, sólidos suspendidos fijos y volátiles. El
primer biodigestor se alimentó de restos de jitomates e inóculo
en una relación 2:1 respectivamente, el segundo con desechos
de pepino y las mismas proporciones y el tercero fue cargado
con una mezcla proporcional de ambas hortalizas e inóculo.
Biodigestor, residuos orgánicos, efluentes líquidos
Abstract
Contamination of water and soil for chemical fertilizers creates
the need for efficient and economic alternatives of fertilization
of soil, which decrease the negative impact of chemical
fertilizers. A viable alternative is the use of vegetable waste
through the anaerobic biodigestion, obtaining biogas and
effluent solids and liquids such as by-products, with the latter
being a potential of organic fertilizer residue. In order to use the
organic waste and transform them waste to fertilizers, was
carried out this work. It used 3-bio-digesters scale laboratory,
which consist of a camera input of polyethylene of 3.8-litre
capacity, one output of the same material and capacity of the
first PVC tube, and a pair of valves of output, one for sampling
and the remaining for the emission of biogas and thermometer.
Determinations of physicochemical parameters were: pH, cod,
total phosphorus, total nitrogen, potassium, total volatile solids,
total solids, fixed and volatile suspended solids. The first
biodigester fed on remains of tomatoes and inoculum in a 2:1
ratio respectively, the second with cucumber waste and the
proportions and the third was charged with a proportional
mixture of both vegetables and inoculum.
Biodigester, organic waste, afleuntes and liquid effluents
Citación: AYALA, Alberto, HERRERA, Gabriel, GUTIERREZ, Elizabeth y RANGEL-Ulises. Caracterización
fisicoquímica de un proceso de biodigestión anaerobia alimentado con residuos agricolas. Revista de Ciencias
Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 547-551
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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Introducción
La producción mundial de desechos alcanzó
niveles muy elevados en los últimos años. La
mayor parte de estos desechos son orgánicos y
representan hasta un 60% del total de los
desechos domésticos, los cuales no son
reciclados. Estos desechos son depositados en
rellenos sanitarios o botaderos donde ocupan
grandes espacios o se incorporan al medio
ambiente como un contaminante de aguas,
suelos y atmósfera, debido a sus grandes
volúmenes. (KRELING, 2006).
La ausencia de una gestión final de
residuos agrícolas en México y la
contaminación masiva por el uso indebido de
fertilizantes químicos representan un grave
problema medioambiental que incrementa día a
día, este problema ha dirigido las
investigaciones a la búsqueda de una solución,
una de varias opciones encontradas es la
biodigestión anaerobia, mediante la misma se
logran bioproductos tales como: el gas metano
y los efluentes. Estos últimos con un impacto
positivo en la agricultura.
La materia orgánica biodigerida añadida
al suelo como abono o acondicionador de tierra
tiende a producir cambios físicos y químicos
significativamente beneficiosos, su tipo e
importancia depende de muchos factores,
incluyendo la cantidad y la calidad de la
materia orgánica aplicada.
Dentro de la importancia del abono
orgánico se considera su efecto positivo al
medio ambiente, ya que aplicado en
proporciones adecuadas a suelos que han
perdido sus características originales (fertilidad,
porosidad) hace que el suelo las recuperen y
contribuye a que estos suelos no sufran un
progresivo deterioro.
Esto se traduce en la reincorporación de
los residuos de materia orgánica a los ciclos
naturales, aprovechando los recursos
disponibles en casi toda su totalidad, esto a bajo
costo, contribuyendo con el desarrollo
sostenible ambiental.
Beneficios en el uso de efluentes
biodigestados como bioabono:
Aporta macro y micronutrientes al suelo
para el consumo directo por parte de las plantas.
Aumenta la capacidad de intercambio iónico.
Logra un efecto tampón o buffer en el pH del
suelo. Disminuye las pérdidas del suelo por
erosión. Evita la perdida por lixiviación de
nutrientes minerales (aportados por fertilizantes
químicos)
Desarrollo
Los análisis (físicos, biológicos y químicos) se
llevaron a cabo en los laboratorios del Intituto
Tenológico Superior de Irapuato con métodos
internacionales aplicables a nuestro medio. Las
muestras procedían de biodigestores a escala
laboratorio tipo batch ubicados dentro del
laboratorio. Los materiales cargados en los
biodigestores fueron desechos agricolas de
hortalizas (jitomate y pepino).
Metodología
Los muestreos se realizaban solamente cuando
se determinaban los parámetros fisicoquímicos,
los cuales fueron: Nitrogeno total, Fosforo total,
Demanda Química de Oxigeno (DQO), Potasio,
Sólidos totales (ST), Sólidos totales volátiles
(SVT), Sólios suspendidos totales (SST) y
Sólidos suspedidos volátiles (SSV).
Los equipos usados para la medición de
parámetros fueron:
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Fosforo total: Reactor HI839800 y
fotómetro C 214 Multiparameter Bench
Photometer marca hanna.
Nitrogeno total: Reactor HI839800 y
fotómetro C 214 Multiparameter Bench
Photometer marca hanna.
Demanda Química de Oxigeno (DQO):
Reactor HI839800 y fotómetro C 214
Multiparameter Bench Photometer marca
hanna.
Las normas utilizadas para los demás
parámetros analizados fueron las siguientes:
Determinación de solidos y sales
disueltas en aguas naturales, residuales y
residuales tratadas: NMX-AA-034-SCFI-2001.
Resultados
Las caracteriticas físicas y químicas de
afluentes y efluentes de inicio, durante y
después de los biodigestores se muestran en las
siguientes tablas 1 a 3:
Tabla 1 Biodigestor No.1 Jitomate
Tabla 2 Biodigestor No. 2 Pepino
Tabla 3 Biodigestor No. 3 Jitomate y pepino
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Análisis
Estos resultados muestran una tendencia del
funcionamiento de los biodigestor, pues hay
una clara disminución de DQO y DBO5
conforme va avanzando el proceso. Esto quiere
decir que la carga de materia orgánica que
recibe el sistema por la alimentación de
residuos vegetales va transformándose,
presumiblemente en metano, dióxido de
carbono y biomasa principalmente. A pesar de
que hay un ligero aumento de la carga orgánica
durante el proceso, que podría deberse al
aumento de la biomasa bacteriana que hace
posible la transformación, la disminución de la
carga inicial es significativa, ligeramente mayor
de 90% para DQO y 70% para la DBO5, lo cual
habla de un proceso bastante eficaz pues la
remoción es muy alta.
La determinación cuantitativa de
nitrógeno y fósforo muestra una disminución de
las cantidades no tan alta puesto que ambos
elementos se pueden quedar en la fase líquida,
debido a que el catabolismo del sistema
favorece la producción de metano sobre
amoniaco, por ejemplo. Así, ambos nutrientes
deberían quedar en el efluente; de mantenerse
una proporción elevada en este producto
líquido, este efluente podrá considerarse como
un excelente fertilizante orgánico, pues
contendría las proporciones de ambos
parámetros semejante a los fertilizantes
inorgánicos comerciales.
Tabla 4 Composición del fertilizante Bayfolan® de
Bayer
La composición del fertilizante está en
la tabla 4. Incluso se podría utilizar como
fuente de alimentación para el cultivo de
microalgas con potencial de producción de
biodiesel u otros bioproductos de importancia
comercial como los carotenoides u otros
biocombustibles.
Sin duda, el generar biogás y un
biofertilizante a partir de este proceso
alimentado con materia orgánica es un
resultado muy interesante para cerrar los ciclos
de los procesos y reciclar los nutrientes como el
dióxido de carbono, nitrógeno y fósforo.
Además genera nuevas cadenas de valor y
economía a los sistemas agrícolas volviéndolos
sustentables.
Los resultados que se obtuvieron,
muestran una clara disminución de DQO
(Damnada Química de Oxigeno) conforme
avanza el proceso. Esto quiere decir que la
carga de materia orgánica que recibe el sistema
por la alimentación de residuos vegetales va
transformandoce en metano y biomasa. Cabe
destacar que la disminución podría deberse al
aumento de la biomasa bacteriana que hace
posible la transformación.
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No se pudo determinar los resultados de
solidos y sales disuetas, por temor a la entrada
de aire al proceso de biodigestón.
Las proporciones de los residuos
podrían afectar el funcionamiento del proceso,
por lo que es necesario hacer una investigación
de diseños de biodigestores, asi como tambien
poder hacer la determinación de otros
parámetros fisicoquímicos: metales como
hierro, calcio y microbiológicos como:
coliformes totales y coliformes fecales
(Escherichia coli) para determinar su inocuidad
y si es viable el uso de los mismo en suelos.
Agradecimientos
Se agradece el apoyo económico y de los
residuos a la empresa 4e Power and Fuels S. de
R.L. y al Ing. Jesús Alberto Crespo Quintanilla
por su valioso apoyo brindado. Además al
proyecto de CONACYT por las becas otorgdas.
Conclusiones
Hasta el momento, se han llevado los análisis
fisicoquímicos DQO, DBO5, nitrógeno y
fósforo totales para el proceso de biodigestión
utilizado por la empresa 4e Power and Fuels S.
de R.L.
Estos resultados muestran una
disminución eficaz de la carga orgánica, medida
como DQO y DBO de hasta el 90%, por lo que
la producción de biogás debiera ser muy
eficiente también.
Se tendrá que analizar la capacidad del
biodigestor para ser alimentado con un mayor
flujo y determinar el límite de máxima
reducción de la materia orgánica para
transformarla en biogás y generar un bioabono
útil.
Se construyeron cuatro biodigestores a
nivel laboratorio para controlar y obtener datos
relacionados con este proceso. Se aprecia que
las proporciones de los residuos podrían afectar
el funcionamiento del proceso, por lo que es
necesario investigar más diseños
experimentales y realizar otras determinaciones
fisicoquímicas, como el contenido de sólidos
totales, solubles, volátiles, diversos metales
como potasio, hierro, calcio, entre otros y
determinaciones microbiológicas en el
bioabono para determinar su inocuidad o la
necesidad de realizar algún otro tratamiento.
Sin duda, el generar biogás y un
biofertilizante a partir de este proceso
alimentado con materia orgánica es un
resultado muy interesante para cerrar los ciclos
de los procesos y reciclar los nutrientes como el
dióxido de carbono, nitrógeno y fósforo.
Además genera nuevas cadenas de valor y
economía a los sistemas agrícolas volviéndolos
sustentables.
Referencias
Barra, M. d.-C. (2000). PRODUCCION DE
BIOFERTILIZANTES MEDIANTE
BIODIGESTION DE EXCRETA LIQUIDA
DE CERDO. Conkal,Yucatán.
KRELING, E. D. (Diciembre de 2006).
EVALUACIÓN DE LA PRODUCTIVIDAD Y
DEL EFLUENTE DE BIODIGESTORES.
Guácimo, Costa Rica. Recuperado el 23 de
Junio de 2015, de
http://usi.earth.ac.cr/glas/sp/dpg/29-06.pdf
Monnet, F. (2003). An introduction to
Anaerobic Digestion of Organic Wastes.
Scotland: Remade Scotland.
552
Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 552-555
Híbridos de sorgo para grano: Rendimiento del primer ciclo
PADILLA, José*†, AVENDAÑO, Adriana, SÁNCHEZ, José y JIMÉNEZ, Angel Cuerpo Académico 054 “Mejoramiento Genético para la Producción de Semillas” e Instituto de Ciencia y Tecnología de
Semillas (INCITES), Centro Universitario de Ciencias. Biológicas y Agropecuarias, Universidad de Guadalajara.
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
El programa de mejoramiento de sorgo del INCITES del
Centro Universitario de Ciencias Biológicas y
Agropecuarias de la Universidad de Guadalajara, está
desarrollando híbridos con alto potencial de rendimiento
y realizando evaluaciones constantemente sometiendo el
material genético al estrés en cada época de siembra.
Fueron los híbridos experimentales
(A1Tx2922x((BlancoNayaritxTheis)x(UdeG-302))),
(ICSALM87507xSg4-24-1-7), (ICSALM87508xSg4-24-
1-7) y (A3Tx3197xSg4-24-1-7); en condiciones de
beneficiar a productores mexicanos con rendimientos
iguales o superiores a los híbridos de empresas
extranjeras.
Indicar Mejoramiento sorgo, rendimiento, esterilidad
masculina
Abstract
The breeding program sorghum from INCITES of Center
for Sciences Biological and Agricultural at the
Guadalajara University, is developing hybrids with high
yield potential and making assessments constantly
subjected to stress the genetic material in each planting
season. The experimental hybrids
(A1Tx2922x((BlancoNayaritxTheis)x(UdeG-302))),
(ICSALM87507xSg4-24-1-7), (ICSALM87508xSg4-24-
1-7) and (A3Tx3197xSg4-24-1-7); able to benefit
Mexican producers with equal or superior yield hybrids
to import corn sorghum and avoid dependence on foreign
companies
Sorghum breeding, yield, male sterility
Citación: PADILLA, José, AVENDAÑO, Adriana, SÁNCHEZ, José y JIMÉNEZ, Angel. Híbridos de sorgo para
grano: Rendimiento del primer ciclo. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 552-555
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
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Angel. Híbridos de sorgo para grano: Rendimiento del primer ciclo. Revista
de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Introducción
La problemática nacional que tiene México con
respecto al sorgo ha sido el gran volumen de
importación realizados año tras año desde los
80´s a la fecha, siendo de los primeros lugares
del mundo en importación de grano de sorgo.
En México el sorgo se siembra tanto de riego
como de temporal. El sorgo se introdujo a
México por ser un cultivo de bajo
requerimiento de agua, esto es, soporta períodos
prolongados de sequía y zonas de baja
precipitación pluvial, aunada al estrés hídrico el
sorgo requiere de bajos insumos. Por otro lado,
el Servicio Nacional de Inspección y
Certificación de Semillas (SNICS), reporta que
México tiene registradas 211 variedades de
sorgo y que casi la totalidad de la semilla
utilizada para la siembra es importada o
producida por empresas transnacionales
(SNICS, 2015). En México, los programas de
mejoramiento genético en sorgo los maneja casi
en exclusiva el Instituto Nacional de
Investigaciones Forestales, Agrícolas y
Pecuarias (INIFAP), pocas universidades del
sector público y casi ninguna empresas
nacionales, y de éstas últimas sólo compran e
importan los progenitores formadores de los
híbridos de los programas de las universidades
extranjeras, o de líneas progenitoras del orden
público o ya liberadas del país de los EEUU.
Los beneficiarios de la formación de
híbridos con alto potencial de rendimiento serán
los productores mexicanos de sorgo y los
fabricantes de alimentos balanceados para
ganado, que tentativamente reducirán el
volumen de importación, mismo que acompaña
al objetivo de la investigación para desarrollar
híbridos con alto potencial de rendimiento para
el campo mexicano. La hipótesis es que el
programa de mejoramiento de sorgo del
Instituto de Ciencia y Tecnología de Semillas
(INCITES) del Centro Universitario de
Ciencias Biológicas y Agropecuarias (CUCBA)
de la Universidad de Guadalajara (UdeG).
Cuenta con valioso germoplasma
desarrollado a través de más de 20 años de
investigación propia.
Los puntos de relevancia tratar en la
presente investigación son a) características
morfológicas de la planta, b) incidencia de
enfermedades y c) características del grano y
rendimiento
Metodología a desarrollar
El experimento se sembró el 28 de junio en el
campo experimental del CUCBA en el ciclo P-
V/2014 . Se sembró en un diseño de bloques
completos al azar con tres repeticiones y un
surco por tratamiento, que se arregló con 35
híbridos formados por el programa de
mejoramiento genético de sorgo del INCITES,
más tres testigos (Figura 1). Los trabajos
agronómicos fueron los recomendados para la
zona y el cultivo. Se tomaron de características
de la planta, de incidencia de enfermedades y
del rendimiento al 0% de humedad. La cosecha
y desgrane se realizó en el mes de enero del
2015. El análisis de varianza (ANVA) y la
prueba de medias por Diferencia Mínima
Significativa (DMS), se realizó con el sistema
estadístico SAS ver.9.0.
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Figura 1 38 híbridos en evaluación, CUCBA-2014-15
Resultados
a) Características morfológicas de la planta: El
Anva muestra datos altamente significativos
para días a floración (DF), altura de planta
(AP), longitud de panoja (LP) y Excersión (E),
el porcentaje de acame muestra datos no
significativos (Tabla 1). Los datos obtenidos
muestran un desarrollo dentro de los parámetros
generales requeridos por los productores de
grano de sorgo como son altura de planta con
un promedio general de 153.38 cm, los días a
floración en promedio son de 74.93, la longitud
y excersión de la panoja son de 25.59 y 15.68
cm respectivamente.
Tabla 1 Cuadrados Medios de 38 híbridos de sorgo para
características morfológicas de la planta de sorgo
b) Incidencia de enfermedades: El Anva
muestra datos altamente significativos para el
Ergot (Erg), Antracnosis (Ant) y Roya (Roy),
los porcentajes de Manca de la hoja,
Helmitposrium turcicum y Cercospora
muestran datos no significativos (Tabla 2). Los
datos obtenidos muestran un desarrollo dentro
de los parámetros generales requeridos por los
productores de grano de sorgo poca incidencia
de enfermedades que afectan el desarrollo foliar
y del llenado del grano.
Tabla 2 Cuadrados Medios de de 38 híbridos de sorgo
para incidencia de enfermedades.
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c) Características del grano y
rendimiento: El Anva muestra datos altamente
significativos para Rendimiento de grano al 0%
de humedad (Rend) y para el Peso de 100
Semillas (P100S) no así para el Porcentaje de
grano con datos no significativos (Tabla 3).
Los datos obtenidos muestran un desarrollo
dentro de los parámetros generales en los datos
cuantitativos para el llenado del grano del sorgo
con una promedio de 4.58 Tonha-1, lo que está
por arriba de la media nacional.
Tabla 3 Cuadrados Medios de de 38 híbridos de sorgo
para características grano y rendimiento
Conclusiones
a) Los híbridos desarrollados por el INCITES
muestran parámetros morfológicos de los
buscados por los productores y estos presentan
mejores características que los testigos
comerciales.
b) En cuanto a la incidencia de
enfermedades los híbridos evaluados del
programa de mejoramiento y testigos mostraron
baja presencia de enfermedades tanto foliares
como de la panoja.
c) Las características del grano y del
rendimiento de los híbridos
(A1Tx2922x((BlancoNayaritxTheis)x(UdeG-
302))), (ICSALM87507xSg4-24-1-7),
(ICSALM87508xSg4-24-1-7) y
(A3Tx3197xSg4-24-1-7), mostraron mayor
producción de grano que el mejor rendimiento
de un testigo.
Referencias
SNICS, 2015. Catálogo Nacional de Variedades
Vegetales. 82 p.
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Análisis de semilla de Pinus devoniana con rayos X
AVENDAÑO-LÓPEZ, A*†`, QUINTANA-CAMARGO, M``, PADILLA-GARCÍA, J` y ARRIAGA-
RUÍZ, M` `Centro Universitario de la Ciencias Biológicas y Agropecuarias Universidad de Guadalajara. ``Centro Nacional de
Recursos Genéticos CNRG. INIFAP. Tepatitlán de Morelos, Jalisco.
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
El objetivo del presente trabajo fue establecer la relación entre
un análisis basado en Rayos X y el comportamiento de la
semilla con el ensayo de viabilidad con tetrazolio y de
germinación estándar. A partir de imágenes radiográficas se
estableció una clasificación de semillas relacionando la
respuesta fisiológica; se establecieron 3 clases: semillas que
generan plántulas normales, plántulas anormales y semillas
muertas. Así mismo se establecieron características
morfológicas internas: el llenado de la cavidad embrionaria, el
desarrollo de estructuras de embrión, malformaciones, densidad
y aspecto, e incluso invasión y daños causados por plagas.
Se presentaron coeficientes de correlación de .70** con
longitud de plántula; .796** para viabilidad con tetrazolio; y de
.818** entre el llenado de cavidad y las clasificadas como
normales. Concluyendo que un análisis de Rayos X, además de
ser útil en la determinación de la calidad física de la semilla,
conlleva a la estimación de la respuesta fisiológica en semillas
de Pinus devoniana, ya que es posible estimar la relación entre
variables morfológicas y la respuesta funcional, sin ser una
técnica destructiva.
Analisis semillas, Rayos X, Pinus devoniana
Abstract
The aim of this study was to establish the relationship between
a system based on X-ray and behavior seed viability test with
tetrazolium and standard germination analysis. From
radiographic classification was established relating seed
physiological response; seeds that produce normal seedlings,
abnormal seedlings and dead seeds: 3 classes were established.
Also internal morphological characteristics were established:
the embryonic cavity filling, developing embryo structures,
defects, density and appearance, and even invasion and damage
from pests.
Correlation coefficients of .70 ** presented with seedling
length; 796 ** for tetrazolium viability; ** 818 and between the
filling cavity and classified as normal. Concluded that X-ray
analysis, in addition to being useful in determining the physical
quality of the seed, leads to the estimate of the physiological
response in Devonian Pinus seeds, as it is possible to estimate
the relationship between the response variables and
morphological functional, without being a destructive
technique.
Analysis seeds X-Pinus Devonian
Citación: AVENDAÑO-LÓPEZ, A, QUINTANA-CAMARGO, M, PADILLA-GARCÍA, J y ARRIAGA-RUÍZ, M. Análisis de semilla de Pinus devoniana con rayos X. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 556-560
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Angel. Híbridos de sorgo para grano: Rendimiento del primer ciclo. Revista
de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Introducción
La calidad en semillas es un concepto formado
por 4 componentes principales: características
físicas, fisiológicas, genéticas y sanitarias cuyo
objetivo es conocer el potencial de la semilla
durante la germinación, desarrollo en campo y
requerimientos particulares durante su
almacenamiento; los análisis se realizan en
laboratorio y/o invernadero, utilizando técnicas
estandarizadas, que aseguren resultados
uniformes y repetibles.
La técnica de rayos X en el análisis de
semillas, es un método no destructivo, útil en el
estudio interno como la anatomía,
imperfecciones, cambios fisiológicos que
ocurren durante la maduración y ataque de
insectos entre otros, basado en imágenes
radiográficas digitalizadas que a través de un
software permite realizar mediciones, y
observaciones de la cavidad embrionaria de la
semilla, (Altzugaray, et al., 2006). Esta técnica
ha sido utilizada en el análisis de semilla de
gramíneas estableciendo un perfil de densidad,
de regiones específicas en estructuras
embrionarias que ocasionaban problemas
durante la germinación, (Pérez-Talavera,
1999). Iglesias, et al (2006) evaluaron la
morfometría, viabilidad y variabilidad de
semilla de Pinus hartwegii de Perote, Veracruz
basándose en placas de semilla irradiada con
rayos X, lo que permitió la caracterización de
lotes de semillas de diferentes poblaciones.
No obstante su uso en laboratorios de
análisis de semillas en México no es común
debido en gran parte a la falta de protocolos
establecidos, ya que los protocolos
internacionales han sido diseñados para semilla
de especies particulares. Pinus devoniana Lildl
es nativa de México.
Objetivo general del trabajo
Establecer un protocolo de análisis de la calidad
de semilla de Pinus devoniana basado en la
clasificación de semilla a través de imágenes de
rayos X digitalizadas
Metodología
El trabajo se realizó en el laboratorio de análisis
de semillas del Banco de Germoplasma “El
Centinela” de la Comisión Nacional Forestal
(CONAFOR). De igual manera en el
Laboratorio de Análisis de Semillas del
Instituto de Ciencia y Tecnología (INCITES)
del departamento de Producción Agrícola del
CUCBA.
Se utilizó una muestra de un lote de
semillas de Pinus devoniana Lindl
Se utilizó un equipo de rayos X para
semillas FAXITRON MX-20. Utilizando 400
semillas distribuidas en 4 repeticiones de 100.
Cada semilla fué identificada con el fin de dar
seguimiento y condición fisiológica. Una vez
digitalizadas las imágenes, se obtuvo las
características externas como longitud, ancho y
espesor, e internas: cavidad embrionaria,
longitud y ancho de embrión de cada semilla.
Fue necesaria la realización de pruebas con
diferente número de semillas para establecer la
calibración adecuada del equipo y el tamaño
óptimo de muestra; En pruebas posteriores de
placas radiográficas se determinó tiempo de
exposición y distancia entre el tubo emisor de
rayos X y la semilla con una calibración
automática que varía entre 1.3 a 2.7 permitió
una visualización más nítida de las estructuras
internas de la semilla, como puede observarse
en la figura1. De este modo se estableció que
de acuerdo a las características del equipo
utilizado, el tamaño de muestra por placa o
imagen es de 10 semillas.
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Figura 1 Imagen de placa de rayos X de semilla de Pinus
devoniana Lildl utilizando una muestra de 10 semillas y a
una distancia de y velocidad de 20 segundos.
De acuerdo a ISTA (1996), la
regulación del equipo de rayos X depende de
varios factores como la espesura, la densidad, y
composición de la semilla.
Anális de viabilidad con Tetrazolio
La prueba de viabilidad permite conocer de
manera relativamente rápida el potencial de
germinación que puede contener un lote de
semillas, al hacer reacción la sal de tetrazolio y
los Hidrogenos liberados al momento de la
respiración de la semilla, genrando una tinción
de color rojo en células vivas. Considerándose
semillas vivas, aquellas semillas teñidas de rojo
en todas sus estructuras (figura 2).
Figura 2 Semilla teñida de rojo totalmente en todas sus
estructuras.a) Endospermo, b) Embrión, formado por c)
Hojas cotiledonarias, d) Hipocotilo y e) Radícula
Figura 3 Semillas muertas.
Análisis de Germinación
El análisis de gferminación estándar se
desarrollo incubando la semilla a 25°C durante
14 días utilizando como sustrato papel
germinador, las plántulas obtenidas fueron
clasificadas en normales, anormales, además de
contabilizar las semillas muertas, en la figura 4
se muestra las plantúlas de semilla irradiada
obtenidas en este ensayo
Figura 4 Plántulas de P. devoniana de la prueba de
germinaciónSt.
A partir de la imágenes obtenidas con
rayos X y los resultados obtenidos en el ensayo
inicial de germinación estándar se estableció
una clasificación de semillas relacionando la
respuesta fisiológica de la semilla y
características morfológicas internas tales
como: el porcentaje de llenado de la cavidad
embrionaria.
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La visualización de desarrollo de
estructuras de embrión, malformaciones,
densidad y aspecto vítreo o hialino,
desprendimiento de embriones e incluso
invasión y daños causados por plagas. Esta
clasificación de semilla irradiada fue la base de
clasificación de la semilla utilizada en los
análisis de vigor realizados.
Patrón declasificación de semilla
Resultados
Semillas sin daños visuales, mostraron hasta un
26,4% y 31,6% de daño fisiólogico
respectivamente, cuando se analizaron
radiográficamente, lo que indica la utilidad del
método de rayos-X en la evaluación de daños
internos en relación al análisis visual.
Resultados semejantes fueron observados por
Carvalho et al (1999) en el análisis de daños
internos de precosecha en semillas de maíz.
Se presentaron coeficientes de
correlación de .70** con el ensayo de longitud
de plántula; .796** para viabilidad con
tetrazolio; .37NS con envejecimiento acelerado
y de .818** entre el llenado de cavidad y las
clasificadas de mayor vigor.
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Se encontró además que la viabilidad de
la semilla se vio afectada por el tiempo de
almacenamiento, reflejado en un menor
porcentaje de semillas teñidas en el ensayo de
viabilidad con Tz entre la primer y segunda
muestra.
Según McDonald (1994), a pesar de que
la prueba de rayos-X es una prueba física, ésta
da información que puede auxiliar en las
evaluaciones de viabilidad, pudiendo revelar
deficiencias morfológicas que indican el
potencial estructural de viabilidad.
Agradecimiento
A la CONAFOR. Delegación Jalisco por las
facilidades otorgadas en el uso del equipo de
rayos X
Conclusiones
La prueba de análisis de Rayos X nos da una
visión rápida y útil de la calidad del lote se
semillas de Pinus devoniana, dado a que
muestra imágenes claras y precisas del estado
físico de las semillas sin necesidad de destruir
la muestra
En general el análisis de rayos X en
semilla de pino fue eficaz en la detección de
daños y anormalidades proporcionan una
información completa acerca de la asociación
de la morfología de la semilla y la obtención de
plántulas por lo que debe ser utilizado como un
procedimiento suplementario para evaluar el
potencial fisiológico de la semilla.
Referencias
Alzugaray, C.; Salinas, A.;Carnevale, N.2006.
Aplicación de la técnica de rayos x en la
evaluación de calidad de semillas forestales
nativas: Schinopsis balansae engl. y
Aspidosperma quebracho-blanco schlecht.
Agromensajes. Facultad de Ciencias Agrarias
Universidad Nacional de Rosario, Argentina
Carbalho, M.L.M. et al. Charac-terization of
pre-harvest stree cracks in corn seed by visual,
X-ray and LTSEM analysis: effect on seed
quality. 1999.Utilizar sistema APA
McDonald, M. B. 1994. Seed germination and
seedling establishment Physiology and
Determination of Crop Sci. Soc. Amer.,
Madison, WI. USA . p. 37-60.
Gomes-Junior, F.G.; Yagushi, J.T.; Belini,
U.L.; Cicero, S.M.; Tomazello-Filho, M. 2012.
X-ray Densitometry to assess Internal Seed
Morphology and Quality. Seed Science and
Technology; volume 40: 1, (102-107)
Pérez Talavera, S.; Caballero Torres, I.; Micó
Infanzón, M.; Pérez Lezcano, A.; Guerra, M.
1999. El estrés radiacional en las semillas M1
de trigo estudiado a través de la densitometría
de las radiografías de rayos X. Revista de
Tecnología e higiene de los alimentos.
Volumen 36 (302): 113-115
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Clonación y caracterización del gen codificador del transportador de xylose de
Debranomyces hansenii en E.coli.
DE LA RIVA-DE LA RIVA, Gustavo Alberto*†, COLLI-MULL Juan Gualberto y JUAREZ-
SALDAÑA, Eric Instituto Tecnológico Superior de Irapuato (ITESI). Carretera Irapuato-Silao km 12.5. El Copal, Irapuato, Guanajuato
México. C.P. 36821.Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
El xilitol es un alcohol de 5 C, es un edulcorante no
calórico, es obtenido por la reducción química del azúcar
D-xilosa por hidrogenación. Una alternativa de la
producción química es la utilización de levaduras
altamente productoras de polioles del genero
Debaryomyces y Cándida, aplicando ingeniera genética.
En nuestro proyecto hemos amplificado por PCR y
clonado en E. coli el gen codificador del transportador de
xilosa, para posteriormente transferirlos expresarlos en
cepas de Saccharomyces cerevisiae para estudiar la
capacidad de utilizar xilosa como fuente de carbono y su
posible rol en la producción de de xilitol.
D. hansenii, xilosa, transportador
Abstract
Xilitol is a 5 C alcohols, and noncariogenic noncaloric
sweetener usually obtained by a chemically reaction of
D-xylose hydrogenation. An alternative to this reduction
reaction is the use of highly polyol producing yeast from
genus Debaryomyces and Cándida. In our project we
have amplified by PCR and cloned the gen encoding for
a transmembranal transpoter of xylose. The cloned gene
was sequenced and characterized for further transfer to
Saccharomyces cerevisiae to study the capacity of
transformed yeast to use xylose as a carbon source and its
possible role in xylitol production
D. hansenii, xylose, conveyor
Citación: DE LA RIVA-DE LA RIVA, Gustavo Alberto, COLLI-MULL Juan Gualberto y JUAREZ-SALDAÑA, Eric. Clonación y caracterización del gen codificador del transportador de xylose de Debranomyces hansenii en E.coli .
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DE LA RIVA-DE LA RIVA, Gustavo Alberto, COLLI-MULL Juan
Gualberto y JUAREZ-SALDAÑA, Eric. Clonación y caracterización del gen
codificador del transportador de xylose de Debranomyces hansenii en E.coli.
Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Introducción
Los procesos fermentativos siempre han sido un
campo de permanente interés en la
investigación biotecnológica y en el desarrollo
de la biotecnología industrial. La producción de
etanol y xilitol mediante procesos fermentativos
es una de las esferas donde se busca
constantemente mejorar los procesos
fermentativos con fines de aplicación tanto en
la industria alimentaria cómo en la producción
de biocombustibles. Actualmente, existen
procesos fermentativos que se utilizan para
convertir los residuos de los productos
primarios forestales en subproductos
industriales como etanol y xilitol. En un
esfuerzo por mejorar este tipo de proceso
buscamos crear cepas de Saccharomyces
cerevisiae genéticamente modificadas capaces
de utilizar xilosa como fuente de carbono. Estas
tentativas no han resultado en procesos más
eficientes porque S. cerevisiae es una levadura
muy eficiente en los procesos de fermentación
de hexosas, pero incapaz cuando se trata de
utilizar pentosas como fuente de carbono. Por
esta razón tratamos de mejorar esta situación
transfiriendo a cepas de S. cereviciae el gen
codificador del transportador de la xilosa de
Debaryomyces hansenii. Esa es una levadura
halotrófica que eficientemente utiliza las
pentosas y en particular la xilosa como fuente
de carbono.
El xilitol es un producto secundario
principal en la producción del etanol de
subproductos lignocelulósicos de amplia
utilización en las industrias alimentarias y
farmacéuticas, ya que tiene características
útiles, incluyendo su uso para la prevención de
la caries dental, como un sustituto del azúcar
para los diabéticos independientes de la
insulina, y como edulcorante de alimento
natural (Makinen, 1992).
El xilitol es producido actualmente a
escala industrial por una reducción catalítica
(hidrogenación) de la xilosa, obtenida a partir
de fuentes de madera tales como abedules
blancos. Cándida intermedia ha sido reportada
(Leandro et al; 2006) como una levadura con la
capacidad de crecer en medios ricos en xilosa y
transportar esta pentosa por dos sistemas de
transporte diferentes uno de alta afinidad; en el
cual, se realiza con un simporte de H+, también
se tiene un sistema de baja afinidad que se da
por difusión facilitada; ambos sistemas utilizan
glucosa como sustrato. D. hansenii ha sido
descrita como una levadura halofílica-
halotolerante (González-Hernández, J. C. y col.,
2004, 2005), ésta puede metabolizar D-xilosa
en xilitol (Gírio y col., 2000). Está
característica es un aspecto interesante y
potencial en el aspecto biotecnológico debido a
las características dietéticas y clínicas del
xilitol. En el mismo tiempo, un acercamiento
molecular será seguido para identificar los
genes implicados en este proceso (GXF1,
GXS1, XR). Nuestro objetivo es tener
conocimiento básico de los sistemas de
transporte y metabolismo de xilosa en D.
hansenii; y en un futuro inmediato establecer y
proponer esta tecnología para la producción de
xilitol. La enzima xilosa reductasa (XR) es
responsable del primer paso en el metabolismo
de la xilosa en levaduras (Chiang and Knight,
1960). En una reacción catalizada por esta
enzima, la xilosa es reducida a xilitol que puede
ser oxidado a xilulosa por la enzima xilitol
deshidrogenasa (XDH) ó puede ser liberado al
ambiente, dependiendo de las condiciones del
medio de cultivo (Kern y col., 1997; Ho y col.,
1998). Estudios sobre la extracción y
purificación de XR de levaduras, han sido
conducidos con el objetivo de caracterizar la
enzima para implementar mejores procesos
fermentativos u obtener una solución purificada
de XR para ser utilizada directamente para la
conversión de xilosa a xilitol (Mayerhoff y col.,
2001; Cortez y col., 2001).
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codificador del transportador de xylose de Debranomyces hansenii en E.coli.
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Cándida magnoliae es una levadura
capaz de crecer y utilizar la xilosa como fuente
de carbono y, por otra parte acumular el xilitol,
evitando que se transforme en D-xilulosa. D.
hansenii, es una levadura altamente productora
de polioles que puede tener un uso potencial
para el aprovechamiento de hidrolizados
lignocelulósicos, lo cual ha sido ampliamente
estudiado para que se lleve a cabo esta
bioconversión.
Hemos diseñado una estrategia para el
estudio y la caracterización del gen del
transportador de la xilosa de D. hansenii. Se
realizó la amplificación por PCR del gen
completo y por separado de los fragmentos
correspondientes al promotor y a la región
codficadora. Los fragmentos amplificados se
clonaron en un vector de E. coli y secuenciados.
También incluimos una estrategia de
manipulación de estos fragmentos para su
trasferencia a una cepa de de Saccharomyces
cerevisiae sobreproductoras de etanol aisladas
de procesos industriales para evaluar su
comportamiento y la eficiencia de la
fermentación en las mismas tanto en la
producción de etanol cómo en la de xilitol.
Materiales y Métodos
Cepas y medios de cultivo
Se utilizaron 4 diferentes cepas de levaduras, 2
de ellas de D. hansenii y C. magnoliae, las
cuales crecen eficientemente utilizando xilosa
como fuente de carbono y dos de
Saccharomyces cerevisiae, una de ellas,
Saccharomyces cerevisiae W303-1 Ura-, es una
mutante auxotrófica para probar las
construcciones a ensayar y la otra es la cepa
Saccharomyces cerevisiae ITM 2014, y se
carateriza por su elevada eficiencia en la
producción fermentativa de etanol (Tabla 1).
Las capas se crecieron en varios medios de
cultiivo siendo YPD el más adecuado.
En él se incluye extracto de levadura,
normalmente un 1% en proporción
masa/volumen con el agua, 2% de peptona, 2%
de glucosa. Cuando se requirió la glucosa fue
sustituida por 2% xilosa y se le llamó YPX. La
cepa E.coli DH5 alfa fue utilizada para realizar
las clonaciones. Y crecidas en medi LB.
Cuando se requirió el medio fue suplementado
con 75 mg/l de ampicilina, y/o 40 µg/l de 5-
bromo-4-cloro-3-indolil-β-D-galactopiranoside
(X-Gal) y 40 µg/l de isopropil-β-D-
thiogalacpiranoside (IPTG).
Cinética de las levaduras en medios YPD y
YPX.
Se realizó una cinética de crecimiento de dis de
las levaduras de interés para realizar este
proyecto con el fin de determinar su
comportamiento tanto en usando en glucosa
cómo usando xilosa en el medio de cultivo.
Dichas levaduras se crecieron en lotes de 50
mL de medios YPD (Extracto de Levadura,
Peptona y Glucosa 2%) ó YPX (Extracto de
Levadura, peptona y xilosa 2%) a 110 rpm y
temperatura de 28°C. Se tomaron muestras
durante 24 horas cada 2 horas y se midieron los
parámetros de densidad óptica a 595 por
espectrofotometróa a luz visible. Tambien se
midieron el pH, se determinó el número de
células por mL de cultivo (sembrando
diluciones cada 4 horas).
Diseño y síntesis de primers para la
amplificación por PCR
A partir del análisis comparativo de la
información de las secuencias nucleotídicas de
C. intermedia y D. hansenii tomada de las bases
de datos del GenBank del NCBI y del EMBL
(www.ncbi.nlm.nih.gov; www.embl.de) se
diseñan diferentes pares de primers u
oligonucleótidos para facilitar las tareas de
clonación de las regiones reguladoras y
codificantes de los genes a partir del ADN total.
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Gualberto y JUAREZ-SALDAÑA, Eric. Clonación y caracterización del gen
codificador del transportador de xylose de Debranomyces hansenii en E.coli.
Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Las características de los primers se
resumen y su finalidad se resumen en la Tabla
Extracción de ADN total de Debaryomyces
hansenii
Establecimos las condiciones óptimas de
crecimiento de D. hansenii mediante la
utilización de dos métodos: uno basado en un
kit comercial de extracción (Yeastar Genomic
DNA kitTM, Zymo Research) y otro basado en
la ruptura con perlas de vidrio y solución de
detergentes (Solución Winston: 2% Tritón, 1%
SDS, 100 mM NaCl, 10 mM Tris-HCl pH 8,
1mM EDTA).
Amplificación por PCR de los fragmentos de
ADN correspondientes al gen completo del
transportador de la xilosa, su región
promotora y la región codificante.
Se optimizaron las condiciones para la
amplificación por separado de la región
promotora (1’-95°C, 1’-53°C, 1’-72°C), la
codificadora y su terminador (1’-95°C, 1’-
53°C, 2’-72°C) y el gen completo (1’-95°C, 1’-
53°C, 3’-72°C). La reacciones se llevaron a
cabo a mediante la metodología estándar de la
Reacción en Cadena de la Polimerasa usando
DreamTaq™ (ThermoscietificTM). Los
fragmentos amplificados fueron analizados por
electroforesis en buffer TA y purificados por un
kit comercial (ZymocleanTM Gel, Biosys
TM).
Clonación en E.coli y secuenciación.
Los fragmentos purificados se ligaron a un
vector TOPO comercial (TOPOTM PCR
Cloning, Life Science) y la ligación fue
transformada en células competentes E. coli
DH5 alfa y seleccionadas en medio LB,
suplementado con 100 mg/l de ampicilina, 40
µg/l de 5-bromo-4-cloro-3-indolil-β-D-
galactopiranoside (X-Gal) y 40 µg/l de
isopropil-β-D-thiogalacpiranoside (IPTG).
E incubadas a 37°C durante 18 horas.
Las colonias blancas relevan cuales clonas
presentan el inserto.Los posibles clones fueron
analizados por restricción con las enzimas
Xho1, Spe1 y Sac1 y por PCR analítico
utilizando los primers correspondientes a cada
tipo de fragmento amplificado (Tabla 1). Las
clonas en E. coli seleccionadas fueron
purificadas y enviadas a secuenciar (T4
OligoTM).
Resultados y Discusión
Obtimización de las condiciones de cultivo.
Cinética de las levaduras en medios YPD y
YPX.
Se establecieron las condiciones óptimas de
crecimiento de Debaryomyces hansenii y
Candida magnoliae y de las dos cepas de
Saccharomyces cerevisiae. Se probaron
diferentes medios ricos entre ellos medio YNB
(Yeast Nitrogen Base) y medio YPD (Extracto
de Levadura, Peptona y Glucosa ó Xilosa). El
medio más adecuado resultó ser el pero en el
caso de cepa Saccharomyces cereviciae W303-
1 Ura-, el crecimiento, aún en YPD siempre
fue más lento en comparación con las otras
cepas.
Cinética de las levaduras D. hansenii y S.
cereviciae en medios YPD y YPX.
Se verificó que Debaryomyces hansenii y
Candida magnoliae crecen satisfactoriamnte
tanto en presenia de glucosa (medio YPD)
cpomo en presencia de xilosa (YPX) mientras
que S.cereviciae screce eficientemente solo en
presencia de glucosa como fuente de carbono.
Con este experimento verificamos que nuestra
cepas de Debaryomyces hansenii y Candida
magnoliae poseen realmente la capacidad de
internalizar la xilosa.
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codificador del transportador de xylose de Debranomyces hansenii en E.coli.
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Primeramente se optimizaron las
condiciones de crecimiento para cada una de las
cuatro cepas de levadura que utilizaremos en
todo este proyecto. Los resultados muestran que
las cepas (Figura 1).
La cinética de crecimiento (Fig. 1)
permitió determinar el comportamiento tanto de
las cepas que serán fuentes del gen de interés
como de aquellas que serán hospederas del gen
heterólogo determinándose que las primeras
poseen la capacidad de internalizar xilosa y
metabolizarlas y las segundas no puedes aunque
cierto nivel basal de interalización de la xilosa
se observa. Esto se debe a que el mmedio YPX
posee cierta candidad de hexosas que permiten
un crecimiento basal. A partir de este resultado
hemos elaborado un medio mínimo, similar al
M9, compuesto por sales y donde podremos
manipular completamente la fuente de carbono
para cada tipo de levadura que transformemos.
De esa manera las transformantes que crezcan
en medio con xilosa solamente serían las ue
hallan recibido y expresado correctamente el
gen gfx y que este codifica para una proteína
completamente funcional en el hospedero.
Estudio comparativo de las secuencias de
proteínas transportadoras de xilosa.
Realizamos un análisis comparativo de las
secuencias conocidas de los transportadores de
xilosa (GenBank www.ncbi.nlm.nhi.gov) de
Cándida intermedia con las secuencias
correspondientes a los dos genomas completos
reportados de D. hansenii. El análisis permitión
determinar la región y secuencia nucleitídica
predicha de ests genes homólogos. Utilizaos
los genes de C. intermedia PYCC 4715
denominados gxf1 (glucosa/xilosa facilitador) y
gxs1 (glucsa/xiloa symporter, número de acceso
AJ875406) asi como las secuencias del genoma
de D. hansenii reportados (D. hansenii MTCC
234 y D. hansenii CBS767). A partir de este
análisis diseamos los primers que se usaron en
la amplificación por PCR (Tabla 2)
Amplificación del gen gfx de D. hansenii por
PCR y clonación en vector de E.coli.
Primeramente estandarizamos condiciones para
la extracción de DNA total de la levadura.
Como esta es una levadura novencional
utilizamos el método de extracción de ADN
total con perlas de vidrio y solución Winston
pero introduciendo el uso de ximolasa y las
columnas del kit comercial.
Con los primers diseñados se llevó
acabo la amplificación por PCR para amplificar
los fragmentos correspondientes a Región
Promotora, región codificadora, él terminador
y gen completo (Figura 2), los cuales fueron
posteriormente ligados a un vector TOPO
comercial (TOPOTM PCR Cloning, Life
Science) y transformado mediante
electroporación en células electrocompetentes
E. coli DH5 alfa. Estas fueron sembradas sobre
placas de medio LBA xgal/IPTG y fueron
seleccinadas las colonias blancas, las cuales nos
indicaron que esas células contenían el inserto
de DNA.
Los clones seleccionados fueron
analizados por restricción con las enzimas
Spe1, Sac1 y Xho1 y por una PCR analítico lo
que dio certeza a los clones de las series pPTX,
que cotienen al fragmento del promotor,
pRCTX que contienen el fragmento
correspondiente a la región codificante y PGTX
que contienen el gen completo. El resultado fue
corroborado por la secuenciación de los
fragmentos clonados y su posterior
comparación con las secuencias conocidas de
los genes homólogos.
La manipulación posterior de este gen se
dirige a clonarlo en el vector plasmídico de
pYES e introducirlo en S. cerevisiae W303-1A
Ura-la que permite la selección por auxotrofia y
evaluar en ete sistema la expresión del gen y el
funcionamiento de la proteína recombinante en
medio usanso xilosa como fuente de carbono.
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Posteriormente se usará un vector
integrativo para transformar la cepa S.
cerevisiae ITM 2014 que ser´capaz de usar
tanto hexosas como xilosa como fuente de
carbono, esto unido a que es una cepa muy
eficiente en la producción de etanol ofrece una
posibilidad de optimizar procesos industriales
de fermentación alcohólica en las industrias
mezcaleras, vinícola usado diversos sustratos
frutícolas, la producción de biocombustibles y
la producción de xilitol.
Conclusiones
D.hansenii y C. magnoliae pueden usar
indistintamente hexosas (glucosa) ó pentosas
(xilosas) como fuente de carbono mientras que
S. cerevisiae solamente crece eficiente mente en
sustratos que tengan hexosas Si S. cerevisiae
adquiere la capacidad de internalizar de manera
más eficiente la xilosa esto puede resultar en
una otimización de diversos procesos
fermentativos industriales, incluyendo un mejor
aprovechamiento de los hidrolizador
lignocelulósicos, producción de vinos y mezcal,
y la posibilidad de diseñar un proceso
alternatiivo en la producción del xilitol.
Agradecimientos.
Este proyecto está siendo financiado mediante
fondos del Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología de México 2012-2015 y por
aportecs internos del Instituto Tecnológico
Superior de Irapuato (ITESI).
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Inventario preliminar de macrohongos en la zona centro de la Reserva de la
Biósfera en la Sierra Gorda de Guanajuato
ALEJO-ITURVIDE, Francisco*†, MÁRQUEZ-LUCIO, María, GONZALEZ-LOPEZ, Claudia y DE
LA RIVA-DELA RIVA, Gustavo Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
México produce alrededor del 25% del total de guayaba
(Psidium guajava L.)a nivel mundial. La importancia radica
desde el punto de vista artesanal hasta el industrial; sin
embargo, esto no exenta a la guayaba de ser un fruto
perjudicado por el uso intensivo de productos químicos durante
su producción. Las bacterias promotoras de crecimiento
(PGPR) representan una alternativa biotecnológica sustentable
para atenuar dicho problema. En el presente trabajo se
caracterizaron fisiológicamente desde un enfoque cualitativo y
con pruebas in vitro bacterias aisladas a partir de suelos de
huertos de guayaba ubicados en Salvatierra, Gto. Se realizaron
pruebas relacionadas con el perfil metabólico por medio del
sistema BIOLOG, así como pruebas de resistencia a
antibióticos, solubilización de fosfatos y germinación en
semillas de guayaba. Los resultados mostraron que los aislados
presentaron potenciales vías de acción de las PGPR y que son
candidatas para realizar estudios cuantitativos sobre los mismos
aspectos evaluados.
Perfil metabólico, Biolog, Rizobacterias
Abstract
Mexico produces around 25% of total guava in the world. The
importance of the guava crops has a focus traditional and
industrial; however, this point does not free the guava about the
intensive use of chemical products during its production. The
promoting growth plant rhizobacteria (PGPR) representig a
sustainable biotechnology option to minimize that problem. In
this paper is described the physiological characterization since a
qualitative focus of bacteria isolated from soil of guava
orchards located in Salvatierra, Gto. The tests were performed
shown the metabolic profile through the BIOLOG system; also
the antibiotics resistance tesa was developed, the evaluation of
phosphates solubilization, nitrogen fixation, indol production
and the germination in guava seeds. The results shown that the
strains have routes of action potentialof PGPR and, these are
candidates to will do quantitative studies about the same
aspects.
Metabolic profile, Biolog, Rizhobacteria
Citación: ALEJO-ITURVIDE, Francisco, MÁRQUEZ-LUCIO, María, GONZALEZ-LOPEZ, Claudia y DE LA RIVA-
DELA RIVA, Gustavo. Inventario preliminar de macrohongos en la zona centro de la Reserva de la Biósfera en la
Sierra Gorda de Guanajuato. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 568-573
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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LOPEZ, Claudia y DE LA RIVA-DELA RIVA, Gustavo. Inventario
preliminar de macrohongos en la zona centro de la Reserva de la Biósfera en
la Sierra Gorda de Guanajuato. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Introducción
Los macrohongos o carpóforos desempeñan un
papel importante en la vida de los seres
humanos dado que participan en diversos ciclos
ecológicos y económicos. Desempeñan diversas
funciones importantes dado que se utilizan en la
industria, agricultura, medicina, sector
alimenticio así como alternativas de bio-
remediación, etc. Desafortunadamente solo una
pequeña fracción ha sido descrita y sujeta a
escrutinios científicos y de igual manera son
mínimos los inventarios documentados que
existen sobre ellos en el país. Se estima que
existe en México cerca del 10% de la mico
biota mundial, con aproximadamente 200,000
especies (Gúzman, 1998), de las cuales se
conocen 6,000 especies (3,5%): 4,000
macromicetos y 2,000 micromicetos (Mueller
et al., 2007). Particularmente en el estado de
Guanajuato son escasos los estudios de
diversidad de hongos macromicetos, por lo que
para tan sólo para conocer un número
aproximado de las especies de hongos es
necesario realizar una ardua búsqueda y
posterior análisis para así tener una idea de la
cantidad de especies. A fin de manejar en forma
efectiva las áreas naturales protegidas, es
necesario realizar inventarios específicos que
identifiquen los taxa y su distribución; además
de que contribuyan al conocimiento de la
historia natural de las especies registradas
(Janzen, 1997). Considerando que el Estado de
Guanajuato cuenta con una alta biodiversidad
biología de macromicetos y que el
conocimiento y reporte sobre los hongos es
minimo, surge la necesidad de realizar estudios
que permita estimar la diversidad de los hongos
en los distintos sistemas forestales. De manera
paticular este estudio esta enfocado en la
realización de un inventario preliminar de
macrohongos en la zona centro de la Reserva de
la Biósfera en la Sierra Gorda de Guanajuato.
Metodología a desarrollar
Sitios de estudio. Se realizaron muestreos
sistemáticos durante la época de lluvias en los
límites de los municipios de Xichú y Victoria
con Charco Azul como punto de partida, en el
centro de la Reserva de la Biósfera en la Sierra
Gorda de Guanajuato.
Colecta de material biológico. Para la
colecta y registro de macromicetos silvestres se
han realizado recorridos durante los meses que
corresponden a la temporada de máxima
precipitación pluvial, principalmente durante el
verano, en el periodo julio- septiembre de 2012
y 2013.
Herborización e identificación de los
carpóforos. La herborización de los carpóforos
colectados se realizó tomado las medidas y las
características macroscópicas correspondiente
al grupo taxonómico (color, características del
píleo y el estípite, etc.) de acuerdo a Cifuentes
et al., (1994). Una vez registradas las
características macroscópicas principales, los
hongos se secaron el mismo día de colecta a 50-
55 °C durante 24 h (Vázquez-Marrufo, 2003).
Además se registró fotográficamente cada
espécimen, llenado de fichas de registro con las
características morfológicas, reacciones
químicas y uso de claves y guías para su
identificación (Arora et al., 1986; Taylor,
2002). Las muestras colectadas han sido
guardadas en recipientes de cartón con material
desecante para su preservación, depositadas en
la colección micológica del Instituto
Tecnológico Superior de Irapuato para estudios
moleculares posteriores.
Resultados
Sitio de estudio. El municipio está totalmente
dentro de la Reserva de la Biosfera Sierra
Gorda de Guanajuato y tiene una superficie de
912,20 kilometros cuadrados (3,0% de la
superficie del estado).
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Agropecuarias 2015
Limita al norte con el estado de San
Luis Potosí, al este con Atarjea, al sur con el
estado de Querétaro y Santa Catarina y el oeste
de Victoria. Limitando con el Municipio de
Victoria se localiza la comunidad de Casitas,
donde se encuentra localizado el área conocida
como Charco Azul, que se encuentra a 15 km
por la carretera que va a San Luis de la Paz.
Registro de ejemplares. Se lograron
registrar un total de 212 ejemplares, de los
cuales 165 se identificaron a nivel de especie
correspondiendo al 77.8% y 47 individuos sólo
a nivel de género correspondiendo al 22.17%.
Se lograron identificar un total de 48 especies y
17 sin asignación. Las especies correspondieron
a 24 géneros, 15 familias y 6 órdenes.
En la Tabla 1 se presenta el número de
ejemplares por género registrado. Como puede
observarse los géneros más representados son
Amanita y Lycoperdon con 34 y 24 ejemplares
respectivamente, Marasmius, Suillus, Boletus,
Russula y Lactarius con valores de abundancia
entre 12 y 18 ejemplares.
Listado de especies. Aunque no existen
listados de macrohongos para la zona de
estudio, es importante señalar que por las
condiciones climáticas, de vegetación y de
suelo, el número de especies debe ser mucho
mayor al aquí reportado, por lo que en los años
siguientes la lista seguramente incorporará
nuevos registros para la zona.
Algunas especies fueron más comunes,
como L. perlatum, L. pyriforme, A. pantherina,
A. rubescens y F. velutipes, que representaron
el 20% del total, mientras que otras especies
como T. atrosquamosum, C. splendens, G.
dryphilus, X. badius, X. chrysenteron, D.
confragosa y S. esculentus fueron muy escasos,
representando en conjunto tan solo el 3%.
Ejemplares representativos. En las
siguientes Figuras 1 – 5 se presentan algunos de
las especies más representativas, además de su
comestibilidad, toxicidad y estilo de vida.
Tabla 1 Géneros y sus abundancias en número de
ejemplares registrados.
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Tabla 2 Lista de especies y número de ejemplares
registrados por cada una.
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Figura 1 Lactarius indigo. Comestible, ectomicorrícico.
Figura 2 Ramaria flava. Pobremente Comestible,
ectomicorrícico.
Figura 3 Lactarius deliciosus. Excelente comestible,
ectomicorrícico
Figura 4 Amanita muscaria. Tóxico alucinógeno,
ectomicorrícico.
Figura 5 Amanita caesarea. Excelente comestible,
ectomicorrícico.
Agradecimiento
Al Programa de Mejoramiento al profesorado
(PROMEP) por el apoyo a través del proyecto
IDCA 11112
Conclusiones
Los macrohongos son organismos que por su
naturaleza efímera son poco estudiados. Solo se
generan cuando las condiciones de humedad de
suelo y temperatura son adecuadas, sobre todo
la humedad del suelo, por lo que dependen
enormemente de la precipitación y de su
distribución a lo largo del año. En año pueden
ser muy abundantes y los dos o tres siguientes
relativamente escasos, variando también no
solo la diversidad sino también las especies
representadas.
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Agropecuarias 2015
En este estudio se presenta una lista de
48 especies y 17 ejemplares no identificados
morfológicamente hasta este momento, por lo
que son necesarios estudios adicionales
consultando literatura no considerada para
afinar su identificación. Con la elaboración de
fichas y descripciones detalladas de las especies
hasta ahora registradas en la zona, es posible
integrar una guía de setas, de manera que sirva
como referencia y apoyo para estudios en el
ámbito de la micología. También mediante la
clasificación en comestibles, tóxicos y mortales,
además de su estilo de vida ya sean simbiontes
ectomicorricicos, saprobios o parásitos se
podrán aprovechar mejor estos cuerpos
fructíferos tan fascinantes.
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 574-582
Investigación sobre casos de Éxito de Empresas Familiares y propuesta de Modelo
de Negocio CANVAS
SERRANO, Ma. Guadalupe*†, QUEZADA-FLORES, Ma. De la Luz, MÁRQUEZ-DE ANDA,
Camilo y LIPIEC, Jacek Universidad Tecnológica de León. Blvd. Universidad Tecnológica No. 225 Col. San Carlos León, Gto., C.P. 37670. Tel. (01
477) 710 00 20 ext. 160
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
En la actualidad las empresas familiares ocupan un lugar
muy importante para la economía de cada país generando
la mayor parte de los empleos y contribuyendo al
producto interno bruto en un porcentaje muy alto. El
objetivo de esta investigación es presentar información
relevante de empresas de éxito que han prevalecido por
más de 1400 años y pasado de generación en generación
con negocios únicos, así como el caos y guerras de poder
entre la familia, y una propuesta de métodos y modelos
de negocios. Los resultados muestran los negocios
familiares con mayor antigüedad del mundo así como sus
giros, ventajas competitivas, y los secretos de las
empresas. Se presentan evidencias del caos familiar. Un
modelo de negocios CANVAS soportado con el libro de
Alexander & Pigneur, mismo que ha sido adoptado por
incubadoras de México, incluye cada parte de un plan de
negocios se centra en la infraestructura, oferta, cliente y
modelo económico.
Casos de éxito, caos familiar, modelo CANVAS
Abstract
Today the family business occupies a very important
place in the economy of each country to generate the
most jobs and contributing to gross domestic product in a
very high percentage. The objective of this research is to
present relevant information of successful companies that
have prevailed for over 1400 years and passed from
generation to generation with unique businesses and
chaos and power struggles between family, and a
proposal of methods and models of business. The results
show the oldest family businesses with the world and its
orders, competitive advantages and business secrets.
Evidence of the family chaos are presented. CANVAS
business model supported with the book of Alexander &
Pigneur, it has been adopted by incubators Mexico,
includes every part of a business plan focuses on
infrasctructure, supply, customer and economic model.
Success stories, family chaos, canvas model.
Citación: SERRANO, Ma. Guadalupe, QUEZADA-FLORES, Ma. De la Luz, MÁRQUEZ-DE ANDA, Camilo y
LIPIEC, Jacek. Investigación sobre casos de Éxito de Empresas Familiares y propuesta de Modelo de Negocio
CANVAS. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 574-582
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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CANVAS. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Introducción
Como lo escribe Michel de Montaine
“Gobernar una familia es casi tan difícil como
gobernar un reino”. Algunas de las claves para
la supervivencia por más de 1400 años son la
política financiera, esta suele ser más
conservadora, los bajos endeudamientos y la
reinversión de los beneficios obtenidos, a la vez
los propietarios procuran ser más pacientes con
el éxito y las ganancias. (sala, 2009). Pag. 29
Las empresas familiares son desde el
comercio de la esquina que es atendido por
unos padres que tienen o no el apoyo de sus
hijos, hasta colosos como ford Motors,
Michelin, Fomento de Construcciones,
Carrefur, Fiat o grupos familiares con un sinfín
de intereses de la más variada naturaleza, es el
caso de dinastías como Wallenberg, en Suecia;
los Wendel en Francia, o los March, en España.
De las 250 empresas familiares que cotizan en
bolsa 10 son empresas mexicanas, en este
trabajo se darán a conocer los secretos
administrativos y financieros que tienen las
empresas para seguir funcionando con
resultados positivos en sus finanzas.
En este caso hablaros únicamente de los
éxitos de las empresas familiares y de los
beneficios que obtienen al hacer planes de
negocios siguiendo un modelo efectivamente
funcional.
La presente investigación se inicia con
los antecedentes de las empresas familiares, en
seguida la metodología y el respectivo análisis
de los casos de éxito, así como el modelo de
negocio CANVAS propuesto para las empresas
familiares que inician o en desarrollo.
Estructura que sigue la empresa
familiar, familia joven del negocio, ingreso en
el negocio, trabajo conjunto cesión de la
batuta.
Y da como consecuencia, propietario
controlador, sociedad de hermanos y nos lleva a
un consorcio de primos. Las empresas
familiares se caracterizan por tomar decisiones
considerando el lado emocional más que
profesional y racional. (Rius, 2010)
Errores de grandeza
Demasiados títulos, demasiada nobleza. ¿Y el
negocio? Un proceso de endiosamiento de este
tipo es lo que acabó con la independencia de la
cervecera centenaria Guinness como compañía
de carácter familiar para transformarse en una
marca más dentro del conglomerado. Así lo
comenta (Sala 2010). Pag. 49
“Las empresas familiares son aquellas
en las que al menos dos miembros de una
misma familia, tanto personas relacionadas por
parentesco natural como legal. Tienen el control
sobre la propiedad en grado suficiente para
influir y participar de forma efectiva en la
administración y dirección con objetivos y fines
claramente empresariales no personales.
Lo que hace que una empresa familiar
sea distinta del resto de las compañías, es el
escenario, la propiedad, la familia y la
empresa”. (Sala, Secretos de familia , 2009)
El cambio aunque cueste o el
estancamiento y la quiebra, como lo comenta
Gerardo Mercado en su obra reinventando la
empresa familiar El modelo negocio. (Mercado,
2009)
En 2010 Alexander Osterwalder diseño
el business model canvas. Un modelo de
negocios describe la lógica de como una
organización crea, entrega, y captura valor.
Según el autor, un modelo de negocio consiste
en nueve elementos.
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Clientes, propuesta valor, canales de
distribución, relaciones con los clientes, fuentes
de ingresos, recursos claves, actividades clave,
alianzas clave, estructura de costes.
En México alrededor del 70% de los
nuevos negocios no llegan a su tercer año de
vida. Números estudios en EE.UU. Muestran
que menos del 30% de las empresas familiares
avanzan con éxito a la segunda generación, y
solo el 12% alcanza la tercera generación.
Según datos de la Small Business
Administration (www.sba.gov) y el Bureau of
Labor Statistic (www.bls.gov), 53% de las
empresas de nueva creación o startups nacidos
en 2005 habían desaparecido en 2010, cinco
años después. En pocas palabras, la mayoría de
las empresas familiares 70%, al menos no pasa
a la siguiente etapa.
El modelo de negocios CANVAS
Escrito por Alexander en 2010 contempla la
aportación de 470 expertos en planes y modelos
de negocios en 140 países. Este modelo es
adoptado por algunas incubadoras en México,
dando mucho resultado para los emprendedores
que quieren pedir financiamiento federal, ya
que el modelo maneja de manera global cada
parte de la empresa proyectando
financieramente la vida del negocio por más de
3 años de funcionamiento. Apoyando a las
empresas de nueva creación y a las que se
encuentran en etapa de desarrollo.
Modelo Canvas
Figura 1 Modelo Canvas,
Grafico 2 Ejemplo modelo CANVAS
Grafico 3 Ejemplo en ingles, http://www.chile-
startups.com/modelo-canvas-en-espanol-9-paso-a-seguir/
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“El modelo de equilibrio entre empresa
y familia, imagine un barco constituido por tres
partes: Proa, popa y cabina de mando. En el
cual se encuentra el capitán, el barco debe
navegar en la medida que el agua no penetre, y
para tal efecto debe moverse en armonía con las
olas del mar” así pasa con la empresa familiar
la proa representa la familia, la popa la
empresa, en la cabina de mando se encuentran
los que toman decisiones, los padres de familia
representan el capitán del barco.
Por otro lado si la empresa recibe los
recursos y la familia solo una minoría los
miembros se encuentran en desacuerdo que la
empresa crezca y la familia se estanque.
(Rius, 2010)
Metodología a desarrollar
Para la presentación de los casos de éxito de
empresas familiares y propuesta del modelo de
negocios se tocaron tres puntos importantes.
Recolección de los casos de éxito de
empresas familiares en México y gran
parte del mundo.
Se presentan los caos familiares entre
las empresas de mayor éxito como
asesinatos, gente que se va a la cárcel
por sus propios familiares.
Los secretos familiares de éxito de las
empresas
Analisis del modelo de negocio
CANVAS.
El modelo de negocios es el plan a
seguir para hacer la idea de negocio del
emprendedor realidad, en una empresa que sea
capaz de lograr la autosuficiencia financiera,
capaz de pasar de generación en generación y
lograr a vivir por más de 1400 años.
Resultados
Presentación de casos de éxito de empresas
familiares
Sin duda la empresa con mayor longevidad a
nivel mundial es la constructora de templos
budistas, con vida activa de más de 1428 años
es la KONGO GUMI que desaparece en el año
2006, fue fundada en el año 578, la causa de su
desaparición se debe a su deuda millonaria y al
bajista ciclo de negocios en Japón. Que
deprecio drásticamente el valor de sus activos.
El volumen de la deuda alcanzó los 343
millones de dólares y la firma no pudo pagarla.
La siguiente empresa es la BERETTA,
la mejor bala en la recámara, lleva casi 500
años fabricando armas la filosofía de esta
empresa es muy clara un solo dueño una sola
cabeza. Como otras empresas familiares Beretta
lleva a la práctica una mezcla de innovación y
diseño en los procesos productivos. Esta
empresa nace en el año de 1526.
En tercer lugar se encuentra la empresa
Codorniu Cava y vino desde la cuna. Nace en el
año 1551 con gran éxito en vinos, los dueños
marcan el camino desde que tienen uso de
razón.
Santander la banca en los genes, el
control familiar se lleva en este manco con
mano de hierro en 2006 el banquero sello con
sus dos hijos consejeros un pacto de
sindicalización de acciones con duración de 50
años hasta el 2056.
Banca March, del contrabando a los
grandes negocios. Juan March hacia
contrabando entre Marruecos y las islas
Baleares. Quien más tarde ayuda a financiar a
los militares de esos orígenes nació un
auténtico imperio que hoy gestionan sus nietos
Juan y Carlos March.
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Loreal, Bettencourt, porque loreal lo
vale. El valor en la bolsa de la compañía
alcanza los 42,000 millones de euros. Es un
autentico imperio.
Exposición del caos familiar más graves
recopilados
Cervecería guinness, errores de grandeza,
demasiados títulos, demasiada nobleza y ¿el
negocio? Un proceso de endiosamiento de este
tipo es lo que acabó con la independencia de la
cerveza centenaria Guinness, como compañía
de carácter familiar.
Adolfo Dominguez se hizo con los
mandos del negocio creado por su padre y
acabó teniendo como competidores a sus tres
hermanos, empresa que paso de ser una mera
sastrería a ser una verdadera empresa.
Raventós, El heredero deja condorníu y
crea su propia marca, en el año 1982 José María
Reventós Blanc, gerente de las centenaria
bodegas Codorníu, con sede en sant Sadurní,
discrepaba de la estrategia de la compañía con
el resto de sus hermanos y primos Jpse Maria se
incorpora al negocio familiar con apenas 20
años de edad.
Grupo Celsa, Rubiralta: Dos hermanos
dos destinos, la empresa facturaba 3,000
millones de euros, pero la armonía entre estos
hermanos que se ha caracterizado desde hace
años no resulto ser eterna y se separan.
Los secretos familiares de éxito
Para la empresa Kongo su clave fue que por
muchos años solo se dedico a fabricar templos
y cuando decide invertir en la inmobiliaria
pronto sus finanzas se vienen abajo y en 2006
termina la empresa más longueva del mundo.
En Beretta, cuando los accionistas son
esencialmente parientes puedes mantener una
cierta estabilidad porque están dispuestos a
hacer ciertos sacrificios.
Codorniu, representada por los
Raventos, ellos saben casi que nacen que para
poder trabajar en la empresa familiar que saber
ingles, tener una carrera universitaria y haber
trabajado al menos durante cinco años en
compañías ajenas a las del clan. Finalmente el
consejo decide quienes son los candidatos
idóneos para ocupar los puestos de
responsabilidad.
Adolfo Dominguez, el autentico éxito de
la compañía provino de las franquicias y del
marketing. El símbolo de la arruga se fue
imponiendo y convirtiéndose en una autentica
moda. Pero en 1991 se incendia la empresa y
destruyo la fabrica principal de la compañía la
pérdida fue de 90 millones de euros. Los
apoyos financieros y préstamos de Santander
hicieron que la empresa remontará.
Christopher B. galvin, nieto del
fundador Motorola, abandonó en 2003 el cargo
de consejero delegado, rompiendo la tradición
familiar. Aunque con dificultades en la
actualidad y fuera del control de la familia
Galvin, que la fundó, Motorola se mantiene en
los primeros puestos del mundo de las
telecomunicaciones, aunque ya no es ni de lejos
lo que era. (Sala A. , 2010)
Modelo de negocios CANVAS
Todo modelo de negocios aportara de manera
muy particular valor agregado a cualquier
empresa que haga uso de ellos, a partir de los
mismos se pondrá en práctica la misión visión y
objetivos de la empresa.
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CANVAS. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
El modelo CANVAS de Alexander y & Yves.
Consiste en nueve puntos
Segmento de clientes, pueden ser uno o
varios segmentos
Propuesta de valor, trata de resolver
problemas de los clientes y satisfacer las
necesidades de los clientes con
propuestas de valor.
Canales de distribución y
comunicaciones, las propuestas valor se
entregan a los clientes a través de la
comunicación, la distribución y los
canales de venta.
Relación con los clientes, se establecen
y mantienen con cada segmento de
clientes
Flujos de los ingresos, los ingresos son
los resultados de propuesta valor
ofrecidas con éxito a los clientes.
Recursos clave, son los medios
necesarios para entregar los elementos
descritos satisfactoriamente.
Actividades clave, mediante la
realización de una serie de actividades
fundamentales.
Red de parners, algunas actividades se
externalizan y algunos recursos se
adquieren fuera de la empresa.
Estructura de los costos, los elementos
del modelo de negocios dan como
resultado la estructura de los costos.
(Pigneur, 2011)
Análisis del modelo de negocios
Segmento de clientes, a quien le voy a
dirigir mi producto con que
características serán mis clientes, cual es
mi mercado meta, nicho de mercado,
mercado segmentado, mercado
diversificado.
Propuesta de valor, dar un nuevo
producto con características y ventajas
diferentes al de la competencia y voy a
dar que los demás no ofrecen qué se yo
que ellos no.
Canales de distribución, equipo
comercial interno, por la web, tienda
propia o gestionada por la empresa,
canal de socios, como voy a hacer llegar
mi producto a mi segmento de clientes.
Relación con los clientes, captación de
clientes, fidelización de clientes,
estimación de ventas, experiencia global
del cliente, como le voy hacer,
asistencia personal, asistencia exclusiva,
más intima y profunda, autoservicio,
servicios automáticos you tube,
comunidades y redes sociales, creación
colectiva lego.
Flujos de los ingresos, los ingresos
primeramente deben de ser provenientes
de mi propuesta valor y enseguida
pudiera ser del canal de distribución
siempre con flujos positivos y pensando
en dejar o invertir mis utilidades al
inicio por una largo tiempo para ayudar
al crecimiento financiero de mi
empresa.
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CANVAS. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Recursos clave, los activos más
importantes para que un modelo de
negocios funcione, son los recursos
humanos intelectuales, patentes,
derechos de autor, asociaciones y base
de datos de nuestros clientes y otros que
aun no lo son, los recursos físicos como
instalaciones y de fabricación, así como
nuestros activos fijos, maquinaria y
equipo.
Actividades clave, el registro de mi
marca, optimización y economía de
escala, reducir costos que implica la
infraestructura, reducción de riesgos, e
incertidumbre, compra de determinados
recursos, repartir una parte del pastel,
haciendo alianzas.
Asociaciones clave, hacer redes de
alianzas con nuestros clientes y
proveedores, ofrecer siempre una
ventaja competitiva de nuestros
servicios para negociar y tener siempre
nuestros clientes cautivos y nuestros
proveedores muy al pendiente de
nuestras necesidades.
Estructura de los costos, los costos y
gastos deben de contener todos y cada
una de las actividades necesarias para
que funcione nuestra empresa, los
costos serán los variables que se
recuperan cuando se venda nuestro
producto o servicio y los gastos son los
fijos necesarios para administrar y
dirigir nuestro negocio y estos se
realizan y se afectan al gasto y no se
recuperan necesariamente con la venta
de un producto.
El plan financiero contiene el punto de
equilibrio donde analizamos los ingresos que
estamos mostrando en nuestro presupuesto y los
costos y gastos necesarios para generar ese
ingreso y en base a este comenzamos a generar
utilidad cuando realizamos un número
determinado de productos o servicios prestados,
dependiendo del resultado este puede ser
modificado desde sus punto uno del modelo de
negocio del CANVAS.
Este modelo de negocios establece un
plan de negocios de manera integral y global
donde el eje central es el cliente, ofreciendo una
propuesta valor única y que nos distinguirá de
las demás empresas, se puede analizar que de
una buena idea puede surgir un excelente
negocio, el cual requiere persistencia y
combinándolo con ser cuidadoso en las finanzas
y utilizando la reinversión de las utilidades lo
que da como resultado un crecimiento más a
como iniciamos veremos nuestro negocio crecer
más rápido de lo pensado y planeado mediante
el modelo de negocio CANVAS escrito por
Alexander & Yves en el año 2010 que dejo a
tras a muchos otros modelos que nos sirven
también de guía al tener una idea de negocio.
Los estados financieros necesarios en el
modelo de negocios son los siguientes:
Concentrado de gastos
Ingresos mensuales y con acumulado
anual
Estado de resultado mensual con
acumulado anual
Balance general con desglose mensual y
acumulado anual
Punto de equilibrio con desglose
mensual y acumulado anual, con mezcla
de productos si es que se tienen más de
dos productos.
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Proyecciones financieras para mínimo
cinco años.
Nota: las proyecciones se piden a 5 años
porque según datos estadísticos las empresas
familiares y micros cierran o quiebran en los
primeros 3 años de operación.
Agradecimiento
Agradezco a la Universidad Tecnológica de
León por su apoyo, económico y con tiempos
para la elaboración e investigación en modelos
de negocios y proyecciones financieras,
apoyando para la elaboración y asistencia al
congreso CICA 2015. Y congresos nacionales e
internacionales, se agradece en especial al
director de área Javier Eduardo Rangel.
Conclusiones
Los principales secretos de las empresas
familiares es la reinversión de la utilidades y
tener paciencia en las finanzas de la empresa y
no gastar más de lo necesario para hacer crecer
su empresa familiar, sin duda el modelo de
negocios que utiliza cada empresa determina el
rumbo de la empresa.
Los éxitos de la empresa se deben a los
sacrificios de cada uno de sus fundadores, su
preparación, innovación, diseños y desarrollos
en sus procesos productivos, el caos familiar
comienza cuando los empresarios prestan
mayor interés, a sus empresas que a sus
familiares y se obtienen esposas celosas que
llegan al asesinato e hijos celosos de sus
hermanos cuando deciden a quien le otorgaran
la cabeza de la empresa familiar se reparten las
herencias y dividen los negocios familiares, el
caos se vive también en el caso de guinness por
dejar al descubierto mucha riqueza y el negocio
se deja por un lado esto lleva a terminar con la
empresa familiar.
El modelo de negocios del canvas
escrito por Alexander en el año 2006 viene a
sustituir otros modelos que ven el plan de
negocios de manera separa y no de manera
global como el propuesto por el autor.
Con estos nuevo puntos que cuidan al
cliente y a la idea de negocio hasta desarrollar
unos costos de acuerdo a las necesidades del
negocio para generar una utilidad que ayude al
crecimiento del negocio, misma que ayuda ser
sujetos de apoyo de fuentes de financiamiento
federales que son los más económicos para la
empresa y con beneficios reales, cumpliendo
cada una de las necesidades del modelo de
negocios hace que el emprendedor o empresario
pueda poner en marcha su idea de negocio.
Los resultados mostrados en esta
investigación son que el éxito de las empresas
familiares se debe a la persistencia de cada uno
de sus dueños y que algunas empresas prefieren
tener una sola cabeza, un solo director un solo
dueño.
El capitán del barco tiene que saber a
dónde va para que el viento que sopla lo dirija
hacia a donde él con tiempo tenía planeado, si
no hay rumbo no hay buen aire que lo guie a un
buen destino.
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 583-594
Caracterización Molecular de la Diversidad Bacteriana Potencialmente
Degradadora de Triclosán presente en Cuenca del Rio Xichú, Guanajuato
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Gualberto` y NEGRETE-ALCALDE, Luis Jorge` `Departamento de Biología, ``Departamento de Ing. Bioquímica, Instituto Tecnológico Superior de Irapuato, Carretera
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Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
El triclosán (TCS), es un fenoxifenol triclorado con propiedades
antibacterianas. El objetivo de este estudio fue caracterizar
molecularmente la diversidad bacteriana con potencial para
degradar Triclosán en muestras del Río Xichú en la Reserva de
la Biosfera “Sierra Gorda” de Guanajuato. Para la
caracterización molecular se utilizaron técnicas basadas en la
amplificación de secuencias del gen 16SrRNA. Los productos
de la amplificación fueron purificados y las secuencias
analizadas y comparadas en bases de datos. Estas afiliaciones
permitieron inferir relaciones filogenéticas entre los
organismos. El análisis muestra que la diversidad microbiana
con potencial para degradar triclosán es dominada por el género
Bacillus que pertenecen al taxa fermicute, y en menor
proporción el género Aeromonas perteneciente al taxa gamma-
proteobacteria, ambos grupos considerados como organismos
potenciales la biorremediación de sitios contaminados. Este
trabajo es el primer reporte que documenta la caracterización
molecular de bacterias con capacidad para resistir y degradar
Triclosán en Guanajuato. Los datos son de gran valor a la hora
de implementar futuras tecnologías para la recuperación de
ambientes contaminados en el ámbito de la biorremediación.
Triclosán, Contaminante emergente, Diversidad bacteriana,
biodegradación.
Abstract
Triclosán (TCS), is a trichlorinated phenoxyphenol having
antibacterial properties. The aim of this study was to
molecularly characterize bacterial diversity with potential to
degrade Triclosan in isolated samples Xichú River in the
Biosphere Reserve Sierra Gorda of Guanajuato. For molecular
characterization of bacteria based amplification techniques
16SrRNA gene sequences were used. The amplification
products were purified and analyzed and compared sequences
in databases. These affiliations allowed to infer phylogenetic
relationships among prokaryotes. The analysis shows that the
microbial diversity with potential to degrade triclosan is
dominated by members of the genus Bacillus belonging to
fermicute taxa, and to a lesser extent Aeromonas belonging to
taxa Gama-proteobacteria, both groups considered as potential
organisms for bioremediation sites contaminated. This work is
the first report documenting the molecular characterization of
bacteria with the capacity to resist and degrade Triclosan in
Guanajuato. These data are of great value when implementing
future technologies for the remediation of contaminated in the
field of bioremediation environments.
Triclosan, emerging contaminants, bacterial diversity,
biodegradation.
Citación: GONZÁLEZ- LÓPEZ, Claudia Isela, RIVERA-MOSQUEDA, Ma Cruz, COLLI-MULL, Juan Gualberto y
NEGRETE-ALCALDE, Luis Jorge. Caracterización Molecular de la Diversidad Bacteriana Potencialmente
Degradadora de Triclosán presente en Cuenca del Rio Xichú, Guanajuato. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015, 2-4: 583-594
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Introducción
En las últimas décadas, dentro de los
contaminantes orgánicos en agua, se ha
detectado de manera creciente los llamados
contaminantes emergentes, que corresponden
en la mayoría de los casos a contaminantes no
regulados, que pueden ser candidatos a
regulación futura, dependiendo de
investigaciones sobre sus efectos potenciales en
la salud y los datos de monitoreo con respecto a
su incidencia. Los fármacos usados en seres
humanos y en animales han sido identificados
como contaminantes ambientales emergentes
(Daughton, 2004).
La lista de nuevos contaminantes
incluye analgésicos, antiinflamatorios,
antiepilépticos, bloqueadores y antibióticos, e
incluso productos de cuidado personal como
jabones, dentífricos y desodorantes entre otros,
que son descargados a los sistemas de drenaje.
La presencia de estos contaminantes
emergentes en efluentes municipales se ha
dispersado en al ambiente causando un impacto
negativo tanto para la salud como para los
ecosistemas (Ternes et al., 2004). Algunos de
estos compuestos tienen la capacidad de alterar
el sistema endócrino bloqueando o perturbando
funciones en seres humanos y animales aun
cuando se encuentran a muy bajas
concentraciones (García-Gómez et al. 2011).
Estudios recientes demuestran que es cada vez
más común encontrar en aguas residuales
concentraciones que fluctúan entre nanogramos
a microgramos por litro para muchos de estos
productos, por lo que las técnicas de
tratamiento para este tipo de compuestos son
insuficientes (Vienoa et al 2007). Un ejemplo
claro hablando de contaminantes emergentes es
el Triclosán el cual es usado como bactericida,
dicho contaminante emergente no posee una
regulación industrial y se encuentra disperso en
el medio ambiente afectando las vidas de
distintos organismos.
Los mecanismos sugeridos por los que
el TCS se elimina de las aguas superficiales
son: biodegradación, fotólisis, cloración y
asociación con superficies de sólidos. Debido a
que los métodos convencionales no han
mostrado resultados convincentes para remover
este tipo de contaminantes, la biodegradación
surge como una alternativa atractiva. En ese
sentido, la búsqueda de microorganismos que
degraden triclosán es una herramienta que
puede ser utilizada en la digestión biológica
para complementar y/o aumentar la efectividad
en la remoción del triclosán y otros
contaminantes persistentes.
Revisión de literatura
Triclosán
El triclosán [5‐cloro‐2‐2,4‐diclorofenoxifenol],
TCS, es un fenoxifenol triclorado, con formula
química C12H7Cl3O, posee un peso molecular
de 289.546, su punto de función es de 55-57
˚C, es un potente agente antibacteriano y
fungicida. Se trata de un sólido incoloro con
ligero olor a fenol. Es un compuesto aromático
clorado el cual tiene grupos funcionales
representativos de éteres y fenoles hablando de
su solubilidad es de, 0.01 g/L para el agua; 0.1
N NaOH, 23.5 g/L; etanol, y en acetona es
altamente soluble (FDA, 2008).
El triclosán está presente en múltiples
productos relacionados con la desinfección
como jabones, desodorantes, limpiadores,
champús y cosméticos. Además, es adecuado
para su introducción en polímeros y fibras, en
almohadillas de colchón, tableros de corte,
zapatos y ropa deportiva (Glaser A; 2004).
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Productos de Transformación del Triclosán
y compuestos relacionados
Debido a su reactividad, sus principales
productos de transformación como productos
de hidrólisis del triclosán en medio acuoso son
los clorofenoles: metiltriclosán, el 2,4‐diclorofenol, el 2, 3,4‐triclorofenol y el 2, 4,6‐triclorofenol.
Las dioxinas es uno de los productos
más peligrosos de la fotodegradación del
triclosán, pueden ser altamente cancerígenas y
pueden causar problemas de salud tan graves
como la supresión del sistema inmunológico,
disminución de la fertilidad, alteración de las
hormonas sexuales, defectos en los neonatos,
abortos espontáneos y cáncer. El TCS es listado
como “posible” precursor contaminante de las
dioxinas (Latch, et al, 2005).
Propiedades Antibacteriales
El Triclosán es un derivado fenólico que a
concentraciones bajas inhibe enzimas
esenciales del metabolismo o se une a
metabolitos esenciales de la pared celular,
provocando la degradación de la pared en
algunos grupos de bacterias. Exhibe
propiedades bactericidas en bacterias Gram+ y
Gram- además de hongos y levaduras. (Canosa-
Rodríguez, 2009)
A concentraciones elevadas provoca una
lisis celular e inhibe la enzima enoil-ACP
(proteína acarreadora de acilos) reductasa que
está implicada en la síntesis de ácidos grasos
(Trilla, 2005).
Problema Ambiental de Triclosán: Fuentes
de contaminación
Su producción comenzó en la década de los
70´s para el cuidado personal, como control de
bacterias que pudieran afectar la salud humana.
Entre 1976 y 2010, la Oficina de Marcas
y Patentes de Estados Unidos emitió más de
2.900 patentes que contenían la palabra
"Triclosán"
Al estar presente en múltiples productos
relacionados con la desinfección como en
productos de veterinaria, medicamentos,
cosméticos, fragancias etc. Las principales
fuentes de contaminación ambiental por
triclosán consideradas según Dann y Hontela
(2011) son las descargas de agua residual
doméstica así como la remoción incompleta de
triclosán en las plantas de tratamiento de agua
residual, permitiendo su distribución en suelo y
superficies de agua.
En diferentes países de todo el mundo,
incluido México, el triclosán ha sido detectado
en agua tratada y sin tratar, así como en
afluentes y efluentes tanto de lagos, ríos y agua
de mar entre otros (Canosa-Rodríguez, 2009).
Efectos del Triclosán
Uno de los mayores problemas derivados de la
introducción del Triclosán al medio ambiente,
son los efectos adversos que puede producir.
Los principales afectados por este problema son
la flora y fauna acuática, tales como las algas
unicelulares y cianobacterias, según un estudio
de Orvos en 2002 estos organismos unicelulares
sufrieron una inhibición en su crecimiento
utilizando concentraciones de Triclosán entre
1.3 y 13 ng/mL. Con respecto a los anfibios en
la especie Rana pipiens (rana leopardo) se
observó que el organismo perdía peso, así como
un índice de mortandad elevado en
concentraciones de Triclosán de 230 ng/L
(Fraker, 2004).
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Para la especie Rana catesbiana (rana
toro) se han observado cambios en su
metamorfosis prematura mediada por la
hormona tiroidea, afectando así su fenotipo
como un aumento de tamaño en la cola de los
renacuajos y disminución de peso utilizando
una concentración de 150 ng/mL (Veldhoen,
2006).
Los reportes para mamíferos afirman
que en las ratas el Triclosán disminuye los
niveles las cantidades de la hormona tiroidea
pero las concentraciones necesarias para
observar estos cambios son más altas con
respecto a los organismos acuáticos ya que es
necesario utilizar 30 mg/kg por día (Crofton,
2007).
Procesos de Degradación de Triclosán
Debido a que el Triclosán se encuentra disperso
en el medio ambiente y a la dificultad para ser
removido por métodos convencionales, se han
estudiado varios mecanismos de degradación de
Triclosán. Una alternativa son los procesos de
oxidación avanzada (POA), en donde se han
investigado el uso de diferentes
fotocatalizadores como peróxido de hidrógeno,
ozono, y óxidos metálicos de zinc y de titanio,
los resultados han sido relativamente buenos a
bajas concentraciones, algunos métodos utilizan
nano partículas de Pd/Fe, fotodegradación,
incluso radiación ultravioleta y cloro libre
(Molina, 2014). En el caso del cloro libre varia
la degradación según el pH de la muestra, entre
más neutro sea el pH más efectiva será la
degradación (Canosa et al; 2005).
Otros métodos poco estudiados son la
biodegradación de Triclosán con bacterias.
Recientemente se han encontrado que algunas
bacterias llegan a resistir a este compuesto e
incluso degradarlo algunos de los géneros de
estas bacterias son Pseudomonas (Molina,
2014) y Achromobacter xylosoxidasas (Canosa,
2008).
Estás capacidades de resistencia se
tienen documentadas por dos tipos: Intrínseca y
Adquirida las cuales surgen por mutación o por
la adquisición de material genético en forma de
plásmidos o transposones; estas
configuraciones permiten grandes arreglos de
genes de resistencia (Cabrea et al; 2007).
Otros microorganismos de aguas
residuales que se ha documentado que tienen
capacidad para degradar triclosán incluye a
Sphingomonas sp. Rd1, Nitrosomonas
europaea, Sphingomonas sp. PH-07 y
Sphingophyxis Strain KCY1 (Hay et al. 2001,
Roh et al. 2009, Lee et al. 2012 en Lee, et al.,
2013).
En la mayoría de los casos, el
tratamiento para eliminar un compuesto no
implica necesariamente la mineralización, por
lo que la probabilidad de el compuesto original
se haya transformando cambiando su
funcionalidad y toxicidad.
En el caso de tratamientos con
microrganismos, la problemática recae en la
patogenicidad de la mayoría de los
microrganismos estudiados, por otro lado los
estudios llevados a cabo para determinar la
presencia de microrganismos degradadores de
triclosán en México son bastante escasos, sin
especificar las cuencas concretas investigadas.
Es necesario emplear nuevas tecnologías
encaminadas a la resolución de este problema y
garantizar la completa eliminación de estos
contaminantes que pueden tener graves
consecuencias en la salud de los seres humanos,
flora y fauna acuática de los efluentes donde
son vertidos.
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Análisis de la Diversidad Bacteriana
El Uso de técnicas moleculares utilizando
marcadores filogenéticos como el gen
ribosomal 16S, se han constituido librerías
genómicas cuyos miembros de diferentes
grupos y sub-grupos incluyen en su orden:
Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria,
Verrucomicrobia, Bacteroidetes, Chloroflexi,
Planctomycetes, Gemmatimonadetes y
Firmicutes (como los más abundantes),
(Forney, 2004).
Nuestro grupo de trabajo recientemente
ha reportado parámetros físico-químicos y
microbiológicos de la calidad del agua, así
como el aislamiento de microrganismos
resistentes y degradadores de triclosán en la
microcuenca del río Xichú y su intersección con
el río Laja en subcuenca hidrológica del río
Santa María de la Reserva de la Biósfera Sierra
Gorda de Guanajuato (González C. et al, 2014).
En este contexto, y dada la importancia
del uso de microrganismos en los procesos de
biodegradación, en este trabajo se propone
contribuir con la identificación y
caracterización molecular de la diversidad
bacteriana involucrada en la degradación de
este tipo de contaminantes.
Metodología
Recursos microbianos
Las cepas bacterianas fueron colectadas
previamente en cuerpos de agua del estado de
Guanajuato, obteniendo así cinco cepas del
municipio de Xichú, Gto. Con la clave M1SA,
M310-3, M4AA, M1Sp y M110-3ª (González
C., et al., 2014) y se incluye una cepa del
municipio de Yuriria, Gto. Con la clave E4.
(Rodríguez-Rodríguez, et al., 2013) para un
total de 6 cepas seleccionadas por su capacidad
de utilizar Triclosán como fuente de carbono.
Extracción de DNA
Se Inocularon los aislados bacterianos en medio
LB líquido (5 ml) por 48 hrs. Se obtiene un
pellet tras centrifugaciones de 110 rpm. La lisis
se lleva a cabo en 300 µl de buffer (TRIS-
EDTA) se agitó en vortex por 1 min. Seguido
de lisis mecánica con perlas de vidrio (Atashpaz
et al; 2010). Posteriormente se agregó SDS
10% y se somete a agitación. Se agregaron 50
µl de NaCI (5 M) y 50 µl de LiCL (5 M) se
dejó reposar por 5 min a temperatura ambiente.
Se agregaron 5ul RNA a cada tubo.
Posteriormente se incubaron a una temperatura
de 37° C durante 10 min. (Eguiarte et al; 2007).
Se tomaron 500 µl del sobrenadante y se agregó
un volumen de fenol-cloroformo a las muestras.
Se tomaron 400 µl de la fase acuosa para
agregar 2 volúmenes de etanol absoluto
agitando vigorosamente. Finalmente se dejó
secar la pastilla de material genético. Por último
se suspendió en 50 µl de agua estéril, se agitó
ligeramente para su disolución y se dejaron en
congelación a -20° C (Zavala, 2005).
Electroforesis Horizontal en Gel de Agarosa
La visualización del ADN se realizó en una
cámara de electroforesis horizontal en geles de
agarosa al 1% en buffer TAE 1X para lo cual se
cargaron 2µl de muestra de extracción de DNA
y 1µl de buffer de carga GelGreen, se
mezclaron y se colocaron en los pozos.
Finalmente la cámara se ajustó a 100 volts
durante 30 min. El marcador molecular se
colocó en el último pozo. Se observó el
desplazamiento de las muestras a través de un
transiluminador. La imagen se transfirió a una
PC.
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Amplificación del Gen 16S RNAr bacteriano
mediante la reacción en cadena de
polimerasa (PCR).
Para la amplificación de los genes de RNAr
16S por la técnica de PCR, se utilizaron los
iniciadores universales F27 y R1492 (Wang,
1996) especificados en la Tabla 1 las muestras
se colocaron en tubo ependorff 25 µl de Mix 2x
Dream Taq, 1µl de los primers universales F27,
1µl de muestra de DNA y 22µl de agua estéril,
obteniendo así un volumen de 50 µl.
Tabla 1 Iniciadores Utilizados para la amplificación y la
Secuenciación
Posteriormente se colocaron en el
termociclador Multigene con las siguientes
condiciones de amplificación: Primera etapa a
95°C, 5 min., que a 35 ciclos como se muestra
en la Tabla 2.
Tabla 2 Temperaturas y tiempos utilizados en el proceso
de la Reacción en Cadena de la Polimerasa a un volumen
de 50µl.
Este proceso de amplificación se llevó a
cabo dos veces para asegurar una muestra
significativa en el proceso de purificación
obteniendo así un volumen total de 100 µl por
muestra. Posteriormente los productos de PCR,
se sometieron a electroforesis en un gel
Agarosa al 1% durante 30 minutos a 80 volts.
Purificación de los Productos de
Amplificación
La purificación del material genético se llevó a
cabo con el Kit de purificación Zymo DNA
Clean & Concentrador™-25 (Zymo Research)
obteniendo un volumen total de 40 µl por
muestra. Por último se realizó una electroforesis
colocando 2 µl de la muestra purificada y 1µl
de GelGreen observando así la muestra
purificada.
Secuenciación del Gen Ribosomal 16S
Después de obtener la purificación teniendo
aproximadamente 38 µl de cada muestra, estas
fueron secuenciadas en el Departamento de
Servicios Genómicos Cinvestav-Langebio,
mediante un proceso de secuenciación Sanger.
Análisis Molecular del gen ribosomal 16S de
la diversidad Bacteriana con potencial para
degradación de Triclosán
La última etapa fue la comparación de las
secuencias obtenidas con las depositadas en las
bases de datos. El primer paso fue utilizar el
software Blast de la página NCBI (National
Center for Biotechnology Information) para
comparar las secuencias con la de está base de
datos. En el siguiente paso se utilizó la base de
datos de GreenGen que contiene únicamente
secuencias bacterianas del gen 16s, con el
objetivo de descargar secuencias tipo para
observar las similitudes entre grupos, en este
punto se descargaron las secuencias tipo de las
especies con afinidad. Por último las 6
muestras secuenciadas y las secuencias tipo
fueron sometidas a un análisis de máxima
verosimilitud en el software MEGA para la
elaboración de un árbol filogenético observando
así las relaciones filogenéticas entre cada grupo.
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Resultados y Discusiones
Extracción y Visualización del DNA
El proceso de extracción fue esencial para la
purificación de DNA lográndose bandas bien
definidas como se observa en la Figura 1. La
cantidad de DNA fue suficiente y confiable
para el proceso de amplificación que se muestra
más adelante. Del análisis de integridad del
ADN se concluye que las muestran presentan
una concentración y pureza aceptable para la
amplificación subsecuente.
Figura 1 Integridad del DNA de Muestras de DNA
Cromosomico de cepas bacterianas con capacidad de
utilizar Triclosán como única fuente de carbono, A.- E4,
B.- M1SA, C.- M310-3, D.- M4AA, E.- M1Sp, F.-
M110-3.
Productos de amplificación PCR
Una vez amplificado el gen 16s RNAr a un
volumen de 50µl se llevó a cabo una
electroforesis para determinar si las bandas
observadas eran fiables para la purificación, se
observó la banda correspondiente al producto
de amplificación de aproximadamente 1500 pb
en las muestras.
Este proceso tuvo que repetirse varias
veces debido a que no todas las amplificaciones
eran exitosas, aun cuando el material genético
tenía un aspecto fiable, esto se debe a sustancias
que interfieren con la polimerasa mediante al
bloque parcial o total de su actividad catalítica
como algunas sales (Newlester- Microbial
2009), un factor para reproducir la
amplificación fue el volumen requerido de
100µl de cada muestra. En la Figura 2 se
observan los productos de PCR para la
amplificación del gen 16S RNAr de las
muestras bacterianas M310-3, M4AA y M1Sp
en las otras tres muestras no se observa el gen
16s. Finalmente y realizando los ajustes
correspondientes se logró obtener los productos
amplificados para las muestra M1SA y M110-3
y E4 (No se muestra figura).
Figura 2 Producto de amplificación de aproximadamente
1500 pb C.- M310-3, D.- M4AA, E.- M1Sp.
Purificación de los productos de
Amplificación
Las muestras fueron purificadas por el Kit de
purificación Zymo DNA Clean &
Concentrador™-25. Como producto de la
purificación se obtienen dos fragmentos para la
mayoría de las muestras como se puede ver en
la figura 3, ambos fragmentos difieren del
tamaño esperado de 1500 pb.
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Los resultados se reproducen al repetir
el experimento, sin embargo, el método de
purificación resultó ser efectivo para la
secuenciación del fragmento amplificado. Una
posible explicación podría ser por interferencia
en la corrida del gel por una sobrecarga de
material genético
Análisis de las Secuencias e identificación de
la diversidad bacteriana con capacidad para
degradar Triclosán
Las secuencias editadas fueron corridas en el
algoritmo BLAST del NCBI, para determinar el
grado de homología que guardan las secuencias
de las cepas aisladas con respecto a las
secuencias tipo depositadas en la base de datos
GreenGen la cual contiene únicamente
secuencias bacterianas del gen 16s, se
descargaron doce secuencias tipo de varias
especies del género Bacillus y el género
Aeromonas. Las 6 muestras secuenciadas y las
doce secuencias tipo fueron sometidas a un
análisis de máxima verosimilitud en el software
MEGA para la elaboración de un árbol
filogenético (Figura 4) observando así las
relaciones filogenéticas entre cada grupo.
Donde la muestra E4, M1AA y M110-3 tienen
una afinidad con B. safensis y pumilus,
mientras que la muestra M1Sp tiene una
relación filogenética con B. subtilis, la muestra
M310-3 tiene mucho parecido con B. cereus y
thuringiensis, y por último la muestra M1SA
tiene una relación filogenética muy grande con
Aeromonas hydrophila.
Figura 3 Fragmentos de amplificación purificados en
Gel de Agarosa al 1%, carril 1 marcador molecular 1kb
(izquierda) carriles 2 -6 Muestras E4, M1SA, M310-3,
M4AA, M1Sp.
Figura 4 Árbol filogenético realizado en MEGA, se
muestran las relaciones filogenéticas entre las muestras
secuenciadas y las secuencias tipo.
Los microorganismos del género
Bacillus son bacilos de gran tamaño (4-10 μm),
Gram positivos, aerobios estrictos o anaerobios
facultativos encapsulados.
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Una característica importante es que
forman esporas extraordinariamente resistentes
a condiciones desfavorables (Bartram et al;
2003), lo cual puede ser una característica
primordial para poder desarrollarse en cuerpos
de agua contaminada y/o presencia de
Triclosán. Las bacterias B. safensis y pumilus
están estrechamente relacionadas en base a las
características fenotípicas y en las secuencias
16s (Branquinho et al; 2007), en ambas
especies se tiene reportado que se han
encontrado en entornos de desechos industriales
en agua (Satomi, 2006), lo cual podría ser otro
indicador acerca de la resistencia a Triclosán.
Sin embargo la especie B. pumilus se ha
encontrado en infecciones por alimentos e
incluso en infecciones cutáneas en humanos
(Bentur, 2007) esto representa una
manipulación más delicada para esta especie.
La especie B. subtilis generalmente se
encuentra en sedimentos y en la rizósfera y
produce endosporas termoresistentes y tienen
una resistencia a los desinfectantes químicos
(Cuervo, 2010) y posiblemente obteniendo así
una resistencia y degradación hacía el
Triclosán. B. cereus es un patógeno de los
alimentos y está estrechamente relacionado
filogenéticamente con B. thuringiensis y esta
especie puede ser diferenciada de B. cereus por
que produce cristales dentro de su célula
durante la esporulación sin embargo no se tiene
reporte que B. thuringiensis tenga un ciclo de
vida parasito, ambas se han podido aislar de
cuerpos de agua ya que se encuentran en casi
cualquier ambiente (Pérez, 2005) pudiendo
deducir que se encontrarían en sitios
contaminados.
Para Aeromonas hydrophila las
características del género refieren que son
bacilos cortos de entre 0.3-1.0 µm, Gram-
negativos (Altweeg, 1999), son organismos
patógenos de reptiles pero se tiene reportes de
infecciones cutáneas y provocación de diarrea
en humanos.
Se ciclo vida es acuático y se tiene
reporte de aislamientos previos en aguas
residuales y aguas cloradas (Kühn et al; 1997)
obteniendo así posiblemente la capacidad de
degradación a Triclosán.
Todas la cepas bacterianas encontradas
podrían haber desarrollado resistencia al
Triclosán gracias a capacidades intrínsecas o
adquiridas y las cuales podrían ser indicadoras
de aguas contaminadas ya que son resistentes a
varios contaminantes gracias a sus aislamientos
previos en aguas contaminadas lo cual les ha
brindado esta resistencia al compuesto
Triclosán, sin embargo hace falta más estudios
acerca de las vías de degradación que estas
cepas poseen.
Conclusiones
Se encontraron seis cepas bacterianas
potencialmente degradadoras de Triclosán de
las cuales cinco pertenecen al género Bacillus y
una al género Aeromonas. Las bacterias
caracterizadas podrían ser utilizadas para
degradar Triclosán en estudios posteriores
gracias a su potencial biodegradador. No
obstante es necesario tener en cuenta que
algunas especies son pertenecen a la
clasificación de patógenas y se debería tener
cuidado con el manejo de las mismas tales
como B. cereus y Aeromonas
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Extracción total de las antocianinas del maíz azul tzirantza y de sus productos
nixtamalizados
GARCIA, Liliana*†, YAHUACA, Berenice, CORTEZ, Consuelo y VÁZQUEZ, Pedro Universidad Michoacana De San Nicolás De Hidalgo
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
Objetivo: Extracción total de antocianinas del maíz y de los
productos nixtamalizados del maíz azul tzirantza
Estructuralmente, el grano de maíz está formado de cuatro
partes principales: pericarpio, endospermo, germen y pedicelo.
En México se cultivan las siguientes variedades: blanco y
amarillo o forrajero y pigmentado. El maíz blanco y
pigmentado son exclusivos para alimentación humana. De las
tonalidades de los granos del maíz son producidas por
pigmentos, el color rojo cereza, el azul y negro-púrpura, con sus
tonalidades intermedias, son producidos por las antocianinas,
que son compuestos flavonoides, un subgrupo importante de
los compuestos fenólicos, se encuentran principalmente en la
capa aleurona y pericarpio en el grano de maíz. Para la
extracción se implementó el método de Fuleki, T. y F.J. Francis
modificado y Salinas Moreno modificado, obteniendo
rendimientos mayores con la metodología modificada de
Fuleki, T. y F.J. Francis de gramos de antocianinas por L de
solvente, tanto para el maíz como para los productos
nixtamalizados.
Antocianinas, maíz, nixtamalización
Abstract
Objective: total extraction of anthocyanins corn and blue corn
products nixtamalized tzirantza
Structurally, the corn kernel consists of four main parts:
pericarp, endosperm, germ and pedicel. White and yellow
pigmented or feed: in Mexico the following varieties are grown.
Pigmented white corn for human consumption are unique. Hues
of corn grains are produced by pigments, red black-purple, with
intermediate shades cherry, blue and are produced by
anthocyanins, which are flavonoid compounds, an important
subgroup of phenolic compounds, They found mainly in the
aleurone and pericarp layer in the kernel of corn. For the
extraction method Fuleki, T. and implemented FJ Francis
changed and changed Salinas Moreno, obtaining higher yields
with the modified methodology Fuleki, T. FJ Francis grams of
anthocyanins per liter of solvent, both the corn for nixtamalized
products.
Anthocyanins, maize, nixtamalización
Citación: GARCIA, Liliana, YAHUACA, Berenice, CORTEZ, Consuelo y VÁZQUEZ, Pedro. Extracción total de las
antocianinas del maíz azul tzirantza y de sus productos nixtamalizados. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015, 2-4: 595-600
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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VÁZQUEZ, Pedro. Extracción total de las antocianinas del maíz azul
tzirantza y de sus productos nixtamalizados. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Introducción
México es el cuarto productor de maíz en el
mundo con un 3 % de la producción total.
Estructuralmente, el grano de maíz está
formado de cuatro partes principales:
pericarpio, endospermo, germen y pedicelo. El
peso total del grano corresponde a un 5 % de
pericarpio, 83 % de endospermo (con un alto
porcentaje de almidón), 11 % de germen, donde
se concentra la grasa cruda (33 %) (FAO,
1993).
En México se cultivan las siguientes
variedades: blanco y amarillo o forrajero y
pigmentado. El maíz blanco y pigmentado son
exclusivos para alimentación humana, en virtud
de su alto contenido nutricional; en tanto que el
maíz amarillo se destina al procesamiento
industrial y a la alimentación animal (Campo
Mexicano, 2011).
Antocianinas
Las antocianinas pertenecen a los flavonoides,
un subgrupo importante de los CF, y son
pigmentos ampliamente distribuidos en las
plantas. La forma aglicona de las antocianinas o
antocianidina, posee una estructura basada en el
ion flavilio o 2-fenilbenzopirilium, que presenta
grupos hidroxilo y metoxilo en diferentes
posiciones. Consta de un esqueleto carbonado
en forma C-6 (anillo A)- C-3 (anillo B)- C-6
(anillo C), cuya estructura forma un anillo
cromano unido a un segundo anillo aromático
(B) en la posición dos (Horbowicz et al., 2008).
El tipo de antocianidina formado depende del
grado o nivel de hidroxilación o metoxilación
del anillo (B) de la molécula (Garzón, 2008).
Figura 1 Estructura general de las antocianinas
Los precursores de las antocianinas son
bien conocidos, se ha establecido
experimentalmente que al anillo A de las
antocianinas se sintetiza por la ruta del ácido
malónico con la condensación de tres moléculas
de malonil-CoA, mientras que el anillo B se
sintetiza por la ruta de ácido shikímico.
(Springob 2003).
El interés en los pigmentos como las
antocianinas es reciente debido a sus
propiedades farmacológicas y terapéuticas.
Durante el paso del tracto digestivo al torrente
sanguíneo de los mamíferos, las antocianinas
permanecen intactas (Miyazawa et al., 1999) y
ejercen efectos terapéuticos conocidos que
incluyen la reducción de la enfermedad
coronaria, efectos anticancerígenos,
antitumorales, antiinflamatorios y
antidiabéticos; además del mejoramiento de la
agudeza visual y del comportamiento cognitivo.
Los efectos terapéuticos de las
antocianinas están relacionados con su
actividad antioxidante. Wang y Jiao (2000) y
Wang y Lin (2000) han demostrado que frutos
ricos en antocianinas evidencian una alta
actividad antioxidante contra el peróxido de
hidrógeno (H2O2) y contra radicales peróxido
(ROO.), superóxido (O2.-), hidroxilo (.OH) y
oxígeno singulete (1O2).
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Nixtamalización
La nixtamalización se basa en el cocimiento de
los granos de maíz (1 Kg) en agua (2-3 litros)
con álcali, preferentemente Ca(OH)2 (1-2 %
p/p) durante 10-40 min a 85-100 °C. El grano
se deja reposar entre 8-24 h en la solución de
cocción (nejayote), posteriormente se lava de 2
a 4 veces con agua para eliminar el nejayote. El
nixtamal es molido en un molino de piedras
para obtener masa, el proceso de molienda
requiere, para llevarse a cabo con buen término,
la adición de agua llegando a tener la masa de
48 a 55 % de humedad (Ruiz-Gutiérrez y col.,
2010; Valderrama-Bravo y col., 2010;
Nogueira-Terrones y col., 2004; Sefa-Dedeh y
col., 2004; y Paredes-López y col., 2009).
La nixtamalización reduce
significativamente el contenido de antocianinas
en los maíces pigmentados, pérdida que se debe
a que gran cantidad de estos compuestos se
solubilizan en el agua de cocción con pH
elevado y temperatura extrema, lo que degrada
a los compuestos. Además, otras estructuras
químicas derivadas de los polifenoles son
afectadas por el rompimiento de enlaces éster, y
como consecuencia se liberan los fenoles a la
solución de cocimiento. La mayor parte de
estos compuestos se encuentran en el pericarpio
del grano, y son eliminados durante el lavado
del nixtamal (De la Parra et al., 2007), por tanto
es necesario medir el contenido de antocianinas
en los productos nixtamalizados.
Metodología
Material biológico
Maíz azul tzirantza, de la región de Paracho,
Michoacán
La extracción total de antocianinas se realizó
siguiendo el método de Fuleki, T. y F.J. Francis
modificado y Salinas Moreno.
Se utilizó la extracción con 0.05g de
muestra con extracciones 1 ml de solvente, 3
min en vortex y 10 min se centrifugación a
7000rpm para cada extracción, haciendo
diferentes números de extracción hasta
extracción completa del pigmento. Se
determinarón las absorbancias en un
espectrofotómetro a 535 nm correspondiente a
la cianidina, siendo esta la encontrada en mayor
concentración en el maíz. Se buscó adaptar una
metodología para la mayor extracción de
antocianinas totales, con forme al tamaño de
muestra, solvente, mililitros de solvente por
extracción, números de extracciones, tiempo de
reposo, temperatura y tiempo de agitación.
Resultados
Maíz
En la extracción de antocianinas totales se
siguieron dos metodologías el método
modificado Fuleki, T. y F.J. Francis (1968)
usando como solvente MOH/HCl 99:1 y
MOH/HCl/H20 2:1 y el método modificado de
Salinas Moreno (2003) como solvente MOH/H.
Ac/H2O 2:1
Tabla 1 Tukei de la extracción total de antocianinas en el
maíz
Tabla 2 ANOVA de la extracción total de antocianinas
en el maíz
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Se realizó un anova y una prueba de
tukei para los datos obtenidos usando los tres
diferentes solventes MOH/HCl,
MOH/HCl/H2O y MOH/H. Ac/H2O de cuales
el MOH/HCl tiene una mejor extracción.
Productos nixtamalizados
En la extracción de antocianinas totales se
siguieron dos metodologías el método
modificado Fuleki, T. y F.J. Francis (1968)
usando como solvente MOH/HCl 99:1 y
MOH/HCl/H20 2:1 y el método modificado de
Salinas Moreno (2003) como solvente MOH/H.
Ac/H2O 2:1. Se realizó la extracción a
diferentes condiciones
Tabla 3 ANOVA de la extracción total de antocianinas
en los productos nixtamalizados
Tabla 4 Tukei de la extracción total de antocianinas en
los productos nixtamalizados
Se realizó un anova y una prueba de t de
tukei de los cuales se obtuvieron la mejor
extracción para la harina nixtamalizada con
0.05g de muestra, solvente, 1 ml de solvente, 4
extracciones, sin tiempo de reposo a 25°C, con
agitación vortex de 3 min, para tortilla con
0.05g de muestra, 1 de solvente, 4 extracciones,
sin reposo a 25°C, con agitación vortex de 3
min y para masa 0.1g de muestra, 5 ml de
solvente, una extracción, sin reposo a 25°C con
agitación mecánica de 180 min.
Agradecimientos
Mis más sentidos agradecimientos a la
Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo y CONACYT por darme la
oportunidad de realizar esta investigación
Conclusiones
Con los resultados anteriores se puede concluir
que tanto para el maíz como para los productos
nixtamalizados el mejor solvente para la
extracción de antocianinas es el MOH/HCl,
aunque si varían las condiciones de extracción
entre el maíz y sus productos nixtamalizados
esto debido al proceso que han sido sometido la
masa, la harina y la tortillas.
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GARCIA, Liliana, YAHUACA, Berenice, CORTEZ, Consuelo y
VÁZQUEZ, Pedro. Extracción total de las antocianinas del maíz azul
tzirantza y de sus productos nixtamalizados. Revista de Ciencias Naturales y
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601
Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 601-607
Producción de biogás bajo diferente concentración de estiércol bovino y rangos de
temperatura
LUNA, Jesús*†, LÓPEZ, Jose Dimas, JAQUEZ, Juan Carlos y MARTÍNEZ, Karla Janeth Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
Se exponen los resultados de un ensayo experimenta de
biodigestión anaeróbica para obtener biogás variando las
condiciones de carga y temperatura. Para ello se utilizó el
biodigestor tipo batch construido a partir de bottellas de
poliuretano sellados herméticamente con silicon de resistente a
altas temperatura. Como materia prima se utiliza materia
orgánica fecal (MOF) bovino en diferentes concentraciones (0,
62.5, 125, 250g) y se colocan los digestores en diferentes
temperaturas (27°C, 35°C) donde se miden la producción de
biogás generado en las condiciones establecidas de temperatura
estimándose la producción de metano (CH4). Los valores
obtenidos indican que la mayor concentración de MOF bovina a
una mayor temperatura tiene una mayor efectividad en la
producción de biogás.
Biogás, metano, temperatura y MOF.
Abstract
Experimental anaerobic biodigestion test results are presented
in order to obtain biogas from varying bovine manure loads and
temperature. In this experiment a batch type biodigester was
employed, it was constructed using polyurethane hermetic
sealed bottles, high temperature silicon was used for sealing
assurance. Four levels of bovine fecal organic matter (MOF)
was used as degradation material (0, 62.5, 125, 250 g) under 2
different temperature grades (27 and 35 °C). Generated biogas
production was measured under temperature grade conditions,
methane production was also estimated (CH4). Better
effectiveness in biogas production was obtained in the MOF
concentration and temperature highest levels samples.
Biogas, methane and temperature.
Citación: LUNA, Jesús, LÓPEZ, Jose Dimas, JAQUEZ, Juan Carlos y MARTÍNEZ, Karla Janeth. Producción de
biogás bajo diferente concentración de estiércol bovino y rangos de temperatura. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015, 2-4: 601-607
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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Karla Janeth. Producción de biogás bajo diferente concentración de estiércol
bovino y rangos de temperatura. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Introducción
La energía es el ingrediente principal de la
economía mundial, y aun cuando se trabaja con
empeño en la eficiencia energéticas y se
invierte en nuevas tecnologías para reducir
gastos de energía, el petróleo y el gas natural
seguirán siendo la principal fuente de energía
por muchos años. El desarrollo exponencial de
las actividades industriales induce a pensar en
la demanda mundial de petróleo y gas seguirán
creciendo en el corto plazo. Sin embargo, la
demanda se verá afectada a la disminución de
campos gasíferos, esto por ende aumentara el
costo de las fuentes de combustibles (Soler,
2009 ; Forsberg, 2008 y Demirbas & Balat,
2006).
Sin embargo los usos del estiércol puede
resultar benéficos en la economía del ganadero
actual, ya que la materia orgánica fecal (MOF)
bovina o estiércol tiene la capacidad de
producir metano (CH4) para uso energético, al
mismo tiempo trata el agua, utilizando el MOF
como fuente de energía, aparte de obtenerse un
estiércol libre de organismos patógenos
(Weiland,2010).
La Comarca Lagunera es una de las
principales cuencas ganaderas llegándose a
producir alrededor de 925,000 ton anuales,
donde gran parte de este se utiliza para la
fertilización de las tierras en la agricultura
(Figueroa et al.,2009). Estos remanentes
llegan a generar metano (CH4), segundo gas de
efecto invernadero de larga duración más
importante, procediendo 60% de mismo por
causas de las actividades antrópicas (ganadería,
exploración de combustible fósiles, etc.)
(OMM, 2013).
La importancia de utilizar MOF bovina
producido por el ganado bovino como residuos
de los establos, es aprovechar el CH4 que se
genera de la fermentación de la MOF del
ganado bovino y asimismo evitar la
contaminación de CH4 transformándola en
gases de menor efecto invernadero y energía
que puede ser utilizada en el establo y así
reducir los gastos energéticos del proceso.
El objetivo de este trabajo fue
determinar la mejor interaccion temperatura-
concentración de materia organica fecal de
bovino capas de generar la mayor cantidad de
gases sin el uso de cromatografo de gases.
Metodología
Localización del sitio experimental
El presente investigación se realizo en el
laboratorio de la Universidad Politécnica de
Gómez Palacio, ubicada en carretera El Vergel-
La Torreña km 0.820, C.P 25120 localidad El
Vergel, Gómez Palacio, Durango. México
(25°38'20.0"N 103°31'51.1"W) y en el
laboratorio de la Universidad Autónoma
Chapingo. Unidad Regional Universitaria de
Zonas Áridas, Bermejillo, Durango. México
(25°53'44.4"N 103°36'05.1"W). Durante el
periodo comprendido entre los meses de
septiembre a diciembre de 2014.
Caracteristicas del estiercol
El estiércol fue donado por el establo Antonio
Rodríguez Ramírez en el Ejido Esmeralda,
municipio de Gómez Palacio, Durango
(25.7459133,-103.4281867). El estiércol poseía
las siguientes propiedades (Tabla 1).
Tabla 1 Características del estiércol
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Karla Janeth. Producción de biogás bajo diferente concentración de estiércol
bovino y rangos de temperatura. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Diseño experimental
Se utilizo un diseño bifactorial (2x4) con 3
repleticiones con los siguientes factores de
estudio: A) Temperatura (27°C, 35°C) B)
concentración de MOF bovino (0 g, 62.5 g, 125
g, 250 g).
Diseño de la incubadora
Se diseñó una incubadora usando materiales
cotidianos como las bolsas de polietileno de
alta densidad el cual fue cortado en 1.5x2m este
material.
Después e colocaron en la pared donde
se sitúa una mesa de cemento sólido, el cual
sirvió para cómo lado de la incubadora.
Localizando el termómetro liquido con lectura
directa marca Taylor modelo 5327 en la pared
donde se situaran los diferentes tratamientos
(27°C y 35°C respectivamente), debido a una
extensión de uno de los termómetros.
Así mismo se ubicó dos focos de 100w
a un lado de las botellas a una altura de 30 cm
de las botellas de tereftalato de polietileno de
1.5 L, y se ubicó el censor de uno de los
termómetros en medio de las botellas
obteniéndose así una respuesta media de la
temperatura de las botellas.
Diseño de los biodigestores
Los biodigestores se instalaron en 24 de octubre
en las instalaciones de laboratorio de procesos
ubicado entre el edificio A y el edificio B; los
biodigestores se construyeron de botellas de
tereftalato de polietileno de un volumen de 1.5
litros de capacidad, donde fueron llenadas del
estiércol en concentraciones de 0 g, 62.3 g, 125
g y 250 g. y mezcladas con 1 litro de agua; este
paso de repitió en las 24 botellas con tapa
roscas.
Las tapas de las botellas de tereftalato
de polietileno fueron perforados con un cautín
tipo pistola marca Truper modelo CAU-140
haciéndose perforaciones de 1 cm.
Continuadamente los tapas fueron selladas con
silicona de vulcanización para sitios de
temperatura (RTV silicone) marca Nasca y
cuidadosamente colocadas en sus
correspondientes botellas.
Análisis de datos
El análisis de datos se realizo bajo el paquete
estadístico SPSS IBM Statistics versión 20®.
Cada tratamiento fue medido en tres replicas
bajo un diseño bifactorial para realizar el
análisis de varianza (ANOVA) (F1:
Temperatura & F2: Concentración de MOF).
Variables a evaluar
Variable independiente: Temperatura 27°C y
35°C y concentración de MOF bovino a 0 g,
250 g, 500 g y 750 g.
Variable dependiente: Volumen de
biogás. Concentración de MOF bovino: se
entiende como concentración de MOF bovino
como la mezcla de diferentes masas de estiércol
como fuente de materia prima en un 1 L de
H2O.
Conduccion del experimento
Se pesa las concentraciones en una balanza
digital (Pioneer modelo Ohaus®) las diferentes
concentraciones (62.5 g, 125 g, 250 g) después
se depositó las diferentes concentración en cada
botella de tereftalato de polietileno que
contenían un litro de agua y se tapan con RTV
silicón sellándolos.
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bovino y rangos de temperatura. Revista de Ciencias Naturales y
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Se deja reposar el silicón en la tapa
rosca alrededor de 24 horas, pasadas las 24
horas se extrae el aíre disponible en el interior
de las botellas de tereftalato de polietileno y se
coloca en la incubadora las 12 botellas de
tereftalato de polietileno a una temperatura de
35°C el resto de las 24 botellas de tereftalato de
polietileno se coloca a temperatura ambiente.
Durante 30 días se extrae el biogás con jeringas
de 20mL, 10 mL y 1mL.
Resultados y Discusiones
Efecto de la concentración y temperatura en
la producción de biogas
Los resultados obtenidos del soporte estadístico
SSPS IBM, muestra los efectos principales de
los factores (concentración y temperatura)
donde se encontro una diferencia significativa
(p<0.05) lo que indica que tanto la
concentración como la temperatura influyen la
producción de biogás en los biorreactores y sus
respectivas interacciones (Tabla 2).
Tabla 2 Análisis de Varianza de los efectos principales e
interacciones de la producción de biogas. Usando α: 0.05,
S= 79.23, R2= 92.0% y R2 (ajustado)=91.94%.
Los efectos principales del experimento
resulta tener una interacción positiva que con
forme se aumente la concentración y la
temperatura mayor será la producción de biogás
en cada uno de los biorreactores o tratamientos
empleados (Gráfica 1).
Gráfica 1 Interacción de efectos principales en la
producción del biogás.
Comparación de medias de los efectos
principales e interacciones en la producción
de biogás
En base a los resultados del ANOVA bifactorial
se comparar las medias por el método de
Dunnett se compara las medias de la
producción de biogás del factor concentración
para verificar que la producción de biogás es
influencia por la concentración; donde se
mostró que el factor concentración influye en la
producción de biogás, conjuntamente la mayor
concentración del MOF bovino indico una
mayor producción de biogás (Tabla 3).
Tabla 3 Comparación de media de producción de biogás
comparando las concentraciones con un control. Las
medias no etiquetadas con la letra A son
significativamente diferentes al control Dunnett α: 0.05
Estimando una producción de CH4 del
63% del volumen total de las medias se puede
producir alrededor de 93.2074, 197.1927,
335.8996 mL al dia respetivamente a las
concentraciones de 62.5, 125, 250 g.
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bovino y rangos de temperatura. Revista de Ciencias Naturales y
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Mientras que las medias arrogadas
utilizando el método tukey con demuestra que
la temperatura influye en la producción de
biogás donde la mayor concentración fue a
temperaturas de 35°C. De esta manera se
comprueba lo que mencionan, Nallthambi
(1997) en su investigación de la digestion
anaerobica de biomasa para la producción de
metano (Tabla 4).
Tabla 4 Comparacion de medias de temperatura en la
producción de biogas. Las medias que no comparten
letras son diferentes significativamente, α=0.05
Ambos métodos indican que la
concentración de 250 g a una temperatura de
35°C se obtiene las mayores concentraciones
de biogás. Sin embargo al comparar las medias
de las interacciones entre los dos factores
(concentración y temperatura) se observa que el
mejora tratamiento fue el de mayor
concentración y mayor temperatura donde se
aprecia una diferencia significativa (p<0.05)
con respecto a las otras interacciones.
Sin embargo en las interacciones de
125g a 35°C y 250g a 26°C son iguales
estadísticamente; lo mismo pasa con la
interacciones 62.5g a 35°C y 125 g a 27°C,
teniendo diferencias respectivamente con la
interaccione de 62.5g a 27°C donde se valora
que es el tratamiento que menor rendimiento
tuvo en comparación con las demás (Tabla 5).
Tabla 5 Comparación de medias de las interacciones de
la concentración y la temperatura en la producción de
biogas. Las medias que no comparten una letra son
significativamente diferentes, Tukey α: 0.05
La producción de biogás se vio afectado
por las condiciones de temperatura; se teorizó
que los niveles de reacción química y biológica
aumentan con el incremento de la temperatura y
por ende el aumento de biogás; como en el
experimentó realizado por Sosa et al. (1999)
quienes emplearon estiercol bovino como
materia prima, se observo un incremento
considerabre de la producción de biogas. A esta
misma conclusion llego Zeeman (1991)
utilizando estiercol de ganado de engorda
donde indica que las altas temperaturas
incrementan rapidamente despues de 30 dias en
una temperatuas de 25-30°C respectivamente.
No obstante, en la invetigación de
Rorick et al. (1980) utilizando como materia
prima agua de ganado de engorda en reactores a
40-60°C obtubo una produccion de produccion
de metano de 166 mL/g solidos volatiles de
alimeto al reactor a una tempetratura de 60°C y
162 mL/g solidos volatiles de alimento al
biorreactor a una temperatura de 40°C donde
observo esta concetracion en un tiempo de
retencion de 6 dias. Mientras que a la
concetracion de 250g a 35 °C y estimando una
produccion de metano del 63% del volumen en
6 dias se obtiene un volumen de 107.7325/g de
estiercol bovino usado, lo cual indica que la
diferencias entre ambos emperimentos es
semejante y es influenciado por la temperatura
y la concentracion (Gráfica 2).
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bovino y rangos de temperatura. Revista de Ciencias Naturales y
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Grafica 2 Efecto de la concentración de MOF y la
temperatura en la producción de biogás
Sin embargo algunos factores que
pueden influir en la producción de metano
pueden ser los metales, el pH, Tiempo de
retención hidraulica, los cuales no se tomaron
en cuenta, pero según El-Mashad et al. (2004)
en su investigacion del efecto de temperatura en
estiercol de bovino de engorda y Cottle et al.
(2011) en su investigacion de enterobacterias de
ruminantes productoras de metano mencioan
que estos factores son importantes para la
producción de metano en el biogas ya que
ingluyen en los efectos metabolicos de las
propieas bacterias encontradas en ruminantes.
Conclusión
Debía a que La Comarca Lagunera es la
segunda cuenca lechera del país llegándose a
producir 925,000 toneladas al año de estiércol
utilizado para abono sin explotar el nivel
energético del mismo y con la creciente
demanda energética y el alza de precio se busca
una alternativa para reducir los costos de en los
ganaderos. Una alternativa para aprovechar el
nivel energético del estiércol es la producción
de biogás a partir del estiércol producido en La
Comarca Lagunera y así disminuir el consumo
energético de las granjas.
Además la temperatura ambiente de La
Comarca Lagunera puede facilitar la
producción de biogás y de metano. Debido a
sus temperaturas de 28 a 40 °C generados en
ella.
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bovino y rangos de temperatura. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
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608
Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 608-615
Evaluación de calidad de mezclas de harina de avena y harina de trigo para galleta
MORALES, Victor*†, MARTÍNEZ, Eliel, ESPITIA, Eduardo y BARDOMIANO, Jaime
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
En el presente estudio se evaluó la calidad fisicoquímica,
reológica y sensorial de mezclas de harina de avena y
harina de trigo para galleta.
El material experimental utilizado fue avena variedad
Turqueza y trigo variedad Urbina S2007. Se prepararon
cinco formulaciones de mezclas de harina de avena y
harina de trigo como tratamientos. El experimento se
evaluó aplicando un anova simple y una prueba de Tukey
a P≤0.05, indicando diferencias significativas en todas las
variables de estudio. La Formulación 4 (25:75) ha sido
asociada parámetros de buena calidad galletera, volumen
de sedimentación (30.3 ml), tiempo de amasado (3.0
min), estabilidad al amasado (3.0 min), tolerancia al
sobreamasado (7.3 mm), altura del mixograma (46.6
mm), fuerza de la masa (88.0 Wx10-4J), la relación
tenacidad-extensibilidad (1.3 PL), factor galletero (5.9).
La evaluación sensorial de la galleta por 50 panelistas no
entrenados indica preferencia de la formulación 4 (25:75)
respecto a los atributos de sabor, textura y apariencia.
El trabajo permitió evaluar la funcionalidad de la mezcla
de harina de trigo y harina de avena para obtener una
galleta.
Sedimentación, mixograma, alveograma, factor
galletero y atributo sesorial.
Abstract
In the present study the physicochemical, rheological and
sensory quality of mixtures of oat flour and wheat flour
for cookie was evaluated.
The experimental material was used oats cultivar
Turqueza and wheat variety Urbina S2007.
Five formulations of mixtures of oat flour and wheat
flour were prepared treatments.
The experiment was evaluated using a simple ANOVA
and Tukey's test at P≤0.05 indicating significant
differences in all variables studied.
The Formulation 4 (25:75) has been associated
parameters biscuit good quality, sedimentation volume
(30.3 ml), kneading time (3.0 min), stability in kneading
(3.0 min), tolerance to over-Kneading (7.3 mm)
mixogram height (46.6 mm), dough strength (88.0
Wx10-4J), the relationship tenacity-extensibility (1.3
PL), factor cookie (5.9).
Sensory evaluation cookie by 50 untrained panelists
indicated preference formulation 4 (25:75) with respect
to the attributes of taste, texture and appearance.
The work allowed us to evaluate the functionality of the
blending of wheat flour and oats to get a cookie.
Sedimentation, mixogram, alveogram, biscuit factor,
sensory attributes.
Citación: MORALES, Victor, MARTÍNEZ, Eliel, ESPITIA, Eduardo y BARDOMIANO, Jaime. Evaluación de calidad
de mezclas de harina de avena y harina de trigo para galleta. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015,
2-4: 608-615
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
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BARDOMIANO, Jaime. Evaluación de calidad de mezclas de harina de
avena y harina de trigo para galleta. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Introducción
En México, la avena es el cuarto cereal más
producido con 91, 049.05 toneladas de grano
anuales. El uso de la avena como forraje se ha
incrementado. El problema es que lo anterior,
afecta a la comercialización de la avena para
consumo humano, considerando la poca
demanda y que la dieta del mexicano no incluye
el consumo regular de este grano por falta de
información de su contenido nutrimental y por
falta de productos panificables (SIAP, 2015).
En México, de acuerdo con SIAP
(2015), los principales estados productores de
Avena en grano en 2013 fueron Chihuahua,
México, Zacatecas, Durango e Hidalgo.
De acuerdo con Villaseñor et. al.;
(2009), la variedad de avena (Avena sativa L.)
Turquesa es de hábito de primavera y fue
obtenida en el Programa de Mejoramiento
Genético de Avena del Campo Experimental
Valle de México (CEVAMEX) por
recombinación genética y selección. La cruza
que dio origen a la variedad se realizó en el
Campo Experimental Bajío (CEBAJ) durante el
ciclo otoño-invierno de 2003. Turquesa se
obtuvo a partir de una cruza simple entre la
línea Experimental F2 CV-83(5-0C) 8C-0C y la
variedad Karma.
En las generaciones de segregación se
aplicó la combinación de los métodos de
selección masivo o poblacional y el de familias
derivadas, y en la generación F6 se obtuvo la
línea que generó a Turquesa.
La avena pelada está compuesta por
diversos macronutrientes y micronutrientes, así
como por fibra y antioxidantes naturales. Los
carbohidratos son los componentes
mayoritarios. El almidón es el carbohidrato
presente en mayor cantidad, y está compuesto
por cadenas de amilosa y amilopectina. La
fibra, se divide en soluble e insoluble, y es el
principal componente coadyuvante en la
reducción de los niveles de colesterol en la
sangre. La cantidad de proteínas varía
considerablemente y el factor determinante son
las condiciones ambientales durante el
crecimiento. La avena es uno de los cereales
más ricos en proteínas, pero estas no forman
gluten, por lo que no es panificable (Welch R. y
McConnell J.; 2001).
En contraste, el trigo producido en
México es de 3,357,306 toneladas, y esto
representa el 5% de la producción a nivel
mundial. Con el grano se obtenienen productos
panificables y México ocupa el 6° lugar en
exportación de galletas y 12° lugar de
exportación de pan y pastas (SIAP, 2015).
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BARDOMIANO, Jaime. Evaluación de calidad de mezclas de harina de
avena y harina de trigo para galleta. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
De acuerdo a SIAP (2015), la
producción de trigo en México se centraliza en
los estados de Sonora, Jalisco, Chihuahua y
Baja California.
La variedad de trigo harinero para
galleta (Triticum aestivum L.) es Urbina S2007.
Esta es de hábito de primavera, y fue obtenida
por hibridación y selección genética a través del
método de cruzas masivas F3 en el programa de
mejoramiento genético de trigo del INIFAP en
el Campo Experimental Bajío (CEBAJ). La
cruza que dio origen a esta variedad se realizó
en el año 2000. En el progenitor femenino de
Urbina S2007 intervinieron cuatro genotipos
diferentes recombinados en cinco cruzamientos,
y el progenitor masculino fue la cruza
Casilda/Centella. La variedad Urbina S2007 es
de hábito de crecimiento de primavera,
semienana, 91 cm de altura; ciclo vegetativo
intermedio, con 77 días a floración y 124 días a
madurez fisiológica .La variedad Urbina S2007
de grano blanco, debido al bajo contenido de
pigmentos, tanto en el endospermo, como en el
pericarpio del grano; esta es una característica
deseable en los trigos harineros.
Ya que la harina refinada producida
mediante la molienda del grano permite la
obtención de harinas blancas. Los trigos suaves
que generan harinas refinadas de color blanco
tienen gran demanda para la elaboración de
pasteles y cereales para desayuno.
Adicionalmente, su uso se recomienda para la
producción de harinas integrales, ya que estas
resultan considerablemente más claras que las
resultantes de trigos de color ámbar y rojo
(Solís et. al.; 2008).
La harina de trigo refinada permite la
preparación de masas y productos horneados
frescos con una textura suave que se mantiene
por más tiempo el producto elaborado. Cuando
se refina un grano, se retira la mayor parte del
salvado y parte del germen, lo que produce
pérdidas de fibra, vitamina B, vitamina E,
minerales, grasas insaturadas (Slavin J. et al.;
2004).
De acuerdo a lo anterior, es posible
utilizar mezclas de formulaciones de harinas de
avena y trigo que sean funcionales para obtener
masas y galletas de buena calidad.
Este proyecto tiene como objetivo
evaluar la aptitud galletera de formulaciones de
harina de avena y harina de trigo en base a su
calidad fisicoquímica, reológica y sensorial.
Metodología a Desarrollar
Lugar de Experimentación
El trabajo se realizó en el laboratorio de calidad
de trigo en el Campo Experimental del Valle de
México del Instituto Nacional de
Investigaciones Forestales, Agricolas y
Pecuarias (CEVAMEX-INIFAP), se encuentra
ubicado en Km 13.5 carretera los Reyes–
Texcoco, Coatlinchan, Texcoco, Estado de
México.
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Material Experimental
La avena variedad Turquesa que se cultivó bajo
condiciones de temporada en la localidad de
Coatepec estado de México, durante el ciclo
agrícola Primavera- verano, 2014.
El trigo variedad Urbina S2007 que se
cultivó bajo condiciones de riego en el campo
experimental bajío, en Roque, Guanajuato, en el
ciclo Otoño-Invierno 2014.
Métodos y Equipos
Las muestras de grano tanto de trigo como
avena se limpiaron de impurezas tales como:
piedras, glumas o material extraño.
Para acondicionar el trigo se determinó
el peso hectolítrico por el método (AACC-
Método 55-10), dureza por el método de
aperlado (AACC Método 55-20), humedad por
método FOSS NIR System (AACC Método 39-
10).
Una vez acondicionado el trigo, se paso
a la molienda mediante con el molino
Brabender Modelo 880-200(AACC Método 26-
20). La avena se descascaró y se le dio un
tratamiento térmico en estufa a 100 °C durante
12 hrs para inactivar las enzimas oxidativas;
para posteriormente moler en un molino de
martillos con maya de 60-100.
Con la harina de trigo y de avena, se
prepararón las mezclas a evaluar como
tratamientos quedando de la siguiente manera:
A las mezclas de harina se le aplicó la
prueba de Sedimentación método de Zeleny
(AACC Método 56-61). Posteriormente se
evaluó la reología de la masa mediente
alveografo de Chopin utilizando el software
Alveolink NG (AACC Método 54-30) y
Mixógrafo (Método AACC 54-40).
A continuación se elaboraron las
galletas por el (AACC Método 10-5OD)
determinando el factor galletero.
Por último, se realizó la evaluación
sensorial de las galletas con 50 panelistas no
entrenados aplicando una prueba de preferencia
para tres atributos sensoriales sabor, textura y
apariencia.
Analsis Estadístico
Se realizó el análisis utilizando el sofware
estadístico SAS versión 9.1, aplicando un
diseño experimental completamente al azar y
una prueba de Tukey≤0.05 para indicar
diferencias siginificativas entre formulaciones
(SAS, 2002).
Resultados
Comportamiento de las Variables
En el cuadro 1 y cuadro 2, se presentan los
cuadrados medios para cada una de las
variables analizadas. Se observaron diferencias
significativas entre combinaciones para cada
una de las variables medidas, lo anterior indica
que las mezclas de diferentes proporciones de
avena a la harina de trigo modifica el volumen
de sedimentación, las características de
amasado como son, el tiempo, estabilidad y
tolerancia, así mismo modificó
significativamente las variables medidas en el
alveógrafo, como la fuerza, la tenacidad,
extensibilidad y la relación
tenacidad/extensibilidad.
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Lo anterior consecuentemente afectó su
calidad galletera. Lo anterior concuerda con lo
publicado por (Czubaszek y Karolini-
Skaradziñska, 2005).
Evaluación de Humedad y Volumen de
Sedimentación
En el cuadro 3 se presentan las medias de las
variables medidas para las combinaciones
analizadas. La humedad y el volumen de
sedimentación disminuyó conforme se
incrementó el porcentaje de harina de avena en
la mezcla, lo anterior concuerda con (Luczycka
et. al.; 2013).
Evaluación Mixográfica
En el cuadro 4 se muestran los resultados
mixográficos de las formulaciones de harina de
avena y trigo evaluadas.
De acuerdo a la información anterior, se
observó que el tiempo y estabilidad al amasado
disminuye a medida que la concentración de
harina de avena disminuye en la formulación.
La altura del mixograma fue mayor en la
formulación 5. La menor tolerancia al sobre
amasado se presentó en la formulación 4 y 5
sucesivamente, lo que concuerda con lo
reportado por Sobczyk (2008).
Evaluación de Alveagrafica
En el Cuadro 5 se meustran los resultados de
Las características alvegráficas evaluadas en las
formulaciones de harina.
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Respecto a las características
alvegraficas, no fue posible determinaras en la
formulación 1 y formulación 2, debido al
comportamiento inapropiado en el alveógrafo
dado que dicho equipo ha sido diseñado para el
análisis de harinas refinadas de trigo. Sin
embargo, si se realizó para la formulación 3,
fomulación 4 y formulación 5.
Los resultados indican diferencia
significativa de la formulación 3, la cual indica
mayor tenacidad, extensibilidad, menor fuerza
de la masa y mayor relación
tenacidad/extensibilidad, concuerda con lo
reportado por Bloksma y Bushuk (1988).
Lo anterior indica que la fuerza y la
extensibilidad disminuyó conforme se
incrementó el porcentaje de avena en la mezcla,
mientras que la tenacidad y la relación
tenacidad/extensibilidad se incrementó lo
anterior concuerda con Sobczyk, (2008).
Evaluación del Factor Galletero
El factor galletero se incrementó conforme se
aumentó la proporción de avena en la mezcla,
de tal modo que presentó el mayor valor de esta
variable cuando se realizó la galleta con la
formulación 3 y correpondió a una excelente
calidad la galleta elaborada 100% con harina de
avena.
En la figura 1, se presenta el aspecto de
la galleta de las formulaciones de harina de
avena y trigo, a) Formulación 5, b)
Formulación 4, c) Formulación 3, d)
Formulación 2 y e) Formulación 1.
Figura 1 Galletas obtenidas de las formulaciones
evalaudas.
Evaluación Sensorial de las Galletas
La evaluación sensorial de las galletas se
muestra en el grafico 1. En este se observó que
la formulación 4 y 3 respectivamente fueron las
que preentaron mayor preferencia en los
atributos sensoriales de sabor, textura y
apariencia.
Respecto a la preferencia del atributo de
sabor, la mayor preferencia es la formulación 4
y formualción 2.
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Figura 2 Preferencia del Atributo de Sabor de Galleta.
La textura de galleta represento mayor
preferencia las formulaciones 4 y 2.
Figura 3 Preferencia del Atributo de Textura de Galleta.
La textura de galleta presento mayor
preferencia de las formulaciones 4 y 3.
Figura 4 Preferencia del Atributo de Apariencia de
Galleta.
Como observación de los panelistas a
mayor concentración de avena en la
formulación detectaron un sabor amargo en la
galleta.
Agradecimientos
Este proyecto fue financiado por el Programa
de Mejoramiento de Trigo y Avena del
CEVAMEX-INIFAP.
A la Universidad Tecnológica de
Xicotepec de Juárez Puebla por Facilitar la
investigación en en el CEVAMEX-INIFAP.
Conclusiones
La formulación de 4 (25% de harina de avena y
75 % de harina de trigo) es la que presento
mejores características fisicoquímicas,
mixográficas, alveograficas, de calidad
galletera y sensorial.
Con la formulación anterior se cumple
la funcionalidad tecnológica por lo que será
necesario evaluar el aporte nutrimental.
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 616-621
Identitificación y montaje de nematodos entomófagos bosque templado frío de la
sierra alta de Zacualtipán de Ángeles Hidalgo
VILLEGAS-VELAZCO, Moises*†, ORDOÑEZ-LOZANO, Itzcoatl y SAN JUAN-LARA, Jorge Universidad Tecnologica de la Sierra Hidalguense. Carretera México-támpico km. 100 Tramo Pachuca Huejutla
C.P. 43200 Zacualtipan de Angeles Hidalgo
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
El estudio sobre la identificación de nematodos
entomófagos se llevó acabo en el bosque de
Zacualtipán de Ángeles Hidalgo, propiedad de la Universidad
Tecnológica de la Sierra Hidalguense. La problemática que se
presenta en la zona es la aplicación de plaguicidas químicos
que dañan al medio ambiente, pues matan muchos
organismos benéficos e incluso afectan a la salud del ser
humano. Para solucionar este problema se realizó una
investigación sobre la identificación morfológica mediante
microscopio de nematodos entomófagos que se encuentran
presentes en el suelo adjunto a las raíces de pino en buen estado
de salud. Esto se logró utilizando las técnicas de tamizado,
flotación y fijación permanente además se hizo un conteo y un
cálculo del porcentaje de este tipo de microorganismos.
Encontrándose una gran variedad de nematodos
entomófagos que pueden servir en un futuro como control
biológico de plagas que dañan a la producción
maderera. El impacto que se busca es que se puedan generar
plaguicidas biológicos amables al medio ambiente a partir de
los estudios realizados en este trabajo.
Nematodos entomófagos, tamizado, flotación, fijación
permanente, Zacualtipán
Abstract
The study on the identification of nematode entomophages was
carried out in the forest of Zacualtipán of Angeles, Hidalgo,
property of the Technological University of the Sierra
Hidalguense. The problematics presented in the zone is the
application of chemical pesticides that damage to the
environment, since they kill many charitable organisms and
even they concern the health of the human being. To solve this
problem it was done a research on the morphological
identification by means of microscope of nematode
entomóphages that are present in the enclosed floor to the good
healthy pine roots. This was achieved using the techniques of
having sifted, flotation and permanent fixation, it was also
made a count and a calculation of the percentage of this type of
microorganisms. Being a great variety of nematode
entomophages that can serve in a future as biological control of
plagues that damage to the timber production. The impact
looked is that there could be generated biological nice
pesticides to the environment from the studies done in this
work.
Entomophages nematodes, sifted, flotation, permanent
fixation, Zacualtipán
Citación: VILLEGAS-VELAZCO, Moises, ORDOÑEZ-LOZANO, Itzcoatl y SAN JUAN-LARA, Jorge. Identitificación y montaje de nematodos entomófagos bosque templado frío de la sierra alta de Zacualtipán de
Ángeles Hidalgo. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 616-621
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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Introducción
Los nematodos son organismos del reino
animal básicamente se encuentran en todas
partes. Los nematodos entomófagos son
organismos que se alimentan de otros insectos,
ácaros u otros artrópodos, que se han
multiplicado masivamente y se liberan en los
campos contra plagas de estos mismos grupos,
son llamados enemigos naturales de las plagas,
naturalmente cumplen la función de reducir las
poblaciones de fitófagos, disminuyendo sus
posibilidades de desarrollarse y producir daño
económico.
En la región de Zacualtipán no ha sido
posible llevar un estudio adecuado para indicar
si estos organismos están presentes en el
bosque, así mismo para obtener información de
que beneficios tienen los nematodos
entomófagos hacia los árboles. El bosque es
una fuente muy importante de recursos
económicos, debido al aprovechamiento
forestal, así mismo es un valioso ecosistema
que posee, suelo, agua, fauna, y el aire en buena
calidad. No obstante la superficie forestal se
reduce año tras año, esto se debe a diversas
causas, como la tala inmoderada, incendios
forestales y el ataque de plagas y enfermedades.
Las especies de aprovechamiento
forestal dentro del municipio de Zacualtipán se
encuentran amenazadas con las plagas, para ello
se pretende estudiar la especie forestal de Pinus
patula que se encuentra en el bosque templado
frío de sierra central de Zacualtipán, Hgo.
Realizando un estudio se pretende localizar los
géneros de nematodos fitoparásitos que se
encuentran presentes en las raíces de Pinus
patula para que se tomen medidas necesarias de
prevención para evitar que las enfermedades se
desarrollen en otras especies arbóreas y se
puedan producir pérdidas tanto económicas
como ambientales en el ecosistema.
Con el proyecto realizado se pretende
analizar el suelo adjunto a las raíces de Pinus
patula en el bosque de la sierra central de
Zacualtipán, con la finalidad de realizar una
búsqueda de nematodos entomofagos presentes
para realizar una identificación y descripción de
su población. Recabando esta información que
servirá de gran ayuda para la prevención y
combatir las plagas en los cultivos aledaños al
ecosistema.
Al realizar estas actividades se está
ayudando a comprender y mantener los bosques
en buen estado, libres de enfermedades y
plagas, obteniendo grandes beneficios tanto
económicos debido a los sistemas de
aprovechamiento forestal sustentable, ya que al
estar los bosques en buen estado, se obtiene un
buen aprovechamiento maderable y de buena
calidad, el ecosistema también será beneficiado,
ya que se comprenderá mejor el equilibrio
ecológico entre las diversas especies y así se
procurará su conservación.
Con el estudio de suelo realizado se
pretende analizar los géneros de nematodos
asociados para combatir plagas que perjudiquen
a los pinos.
Fundamentos teóricos
Descripción de los nematodos. Los nematodos
son una de las especies más diversas del
planeta, con más de 20.000 especies
clasificadas. Viven en todas partes del planeta.
Sobreviven en agua dulce, agua salada y en
todos los tipos de suelo. Están presentes en
varios tipos de climas, desde bosques tropicales
hasta casquetes polares, desde fosas
subacuáticas hasta en la arena del desierto,
desde playas oceánicas hasta cimas
montañosas. , la palabra nematodo proviene de
los vocablos griegos “nematos” que significa
“hilo”, y “eidos”.
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Que significa “forma” lo cual es muy
explicito, todas estas especies comparten las
características básicas de ser estructuralmente
muy simples. Se divide en dos grandes grupos:
masticadores: comen y devoran a sus presas.
Chupadores: Absorben y chupan los jugos de
sus presas. [3]
Los nematodos son organismos del
reino animal en forma de hilo, sin color, sin
segmentos, carentes de apéndices; pueden ser
de vida libre, parásitos o predadores y
generalmente son microscópicos. Poseen
órganos y glándulas digestivas, estructuras de
reproducción, de excreción, sistema muscular,
sistema nervioso, cutícula.
La palabra nematodo deriva del griego
“nema” que significa “forma de un hilo”, ya
que poseen un cuerpo alargado y cilíndrico.
Derivado de su evolución, los nematodos se
adaptaron a la exploración de una amplia
variedad de fuentes de alimento. De esta
manera, los nematodos parásitos tienen la
capacidad de colonizar y alimentarse de tejidos
de plantas y animales, mientras que las formas
de vida libre se alimentan de microorganismos
(bacterias y hongos), protozoarios, algas, otros
nematodos y micro-invertebrados.
Se mueven debido a contracciones y
extensiones musculares en forma de zig-zag,
nadando en el suelo con una película de agua.
Se encuentran en todas partes y todo tipo de
hábitat y con diferentes hábitos alimenticios:
parásitos de animales, parásitos de humanos,
parásitos de plantas, predadores, entomófagos,
micófagos, bacteriófagos y de vida libre. [1]
Nematodos Entomófagos
Los nematodos entomófagos: Pertenecen ala
Familia: Mermithidae. Los nematodos
entomófagos son de utilidad para el control de
insectos. Las Familias Heterorhabditidae,
Mermithidae y Steinernematidae.
Son Principales géneros y especies que
se utilizan como eventuales agentes de control
biológico. [2]
Se denomina a los organismos que se
alimentan de otros insectos, ácaros u otros
artrópodos, que se han multiplicado
masivamente y se liberan en los campos contra
plagas de estos mismos grupos, son llamados
enemigos naturales de las plagas, naturalmente
cumplen la función de reducir las poblaciones
de fitófagos, disminuyendo sus posibilidades de
desarrollarse y producir daño económico.
Los nematodos entomófagos son más
complejos que los microorganismos
entomopatógenos, se desarrollan a través de
cuatro mudas larvales antes de llegar a la
madurez, los adultos son bisexuales.
Los nematodos entomófagos atacan a
distintos grupos de insectos. Precisan de un
medio de cierta humedad para su infección
activa; normalmente actúan sobre insectos que
tienen parte de su ciclo de vida en el suelo,
donde la humedad es mayor. [5]
Se distinguen tres tipos de nematodos
entomófagos, los cuales se describen a
continuación:
1. Nemátodos más primitivos. Son
patógenos pero comedores de bacterias del
grupo Rhabditoides. El nematodo penetra en el
insecto y segrega en él una bacteria a la que
está asociado. El nematodo se alimenta de las
bacterias que segrega y que se desarrollan en el
interior del insecto. Destacan los nematodos de
los géneros Neoaplectana y Heterorhabditis.
2. Nemátodos evolucionados. Se trata de
nematodos fitopatógenos que han evolucionado
hacia formas patógenas de insectos. Emplean el
estilete para penetrar en el insecto. Destacan los
grupos Aphelenchida y Tylenchida.
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3. Nemátodos depredadores.
Pertenecientes al grupo Dorylaimida.
Comercialmente destacan Neoaplectana
carpocapse, que afecta a lepidópteros y
coleópteros, y Heterorhabdilis spp en
lepidópteros
El ciclo de vida y los hábitos
reproductivos de los parasitoides suelen ser
muy complejos. En algunas especies sólo un
individuo crece dentro de su hospedero. En
otros casos, cientos de larvas jóvenes se
desarrollan dentro del insecto plaga.
Un parasitoide necesita de un
huésped para completar su ciclo de vida. El
adulto madura y el huésped muere. [4]
Caracterización
Los nemátodos más utilizados en el
control biológico (Heterorhabditidae y
Steinernematidae) tienen un estado juvenil
infectivo que protege y transporta una bacteria
del género Xenorhabus que es liberada en el
hemocele. El juvenil infectivo se introduce en
el insecto por los espiráculos, ano o boca y
pasan al hemocele, vía la pared del intestino,
donde inocula la bacteria que provoca la muerte
del hospedante al cabo de 1 a 2 días, en
dependencia del huésped, hay ciertas especies
de Heterorhabditis que pueden penetrar
directamente a través de la cutícula. (Ver Fig. 1,
2) [1]
Figura 1 Morfología general de los nematodos.
Figura 2 Morfología de nematodos.
Metodología
Se hizo una búsqueda sistemática de nematodos
en el suelo adjunto a la raíz de diversos árboles,
del bosque de la Universidad Tecnológica de la
Sierra Hidalguense, en donde se extrajeron
nematodos de suelo por medio de la técnica de
tamizado, centrifugación y flotación en
solución azucarada. Posteriormente se aisló a
los nematodos se les dio muerte, se fijaron, se
deshidrataron y se montaron permanentemente
para su identificación. La identificación se hizo
mediante el estudio de la morfología al
microscopio.
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En Mayo del 2014 se realizó la colecta
de las muestras de suelo. En cada lote se
tomaron 10 muestras a 5 cm de profundidad de
la superficie del suelo, cada muestra tuvo un
peso de 1 kg, posteriormente en el laboratorio
las muestras fueron cribadas para eliminar
terrones y materia orgánica. Cada muestra se
subdividió 7 veces, cada submuestra tuvo un
peso de 50 g y se vertieron en vasos de
plástico con capacidad de 100 ml, después de la
criba se le agregó entre 5 a 15 ml de agua
esterilizada para humedecer el suelo sin llegar a
punto de saturación. Finalmente se dejaron
reposar por 2 horas a temperatura ambiente.
Aislamiento de microorganismos
Se utilizó la técnica del insecto cebo
(Zimmermann 1986) para el trampeo de
microorganismos entomopatógenos en suelo.
Se incubaron 5 larvas de Tenebrio molitor por
vaso. Las muestras fueron examinadas todos los
días durante un mes. Cuando la larva presentó
síntomas de infección se incubaron en cajas
petri con papel húmedo para permitir su
desplazamiento y supervivencia de los
nematodos.
Resultados
Utilizando la técnica de insecto cebo para el
trampeo de microorganismos entomopatógenos,
se encontraron nematodos Steinernema. (Ver
Fig.31, 32)
Figura 31 Nematodos Steinernema.
Figura 32 Nematodos Steinernema.
De 17 muestras tomadas en una hectárea
de bosque de la Universidad Tecnológica de la
Sierra Hidalguense se encontraron 241
nematodos, de los cuales el 71.78% no se pudo
analizar pues no se cuenta con el equipo
neesario, por ello fueron clasificados como No
Entomófagos, de los restantes el 15.35% son
Neosteinernema, el 12.45% son Steinernema y
finalmente el 0.41% son Heterorhabditis como
se muestra en la siguiente tabla:
621
Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 616-621
ISSN-2410-356X
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VILLEGAS-VELAZCO, Moises, ORDOÑEZ-LOZANO, Itzcoatl y SAN
JUAN-LARA, Jorge. Identitificación y montaje de nematodos entomófagos
bosque templado frío de la sierra alta de Zacualtipán de Ángeles Hidalgo.
Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Los resultados obtenidos se pueden
apreciar de una mejor manera en la siguiente
gráfica circular, en la que se muestra el
porcentaje de cada tipo de nematodos
obtenidos. (Ver Fig.33,
34).
Figura 33 Gráfica circular clasificación de nematodos.
Figura 34 Cuantificación de nematodos.
Interpretación
En total se encontraron 241 nematodos, se
identificaron 68 nematodos entomófagos y se
pudo observar que la presencia de nematodos
predadores es relativamente considerable en
comparación a los otros tipos de nematodos,
pero no deja de ser muy importante, ya que
controla a las otras poblaciones.
Es importante recalcar que al utilizar
nematicidas también se estarán acabando con
poblaciones de nematodos que equilibran la
población de insectos lo cual es algo que deben
tomar en cuenta los profesionistas que buscan
controlar plagas ocasionadas por nematodos.
Conclusiones
En los estudios realizados en el área de la
Universidad Tecnológica de la Sierra
Hidalguense, se identificaron 241 nematodos,
de los cuales 68 son nematodos entomófagos y
se pudo observar que la presencia de nematodos
predadores es relativamente considerable para
crear plaguicidas ecológicos que no dañen el
medio ambiente ni a la humanidad,
favoreciendo el desarrollo de árboles y con ello
mejora la calidad de madera que se obtiene de
estos bosques.
Todo este análisis ayuda a que los
productores agropecuarios y forestales cuenten
con una herramienta válida para el tratamiento
de plantas de interés económico infestadas.
Amerita seguirse investigando.
Referencias
Juvenil E. Cares; Shiou P. Huang,
Nematodos de suelo, Cap. 5, 163-176
Muestreo y Manejo de Muestras de Suelos:
Curso de Diagnóstico de Suelos en el Campo.
Dropkin, Victor H. 1980. Introduction to
Plant Nematology. John Wiley & Sons, New
York, NY. p. 38–44, 242–246, 256.
Muestreo de nematodos parásitos de plantas
Dr. Eliseo Chaves y Lic. Mónica Torres
Carrillo F. C. 2003. Manual de Nematología
agrícola. Chapingo México. Universidad
Autónoma de Chapingo.
622
Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 622-626
La participación ciudadana en los Consejos Consultivos para el Desarrollo
Sustentable (CCDS) en Sureste mexicano: Una visión académica
GÓMEZ-RIVERA, Petrona*† Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
En México, desde 1995 se conformó un grupo de
Consejeros Ciudadanos que participan en el análisis de
las políticas ambientales y ofrecen recomendaciones al
Gobierno Federal. El sector académico forma parte de
dichos Consejos, y se plantearon las siguientes preguntas
de investigación: ¿los Consejos están realizando las
funciones establecidas en su Reglamento? ¿cuál de estas
funciones es la más incidente?. Con lo anterior, el
objetivo fue medir el nivel de participación de estos
Consejos Ciudadanos en un estado del Sureste mexicano.
La metodología consistió en la aplicación de un
cuestionario para identificar las áreas de mayor
incidencia o participación ciudadana, las respuestas se
valoraron con base en una escala (Likert), el instrumento
se aplicó al 90% de pariticpantes del CCDS, mismo que
fue validado con el alfa de Cronbach, obteniendo una
confiabilidad aceptable del 0.70. Como resultado del
análisis de los datos, se observó que la mayor incidencia
de participación del Consejo, se encuentra en la función
de recomendaciones, con el 44.4%, determinando un
nivel moderado en la escala de Likert. Desde la
perspectiva académica, el presente trabajo contribuye con
un insturmento cualitativo de medición de la
participacion del Consejo, pero a la vez, propiciará otros
y más robustos instrumentos, así como, las estrategias de
mejora en los Consejos.
Participación ciudadana, Consejos Ciudadanos,
Política ambiental.
Abstract
In Mexico, since 1995 a Citizens Advisory Council
involved in the analysis of environmental policies and
offer recommendations to the Federal Government was
formed. The academic sector is part of these Councils,
and the following research questions were raised:
councils are performing the functions set out in the
Regulations? Which of these functions is the incident?.
With this, the objective was to measure the level of
participation of these citizens advice in a state of the
Mexican Southeast. The methodology consisted of
applying a questionnaire to identify the areas of greatest
impact and citizen participation, responses were
evaluated based on a scale (Likert), the instrument was
applied to 90% of pariticpantes of CCDS, it was
validated with Cronbach's alpha, obtaining acceptable
reliability of 0.70. As a result of data analysis, it was
found that the highest incidence of involvement of the
Council, is in the role of recommendations with 44.4%,
determining a moderate level Likert scale. From the
academic perspective, this paper contributes a qualitative
measurement insturmento participation of the Council,
but at the same time, will encourage others and more
robust instruments and strategies for improvement in the
Councils.
Civil participation, Civil advices, Environmental
policy
Citación: GÓMEZ-RIVERA, Petrona. La participación ciudadana en los Consejos Consultivos para el Desarrollo
Sustentable (CCDS) en Sureste mexicano: Una visión académica. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
2015, 2-4: 622-626
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 622-626
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GÓMEZ-RIVERA, Petrona. La participación ciudadana en los Consejos
Consultivos para el Desarrollo Sustentable (CCDS) en Sureste mexicano:
Una visión académica. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Introducción
En el México Incluyente, las políticas sociales
que promueven la participación ciudadana, la
transparencia y la rendición de cuentas son
elementos que propician el desarrollo con
evidencias estadísticas para evaluar y
retroalimentar los programas sociales (PND
2013-2018).
En el tema de la Gobernanza ambiental,
el Consejo Consultivo para el Desarrollo
Sustentable (CCDS) ha tenido importante
trayectoria desde 1995, en la que ejercen las
funciones de asesorar, recomendar, analizar y
evaluar políticas públicas ambientales
(LGEEPA, 2008).
A lo largo de 20 años de trayectoria, en
los CCDS han participado alrededor de dos mil
consejeros de diversos sectores: académico,
empresarial, jóvenes, pueblos indígenas,
organizaciones sociales, género –mujeres, que
en conjunto han analizado situaciones
específicas en materia ambiental y han
elaborado las recomendaciones para
SEMARNAT y las instancias correspondientes
como CONAGUA, CONAFOR, PROFEPA
entre otras más
(http//:consejos.semarnat.gob.mx).
Durante ciclos de 3 años, cada
generación de Consejeros emite un documento
histórico llamado Libros Blancos, en el que a
manera de informes se plasman las experiencias
y logros obtenidos, las recomendaciones
elaboradas, la asistencia a reuniones, así como
la participación en otros órganos de consulta. A
pesar de contar con dichos documentos e
información concentrada a lo largo de 20 años,
se observa que hay un importante número de
recomendaciones, pero se desconoce la
trascendencia de dichos trabajos en la política
ambiental mexicana.
Por lo anterior, y desde la perspectiva
académica, la trayectoria de los CCDS merece
ser valorada con instrumentos que permitan
medir el nivel de participación ciudadana y su
impacto o incidencia en las politicas
ambientales que han impulsado el desarrollo
sustentable en nuestro País. El trabajo ofrece
ser un instrumento de medición
semicuantitavia, a partir de las preguntas de
investigación básicas: ¿los Consejos están
realizando las funciones establecidas en su
Reglamento? ¿cuál de estas funciones es la más
incidente?
Objetivo
El objetivo del estudio, fue determinar el nivel
de impacto o incidencia de las funciones
ejercidas por un CCDS en el Sureste mexicano
y durante el período 2008-2011. Esto
contribuirá a tener información para mejorar la
gestión del CCDS en el ámbito gubernamental
y valorar con precisión los resultados.
Método
Se diseñó un instrumento (cuestionario),
tomando como base las cuatro funciones de los
CCDS (asesorar, recomendar, analizar y evaluar
políticas públicas ambientales), con nueve
ítems, cuyas opciones de respuesta se valoraron
en la escala de Likert.
Se estableció como variable dependiente
el impacto de los CCDS, y como variable
independiente la aplicabilidad de los trabajos
generados por los CCDS.
La población objetivo, para aplicación
del instrumento eran todos los consejeros de un
CCDS en el sureste mexicano.
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Septiembre 2015 Vol.2 No.4 622-626
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Consultivos para el Desarrollo Sustentable (CCDS) en Sureste mexicano:
Una visión académica. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Para conocer la confiabilidad (la
precisión o exactitud) del instrumento de
medición, se aplicó el Coeficiente Alfa de
Cronbach (1), con el que se obtuvieron las
varianzas de los ítems y la varianza del puntaje
total, estableciendo un valor mínimo requerido
de 0.7.
Para determinar el impacto del Consejo
Consultivo, se realizó estadística descriptiva y
se tomaron las frrecuencuas de respuestas en la
escala de Likert, para los datos de las funciones
de los Consejeros y el impacto o incidencia de
los trabajos realizados por el Consejo
estudiado.
Resultados
Aplicación del instrumento
Con el apoyo del Pdte. del Consejo
seleccionado, y como tema de asunto general de
una reunion ordinaria llevada a cabo en abril
del 2015, se les informo a los Consejeros y
autoridades de la SEMARNAT de la
Delegacion estatal, respecto al objetivo del
proyecto de investigación y se les invito a
participar activamente en el proceso de
aplicación del cuestionario, mismo que se les
hizo llegar vía electrónica, através de correo
oficial del secretario técnico del Consejo.
Durante los meses de abril a junio 2015,
se recibieron los instrumentos aplicados.
La meta esperada era la participacion de
todos los consejeros, resultando en el 90% de
Consejeros participantes.
Validación del instrumento
Los resultados obtenidos se procesaron en una
hoja de calculo de Excell 2013, se le aplicó la
estadística descriptiva, se calcularon las
frecuencias de las respuestas en escala de
Likert.
Posteriormente se desarrollo la formula
del alfa de Cronbach, obtenienro el 0.70 del
nivel de confiabilidad del instrumento,
considerándose como una aceptable correlación
entre los ítems del instrumento aplicado
(Cortina 1993, Streiner 2003 in Oviedo 2005).
Participación de los Consejeros respecto a
las funciones realizadas
Respecto al indicadores de las funciones y el
impacto de los trabajos realizados por los
Consejeros, se analizaron los porcentajes de
respuestas en la escala de Likert (0=nulo,
1=bajo, 2= moderado, 3=alto), se obtuvo que el
55.6% opina que la función de emitir
recomendaciones es de nivel moderado, las
funciones de evaluar asuntos específicos tiene
una calificación baja con el 66.7% y la función
de asesoría es nulo, con el 66.7% (Tabla 1).
Estimación del impacto de los trabajos
realizados por el Consejo
En referencia al impacto de los trabajos del
Consejo, en la Tabla 2, se muestra un 44.4% de
los Consejeros opina que la aplicabilidad de los
trabajos emitidos es moderado, por otra parte el
tiempo de respuesta administrativa para los
trabajos que el Consejo emitió tienen un valor
de escala bajo, con el 77.7% de las respuestas; y
el 44.4 expresa la nula participación en trabajos
de asesoría de proyectos específicos.
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Consultivos para el Desarrollo Sustentable (CCDS) en Sureste mexicano:
Una visión académica. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Los resultados obtenidos, no tienen un
referente con los que se pueda discutir, no
obstante la metodología utilizada debe ser
reforzada con un marco conceptual y analítico,
que permita integrar información de otras
fuentes primarias, para diseñar indicadores e
instrumentos de evaluación robustos.
Tabla 1 Resultados de la participación de los Consejeros
en funciones específicas. (Fuente: Gómez R.P.2015)
Tabla 2 Resultado del impacto de los trabajos realizados
por el Consejo (Fuente: Gómez R.P.2015)
Agradecimiento
Se agradece el apoyo y gestión del CCDS en el
sureste mexicano así como a su correspondiente
Delegación Estatal de la SEMARNAT.
Asi mismo, a la Universidad
Tecnológica de Tabasco por las facilidades
brindadas para la investigación, y al Consejo de
Ciencia y Tecnología del Estado de Tabasco,
por el apoyo brindado en la formación de un
recurso humano como asistente de
investigación a través del Programa de Nuevos
Talentos.
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Septiembre 2015 Vol.2 No.4 622-626
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Consultivos para el Desarrollo Sustentable (CCDS) en Sureste mexicano:
Una visión académica. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Conclusión
Se considera que impacto o incidencia de un
CCDS en el Sureste mexicano en la política
ambiental es moderado, que de las cuatro
principales funciones del Consejo, la de emitir
recomendaciones es la más recurrente y el caso
contrario, es la función de asesoría que se
estima de forma nula.
Por otra parte, el nivel moderado de la
aplicabilidad de los trabajos emitidos por el
Consejo puede deberse a la baja respuesta de
los tiempos administrativos que se deben
esperar para ser aplicables.
Los resultados proveen información de
tipo cualitativa, que debe ser reforzada con
otros instrumentos metodológicos y estadísticos
que robustezcan los resultados y sirvan de base
en la toma de decisiones para la mejora de los
Consejos Consultivos para el Desarrollo
Sustentable.
El estudio es de utilidad, considerando
la ausencia de trabajos que evalúen el impacto
de los Consejos Consultivos a nivel país. Con
estos datos, se aporta una perspectiva
académica para medir el esfuerzo ciudadano
sumado a la responsabilidad de políticas
ambientales, para la gobernanza ambiental.
Referencias
Baker L. Judy. 2000. Evaluación del impacto de
los proyectos de desarrollo en la pobreza.
Manual para profesionales Banco Mundial.
Washington, D.C. pp. 219
Gobierno Federal 2013. Plan Nacional de
Desarrollo 2013-2018.
Ley General de Equilibrio Ecológico y
Protección al Ambiente, 2008.
Torres, Verena; Ramos, N.; Lizazo, D.;
Monteagudo, F.; Noda, Aida. Modelo
estadístico para la medición del impacto de la
innovación o transferencia tecnológica en la
rama agropecuaria. Revista Cubana de Ciencia
Agrícola, vol. 42, núm. 2, 2008, pp. 133-139.
Instituto de Ciencia Animal. La Habana, Cuba.
Oviedo Heidi y Campo A.A. 2005.
Metodología de la investigación y lectura
crítica de estudios. Aproximación al uso del
coeficiente alfa de Cronbach. Revista
Colombiana de Psiquiatría. vol XXIV/ No.
4/2005 pag. 572-580
SEMARNAT 2008-2011. Respuestas emitidas
por el Consejo Consultivo por el Desarrollo
Sustentable Región Sureste
(http//:consejos.semarnat.gob.mx).
627
Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 627-630
Establecimiento de Huertos Familiares en el Estado de Aguascalientes
LÓPEZ-LÓPEZ, Ana†`, ACOSTA-ZAMARRIPA, Ana``, ZARZOSA-VEGA. Ricardo``,
DOMÍNGUEZ-LÓPEZ, René`
`Profesor de tiempo completo de la Carrera de Agricultura Sustentable y Protegida. ``Profesores de Asignatura de la
carrera de Agricultura Sustentable y Protegida.
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
El Estado de Aguascalientes está conformado por 11
municipios, en 9 de ellos se instalaron huertos familiares de la
siguiente manera: Aguascalientes con 26 huertos, el municipio
de Asientos con 15, Calvillo fue beneficiado con 9 huertos,
Cosió con un total de 26 huertos, El Llano 8 huertos, el
municipio de Jesús María con 16, Rincón de Romos con 10
huertos, San Francisco de los Romo con 13 huertos y
finalmente el municipio de Tepezalá con 18 huertos. Dando un
total de 140 huertos. Los cuales fueron sembrados con los
siguientes cultivos, cilantro, rábano, betabel, cebolla, brócoli,
coliflor, repollo, lechuga, tomate rojo, tomate de cascara, chile
serrano y jalapeño, sandía, melón, pepino, acelga y espinaca En
la segunda etapa se está estableciendo la cama de
lombricomposta para la fertilización orgánica de los mismos.
Hasta el momento los resultados han sido favorables ya que el
90 % de los huertos han sido adoptados y cuidados por los
beneficiarios, el resto han sido reubicados en otras comunidades
de los diferentes municipios de estado de Aguascalientes.
Abstract
The state of Aguascalientes is made up of 11 municipalities, in
9 of them home gardens follows settled: Aguascalientes with 26
orchards, the town of seats with 15, Calvillo was benefited 9
gardens, sewed with a total of 26 gardens, The flat 8 orchards,
the town of Jesus Maria 16, Rincon de Romos with 10 orchards,
San Francisco de los Romo 13 orchards and finally Tepezalá
municipality with 18 orchards. Giving a total of 140 orchards.
Which they were planted to the following crops, cilantro,
radishes, beets, onions, broccoli, cauliflower, cabbage, lettuce,
red tomatoes, tomato shell, serrano and jalapeno pepper,
watermelon, melon, cucumber, chard and spinach In the second
stage It is being established vermicompost bed for organic
fertilization of the same. So far the results have been favorable
since 90% of orchards have been adopted and cared for by the
beneficiaries, the rest have been relocated to other communities
in the different municipalities of the state of Aguascalientes.
Citación: LÓPEZ-LÓPEZ, Ana, ACOSTA-ZAMARRIPA, Ana, ZARZOSA-VEGA. Ricardo, DOMÍNGUEZ-LÓPEZ,
René. Establecimiento de Huertos Familiares en el Estado de Aguascalientes. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015, 2-4: 627-630
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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LÓPEZ-LÓPEZ, Ana, ACOSTA-ZAMARRIPA, Ana, ZARZOSA-VEGA.
Ricardo, DOMÍNGUEZ-LÓPEZ, René. Establecimiento de Huertos
Familiares en el Estado de Aguascalientes. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Introducción
Actualmente vivimos en una sociedad industrial
desarrollada que está en constante evolución
hacia una sociedad de servicios. La mayor parte
de la población vive en las ciudades y el litoral,
se puede decir que esta sociedad es
predominantemente urbana.
Durante muchos siglos los ecosistemas
agrarios se han mantenido en perfecto
equilibrio con el entorno natural que les
rodeaba, en la actualidad el sistema de
producción intensivo ha provocado la rotura de
este equilibrio con la aplicación masiva de
fertilizantes químicos y plaguicidas.
Este desarrollo ha llevado a la perdida y
desaparición de las huertas que hasta hace unos
años se localizaban en la periferia de las
ciudades, al desconocimiento de los procesos
de producción por parte de los consumidores, a
valorar a un producto agrícola no como un
alimento sino más bien como un producto con
un tamaño, color, precio, etc., en definitiva, a
la desaparición de una cultura agrícola. Esteve
(2010). Por tal motivo la Universidad
Tecnológica del Norte Aguascalientes ha
estado trabajando intensamente para retomar la
parte de la producción agrícola, por medio de la
generación de espacios urbanos destinados a la
mejora y producción de productos agrícolas con
fin alimenticio.
No se trata de volver al estado natural,
sino más bien es el de crear un paisaje
humanizado, el cual se basa en el trabajo
intenso y el cuidado de la tierra: modelar el
terreno, asegurar el riego y controlar el
crecimiento de los cultivos y, en definitiva,
guiar todos los esfuerzos a una finalidad de
producción sana y nutritiva adecuada para el
autoconsumo.
Los huertos urbanos y periurbanos son
espacios agrícolas vinculados a los centros
urbanos los cuales combinan las funciones
productivas asociadas al consumo familiar con
finalidades sustentables, sociales y ambientales.
Un huerto familiar es la parcela en la que se
cultivan hortaliza fresca en forma intensiva y
continua durante el año, lo cual implica hacer
siembras en forma escalonada. Un huerto
familiar se puede establecer en pequeños
espacios de tierra en algún lote cercano a la
casa y es fácil de atender; los productos se
reservan para las necesidades alimenticias de la
familia del productor. (Policarpo Espinoza
Robles).
La agricultura ecológica consiste en la
integración de los conocimientos de la
agricultura tradicional y respetuosa con el
medio ambiente con las modernas
investigaciones biológicas y tecnológicas.
La carrera de Agricultura Sustentable y
Protegida de la Universidad Tecnológica del
Norte Aguascalientes, emplea modelos de
establecimientos, cuidado y producción de
hortalizas, además de promover el cuidado y
respeto al medio ambiente.
Objetivo general
Fomentara en los habitantes de las diferentes
comunidades del estado de Aguascalientes una
cultura ecológica sustentable participativa,
mediante la manifestación, implementación,
monitoreo, mantenimiento y producción de
diferentes actividades agrícolas utilizando las
técnicas y especias apropiadas a la región, para
obtener productos vegetales orgánicos, los
cuales brinden un aporte alimenticio y
nutricional a los integrantes de la familia.
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Ricardo, DOMÍNGUEZ-LÓPEZ, René. Establecimiento de Huertos
Familiares en el Estado de Aguascalientes. Revista de Ciencias Naturales y
Agropecuarias 2015
Objetivos particulares
Desarrollar e implementar un Plan de
Capacitación a los integrantes de las
comunidades del estado de
Aguascalientes en la creación, cuidado y
mantenimiento de huertos familiares.
Fomentar en la sociedad una agricultura
ecológica, mediante la creación de
huertos urbanos orgánicos produciendo
alimentos sanos y frescos y así
recuperar la variedad hortícola de la
región.
Fomentar la gestión comunitaria de los
huertos familiares, garantizando la
participación activa de las comunidades
del estado.
Promover la participación social de la
comunidad, sobre el autoconsumo de
productos vegetales, ayudando con esto
a la alimentación familiar.
Metodología
Esté proyecto de servicios se realizará en dos
etapas.
En la primera etapa (tuvo una duración
de 4 meses). Donde los huertos familiares
tienen un área total de 60 m2. Cada huerto se
compone de 6 surcos. Cada surco se sembró
con semillas de hortalizas. El huerto familiar
fue acondicionado con riego localizado, y se
cercó el perímetro con malla metálica, para
evitar daños de animales rastreros, se entregó
un azadón y rastillo metálico para las labores
de escarda.
En la segunda etapa (3 meses). Se
establecerá las camas de lombricomposta, con
un área aproximadamente de tres metros, la
cual se alimentará con estiércol de ganado
vacuno.
El cual será composteado durante una
semana para adecuar la composta,
posteriormente se agregará un kilogramo de
lombriz roja californiana, para producir los
fertilizantes orgánicos y agregarlos a los
huertos familiares.
Resultados
Se instalaron un total de 140 huertos familiares
repartidos en 20 comunidades rurales en 9 de
los 11 municipios que conforman el estado de
Aguascalientes, al hacer las visitas y recorridos
de monitoreo en cuanto a instalación,
funcionamiento, producción, detección y
control de plagas y enfermedades. Se les
proporciono una capacitación grupal para la
elaboración de insecticidas caseros para el
control de la misma.
Tabla 1 Huertos Familiares establecidos en el Estado de
Aguascalientes.
Al realizar la segunda etapa de
instalación de camas de lombricomposta, se
detectaron algunas anomalías en algunas de las
comunidades como, el no contar con el espacio
adecuado para la instalación del huerto, falta de
interés y dedicación al cumplimiento de las
necesidades y requerimientos del huerto, la
presencia de roedores que alteran el desarrollo
de los cultivos, así como la falta de agua para
los riegos establecidos. Se tomó la decisión de
realizar la reubicación de huertos en otras
comunidades. Los cuales se muestran a
continuación.
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Agropecuarias 2015
Tabla 2 Reubicación de Huertos Familiares establecidos
en el Estado de Aguascalientes.
Conclusiones y recomendaciones
Con base trabajo realizado se concluye lo
siguiente:
El 93% de los huertos familiares
establecidos en el estado, se logró el objetivo
establecido.
El 7 % no se lograron por la deficiencia
de agua, el descuido en su totalidad del huerto,
por parte de los beneficiarios, y por daños de
ganado vacuno y caprino, por tal motivo, se
están reubicando en otras comunidades del
estado.
Recomendaciones
Se sugiere que al momento de la asignación de
los huertos familiares, se considere lo
siguiente: disponibilidad agua, suelo apropiado
para la siembra y personas comprometidas con
el cuidado y seguimiento del huerto familiar.
Referencias
Agenda21denia. (s.f.). Regidoria d´Agenda 21
Local i Benestar social. . Recuperado el 18 de
10 de 2014, de Integración social:
http://www.agenda21denia.org/docs/A21L_pres
entacion_Huertos_Urbanos.pdf
Esteve, J. A. (05 de 01 de 2010). Premio
conama. Recuperado el 23 de 11 de 2014, de
premio conama:
http://www.premioconama.org/bo/bancorecurso
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Policarpo Espinoza Robles, L. M. (s.f.).
SECRETARIA DE AGRICULTURA,
GANADERIA DESARROLLO RURAL,
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Septiembre 2015 Vol.2 No.4 631-639
Extracción de colágeno a partir de pieles de tilapia
VELARDE-RODRÍGUEZ, María Guadalupe*†, BELTRÁN-ACOSTA, Ana Cristina, PICHARDO-
VELARDE, Jorge Gerardo y AMEZCUA-VEGA, Claudia Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
Colágeno, proteína constituyente de los tejidos
conjuntivos, es la más abundante en los organismos
heterótrofos, tiene como función principal mantener la
estructura de los tejidos, su resistencia y flexibilidad,
resultando de alto valor comercial en industrias
cosméticas, farmacéuticas, biomédicas y de materiales,
por lo cual es conveniente buscar alternativas de
obtención en diferentes organismos, abaratando los
costos de producción sin dejar la calidad del colágeno. En
Sinaloa existen más de 36 piscicultores inscritos al
padrón estatal, cada uno produce una gran cantidad de
desperdicios, originando contaminación después de
extraer el producto de interés (músculo) ; por lo cual en
el presente trabajo se buscó implementar un método de
extracción de colágeno a partir de la piel de tilapia,
estandarizando el método para su posible implementación
en diferentes especies, además de corroborar que el
producto obtenido del proceso es colágeno mediante el
uso de marcadores moleculares comerciales de colágeno
de rata y cerdo en electroforesis SDS-PAGE.
Colágeno, Tilapia, desechos, piel, electroforesis
SDS-PAGE
Abstract
The collagen, a constituent protein from the connective
tissue is the most abundant protein in heterotrophic
organisms, whose main function is to maintain the
structure of tissues, strength and flexibility, resulting in a
high - commercial value into cosmetic, pharmaceutical,
biomedical and materials industries, so it is wise to seek
alternatives to obtain it from different organisms,
lowering production's costs while the quality of collagen
is the same as traditional extraction. In Sinaloa, there are
more than 36 fish farmers enrolled in the state register,
each of them produce a big waste causing pollution
after removing their interest's product (muscle), which
in this paper seeks to implement a method for extracting
collagen from the skin of “tilapia”, standardizing the
method for possible implementation in different species,
in addition to corroborate the product obtained in the
process, using collagen markers from commercial rat and
pig collagen in SDS-PAGE.
Collagen, Tilapia, waste, skin, SDS-PAGE
electrophoresis
Citación: VELARDE-RODRÍGUEZ, María Guadalupe, BELTRÁN-ACOSTA, Ana Cristina, PICHARDO-VELARDE,
Jorge Gerardo y AMEZCUA-VEGA, Claudia. Extracción de colágeno a partir de pieles de tilapia. Revista de
Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 631-639
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
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Introducción
El colágeno es una proteína constituyente de los
tejidos conjuntivos, como la piel, los tendones y
huesos, siendo así la proteína más abundante de
los organismos heterótrofos; está compuesto
por un conjunto de tres cadenas polipeptídicas
(1000 aminoácidos por cadena) agrupadas en
una estructura helicoidal, siendo esta la
responsable de la rigidez y la resistencia de las
fibras. (Prockop y Guzmán, 2002)
La principal función del colágeno es
mantener la estructura de los tejidos y mejorar
la fuerza, resistencia y flexibilidad de los
tejidos. Gracias a estas características, el
colágeno es de gran importancia en el campo de
los materiales biomédicos y biomateriales, así
como en la industria farmacéutica y
cosmética. (Serrano,
2011)
Inicialmente, el colágeno se ha obtenido
principalmente de origen porcino y bovino, sin
embargo se buscan nuevas fuentes de
extracción de la proteína debido al rechazo
generado por las enfermedades bovinas que
pueden pasar a los humanos y las creencias de
carácter religioso. Una fuente que actualmente
se estudia es la piel de pescado, subproducto del
proceso de fileteo, considerado como desecho o
residuo. (Lizarbe,
2001)
Los beneficios del colágeno de pescado
son aprovechados por el potencial de ser más
fácilmente absorbido por la piel humana que el
de cualquier otro animal. Debido a la variedad
de temperaturas y presiones acuáticas en las
cuales viven los peces, el colágeno de pescado
es resistente al daño físico y químico. (Kelly,
2010)
Los piscicultores del país, entre ellos los
de Sinaloa presentan las pieles de pescado
como desecho y debido al desarrollo de
aplicaciones del colágeno, este se ha convertido
en un producto de alta demanda en diferentes
sectores productivos del país.
La presente investigación se diseñó con
la finalidad de brindar un valor agregado a los
desechos de la acuicultura, beneficiando a este
mismo sector y a empresas del giro
cosmetológico y biomédico, además de
colaborar con la reducción de la contaminación
creada por granjas acuícolas.
Metodología a desarrollar
Se realizó una extracción de colágeno
proveniente de piel de tilapia, la cual cumplió
con los estándares de calidad establecidos
(Apariencia brillante, no decolorada, textura
firme y elástica, así como olor característico a
pescado fresco); las tilapias aceptadas fueron
limpiadas y evisceradas. Posteriormente se
realizó la reducción de tamaño de manera
manual de la piel, la cual se lleva a cabo en
cuadros de aproximadamente 1cm x 1cm, esto
con el fin de facilitar el proceso de extracción,
es importante manejarlo con este tipo de corte,
ya que si se tritura, no se obtienen los
resultados de la misma manera en cuanto al
rendimiento.
Terminado la reducción de tamaño se
procede a una decoloración de las pieles,
utilizando como agente blanqueador
hipoclorito de sodio al 0.525% (p/v) con un
tiempo estimado para el proceso de 30 minutos
a temperatura ambiente en relación 1:10 p/v con
la muestra de piel. El resultado es piel sin su
color característico grisáceo y sin
microorganismos gracias al efecto desinfectante
del hipoclorito de sodio, siendo así atractivo
para las industrias de cosméticos y
biomateriales por su color y su inocuidad.
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Posterior al blanqueamiento se realizan
tres lavados con agua destilada a la piel
decolorada, con el fin de eliminar en su
totalidad el hipoclorito de sodio y su posible
interferencia en futuros pasos de extracción.
Continuando con la extracción, se
realizó una hidrólisis enzimática, cuya función
de esta etapa fue eliminar proteínas distintas al
colágeno presente en la piel de pescado, las
cuales se hidrolizan gracias a la acción de las
proteasas de Bacillussubtilis, utilizando el
reactivo comercial de SIGMA P3111-50mL al
3% utilizando buffer Tris-HCl en pH 8.6 con el
fin de brindar estabilidad a las proteasas a lo
largo del proceso. El volumen utilizado de
proteasa es calculado en proporción 1:10 p/v.
La hidrólisis enzimática se realizó por
un tiempo de 2:20 horas a temperatura de 35°C
con oscilación mínima para maximizar el efecto
de las proteasas. Al término de las 2:20 horas se
realizaron tres lavados con agua destilada a la
piel decolorada e hidrolizada, con la intención
de eliminar las proteasas y el producto de estas
en el medio.
Posterior a la hidrólisis se realizó la
solubilización de colágeno en medio ácido,
donde el colágeno presente en la matriz de la
piel se separa completamente de esta. Los
reportes indican al ácido acético como el agente
utilizado para solubilizar el colágeno en
concentraciones cercanas a 0.5M, por lo tanto
se realizó bajo esa concentración durante 300
minutos, a una temperatura de 35°C y en
proporción 1:10 p/v (Nagai and Suzuki 1999;
Wang, et al. 2008; Duan, et al. 2009).
Para realizar una separación entre lo
solubilizado y el residuo, se utilizó una
filtración con papel filtro de poro mediano y
con ayuda de filtros de plástico, además de
eliminar los restos de piel del colágeno en
estado líquido.
Al tener el colágeno en estado líquido se
recomienda una precipitación con una solución
de cloruro de sodio, gracias a las cargas iónicas
que ésta sal proporciona a la proteína. La
precipitación se realizó con NaCl al 12%,
durante 7 horas, a temperatura ambiente y
oscilación suave para evitar que el precipitado
sufriera algún daño, además de eliminar
cualquier interferencia de proteínas en el
colágeno sólido.
Para recuperar íntegramente el colágeno
en estado sólido se utilizó una filtración con
papel filtro de poro mediano y filtros de
plástico, el sólido que se obtuvo como retención
del filtro fue colágeno sólido. Al término de
este proceso el colágeno fue lavado tres veces
con agua destilada con la finalidad de eliminar
cualquier resto de ácido acético y de sales
presentes en el líquido al pasar por el filtro.
El colágeno fue guardado en
refrigeración a 4°C en frascos de cristal
estériles, evitando contaminación de cualquier
tipo.
Estandarización del método de
extracción
Se realizaron dos corridas experimentales de
extracción de colágeno donde se modificaron
diferentes factores, los cuales fueron
temperatura (28, 35 y 40°C), pH (7, 8.6 y 9),
tiempo de blanqueamiento (15, 30 y 60
minutos), hidrólisis enzimática (2, 2:20 y 3
horas; 3%, 6% y 9% enzima), y por último
precipitación salina (15 minutos, 7 y 12 horas).
Las modificaciones a la técnica se encuentran
descritas en el reporte de estadía de Beltrán,
2013.
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Cuantificación de proteínas
Se realizó una cuantificación de proteínas
totales con base al método de Bradford
(Bradford, 1976) realizando una curva
estándar con Seroalbúmina bovina (BSA)
donde la muestra problema fue colágeno sólido,
el cual se disolvió en ácido acético 0.5M y se
cuantificó a 595nm.
El resultado de la cuantificación de
proteínas sirve como indicador para
cuantificación de rendimientos, así como para
revisar el límite de detección en electroforesis
SDS-PAGE con tinción de azul de commassie
Blue R-250.
Análisis microbiológico
Se realizó con base a la Norma Oficial
Mexicana NOM-242-SSA1-2009, Productos y
servicios. Productos de la pesca frescos,
refrigerados, congelados y procesados.
Especificaciones sanitarias y métodos de
prueba. La cual explica cómo preparar y diluir
las muestras para su análisis microbiológico,
para obtener una distribución lo más uniforme
posible de los microorganismos presentes en la
porción de muestra, así como la preparación de
los medios de cultivo para cuantificar bacterias
coliformes en base a la técnica del número más
probable.
Siguiendo con los procedimientos para
verificar la inocuidad del colágeno se realizó el
análisis de histamina, es decir, el grado de
descomposición del colágeno proveniente del
pescado, resultando negativo, aun cuando la
muestra fue almacenada durante tres meses en
refrigeración, por lo cual, puede ser utilizada en
cualquier industria garantizando su
conservación por un periodo igual o menor a
éste.
Verificación de la extracción
Siendo la electroforesis una técnica de
separación de moléculas cargadas por
migración en un campo eléctrico según su peso
molecular, se llevó a cabo la técnica conocida
como SDS- PAGE en condiciones
desnaturalizantes y reductoras según Carrillo,
2013 donde SDS (Dodecilsulfato sódico) es el
detergente aniónico a utilizar y PAGE
(Electroforesis en gel de poliacrilamida) es el
medio donde se realizó, a un valor del 7%(gel
de retención) y 12% (gel de separación).
Se utilizaron dos marcadores de
colágeno comercial los cuales fueron referencia
para verificar que en la técnica de
extracción se obtuvo realmente colágeno, los
cuales son colágeno a partir de piel de cerdo de
SIGMA® (#C9791-10MG) y colágeno a partir
de cola de rata, marca SIGMA® (#C7661-
5MG).
Resultados
a) Extracción de colágeno
Después de realizar el protocolo de extracción
se obtuvo una mezcla proteica de color blanco
perla, de textura gelatinosa, espesa y húmeda,
con olor débil a ácido acético, esto es debido a
que el olor queda impregnado en la muestra tras
varios intentos de lavado, este olor débil no
representa un daño a su composición, por lo
tanto la aplicación industrial es segura.
b) Estandarización del método de
extracción.
Se detectó que siguiendo la metodología
anteriormente descrita en la presente
investigación se lleva a cabo la mejor
extracción, con resultados puros y blancos. El
análisis de dicha detección se realiza a
continuación.
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En el factor “temperatura” oscilando
entre 28, 35 y 40°C, la proteasa es inactivada al
entrar a los 40°C por lo cual no se registró
ningún resultado al término de las dos corridas
experimentales, mientras que la temperatura de
28°C al no estar en condiciones óptimas se
registró un resultado de colágeno inferior a la
mitad obtenido a los 35°C.
Por otro lado, en el factor “tiempo de
blanqueamiento” se registró que pasados los 30
minutos se obtiene el mismo degradado de piel
que en 60 minutos, sin embargo, el degradado a
los 15 minutos es mínimo a comparación con el
tiempo de 30 minutos.
En el factor “tiempo” para hidrólisis
enzimática se ha encontrado una comparación
mínima entre los tiempos 2:20 y 3 horas,
resultando en un incremento de 10% de
proteína total en el tiempo de 3 horas, mientras
que en el tiempo de 2 horas la cantidad de
proteínas totales es de 89% a comparación con
2:20 horas. Mientras que en el factor “% de
enzima” 3, 6 y 9%, el resultado óptimo es el de
6% enzima, sin embargo, utilizando 3% de
enzima se obtiene el 80% del resultado de 6%
por lo cual, se optó por seguir utilizando esta
cantidad por cuestiones de costo.
Siguiendo con la precipitación salina
con el factor “tiempo”, 15 minutos, 7 y 12
horas, se encontró que el resultado a las 7 horas
es óptimo a comparación con el de 15 minutos,
ya que en el tiempo de 15 minutos se cuenta
con el 59% del total, mientras que en el de 12
horas es igual al resultado obtenido a las 7
horas.
c) Cuantificación de proteína
Después de estandarizar el método de
extracción se procedió a la cuantificación de
proteínas totales por el método de Bradford,
obteniendo la curva patrón con Seroalbúmina
bovina.
Tabla 1 Resultados de la cuantificación de proteínas para
la curva patrón por método de Bradford.
Figura 1 Curva patrón de Seroalbúmina
Con base a la curva patrón se utilizó la
ecuación
de la recta para llegar a la concentración de las
muestras, esto es modificando la ecuación de tal
forma que
x= ((YAbsorbancia promedio)-0.4364))/0.1644
La R2 que se obtuvo en la curva patrón
fue de 0.9846 siendo un resultado confiable a
partir de 0.9800.
Por otra parte, la cantidad de proteína
resultante en la muestra de colágeno fue de
0.495mg/mL (tabla 2), siendo una cantidad baja
comparada con otros estudios, los cuales
reportan una cantidad de proteína de
0.7mg/mL (Serrano, 2011; Gómez, 2011;
Torres, 2008).
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Lo cual se puede atribuir al hecho de
que no se trabaja con la misma especie animal;
además que el colágeno presente en las
estructuras animales puede variar según sea la
especie o bien el género del animal.
Tabla 2 Cuantificación de proteínas a muestras de
colágeno en solución ácida. Concentraciones marcadas
son detectables en electroforesis.
Por otro lado, la cuantificación de
rendimiento se realizó de la siguiente manera
con una muestra realizada el 7 Agosto de 2014.
Tabla 3 Cuantificación proteínas totales.
La concentración anterior es en base a
µg/mL, por lo que siguiendo con el análisis de
la muestra:
0.5421 µg en 10µL, por lo tanto en 5mL se
tienen 271.05 µg.
2.71mg en 5mL de muestra.
Tomando en cuenta que por cada 5g de
piel de tilapia se obtienen 2.83g de colágeno
hidrolizado, el producto final será de 76.69mg.
a) Análisis microbiológico.
Al terminar la incubación se procedió a la
lectura de los medios de cultivo, donde cada
muestra y cada dilución se realizan por
triplicado, los resultados del análisis se
muestran a continuación considerando los
índices del Número Más Probable y límites de
confianza al 95% establecidos en la norma
NOM-242-SSA1-2009.
Tabla 4 Resultados microbiológicos
En cambio en la muestra sólida el NMP
es de 0.48 coliformes por gramo de muestra, y
los límites de confianza en el 95% de los casos
varía de 0.05 a 4.4 coliformes por gramo de
producto.
Ambas cantidades se consideran como
aceptables con base a la norma, y no se
consideran como riesgo para la salud del
consumidor.
a) Prueba de histamina a muestras de colágeno.
Con base a la prueba de histamina realizada en
el "Laboratorio Químico Portillo" ubicado en la
ciudad de Mazatlán, Sinaloa, con domicilio en
Zaragoza #1206, depto. 102, colonia centro; se
encontró que la muestra de colágeno líquido no
contiene histamina detectable, ya que está por
debajo de los 0.5 mg/kg y se puede observar en
la Tabla 5.
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Informe de prueba:
Tabla 5 Resultados de Histamina
b) Verificación de la extracción.
Al término de la corrida electroforética se
pueden observar tres bandas por carril en las
muestras y en los marcadores comerciales de
colágeno a partir de rata y de cerdo, de alto
peso molecular (Figura 1).
Los carriles correspondientes a “Rata
Comercial” y “Cerdo Comercial” muestran los
marcadores comerciales de colágeno obtenido
de cerdo y rata mostrando las mismas bandas
por carril entre ambas muestras comerciales.
Figura 2 Electroforesis en gel de SDS
Los carriles correspondientes a las
muestras 1, 2 y 3 fueron muestras extraídas en
diferentes días, por el protocolo establecido en
la presente investigación, las cuales presentan
similitudes en las bandas de ambas muestras
con las de las muestras de colágeno comercial
rata y cerdo.
El carril correspondiente a la
Seroalbúmina bovina se trata de una
concentración conocida para corroborar que la
técnica se realizó de la manera correcta.
Con ayuda del análisis bibliográfico se
hizo una comparación entre bandas y geles de
poliacrilamida correspondientes a colágeno.
Figura 3 Electroforesis SDS-PAGE con colágeno
comercial y muestras de colágeno
En el protocolo de extracción de
colágeno de Torres, et al., (2008) reporta como
resultado en su gel de poliacrilamida, dos
bandas α de alto peso molecular en las bandas
B,C,D,E,F Y G señaladas en la Figura 2, las
cuales son características del colágeno; esta
información concuerda también con la
información del estudio de Serrano (2011).
Anexos
Figura 4 Piel de Tilapia disminuido el tamaño con cortes
de 1x1 aprox.
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Figura 5 Desnaturalización con Bacillus sp.
Figura 6 Precipitación salina y filtración.
Figura 5 Producto extraído.
Agradecimiento
El presente proyecto fue realizado con el
financiamiento y apoyo de la Universidad
Politécnica de Sinaloa.
Agradecemos el apoyo brindado por el
Rector Dr. Leonardo Germán Gandarilla y el
Secretario Académico MC. José Isidro Osuna
López.
Conclusiones
Se logró realizar la extracción de
colágeno a partir de pieles de tilapia de acuerdo
al protocolo de extracción establecido.
Se purificó el extracto obtenido del
protocolo de colágeno, pasando de estado
líquido al sólido por precipitación y filtración.
Se logró la estandarización del método
de extracción en base a la metodología de
extracción establecida.
Se cuantificó la proteína obtenida de las
muestras de extracción de diferentes días, las
cuales presentan una cantidad de proteína baja
en comparación con otros estudios en diferentes
especies, sin embargo, es un método de
transformación no utilizado para el ingreso al
mercado de un subproducto de la acuicultura
que puede ser rentable.
Se realizó un análisis microbiológico en
base a la norma NOM-242-SSA1-2009, en el
cual se controlan las especificaciones sanitarias
y métodos de prueba de subproductos del
pescado donde se consideró en base a los
resultados como un producto no riesgoso para
la salud.
Se corroboró mediante electroforesis la
extracción de colágeno utilizando marcadores
comerciales de colágeno de rata y cerdo, donde
presentan tres bandas que en bibliografía y en
técnica se pueden apreciar de las muestras de la
extracción.
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médicos. Capítulo 4 “El colágeno”. España.
Serrano, GJC. 2011. Estandarización de un
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los residuos de fileteo de tilapia
(Oreochromissp) y cachama
(Piaractusbrachypomus). Universidad Nacional
de Colombia. Colombia.
Lizarbe, M. 1997. El colágeno, ¿un cemento
biológico que mantiene la arquitectura y
plasticidad tisular?. Real academia de ciencias.
España.
Kelly, J. 2010. Beneficios del Colágeno de
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Nagai, T. Suzuki, T. 1999. Extracción de
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Wang, L. An, X. 2008. Extracción y
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Duan, RZJ. 2009. Propiedades del colágeno
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Giraldo, GGA, et al. Capítulo 5: cuantificación
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Universidad del Quindio.
Beltrán, AAC. 2013. Extracción de colágeno a
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Carrillo, SJG. 2013. Evaluación de
Procedimientos de Tinción para el análisis de
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tentáculos de calamar gigante (Dosidicus
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vol. 6, núm. 2. 101-108. Sociedad Mexicana de
Nutrición y Tecnología de Alimentos. México.
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Los Contaminantes Presentes en las Aguas Residuales de la Ciudad de Pachuca y
su Relación con las Actividades Económicas
CRUZ, Ernesto Alonso*†, LÓPEZ, Abelardo, JUÁREZ, Cesar Eduardo y LUCAS, Isacc Misael Universidad de Guanajuato, Campus Celaya-Salvatierra, Celaya, C.P. 38060, Campus Irapuato-Salamca, Irapuato,Gto.
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
Proponer un modelo estadístico que nos permita determinar en
cualquier espacio, ya sea este rural o urbano la relación
existente entre las actividades económicas que se realizan y los
contaminantes que esas actividades descargan en las aguas
residuales, con el propósito de proponer soluciones técnicas que
permitan el correcto tratamiento de las aguas de desecho, así
como políticas públicas que inhiban la aportación de
contaminantes altamente dañinos en ellas.
Contaminantes, aguas residuales, políticas públicas, modelo
estadístico
Abstract
To Propose a statistical model who allows us to determine in
any area either in the countryside or urban the relation that
could be existed between the economic activities that are
carried out in Pachuca city and the different pollutants that
these activities discharge into the waste water system, with the
principle goal to propose a technical solutions, the one who
allows to have a correct treatment of waste water as well as
better public policies, who helps handling these contaminants in
order to try to inhibit the contribution of highly harmful
pollutants in the waste water system.
Pollutants, waste water, public policies, statistical model
Citación: CRUZ, Ernesto Alonso, LÓPEZ, Abelardo, JUÁREZ, Cesar Eduardo y LUCAS, Isacc Misael. Los
Contaminantes Presentes en las Aguas Residuales de la Ciudad de Pachuca y su Relación con las Actividades
Económicas. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 640-646
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CRUZ, Ernesto Alonso, LÓPEZ, Abelardo, JUÁREZ, Cesar Eduardo y
LUCAS, Isacc Misael. Los Contaminantes Presentes en las Aguas Residuales
de la Ciudad de Pachuca y su Relación con las Actividades Económicas.
Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Introducción
Tomar la decisión de tratar las aguas residuales
que se generan en la zonas urbanas o rurales es
sin duda un gran aporte para proteger los
ecosistemas, los recursos naturales y la
subsistencia humana; pero esta decisión no
puede tomarse a la ligera, deben considerarse
un conjunto de aspectos, entre los que destacan
que contaminantes son los que están presentes
en el agua a tratar, que volumen diario se va a
tratar, el nivel de pureza a obtener, en que se va
a utilizar esa agua, con que tecnología se
cuenta; como puede observarse esta decisión va
más allá de querer hacerlo.
Generalmente la caracterización de las
aguas residuales se hace sin tomar en cuenta los
aportadores de las mismas, este análisis
permitirá identificar los contaminantes
específicos que aporta cada actividad
económica al sistema de drenaje o a los cuerpos
de agua, por lo tanto, si existiera daño
ambiental por la presencia de los mismos, se
sabría quien es el causante y tomar las
diligencias necesarias para resarcirlo.
El volumen de aguas residuales que se
generan en una población, así como los tipos de
contaminantes presentes en ellas y sus niveles
de concentración, se encuentran íntimamente
ligados con las actividades económicas y
domésticas que en esos espacios físicos se
llevan a cabo; por ello es importante analizar la
relación que existe entre las unidades
económicas y los tipos de contaminantes
presentes en las aguas residuales, con el fin de
poder tomar medidas preventivas que nos
permitan proteger el recurso hídrico y los
ecosistemas, colaborando de esta manera con la
sustentabilidad ambiental del planeta.
Desarrollo
Metodología
Toma de Muestras: Independientemente del
tipo de muestra a tomar, existen tres factores
que intervienen para tener una muestra
confiable y los cuales son el tipo de envase para
resguardo y transporte, el procedimiento de
recolección y las condiciones de transporte de
la muestra.
Análisis de muestras, Identificación de
Contaminantes y Evaluación de los niveles de
contaminación de las aguas residuales de la
ciudad de Pachuca y su área conurbada.
El muestreo se realizó durante 6 meses
continuos, de julio a diciembre del 2013, al
final de este periodo se promediaron los
resultados obtenidos por tipo de contaminante,
en cada uno de los colectores monitoreados,
con el fin de determinar la existencia de una
relación entre la actividad económica
predominante de la región y el nivel de
contaminación de sus aguas residuales, así
como el tipo de contaminantes presentes en
ellas.
Al momento del muestreo el único
parámetro físico que se pudo determinar fue la
temperatura, debido a la carencia de equipo
para determinar la conductividad; mientras que
la determinación de los parámetros restantes,
estuvo a cargo del Centro de Investigaciones
Químicas de la Universidad Autónoma del
Estado de Hidalgo (CIQ).
Con respecto a la concentración de
contaminantes presentes en las aguas residuales
de la ciudad de Pachuca y su conurbación con
Mineral de la Reforma, la hipótesis central de
este trabajo sostiene que estos exceden los
parámetros establecidos por las Normas
Oficiales Mexicanas.
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de la Ciudad de Pachuca y su Relación con las Actividades Económicas.
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Para comprobar tal suposición,
utilizaremos una herramienta estadística
denominada prueba de hipótesis, la cual está
basada en la afirmación o suposición de un
parámetro, el cual permita explicar el
comportamiento de un proceso económico,
político, físico, biológico, etc., y en la teoría de
la probabilidad, para determinar si la hipótesis
planteada es un enunciado razonable. Dicho
proceso está conformado por cinco pasos, los
cuales se enuncian a continuación. a) Plantear
la hipótesis nula y la hipótesis alternativa
La hipótesis nula para los fines que
persigue este trabajo sustentara que el valor
promedio de cada uno de los parámetros que
determinan el grado de contaminación de las
aguas residuales a evaluar, se encuentran dentro
de los límites establecidos por las Normas
NOM 001 y NOM 002. Mientras la hipótesis
alternativa o del investigador, sostendrá el valor
promedio de contaminantes presentes en las
aguas residuales de la ciudad de Pachuca y su
área conurbada, rebasan por los límites
permitidos por las normas antes mencionadas.
µ≤limites establecidos por las NOMS
µo>imites establecidos por las NOMS
Seleccionar un nivel de significancia
El nivel de significancia es la probabilidad de
rechazar la hipótesis nula cuando esta es
verdadera; para este análisis tomaremos un
valor del 5 %.
Calcular el estadístico de prueba
Dependiendo del número de datos disponibles a
evaluar se elige un tipo de estadístico, el cual
servirá como sustento para aceptar o rechazar la
hipótesis nula, por la cantidad de muestras
tomadas para esta investigación se utilizara una
prueba t de student, debido a que el número de
muestras es menor de 30.
Formular la regla de decisión
La regla de decisión para aceptar o rechazar la
hipótesis nula, dependerá de un valor crítico el
cual delimita las áreas de aceptación o rechazo
de dicha hipótesis.
Tomar una decisión
Por último corresponde tomar la decisión de
aceptar o rechazar la hipótesis nula, en función
del estadístico de prueba.
Para el análisis estadístico se hará uso
del programa SPSS el cual es una herramienta
muy poderosa que nos arrojara resultados
fiables en un tiempo demasiado corto.
Relación existente entre las actividades
económicas y los contaminantes presentes en
las aguas residuales
El volumen de aguas residuales que se generan
en una población, así como los tipos de
contaminantes presentes en ellas y sus niveles
de concentración, se encuentran íntimamente
ligados con las actividades económicas y
domésticas que en esos espacios físicos se
llevan a cabo; por ello es importante analizar la
relación que existe entre las unidades
económicas y los tipos de contaminantes
presentes en las aguas residuales, con el fin de
poder tomar medidas preventivas que nos
permitan proteger el recurso hídrico y los
ecosistemas, colaborando de esta manera con la
sustentabilidad ambiental del planeta.
No todas las actividades económicas
contaminan, por esa razón, para evaluar el nivel
de contaminación del sistema de alcantarillado
de la ciudad y su relación con las actividades
económicas, se tomaron en cuenta aquellas
actividades que al elaborar un bien o al realizar
un servicio.
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Utilicen, generen o desechen, alguna
sustancia, partícula o gas que altere gravemente
las características físicas, químicas y biológicas
del agua.
Para realizar un ejercicio de correlación
se necesitan por lo menos dos variables, donde
una de ellas sea la variable dependiente y la otra
u otras sean las variables independientes, para
los fines que persigue esta investigación, se
consideraran como variables dependientes los
valores mensuales de los parámetros de
contaminación muestreados por colector (y) y
como variables independientes tomaremos cada
una de las unidades económicas del mismo tipo
que descargan sus aguas residuales en dichos
colectores(x).
La correlación va a determinar la
relación causa efecto entre dos variables, es
decir, la alteración que la variable
independiente va a provocar en la variable
dependiente, se medirá dicha correlación a
través del coeficiente r de Pearson. El cual
puede tomar cualquier valor entre -1 y 1,
interpretándose dichos resultados como lo
muestra la grafica siguiente.
Grafica 1 Criterios para evaluar la correlación de
variables en una regresión lineal
Resultados y discusiones
Muestreo: Para determinar los tipos de
contaminantes presentes en las aguas residuales
de la ciudad, así como sus características, fue
necesario realizar un muestreo de dichas aguas,
para lo cual se tomó en cuenta como lugar de
muestreo cada uno de los colectores de la
ciudad, un tipo de muestra, el tipo de envase en
el cual debía ser guardada la muestra y las
condiciones de su transporte, además de una
hora determinada. Todo en estricto apego a lo
establecido en el manual de operación de
plantas de tratamiento de aguas residuales del
Centro Mexicano de Capacitación y
Saneamiento, A.C. Dependiente de la
CONAGUA.
Caracterización y concentración de
contaminantes
Las tablas 1.a., y 1.b., muestran los
contaminantes que se pudieron detectar en las
aguas residuales analizadas y cuyos parámetros
fueron significativos, cabe aclarar que se
descartó aquellos contaminantes cuya
concentración es efímera y se encuentra dentro
de los límites permitidos por las normas NOM-
001-ECOL 1996 y NOM-002-ECOL1996.
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Tabla 1 Promedio Semestral de Contaminantes químicos
y físicos en embalses naturales y artificiales
(concentración en mg/l)
Las ciudades son las mayores
consumidoras de energía eléctrica, agua y
recursos naturales, de igual manera son las
mayores generadoras de desechos sólidos y
aguas residuales. El impacto ambiental de los
contaminantes generados en ellas, rebasan su
demarcación territorial, ya que viajan a través
del aire y los cuerpos de agua, alterando los
ecosistemas con los que tienen contacto, por
ello lo que pareciera un problema de índole
local se convierte en un problema regional y
mundial
Tabla 2 Promedio Semestral de Contaminantes químicos
y físicos en embalses naturales y artificiales
(concentración en mg/l)
Relación entre las actividades económicas y
los contaminantes
La dinámica económica de las ciudades afecta
de manera directa la sustentabilidad ambiental
de las localidades o municipios que se
encuentra en su entorno, por ejemplo la ciudad
de Pachuca para satisfacer sus necesidades de
dotación de agua potable a sus habitantes y a
sus actividades económicas, extrae el vital
líquido de los acuíferos que se encuentran
ubicados a lo largo de la carretera México-
Pachuca, para después desechar a través del río
de las avenidas las aguas generadas en dicha
ciudad.
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Como se puede observar existe una
utilización inconsciente de los recursos hídricos
ya que se explotan sin resarcir los daños
ocasionados a los ecosistemas o estos recursos
o sus Fuentes.
Tabla 3 Correlación entre unidades económicas y
contaminantes
De las 12 actividades económicas
seleccionadas, tres de ellas pueden considerarse
las que más contaminan, y las cuales son la
industria, los hoteles y los hospitales.
La industria influye de manera
importante en la presencia de DBO, DQO, SST,
SSed y GyA; mientras los hoteles aportan
cantidades importantes de DBO, DQO y SST;
por último los hospitales contribuyen en la
presencia de GyA, NT y PT.
El número de industrias establecido en
la zona de estudio es pequeño pero sin embargo
su aportación de contaminantes es importante,
esta actividad se encuentra asentada dentro de
las cuencas de aportación de los colectores 5 de
Mayo y Reforma, los cuales presentaron altos
niveles DBO, DQO, SST, GyA Y SSed.
Agradecimiento
Este trabajo se llevó a cabo gracias al apoyo
económico de la Universidad Tecnológica de la
Zona Metropolitana del Valle de México y al
apoyo Técnico del Cento de Investigaciones
Químicas de la Universidad Autónoma del
Estado de Hidalgo
Conclusiones
Las ciudades centrales como Pachuca producen
una gran cantidad de desechos, debido a que sus
actividades económicas están destinadas a
satisfacer las necesidades de consumo no sólo
de sus pobladores, sino también de los
municipios que se encuentran dentro de su zona
de influencia.
Sin duda alguna la sustentabilidad
ambiental en materia de Aguas Residuales de
las ciudades, debe ser evaluada tomando en
cuenta la infraestructura de alcantarillado y
saneamiento con la que cuenten estas, así como
su estricto apego a la normatividad y la sanción
Los contaminantes que se generan en los
centros urbanos están íntimamente ligados con
el tipo de insumos, procesos y productos de las
actividades económicas que se realizan dentro
de su territorio (industria, comercio, agricultura
y servicios), así como por las actividades
domésticas (elaboración de alimentos, limpieza
de hogar, higiene personal), el número de
habitantes y de unidades económicas existentes,
además de la movilidad de personas que acuden
a trabajar a dichos centros o en busca de bien o
servicio que ahí se ofrece.
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No se pueden emitir políticas públicas
en materia ambiental si previamente no existe
un estudio técnico que determine las zonas
afectadas, los tipos de contaminantes, sus
niveles de contaminación, las fuentes de
generación, así como las posibles soluciones y
su impacto al ambiente o al ser humano. (Que
sustente las acciones a tomar)
Referencias
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Impacto Ambiental, Ed. Mc Graw Hill, España,
1998
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Edición 2007
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de los recursos hídricos, UNAM-COLMEX-
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Mc Graw Hill, Colombia 2000.
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York, Manual de tratamiento de aguas negras,
Editorial Limusa, 2006.
Enger y Smith, Ciencia Ambiental: Un estudio
de interrelaciones, Mc Graw Hill, China 2006
Jiménez Cisneros Blanca Elena, La
contaminación ambiental en México: causas,
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Ingenieros Ambientales-Instituto de Ingeniería
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Kiely Gerard, Ingeniería Ambiental,
Fundamentos, entornos, tecnologías y sistemas
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N. F. Gray, Calidad del agua potable:
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España 1994
S. Foster y otros. Protección de la calidad del
agua subterránea. Guía para empresas de agua,
autoridades municipales y agencias
ambientales. Banco Mundial. Año 2003
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Metodo de tipificación de la curva de crecimiento del cuye raza andina con el
modelo logistico
MARTÍNEZ-GONZÁLEZ, Sergio*†, PEÑA-PARRA, Bladimir, MORENO-FLORES, Luis Antonio y
MACÍAS-CORONEL, Humberto Unidad Académica de Medicina Veterinaria Y Zootecnia, Universidad Autónoma de Nayarit, México. Carretera de cuota
Chapalilla-Compostela KM 3.5, Compostela, Nayarit, México. C.P. 63700.
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
Para la tipificación de la curva de crecimiento primero se
midió el peso desde el nacimiento hasta el sacrificio de
50 Cuyes, datos necesarios en la fórmula del modelo
logístico. Se utiliza Microsoft Excel para graficar la
curva de tendencia y restablecer el coeficiente de
determinación que dará con cada movimiento de los
factores A, K y B; la exactitud del modelo,
posteriormente se confirma los factores del modelo con
un software Curve Expert versión 1.6 y por último se
realiza una prueba estadística de ANOVA
Unidireccional, para verificar que los modelos sean
estadísticamente sin diferencias. Se tipifico una curva de
crecimiento para cuyes raza andina, adaptada a la región
de estudio con una dieta preestablecida; no se encontró
diferencias estadísticas entre el modelo logístico respecto
a los datos reales. Este modelo puede predecir la
ganancia de peso en forma confiable, a lo largo de la vida
del cuye en producción.
Biomodelación, modelo, producción animal,
nacimiento, destete, sacrificio, minitab, excel, curve
expert.
Abstract
For the characterization of the growth curve first weight
was measured from birth to slaughter 50 Cuyes data
needed in the formulates of the logistic model. Microsoft
Excel is used to plot the trend curve and return
coefficient of determination given with each movement
of factors A, K and B; the accuracy of the model, then
the model with factors Curve Expert 1.6 software version
is confirmed and finally a One Way ANOVA statistical
test is performed to verify that the models are statistically
no difference. A growth curve for Andean guinea pigs
breed, adapted to the study region with a prescribed diet
is typified; no statistical difference between the logistic
model from the actual data found. This model can predict
weight gain reliably, over the life of production cuye.
Biomodeling, pattern, animal production, birth,
weaning, sacrifice, Minitab, Excel, curve expert.
Citación: MARTÍNEZ-GONZÁLEZ, Sergio, PEÑA-PARRA, Bladimir, MORENO-FLORES, Luis Antonio y
MACÍAS-CORONEL, Humberto. Metodo de tipificación de la curva de crecimiento del cuye raza andina con el
modelo logistico. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 647-653
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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tipificación de la curva de crecimiento del cuye raza andina con el modelo
logistico. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Introducción
El crecimiento animal puede ser replicado por
medio del uso de funciones matemáticas, que
predicen la evolución del peso vivo a través del
tiempo, estas permiten hacer evaluaciones sobre
el nivel de producción en la explotaciones
ganaderas, pudiendo clasificar de forma sencilla
la productividad de una raza específica para una
zona determinada (Parks, 1982).
Los diversos modelos matemáticos
sigmoideos modelan tanto el crecimiento
poblacional como el individual (Noguera et al.,
2008), el modelo logístico y el de Von
Bertalanffy, entre otros, pertenecen a la familia
de ecuaciones que pueden ser desglosadas en la
función de
Richards (Richards, 1959), y son
frecuentemente usadas para el ajuste de curvas
de crecimiento individual en el campo
biológico (García, 2005).
Los modelos Gompertz, Logístico,
Richards, Bertalanffy y Brody son las funciones
de crecimiento más frecuentemente utilizadas
para describir el crecimiento de plantas
animales y órganos. Estos modelos presentan
tres parámetros con interpretación biológica y
uno definido como constante matemática. El
parámetro “A” corresponde al peso asintótico o
peso adulto, representa la estimativa del peso a
la madurez. El parámetro “K” corresponde al
índice de madurez o a la estimativa de
precocidad de madurez (Nobre et al., 1987).
Cuanto mayor sea el valor de este parámetro
más precoz es el animal y viceversa (Brown et
al., 1976).
Formula modelo logístico:
La fórmula del modelo logístico
considera estos factores con la siguiente
denominación: El parámetro “A” corresponde
al peso asintótico o peso adulto, representa la
estimativa del peso a la madurez. El parámetro
“K” Corresponde al índice de madurez o a la
estimativa de precocidad de madurez. Cuando
mayor sea el valor de este parámetro más
precoz es el animal y viceversa. El parámetro
“B” es denominado parámetro de integración y
no posee significado biológico. El parámetro
“x” corresponde a la variable independiente
Tiempo expresado en x unidad de tiempo (días,
semanas, meses etc). El parámetro “y” es el
peso cuando “x” tiende a un valor finito.
La existencia de variedades de razas de
cuyes enfocadas a diversos factores productivos
como rápida ganancia de peso o mayor número
de crías por parto, entre otras, aunado a la
demanda creciente a nivel internacional de la
carne de cuye, justifica ampliamente la
tipificación de su ecuación de crecimiento, de
tipo logístico así como la previa determinación
de los factores productivos del modelo sobre el
Cuye Raza Andina (Solari, 2010).
En trabajos con cuyes se reporta el
número promedio de crías vivas y destetadas
por parto fue de 3.46±1.4 y 2.51±1.29
respectivamente. En cuanto al peso al
nacimiento y el peso al destete promedio de
86.7±21.6 g y 167.9±24.6 g respectivamente.
Los promedios encontrados para peso vivo,
peso en canal y rendimiento en canal para
machos de 5 meses sin ayunas fueron 955±106
g, 420±54 g y 43.98±3 % (Xicohtencatl et al.,
2013).
En cambio Chauca (1997) encontró que
el peso al nacimiento y peso al destete de
121±2.4 g y 310±6.53 g respectivamente. Por
su parte Apráez-Guerrero et al., (2009)
reportaron que el peso promedio al nacimiento
y al destete de 130.28±12.73 g y 259.69±14.46.
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Material y métodos
Las mediciones de los cuyes se llevaron a cabo
en la granja de la Escuela Secundaria Técnica
No. 2 SEPEN, ubicada en el Municipio de
Xalisco, Nayarit, México. La granja cuenta con
100 vientres de raza andina (entre el primer y
4to parto) cuye de raza andina con empadre
continuo postpartum en posas de block de jal y
piso de cemento; alimentadas al libre acceso
con alimento peletizado (con 18 % de proteína
cruda, con forraje Tanzania con un porcentaje
de proteína cruda de 4.64 % cultivado en la
granja, desechos de naranja obtenidos de
negocios que venden jugos del mercado vecino
y agua.
Para la tipificación de la curva de
crecimiento primeramente se midió el peso al
nacimiento de 50 cuyes y en los días siguientes
hasta el sacrificio, como se observa en la Tabla
1. Los datos fueron normalizados promediados
para reducir el error experimental.
Tabla 1 Pesos del cuye andino por día.
Determinado los parámetros iniciales
del modelo logístico A, K y B, el parámetro K,
que en este caso K = 6.19 y el logaritmo natural
de la pendiente dará el valor inicial de la
constante de integración B, que en este caso B=
1.82.
Een el caso de la constante de
integración siempre utilizaremos valores muy
pequeños (fracciones menores a 1) e incluso
pueden ser negativos.
Estos valores se usaran en la formula del
modelo logístico de manera fija variando
únicamente el valor de “x” (días) para
determinar los datos modelados y
posteriormente determinar su coeficiente de
determinación y error estándar. Si el modelo no
fuera el adecuado ajustaremos de nuevo los
factores y recalcularemos de nuevo los valores
de exactitud y así sucesivamente.
Para facilitar esta labor se utiliza
Microsoft Excel para graficar la curva de
tendencia y restablecer el coeficiente de
determinación que dará con cada movimiento
de los factores A, K y B; la exactitud del
modelo, posteriormente se confirma los factores
del modelo con un software Curve Expert
versión 1.6 y por último se realiza una prueba
estadística de ANOVA Unidireccional, para
verificar que los modelos sean estadísticamente
sin diferencias.
Graficas donde se obtiene la proyección
de los valores modelados con los factores
calculados inicialmente.
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Tabla 2 Datos Modelados vs Reales
Grafica 1 Modelo logístico inicial vs Real
Se puede observar una mejoría del
modelo el cual ya tiene una exactitud de 60%
sobre el modelo de datos reales.
En esta primera aproximación se puede
determinar un modelo muy inexacto y debemos
que realizar ajustes en cuanto a la pendiente y
constante de integración lo primero sería ajustar
la constante e integración a un valor fracción
menor a uno.
Con solo ajustar el factor de integración
se obtiene un buen ajuste ahora ese mismo
factor se baja a 0.0445.
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Y como último paso se ajusta el factor K
o precocidad de crecimiento (pendiente) pasara
de K=6.19 a K =9.45 observe el ajuste que
origina y su correspondiente coeficiente de
determinación que arroja.
Con esta aproximación se termina de
ajustar el modelo, y se procede a comprobar
estos factores del modelo con el software curve
expert 1.4 obteniendo los siguientes resultados:
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Se obtiene un coeficiente de correlación
0.9946 y un error estándar de 36.85 indicando
que los cálculos son válidos y con un excelente
nivel de exactitud.
Ahora se procede a aplicar un análisis
de varianza entre grupos de datos: reales y del
modelo, para determinar si existen diferencias o
estadísticamente son iguales con un porcentaje
de alpha al 5%; esta prueba de ANOVA
unidireccional se realiza con el paquete
estadístico Minitab 16, que arroja los siguiente
resultados: (P>0.5) no encontrando diferencias
entre los dos modelos.
Resultados de la corrida en Minitab
ANOVA unidireccional: PESO REAL, PESO
MODELADO LOGISTICO
Fuente GL SC MC F P
Factor 1 223 223 0.00 0.962
Error 14 1301056 92933
Total 15 1301279
S= 304.8 R-cuad.= 0.02%
R-cuad.(ajustado) = 0.00%
Nivel N Media Dsv.Est.
PESO REAL 8 346.7 303.7
PESO M LOG. 8 339.2 306.0
ICs de 95% individuales para la media basados
en Desv.Est. agrupada.
Agrupar información utilizando el
método de Tukey:
N Media Agrupación
PESO REAL 8 346.7 A
PESO M LOG. 8 339.2 A
Las medias que no comparten una letra
son significativamente diferentes.
Agrupar información utilizando el
método de Tukey
N Media Agrupación
PESO REAL 8 346.7 A
PESO M LOG. 8 339.2 A
Las medias que no comparten una letra
son significativamente diferentes.
Resultados
Se encontró un promedio de peso al nacimiento
de cuyes de raza andina de 88.27 g y a los 150
días de 950 g. Datos que concuerdan con
trabajos donde se reporta el peso al nacimiento
promedio de 86.7±21.6 g y el peso vivo para
machos de 5 meses sin ayunas de 955±106 g
(Xicohtencatl et al., 2013). Los cuyes
mejorados alcanzan a los 4 meses de edad, el
peso entre 1.2 a 1.5 kg se puede superar estos
valores con un mayor grado de mejoramiento
genético (Solari, 2010).
Se tipifico una curva de crecimiento
para cuyes raza andina, adaptada a la región de
estudio con una dieta preestablecida; no se
encontró diferencias estadísticas entre el
modelo logístico respecto a los datos reales.
Este modelo puede predecir la ganancia de peso
en forma confiable, a lo largo de la vida del
cuye en producción, la fórmula del modelo
seria:
Formula modelo logístico tipificado:
Donde la variable independiente “x”
serán los días de vida del cuye, la variable
dependiente “y” captara el peso del cuye para
“x” días de vida, este modelo es 99.37 exacto
respecto al comportamiento patrón de
crecimiento real. Validado con prueba
estadística sin encontrar diferencias
significativas con un alpha = 0.05 obteniendo
un valor p = 0.962.
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MARTÍNEZ-GONZÁLEZ, Sergio, PEÑA-PARRA, Bladimir, MORENO-
FLORES, Luis Antonio y MACÍAS-CORONEL, Humberto. Metodo de
tipificación de la curva de crecimiento del cuye raza andina con el modelo
logistico. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Este modelo podría responder diversas
interrogantes como lo son:
¿Cuál es el peso al momento de nacer el cuye?
¿Cuál es el peso al destete?
¿Cuál es el peso del cuye a los 60 días?
¿Después de cuantos días su peso será de 500
gramos?
¿Cuál es el incremento de peso del cuye entre
los 30 y 60 días? Etc.
Conclusión
Se tipifico una curva de crecimiento para cuyes
raza andina, adaptada a la región de estudio con
una dieta preestablecida; no se encontró
diferencias estadísticas entre el modelo
logístico respecto a los datos reales. Este
modelo puede predecir la ganancia de peso en
forma confiable, a lo largo de la vida del cuye
en producción.
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654
Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 654-663
Incidencia de Proyecto PRODEP en el Programa Educativo de Agricultura
Sustentable y Protegida de la UTSOE
LÓPEZ-RAMÍREZ, M. E.*†, RODRÍGUEZ-SÁNCHEZ, M., ESPINOZA-ZAMORA, J. y VARGAS-
ESPINOZA, E. Universidad Tecnologica del Suroeste de Guanajuato, carretera Valle-Huanimaro Km. 1.2, Sin Colonia, Cp. 38400,
Tel:(456) 643 7180.
Recibido 3 de Julio, 2015; Aceptado 25 de Septiembre, 2015
Resumen
Este trabajo presenta la manera en que un proyecto financiado
por el Programa de Mejoramiento del Profesorado en México
(PRODEP) incide a su vez, en el Programa Educativo de
Agricultura Sustentable y Protegida a través de la rehabilitación
de un invernadero y el establecimiento de un sistema de
producción orgánica de pepino persa (Cucumis sativus L.) en
alta densidad bajo condiciones de invernadero en la
Universidad Tecnológica del Suroeste de Guanajuato (UTSOE).
La colaboración entre distintos Cuerpos Académicos permitió
la generación de conocimiento y la obtención de productos
académicos que inciden directamente en el fortalecimiento de
los Cuerpos Académicos y de los Programas Educativos de
Agricultura Sustentable y Protegida. El contar con un
invernadero habilitado de 720 m2, permitió realizar prácticas e
investigación referente a este sistema de producción agrícola
protegido, a la vez que la generación de conocimiento fue
trasferida a productores de pepino de la región.
PRODEP, Productos académicos, incidencia.
Abstract
This paper presents how a project funded by the a Mexican
program called “Programa de Mejoramiento del Profesorado en
México (PRODEP) incident in turn, in the Educational Program
for Sustainable Agriculture and protected trough the
rehabilitation of a greenhouse and the establishment of a system
of organic production of persian cucumber (Cucumis sativus L.)
in high density conditions at the greenhouse at the Universidad
Tecnológica del Suroeste de Guanajuato (UTSOE). The
collaboration between various academic bodies allowed the
generation of knowledge and obtaining academic products that
directly affected the strengthening of the Academic Bodies and
also the Educational Programs of Sustainable Agriculture and
Protected. Having 720 m2 greenhouse enabled, allowed
internships and research regarding this protected agricultural
production system, as well as the generation of knowledge,
which was transferred to cucumber growers in the zone.
PRODEP, Academic Products, incidence
Citación: LÓPEZ-RAMÍREZ, M. E., RODRÍGUEZ-SÁNCHEZ, M., ESPINOZA-ZAMORA, J. y VARGAS-
ESPINOZA, E. Incidencia de Proyecto PRODEP en el Programa Educativo de Agricultura Sustentable y Protegida
de la UTSOE. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015, 2-4: 654-663
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia
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en el Programa Educativo de Agricultura Sustentable y Protegida de la
UTSOE. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Introducción
La Universidad Tecnológica del Suroeste de
Guanajuato (UTSOE) es una Institución
Educativa que actualmente cuenta con 8
Cuerpos Académicos (CA), 10 Programas
Educativos (PE) de nivel de Técnico Superior
Universitario y 8 de Ingeniería, en los cuales
constantemente se impulsa el crecimiento a
través de diversas estrategias como el Programa
Integral de Mejoramiento Institucional (PIFI)
que permite la participación en diversas
convocatorias entre las que destacan las del
Programa de Mejoramiento del profesorado
(UTSOE, 2015).
Debido a que la Universidad se
encuentra en una zona que tiene como principal
actividad la agricultura, resulta prioritario darle
auge al PE de Agricultura Sustentable y
Protegida (ASyP) ofertado recientemente por la
Universidad, para atender la necesidad de
ingenieros que contribuyan al desarrollo
sustentable del sector agrícola principalmente
en la región suroeste del Estado de Guanajuato,
zona de influencia de la UTSOE. El
planteamiento de la problemática a atender se
presentó desde varias perspectivas que van de la
rehabilitación de un invernadero existente que
estaba en desuso con sus sistemas en mal estado
y el reconocimiento de la importancia de contar
con espacios, infraestructura y equipamiento
necesarios tanto para la investigación y
desarrollo tecnológico por parte de los Cuerpos
Académicos, y del impacto de la rehabilitación
del invernaderos en los alumnos, al contribuir
esto en la formación de Técnicos Superior
Universitarios e Ingenieros en Agricultura
Sustentable y Protegida a través de la
realización de diversas prácticas de manejo de
cultivos y de invernaderos.
Esta inquietud dio origen al proyecto
para el Establecimiento del sistema de
producción orgánico de “Pepino Persa”
(Cucumis sativus L.) en esquema de alta
densidad bajo condiciones de invernadero, que
fue financiado por el PRODEP y que da origen
al presente documento. Por otra parte, la
pretensión de abordar en un futuro próximo la
problemática detectada en la región, que da
cuenta de varios invernaderos abandonados por
sus propietarios debido a que no tienen apoyo
técnico ni seguimiento adecuado, da la pauta
para considerar la pertinencia del proyecto
mencionado, ya que pretende además; que los
alumnos y académicos adquieran las
competencias necesarias para que la
Universidad pueda brindar apoyo a productores
que ya cuentan con invernaderos y que
requieren soporte y seguimiento técnico, y
contribuir de esta manera a que tengan mayores
posibilidades de éxito en el manejo de los
mismos. Para considerar lo apropiado del
cultivo a establecer no solo se tomó en cuenta
que actualmente en México la producción
orgánica de pepino ha alcanzado tasas de
crecimiento por arriba del 30% (López, 2008)
sino que además, es notable en el Municipio de
Valle de Santiago, Gto. (Localidad en el Estado
de Guanajuato donde se ubica la UTSOE), la
presencia de dos Sociedades Productoras
Rurales que agrupan a los productores agrícolas
que cultivan pepino en la región, jugando un
papel muy importante en la comercialización
como complemento vital de la actividad
primaria. Una de estas sociedades es La
Integradora del Bajío (INTEBAG) surge como
una necesidad de organización, con la intención
de consolidar riesgos y beneficios entre
productores de la zona, buscando de esta forma
obtener mejores resultados en el mercado de
pepino.
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La existencia en el estado de Guanajuato
de 56 socios productivos en la Integradora del
Bajío con una generación de aproximadamente
700 empleos, los cuales trabajan un paquete
tecnológico basado en la producción orgánica y
protegida del pepino persa, además el
rendimiento en la producción orgánica de
pepino en los Invernaderos LEGOMO, (socios
de la Integradora del Bajío), que es de 100
ton/ha., para un ciclo largo, lleva a que se
obtengan productos diferenciados para el
mercado de productos orgánicos que están
dispuestos a pagar el precio de este tipo de
productos.
Por tal motivo, además de pretender
validar una mayor eficiencia en la
productividad en los sistemas de producción de
pepino cultivado en alta densidad y compartir
los resultados con los productores, con el
proyecto financiado se pretendió en su
momento, incrementar la productividad
académica de los Cuerpos Académicos de la
UTSOE particularmente los de Manejo
Poscosecha de Productos Agroindustriales y el
CA de Mantenimiento y procesos Industriales,
y a la vez fortalecer el PE de Agricultura
Sustentable y Protegida, a través de la
habilitación del invernadero para la realización
de prácticas por los alumnos e investigación y
desarrollo de nuevas tecnologías que puedan ser
trasferidas por los profesores.
Materiales y Métodos
Para el desarrollo del proyecto se siguieron
varias metodologías. En todo momento se
trabajó con la herramienta de Investigación en
la Acción y metodología participativa en
esquema de trabajo multidisciplinario.
El trabajo inherente al proyecto se
dividió en diferentes etapas:
Etapa I. Diagnóstico y rehabilitación del
Invernadero
Etapa II Establecimiento y manejo del cultivo
Etapa III Trasferencia de Tecnología
Etapa IV Generación de Productos académicos
(en paralelo a otras etapas).
Etapa I. Diagnóstico y rehabilitación del
Invernadero
Las fases previas al establecimiento del cultivo
comprendieron: Integración del equipo de
trabajo, diagnóstico de las condiciones del
invernadero, gestiones para la habilitación,
limpieza del invernadero, rehabilitación de
estructura del invernadero, colocación de
cubierta plática, preparación del suelo,
instalación del sistema de riego, instalación del
sistema eléctrico, instalación del sistema de
control de apertura y cierre de ventanas y
apertura de una zanja para evitar entrada de
agua de lluvia. Un alumno de TSU en
Mantenimiento área Industrial de la UTSOE y
un Alumno de Maestría en Ingeniería del
Instituto Tecnológico de Querétaro, realizaron
su proyecto para titulación y obtención de grado
respectivamente.
Etapa II Establecimiento y manejo del
cultivo
El proyecto se desarrolló en el Invernadero Uno
de la Universidad Tecnológica del Suroeste del
Estado de Guanajuato y en las Instalaciones de
Invernaderos LEGOMO.
La preparación del terreno consistió en
un doble paso de arado con yunta de caballos y
la preparación de las camas.
El material vegetal empleado fue
semillas de Pepino Persa (Cucumis sativus L.),
variedad Katrina F1.
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Las plántulas fueron producidas en los
Invernaderos LEGOMO, en charolas de 28
cavidades empleando Peat moss y vermiculita
como sustrato.
Una vez obtenida la plántula y
preparadas las camas, se realizó el trasplante a
doble hilera en camas acolchadas de 70 cm de
ancho y 33 m de largo con 50 cm. de separación
entre camas.
El cultivo fue establecido
completamente en sistema orgánico, desde la
producción de plántula y el tratamiento de
sanidad del suelo, hasta crecimiento y
fructificación. Se suministraron agua y
nutrientes por medio del sistema de riego a una
razón promedio de 900 ml/planta /día de
solución nutritiva orgánica atendiendo los
requerimientos de fertilización del pepino persa
que se muestran en la tabla 1, referente a los
principales elementos nutritivos.
Tabla 1 Requerimientos de nutrientes del cultivo de
Pepino Persa, Fuente: Invernaderos LEGOMO
El factor evaluado fue la densidad de
siembra con tres tratamientos: T35 = 2.8
plantas/m2, T30 =3.3 plantas /m2 y T20 =5
plantas/m2. Los niveles evaluados fueron
denominados semilla convencional (C) y
semilla orgánica (O), correspondiendo la letra C
a aquella semilla que se comercializa para
producción convencional pero que puede ser
empleada en producción orgánica, aun cuando
su procedencia no lo sea del todo y la letra O a
la semilla completamente orgánica desde su
producción.
Se establecieron seis lotes
experimentales de 35 plantas cada uno
quedando como sigue y de acuerdo al
tratamiento: T35O y T35C, T30O y T30C y
T20O y T20C donde 35, 30 y 20 representan
los centímetros de separación entre planta y
planta respectivamente para cada una de las
densidades de siembra. En la superficie restante
del Invernadero fue establecido pepino a una
densidad convencional equivalent3.3 plantas
/m2.
Las variables de respuesta fueron altura
de la planta, peso del fruto y cantidad de frutos.
Para determinar el peso y el número de frutos,
se tomaron al azar cinco muestras de cada lote
durante dos meses una vez iniciada la
fructificación con intervalos de tiempo de 3 días
entre corte y corte, mientras que la altura se
midió con intervalos de 7 días.
Para obtener productos de primera
calidad, se procuró atender los lineamientos del
SENASICA (Servicio Nacional de Sanidad
Inocuidad y Calidad Agroalimentaria) que
consiste en lo siguiente: inspección perimetral,
limpieza de las instalaciones, aplicación de
productos orgánicos, preparación de
desinfectantes, revisión de instalaciones
sanitarias, inspección y desinfección de
trasporte de cosecha, inspección de cosecha:
verificación y seguimiento al cumplimiento de
especificaciones de corte de pepino y
capacitación, y; seguimiento operativo al
cumplimiento de Buenas Prácticas Agrícolas
(SENASICA 2013). El producto cosechado
debe cumplir con las especificaciones físicas de
un producto de primera calidad (diámetro de
frutos no superior a 4 cm., largo mínimo de los
pepinos 14 cm., peso máximo 100 gramos, sin
curvaturas o deformaciones, libre de suciedad o
lodo, sin lavar y sin presencia de plagas o de
daños por plaga), además de comprobar el
seguimiento a los lineamientos de la
SENASICA.
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Los lineamientos fueron implementados
por Profesores y alumnos involucrados en
proyecto, y verificados por personal de
Invernaderos LEGOMO, que en todo momento
acompañaron y que sin ser un organismo
verificador, apoyaron para el establecimiento de
los mismos, toda vez que los respalda la
Certificación como productores orgánicos de
Pepino Persa y gestionaron ante la integradora
para la evaluación de la calidad en el entendido
el invernadero no está certificado para la
producción orgánica y que este proyecto no
tuvo como objetivo la Certificación.
Cuatro muestras de producto así
atendido, fueron enviadas a la integradora para
su evaluación.
En general las fases comprendidas para
este etapa fueron: preparación de las camas se
siembra, producción de plántula de pepino,
trasplante de plántula en el invernadero,
tutoreo, eliminación de brotes iniciales,
fertirriego, manejo y control de plagas, malezas
y enfermedades, cosecha, estimación de
rendimiento, calidad y finalmente terminado el
ciclo del pepino se retiró la planta y se canalizo
para elaboración de vermicomposta.
Etapa III Trasferencia de Tecnología
Se realizó un taller de trasferencia de tecnología
“Producción de Pepino Persa en Invernadero”,
dirigido para productores y alumnos, en el
marco de las actividades de la Semana Nacional
de Ciencia y Tecnología realizadas por la
Universidad. Además, el proyecto se presentó
en el Foro “Tianguis de la Ciencia 2014” en el
marco de la Jornada de divulgación de Ciencia
y Tecnología del Estado de Guanajuato.
Los resultados y las experiencias
obtenidas fueron compartidos con los
productores de Invernaderos LEGOMO y de la
región.
Etapa V Generación de Productos
académicos
Se realizaron productos académicos (manuales
y trípticos para divulgación)
Resultados y Discusión.
Etapa I. Diagnóstico y rehabilitación del
Invernadero
El diagnóstico presentó un invernadero en
malas condiciones, con el total de los sistemas
inhabilitados o inexistentes.
Como productos de gestión se
obtuvieron los siguientes: Invernaderos
LEGOMO apoyó con capacitación técnica para
colocación del plástico, el CA de Mecánica
apoyó con material y herramienta, se obtuvo
apoyo de alumnos de servicio social, se
realizaron las compras a tiempo. Se integró un
equipo base de 7 personas del PE de
Mantenimiento, 6 alumnos y un Profesor del
CA de Mantenimiento, tres profesores del CA
de Manejo Poscosecha y un profesor de CA de
Mecánica, así como un grupo de 6 jóvenes de
los PE de ASYP y de Procesos Alimentarios.
Derivado de la limpieza, se contó con
invernadero libre de maleza y basura.
Se rehabilitó el invernadero de 720 m2
en todo sus componentes resultando un
invernadero funcional con condiciones
adecuadas para ser utilizado en futuros cultivos
y prácticas dentro de la Universidad (Figura 1).
Figura 1 Invernadero antes y despues de la
rehabilitación.
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Los sistemas habilitados fueron:
Estructural con cubierta plástica y malla
antiáfidos, sistema de Riego, eléctrico y el
sistema edáfico.
El alumno participante en este rubro
obtuvo su título de TSU en Mantenimiento área
Industrial con el proyecto “Habilitación de
sistemas del Invernadero Uno de la Universidad
Tecnológica del Suroeste de Guanajuato para el
cultivo de pepino” del cual generó un informe
técnico de igual nombre.
Por otra parte y complementario al
apartado anterior, se automatizó el Invernadero
en apertura y cierre de ventanas, el sistema de
riego y monitoreo de Temperatura y humedad
Relativa, lo que permitió tener un invernadero
más funcional. Derivado de este trabajo, se
realizó presentación el Proyecto “Diseño
Conceptual de sistema para la Automatización
del Invernadero Uno de la Universidad
Tecnológica del Suroeste de Guanajuato” en
Congreso de Cuerpos Académicos 2014 en
colaboración con estudiante de Maestría,
obteniendo la publicación del mismo y un
Certificado del Registro Público del Derecho de
Autor con Número de registro03-2014-
101509403600-01 del Instituto Nacional del
Derecho de autor y el ISBN-V978-607-8324-
15-6 ISSN2007-1582 e-ISSN 2007-3682 en
reconocimiento a la calidad del proyecto
presentado impactando esto en la productividad
de los CA de Manejo Poscosecha y
Mantenimeinto.
El mismo alumno presentó su Examen
de Grado de Maestría en Ingeniería en el
Instituto Tecnológico de Querétaro con el
Proyecto: “Diseño e implementación de un
sistema de monitoreo y control climático en
Invernadero de la Universidad Tecnológica del
Suroeste de Guanajuato” logrando con ello,
obtener su grado de Maestro en Ingeniería, área
Automatización y Sustentabilidad.
Etapa II Establecimiento y manejo del
cultivo
Los primeros frutos se obtuvieron a los 27 días
del trasplante (43 días de la siembra) y fueron
retirados de la planta con la finalidad de
vigorizarla. A los 37 días se inició la
producción formal.
Se realizó una comparación simple de
los tratamientos y se encontró diferencia
significativa entre los tratamientos T30O y
T20O respecto a la altura de la planta y el peso
de los frutos dando mayor rendimiento el
tratamiento de menor densidad con 111.8
ton/ha. En la Figura 2 se presentan los
rendimientos obtenidos para los distintos
tratamientos.
Figura 2 Rendimiento por hectárea de Pepino Persa en
diferentes densidades de siembra en el Invernadero Uno
de la UTSOE.
El análisis de calidad emitido por
INTEBAG, arrojó que el 89 % del pepino
evaluado presenta características de
exportación, equiparable al cultivado en mismo
esquema en la región suroeste. La Figura 2
presenta un reporte de producción
correspondiente a los resultados de una muestra
de pepino Persa enviado para determinación de
la calidad basada en los estándares de recepción
de producto para los socios de la INTEBAJ.
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Figura 3 Reporte de producción enviado por la
Integradora del Bajío
Densidades altas en el cultivo de pepino
persa disminuyeron el rendimiento y no
representan ventaja con respecto al sembrado
con densidad convencional.
El producto académico obtenido fue una
Ponencia del Proyecto “Establecimiento de
Pepino Persa (Cucumis sativus L.) en alta
densidad en invernadero de la UTSOE” en el
IX Congreso Nacional y 2º Internacional
Agroindustrial, Alimentario y Biotecnológico.
Además se realizó un reporte para PRODEP.
Sin duda el impacto más importante
radicó en la realización de prácticas por parte
de los alumnos y maestros de base en este
proyecto y en los 21 alumnos de la segunda
generación del PE de TSU en ASyP quienes
dieron el seguimiento agronómico al cultivo por
medio de la realización de prácticas por primera
vez en invernadero para la Asignatura de
Sistemas Protegidos y Manejo de Invernaderos.
Etapa III Trasferencia de Tecnología
Se realizó un taller de trasferencia de tecnología
“Producción de Pepino Persa en Invernadero”
al cual asistieron 23 personas”, mientras que la
presentación del proyecto en El tianguis de la
Ciencia registró una afluencia de
aproximadamente 1000 personas durante un día
de exposición. En estos eventos fueron
entregados trípticos de divulgación científica.
Etapa IV Generación de Productos
académicos
Los productos académicos obtenidos por los
CA involucrados en este rubro fueron: Un
Manual de Prácticas de Manejo de Invernaderos
para la Asignatura de Agricultura Protegida y
Sistemas de Invernaderos, dos trípticos para
divulgación del conocimiento generado, uno de
producción de plántula de Pepino y otro de
lineamientos para la producción orgánica del
Pepino Persa y Manual de Operación del
Sistema de Riego.
Impacto del proyecto en los CA dentro de la
UTSOE
Dentro del impacto entre los cuerpos
académicos, el proyecto fortaleció
principalmente a dos CA mayormente
involucrados; el de Mantenimiento área
Industrial y el de Manejo Poscosecha, (que está
conformado por PTCs de los PE de ASyP y de
Procesos alimentarios) a través de la generación
de conocimiento y productos académicos, así
como con la participación de alumnos en
proyectos de investigación, todo; en un
esquema de trabajo profesionalizante,
participativo y multidisciplinario.
Debido a que el Estudiante de Maestría,
es a su vez PTC de la UTSOE y pertenece al
CA de Mantenimiento, el obtener su grado
fortalece y contribuye al crecimiento de su CA,
logrando que el 100 % de sus integrantes
cuenten con grado de maestría.
La productividad obtenida anunciada
anteriormente, incidirá en la productividad
individual de cada uno de los participantes,
pero sin duda; el efecto mayor será para los CA
como figura generadora de proyectos y de
conocimientos que pueden ser trasferidos al
exterior de la Universidad.
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Impacto en el PE de Agricultura Sustentable
y Protegida
A partir del proyecto financiado por PRODEP,
dentro del programa educativo, además de
contar con un invernadero en el cual puedan
realizar prácticas, los alumnos cuentan con un
espacio en el cual de forma directa pueden
evaluar el comportamiento de los cultivos bajo
condiciones protegidas y controladas. Esto
permite a los alumnos, además; adentrarse a la
investigación en el área agrícola.
Al iniciar el PE de Agricultura en
septiembre de 2012, no se contaba con un
invernadero habilitado, solo se contaba con dos
invernaderos en desuso por lo que los alumnos
de la primera generación de TSU en ASyP, no
tuvieron la oportunidad de realizar prácticas en
invernaderos dentro de la Universidad antes de
egresar. Al ser ingresado el proyecto
Establecimiento del sistema de producción
orgánico de “Pepino Persa” (Cucumis sativus
L.) en esquema de alta densidad bajo
condiciones de invernadero al PRODEP en
2013, y aprobado para su ejecución en 2014, se
permitió que en el periodo de Mayo a Agosto
de 2014 algunos alumnos de Mantenimiento y
de Agricultura (12 en total de base) conocieron
como rehabilitar un invernadero y como
acondicionarlo para el establecimiento del
cultivo y que 21 alumnos de la segunda
generación de TSU en ASyP en el quinto
cuatrimestre (Septiembre a diciembre del
mismo año) realizaran por lo menos 15
prácticas concernientes al manejo del cultivo de
pepino en invernadero y de manejo del propio
invernadero como parte de la Asignatura de
Sistemas protegidos y Manejo de invernaderos.
Debido a que en este período ingresó a la
Universidad la generación 3 del PE de TSU en
ASyP, en total 102 alumnos (número de
matrícula en el período) participaron en alguna
actividad del proyecto, ya sea como práctica de
campo, como servicio social o bien para atender
la necesidad de operación.
Algunos de los aspectos que conocieron
estos alumnos fueron entre otros, el tutoreo,
eliminación de brotes, el fertirriego, manejo y
control de plagas, malezas y enfermedades,
además de la cosecha y evaluación de la calidad
del producto cosechado. En la Figura 4 se
muestra la relación de alumnos en los diferentes
cuatrimestres en los cuales ha incidido el
proyecto a partir de 2014.
Figura 4 Número de alumnos beneficiados en el
programa educativo de TSU e Ing en ASYP.
Actualmente, se tiene cultivo de
jitomate establecido en el invernadero y es
ahora, principalmente en los alumnos de
ingeniería donde incide la importancia de este
proyecto.
Por otra parte, el 90.5% de los
estudiantes de la segunda generación realizan
estadía en Invernaderos de pepino persa de la
región y están contribuyendo a mejorar algún
aspecto relativo al cultivo o al invernadero con
base en las prácticas realizadas en la
Universidad. Con lo cual se generarán 19
informes técnicos y 19 alumnos titulados.
En el periodo de septiembre a diciembre
del 2015 se visualiza que el número de alumnos
se incremente a 125, con los cuales también se
espera que el número de prácticas también se
duplique.
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 654-663
ISSN-2410-356X
ECORFAN® Todos los derechos reservados.
LÓPEZ-RAMÍREZ, M. E., RODRÍGUEZ-SÁNCHEZ, M., ESPINOZA-
ZAMORA, J. y VARGAS-ESPINOZA, E. Incidencia de Proyecto PRODEP
en el Programa Educativo de Agricultura Sustentable y Protegida de la
UTSOE. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
El reconocimiento de la importancia de
las actividades en invernadero en el Programa
Educativo de Agricultura Sustentable y
Protegida se ha visto favorecido a través de
visitas de padres de familia, investigadores y
recientemente de niños en curso de verano.
Conclusiones
El impacto de los proyectos derivados de un
Proyecto PRODEP realizados en colaboración
entre distintos Cuerpos Académicos permiten la
generación de conocimiento y la obtención de
productos académicos que inciden directamente
y de manera favorable en el fortalecimiento de
los Cuerpos Académicos y de los Programas
Educativos.
El Fortalecimiento al Programa
Educativo de TSU e Ingeniería de Agricultura
Sustentable y protegida se dio por medio de la
habilitación de un Invernadero de 720 metros
cuadrados y de la realización de prácticas por
parte de los alumnos a partir de la segunda
generación de TSU en ASyP y desde la primera
generación de Ingeniería en ASyP.
El fortalecimiento al Cuerpo Académico
de Manejo Poscosecha y al Cuerpo Académico
de Mantenimiento se originó a través de los
productos académicos realizados y/u obtenidos
y la transferencia de tecnología hacia los
productores de la región.
Se logró la participación de alumnos
tanto del PE de ASYP como de diferentes
carreras, principalmente del PE de
Mantenimiento área industrial.
Se favoreció la socialización de los
alumnos y maestros.
El proyecto contribuirá a dar presencia a
la UTSOE en el sector agrícola al Apoyar a un
grupo de productores de la Sociedad
Cooperativa y a posicionarla como Institución
Educativa generadora de conocimiento en el
área agrícola.
Agradecimientos
Al Programa de Mejoramiento al Profesorado
PROMEP ahora PRODEP (Programa para el
Desarrollo Profesional Docente) por el
financiamiento del proyecto.
A la Integradora del Bajío por compartir
sus experiencias y el apoyo para la
determinación de la calidad.
A la Sra. Élida González y a la Ing.
Celestina González, ambas de Invernaderos
LEGOMO por compartir de manera
desinteresada sus experiencias, tiempo, técnicos
y por apoyar con herramientas y utensilios para
la rehabilitación del invernadero.
A la dirección del PE de Mantenimiento
y Mecánica por el apoyo con alumnos, maestros
y material.
Al Instituto Tecnológico de Querétaro
se agradece su disponibilidad para la
realización del proyecto de tesis de Maestría en
la UTSOE.
Al CDT Villadiego, FIRA, Banco de
México, se agradece su amable apoyo durante
la estancia corta realizada por titular de
proyecto.
A los alumnos de servicio social de las
diferentes carreras por su participación siempre
entusiasta.
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Artículo Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias
Septiembre 2015 Vol.2 No.4 654-663
ISSN-2410-356X
ECORFAN® Todos los derechos reservados.
LÓPEZ-RAMÍREZ, M. E., RODRÍGUEZ-SÁNCHEZ, M., ESPINOZA-
ZAMORA, J. y VARGAS-ESPINOZA, E. Incidencia de Proyecto PRODEP
en el Programa Educativo de Agricultura Sustentable y Protegida de la
UTSOE. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias 2015
Al equipo de trabajo conformado por:
Male, Marcos, Rigo, Samuel, Araceli, Karen,
Adriana, Pablo y Jesús quienes hicieron posible
la rehabilitación del invernadero y en general la
realización del proyecto.
Referencias
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Hortifruticultura. España: Acribia
Cano, E. (2004). Control biologico de plagas
agricolas. España: IICA-CATIE.
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J. 2003. Experimentos: Estrategia y Análisis en
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Investigaciones en Matemáticas.
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Zaden, E. (2013). Semillas de hortalizas.
México: ENZA ZADEN.
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Negritas) #12 (en texto) y # 9 (en citas al pie de página), justificado en formato Word. Con Márgenes
Estándar y espaciado sencillo.
- Usar tipografía Calibre Math (en ecuaciones), con numeración subsecuente y alineación
derecha: Ejemplo;
σϵ∑:Hσ=⋂_(s<σ)Hs (1)
- Comenzar con una introducción que explique el tema y terminar con una sección de
conclusiones.
- Los artículos son revisados por los miembros del Comité Editorial y por dos dictaminadores
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