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Memorias del Seminario Taller Avances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador 1 AVANCES EN BIOCIENCIAS E INOCUIDAD ALIMENTARIA EN ECUADOR Memorias del Seminario Taller Organizan: ISBN: 978-9942-36-373-2

Memorias del Seminario Taller AVANCES EN BIOCIENCIAS E ... · Frecuencia y factores de riesgo asociados con asma, rinitis,dermatitis y sensibilización a alérgenos del ambiente en

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador1

AVANCES EN BIOCIENCIAS E INOCUIDAD ALIMENTARIA EN ECUADOR

Memorias del Seminario Taller

Org

aniza

n:ISBN: 978-9942-36-373-2

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2Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

EditoresEditor en jefe Juan Manuel Cevallos Escuela Superior Politécnica del Litoral

Comité editorial Jeny Ruales Escuela Politécnica Nacional

JohanaOrtiz Universidad de Cuenca

Pedro Maldonado Escuela Politécnica Nacional

Vlir Network Ecuador: Administración centralKm 30.5 via PerimetralEdificioRectoradoEscuela Superior Politécnica del [email protected] – Ecuador

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador3

Presentación

INOCUIDAD ALIMENTARIA

Red interuniversitaria de inocuidad alimentaria del ecuador. Resultados de contaminación microbiana de alimentos de consumo masivo en Quito, Guayaquil y Cuenca. Juan Manuel Cevallos-Cevallos.

Situación de la inocuidad alimentaria en alimentos preparados en las tresprincipalesciudadesdelpaís:perspectivainvestigativayacadémica.María Fernanda Morales.

¿LosalimentosnutritivosenelEcuadorestáncontaminadosconmico-toxinas?.JohanaOrtiz.

Contaminaciónporarsénicoycadmioenalimentosinfantilesdeconsu-mo masivo en Ecuador. Pedro Maldonado.

Liberación de aluminio y metales pesados durante la cocción en ollas metálicasyelriesgoasociadoalasalud.JennyRuales.

Lamigracióndecompuestosquímicosdesdeenvaseshaciaalimentos.RómuloSalazar.

Recentadvancementsinmycotoxin(bio)analyticalmethodsandtheMYTOX-SOUTHpartnership.SarahDeSaeger.

Global research in mycotoxins with focus on occurrence and biomar-kers of exposure. Arnau Vidal.

BIOCIENCIAS GENERAL:

Usodeestrésabióticoparamejorarlacalidadenvegetales,estudiodelainfluenciadelaradiaciónUV-Benhortalizasdehoja.DavidVanegas.

Aprovechamientodesubproductosdelaindustriaagroalimentariaparalaobtencióndecompuestosconactividadesbiológicas.MauricioMosquera.

INDICE GENERAL 06

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4Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Carboximetilaciónpormodificaciónquímicadelalmidóndeyuca(Ma-nihotesculentaCrantz)ecuatoriano.PedroMaldonado.

BiotecnologíaycompuestosbioactivosenVernonanthura patens “laritaco”.IvánChoezGuaranda.

SALUD HUMANA Y ANIMAL

Elmortiñoecuatoriano,unasuperplantaconactividadantimicrobianayantioxidanteenfrutosyhojas.SusanaLlivisaca.

EvolucióngenéticadelvirusdeinfluenzaAH1N12009pandémico,enelEcuador.MariuxiMirabáGuerrero.

Frecuenciayfactoresderiesgoasociadosconasma,rinitis,dermatitisysensibilizaciónaalérgenosdelambienteenniñosescolaresdelaciudaddeCuenca-Ecuador.MaríaCristinaOchoa.

Suplementosdietéticosapartirdeplantasyresiduos:Unamaneradeprevenirelsíndromemetabólico.MaríaFernandaQuijano.

Asociación entre el nivel actividad física (AF) y el tiempo en pantallaconelniveldesatisfacciónconlavidaylainclusiónconlanaturalezaenescolares cuencanos. María José Molina.

La ingestión de ostras crudas puede causar enfermedades graves enhumanos.Untratamientoprevioconbacteriasbenéficaspodríasalvarvidas. Andrea Freire.

Elcultivodecamarónbajoamenaza.Labúsquedadeopcionescontraunpatógenoqueestácercadedarlelavueltaalmundo.BolívarChalen.

BIOTECNOLOGÍA

AlgasmarinasenEcuador:Materiaprimasubutilizada.AnaBarragán.

INDICE GENERAL 51

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador5

Actividadproteolíticaencepasbacterianasaisladasdecomposta.Ro-que Rivas.

SortasaA:herramientabiotecnológicaparaeldesarrollodeproteínasrecombinantes.JannethCárdenas.

Evaluación de la composición química de subproductos de aguacate.Emily Onofre.

Cacaosuperárbol¿unaalternativasensorialequiparablealcacaoNa-cionalfinoydearoma?.GabrielaSamaniego.

Entendiendo la variación somaclonal en banano mediante el uso de he-rramientas metabolómicas. Fredy Carrera.

SANIDAD VEGETAL

Novedosaalternativaparareducirlasenfermedadesdelasplantas:usosdehongosbenéficosvshongospatógenos.RodrigoLudeña.

¡La sillaeléctricapara lospatógenosvegetales!Efectode lacorrienteeléctrica en la eliminación de virus en mora. Jose García.

Alternativadecontrolparaelhongopatógeno(Miniliophthoraroreri)encultivosdecacao.DannyAvilés.

Comolasensibilidaddeunhongofitopatógenodelcultivodecacaoesvariableanteunfungicida.DarlynAmaya.

Lasaluddesueloanalizadadesdelacomunidaddenematodospresen-tesensuelosdehortalizasybanano:uncasodeestudioenEcuador.William Rosas.

ManejodeMicrobiomas:Unanuevaalternativaparamejorarlaproduc-cióndebanano.BerthaMonserrate.

INDICE GENERAL 90

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6Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

¿Qué tienen en común las biociencias y la inocuidad alimentaria?Lapalabrabiocienciassederivadelgriego biosquesignificavida,porloqueunodelosobjetivosdelasbiocienciaseselestudiodelavidaysusapli-caciones. En este contexto se enmarca la bioprospección, también cono-cidacomobiodescubrimiento,lacuálesconsideradacomounaramadelasbiocienciasenfocadaalabúsquedaderecursosbiológicos-naturalesquetenganunbeneficioparaelserhumano.Varioshansidolosbiodes-cubirmientosquealolargodeltiempohancambiadoelrumbodelahisto-ria de la humanidad. Desde antes del biodescubrimiento de la penicilina hastalabúsquedadegenesconaplicacionesespecíficas,loscientíficoshanencontradoenlanaturalezainnumerablessolucionesalosproble-masmásimportantesdelmundoconaplicacionesenlasindustriasdelasaludhumana,agricultura,alimentos,medioambiente,entreotras.

La fórmula para un buen descubrimiento es simple, ya que solo se re-quierecreatividad,capacidadesydiversidadenrecursosbiológicos-na-turales.ElEcuadoresunodelos17paísesmegadiversosdelmundoylacreatividadabundaensugente.Solohacefaltaunapizcadecapaci-dadesparapoderexplorardeformasosteniblenuestrariquezanaturalymejorarasí lacalidaddevidade losecuatorianos.Esporestoque,compartiendounmismo ideal,ungrupodeentre lasmejores institu-ciones de educación superior (IES) del Ecuador como son la ESPOL, EPN, UniversidaddeCuencayUTN,sehanunidoparacrearelprogramaVLIRNetworkEcuadorconelapoyodelconsejouniversitarioflamenco(VLIR)ylasmejoresuniversidadesdeBélgica.Nuestraredsehadedicadodes-de sus inicios al estudio de los recursos naturales de nuestro país y ha logradodesarrollarporprimeravezenelEcuadorunamaestríaenBio-cienciasAplicadas conmenciónenBiodescubrimiento. Estamaestría,dictadasimultáneamenteporlasIESdenuestrared,tienecomofinau-mentar en nuestro territorio las capacidades necesarias para aprovechar sosteniblemente los recursos naturales que nos rodean. Así también lo han comprendido nuestros estudiantes, quienes desde la primera co-horte lanzadaenel2015,hanutilizado lascapacidadesadquiridasenelprogramaparaeldesarrollodeaplicacionesdestinadasamejorarlasalud,agricultura,ambienteylaindustriaengeneraldelEcuador.Variosdeestostemasejecutadostantopordocentes,graduadosyestudiantesde nuestra maestría son presentados brevemente y con un enfoque so-cial en este libro de memorias.

PRESENTACIÓN

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador7

Aligualqueelbiodescubrimiento,lainocuidadalimentariahasidopocoexplorada en nuestro país. Cada año se reportanmás de 600millo-nes de casos de enfermedades transmitidas por los alimentos (ETAs)y aproximadamente medio millón de muertes son atribuidas a la con-taminación de los alimentos. Sin embargo, la cifra exacta de casos yfatalidades en el Ecuador se desconoce y muy pocos estudios se han realizadoenestetema.Lasalianzasentrelasuniversidades,laindustriayelsectorpúblicohademostradoserlaestrategiamaseficazparare-ducir el impacto de las ETAs a nivel mundial. Es por esto que nuestra red VLIR Network Ecuador presenta su capítulo Inocuidad Alimentaria, la cualesunareddentrodenuestraredprincipaldedicadaacaracterizarymitigarlosprincipalespeligrosasociadosalconsumodelosalimentosennuestropaís.Así,conesteobjetivoenlamirayconelapoyologís-tico y financiero de la Corporación Ecuatoriana para el Desarrollo delaInvestigaciónylaAcademia(CEDIA),desdeelaño2017hemosveni-doinvestigandolosprincipalespeligrosmicrobiológicos,micotóxicosyde metales pesados asociados a los alimentos de consumo masivo en Quito, Guayaquil y Cuenca. Los resultados de este proyecto y otros de importancia a nivel nacional e internacional son presentados en este librodememorias,comounprimerpasoparamejorarlasaluddelosecuatorianosyplantearlaformacióndealianzasconelsectorpúblicoeindustrial relacionado.

Juan Manuel Cevallos Cevallos, PhDCoordinador GeneralVLIR Network Ecuador

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8Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

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julio17 julio18 Día 1: Inocuidad Alimentaria en Ecuador Día 2: Avances en Biociencias

08h30 - 09h00

Registros. 08h30 - 09h00

Registros.

09h00 - 09h15

InauguracióndelTaller. 09h00 - 09h20

Uso de estrés abiótico paramejorar lacalidad en vegetales, estudio de la in-fluenciade la radiaciónUV-Benhorta-lizasdehoja.DavidVanegas,UCuenca.

09h15 - 09h30

Bienvenida,importanciayobjetivosdeltaller. Juan Manuel Cevallos, Coordina-dor VLIR Network, ESPOL.

09h20 - 09h40

Aprovechamiento de subproductos de la industriaagroalimentariapara laob-tencióndecompuestosconactividadesbiológicas.MauricioMosquera,EPN.

09h30 - 09h45

RED INTERUNIVERSITARIA DE INOCUI-DAD ALIMENTARIA DEL ECUADOR. Re-sultados de contaminación microbiana de alimentos de consumo masivo en Quito, Guayaquil y Cuenca. Juan Ma-nuel Cevallos, ESPOL.

09h40 - 10h00

Carboximetilación por modificaciónquímica del almidón de yuca (Manihot esculenta Crantz) ecuatoriano. PedroMaldonado, EPN.

09h45 - 10h15

Situación actual de la inocuidad alimen-taria de alimentos preparados en la ciu-dadeGuayaquil:análisisderesultadosinvestigativosyacadémicos.MaríaFer-nanda Morales, ESPOL.

10h00 - 10h15

Biotecnología y compuestos bioactivosen Vernonanthura patens “laritaco”. IvánChoezGuaranda,ESPOL.

10h15 - 10h45

¿LosalimentosnutritivosenelEcuadorestáncontaminadosconmicotoxinas?.JohanaOrtiz.UniversidaddeCuenca.

10h15 - 10h30

Elmortiñoecuatoriano,unasuperplantacon actividad antimicrobiana y antioxi-danteen frutosyhojas.SusanaLlivisa-ca, ESPOL.

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FICO

julio17 julio18 Día 1: Inocuidad Alimentaria en Ecuador Día 2: Avances en Biociencias

10h30 - 10h45

Evaluacióngenéticadelvirusdeinfluen-zaAH1N12009pandémicoenelEcua-dor.MariuxiMirabáGuerrero,ESPOL.

11h00 - 11h30

Contaminación por arsénico y cadmio en alimentos infantiles de consumomasivo en Ecuador. Pedro Maldonado, EPN.

11h00 - 11h15

Frecuencia y factores de riesgo aso-ciados con asma, rinitis, dermatitis ysensibilizaciónaalérgenosdelambien-te enniños escolaresde la ciudaddeCuenca-Ecuador.MaríaCristinaOchoa,UCuenca.

11h15 - 11h30

Suplementos dietéticos a partir deplantas y residuos: Una manera de pre-venir el síndrome metabólico. María FernandaQuijano,ESPOL.

11h30 - 12h00

Migracióndealuminioymetalespesa-dosdurantelacocciónenollasmetáli-casyestimacióndelriesgoasociadoalasalud. Jenny Ruales, EPN.

11h30 - 11h45

Asociaciónentreelnivelactividadfísica(AF)yeltiempoenpantallaconelniveldesatisfacciónconlavidaylainclusióncon la naturaleza en escolares cuenca-nos. María José Molina, UCuenca.

11h45 - 12h00

Laingestióndeostrascrudaspuedecau-sar enfermedades graves en humanos.Un tratamiento previo con bacterias benéficas podría salvar vidas. AndreaFreire, ESPOL.

Refrigerio10h45 - 11h00

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10Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

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julio17 julio18 Día 1: Inocuidad Alimentaria en Ecuador Día 2: Avances en Biociencias

12h15 - 12h30

Elcultivodecamarónbajoamenaza.Labúsquedadeopciones contraunpató-genoqueestácercadedarlelavueltaalmundo.BolívarChalen,ESPOL.12h00 -

12h30Lamigración de compuestos químicosde envases hacia alimentos. Rómulo Sa-lazar,ESPOL. 12h15 -

12h30AlgasmarinasenEcuador:Materiaprimasubutilizada.AnaBarragán,ESPOL.

14h00 - 14h15

Actividadproteolíticaen cepasbacte-rianas aisladas de composta. Roque Rivas, EPN.

14h00 - 14h45

Recent advancements in mycoto-xin (bio)analytical methods and theMYTOX-SOUTH partnership. Sarah De Saeger,GhentUniversity.

14h30 - 14h45

Evaluación de la composición química de subproductos de aguacate. EmilyOnofre, EPN.

14h45 - 15h00

Cacaosuperárbol¿unaalternativasen-sorialequiparablealcacaoNacionalfinoydearoma?.GabrielaSamaniego,EPN.

Receso para Almuerzo12h30 - 14h00

14h15 - 14h30

SortasaA:herramientabiotecnológicapara el desarrollo de proteínas recom-binantes,JannethCárdenas,UCuenca.

14h45 - 15h15

Global research in mycotoxins with fo-cus on occurrence and biomarkers of exposure. Arnau Vidal, Ghent University

15h00 - 15h15

Entendiendo la variación somaclonal en banano mediante el uso de herra-mientas metabolómicas. Fredy Carrera, ESPOL.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador11

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FICO

julio17 julio18 Día 1: Inocuidad Alimentaria en Ecuador Día 2: Avances en Biociencias

15h15 - 15h30

Novedosa alternativa para reducir lasenfermedades de las plantas: usos de hongosbenéficosvshongospatógenos.RodrigoLudeña,ESPOL.

15h15 - 17h00

Taller El futuro de la inocuidad alimentaria en el Ecuador.

15h30- 15h45

¡La silla eléctrica para los patógenosvegetales!Efectode la corrienteeléc-trica en la eliminación de virus en mora. Jose García, ESPOL.

15h45 - 16h00

Alternativa de control para el hongopatógeno (Moniliophthora roreri) en cultivosdecacao.DannyAvilés,ESPOL.

16h00 - 16h15

Como la sensibilidaddeunhongofito-patógenodelcultivodecacaoesvaria-ble ante un fungicida. Darlyn Amaya,ESPOL.

16h15 - 16h30

Lasaluddesueloanalizadadesdelaco-munidad de nematodos presentes en suelosdehortalizas ybanano:un casode estudio en Ecuador. William Rosas, ESPOL.

16h30 - 16h45

ManejodeMicrobiomas:Unanuevaal-ternativaparamejorarlaproduccióndebanano.BerthaMonserrate,ESPOL.

16h45 - 17h00

Consideracionesfinales:Oportunidadesy barreras para el biodescubrimiento en el Ecuador.

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Red interuniversitaria de inocuidad alimenta-ria del Ecuador. Resultados de contaminación microbiana de alimentos de consumo masivo en Quito, Guayaquil y Cuenca.

Juan Manuel Cevallos-Cevallos¹, María Fernanda Morales², Enrique Salazar Llorente¹

¹Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL. Centro de

InvestigacionesBiotecnológicasdelEcuador.Guayaquil,

Ecuador

²Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL. Facultad de

IngenieríaMecánicayCienciasdelaProducción.Guayaquil,

Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador13

Red interuniversitaria de inocuidad alimentaria del Ecuador. Resultados de contaminación micro-biana de alimentos de consumo masivo en Quito, Guayaquil y Cuenca.

Juan Manuel Cevallos-Cevallos, María Fernanda Morales,EnriqueSalazarLlorente

Cadaañosereportanmásde600millonesdeca-sosdeenfermedadestransmitidasporlosalimen-tos (ETAs) y aproximadamente medio millón de muertes son atribuidas a la contaminación de los alimentos anivelmundial. Estas estadísticas alar-mantesestánen realidad incompletas, yaqueenpaíses como Ecuador, no se conoce a ciencia cierta elgradodecontaminacióndelosalimentosdecon-sumo masivo.

Enel2012,variasInstitucionesdeEducaciónSupe-rior del Ecuador como son la Escuela Superior Po-litécnica del Litoral (ESPOL), la Escuela Politécnica Nacional (EPN), la Universidad de Cuenca y la Uni-versidad Técnica del Norte (UTN), se unieron para desarrollar programas de postgrados e investiga-ción enBiociencias y RecursosHídricos. Esta red,denominada VLIR Network Ecuador, cuenta con el auspicio del consejo de universidades flamen-cas VLIR y el apoyo de expertos a nivel mundial. Entre los temas que la red VLIR Network Ecuador ha venido trabajando se encuentra el proyecto“Fortalecimenito de la Inocuidad Alimentaria en elEcuador”,cofinanciadoporlaCorporaciónEcua-torianaparaelDesarrollode la Investigación y laAcademia CEDIA. Como parte de este proyecto, los investigadores de nuestra red tomaron alre-dedor de 400 muestras de alimentos de consumo masivo expendidos en los principales mercados de Guayaquil, Quito y Cuenca. Las muestras fueron transportadas a los laboratorios de ESPOL donde seaplicaronmétodosmicrobiológicostradicionalesenfocadosalacuantificacióndebacteriasaerobias

mesófilas(AM),coliformestotales(CT)ycoliformesfecales (CF). Los resultados obtenidos fueron com-parados con los límitesmáximos establecidos ennormas internacionales para alimentos y bebidas deconsumohumano.Paraconfirmarlapresenciadepatógenosenalimentos,seutilizóunsegundométodode identificacióndemicroorganismosba-sadoenherramientasavanzadasdecaracterizacióndeADN, incluyendo lasecuenciacióndesiguientegeneración(NGSporsussiglaseninglés).

Latabla1muestraelporcentajedemuestrasqueexcedieron los límitesmáximos permitidos segúnuna norma internacional, además de los patóge-nosidentificadosmediantelastécnicasdesecuen-ciacióndeADN. Lamayoríade lospatógenosde-tectados son capaces de producir enfermedades gastrointestinales con síntomas como diarrea yvómito, pero cuadros más graves pueden incluirfiebre,hemólisis,sepsis,entreotros.Porejemplo,la bacteria Listeria monocytogenes, detectada en quesos, bolones de queso, ensaladas de frutas y frutaspicadas,escapazdecausarabortosenmu-jeres embarazadas omeningitis en personas conel sistema inmunológico comprometido. Cabemencionar que, a pesar de que para la mayoría de alimentos la norma internacional fue adecua-da,algunasmuestrasquecumplíancon lanormapresentaronpatógenospeligrosos.Unejemplodeesto fueron las muestras de bolones de Guayaquil, yaquelosbolonesanalizadosnoexcedieronloslí-mitesde lanorma,sinembargovariospatógenosfueron identificados mediante secuenciación deADN. Esto establece la necesidad de elaborar nor-mas adaptadas para el Ecuador.

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14Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

QUITO

Muestras de alimentos

Muestras excediendo el límite máximo permitido de AM, CT o CF¹

GUAYAQUIL CUENCA

Patógenos detectados²

Muestras excediendo el límite máximo permitido de AM, CT o CF¹

Patógenos detectados²

Muestras excediendo el límite máximo permitido de AM, CT o CF1

Patógenos detectados²

Bolones 40% Vibrio sp. 0%Klebsiella pneu-moniae, E. coli, Vibrio sp. 0%

Listeria mono-cytogenes, E. coli, Klebsiella pneu-moniae, Vibrio sp.

Encebollados 100% Vibrio sp. 80%E. coli, Klebsiella pneumoniae, Vibrio sp.

100%E. coli, Salmonella sp., Shigella flex-neri, Vibrio sp.

Ceviches 80% E. coli, Vibrio sp. 60%

Klebsiella pneu-moniae, Pseudo-monas aerugino-sa, E. coli, Vibrio sp.

100%

E. coli, Klebsiella pneumoniae, Sal-monella enterica, Vibrio sp.

Frutas picadas 0% N/D 60%Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes

0% N/D

Ensalada defrutas

80% E. coli 100% N/A N/A

Jugos 40% N/D 100% 80% E. coliE. coli

Quesos frescos 27%Listeria monocyto-genes, E. coli, Kleb-siella pneumoniae

100% 100%

Listeria monocyto-genes, Klebsiella pneumoniae, E. coli

E. coli E. coli

Salsas 20%Salmonella sp., E. coli, Klebsiella pneumoniae 60% 20%

E. coli, Shigella flexneri, Klebsiella pneumoniae

Salmonella sp., E. coli

Carne molida cruda 57% E. coli 80% 100%E. coli, E. coli

Pollo crudo 20%Salmonella sp., Klebsiella pneu-moniae, Staphylo-coccus aureus

40% 27%Salmonella sp. Salmonella sp.

¹Segúnnormahttp://www.digesa.minsa.gob.pe/norma_consulta/Proy_RM615-2003.pdf²N/A=noseanalizó.N/D=nosedetectó.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador15

Los resultados indican que la contaminación de-tectadaenlosalimentosanalizadossedebeadoscausas principales:

Para eliminar estas causas, es necesario desarrollar programasdecapacitaciónalosmanipuladoresdealimentosdelEcuador, afindedara conocer losprocedimientos adecuados para la compra, alma-cenamiento, preparación y expendio de alimentos. Así mismo, es necesario el apoyo a las universida-deseinstitutosdeinvestigaciónparaquesedesa-rrollen alternativas de mitigación de los peligrosnaturalmente presentes en ciertos alimentos. La fase 2 de este proyecto pretende elaborar y validar un sistema nacional de capacitación en línea para manipuladores de alimentos, así como otras estra-tegiasdemitigacióndelospeligrosasociadosalosalimentos.

LosautoresagradecenalaCorporaciónEcuatoria-naparaelDesarrollodelaInvestigaciónylaAcade-mia-CEDIA-porcofinanciarestainvestigación.

BIBLIOGRAFÍA.

1.http://www.digesa.minsa.gob.pe/norma_con-sulta/Proy_RM615-2003.pdf2.http://www.vlirnetwork.com

1. Manipulación inadecuada de los alimentos como falta de lavado de manos y utensilios de cocina, incorrecto uso de utensilios de cocina, incorrecto almacenamiento de alimentos, lim-pieza y desinfección inadecuada del lugar depreparación y venta de alimentos, entre otros.

2. Contaminación natural de alimentos crudos como el caso de pollos (presencia de Salmone-lla sp), mariscos (presencia de Vibrio sp.), entre otros.

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Situación de la inocuidad alimentaria en alimentos preparados en las tres principales ciudades del país: Perspectiva investigativa y académica.

María Fernanda Morales

Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL. Facultad de

IngenieríaMecánicayCienciasdelaProducción,Carrerade

IngenieríaenAlimentos.CampusGustavoGalindo,Km30.5

Vía perimetral. Guayaquil, Ecuador.

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador17

Situación de la inocuidad alimentaria en alimen-tos preparados en las tres principales ciudades del país: Perspectiva investigativa y académica.

María Fernanda Morales

Unodelospilarescomounindicadordelestándarde vida de un país se enfoca en demostrar que sus habitantescuentanconlosserviciosbásicosindis-pensables y los medios necesarios para que las ta-sasdemorbilidadymortalidadseanlosmásbajosenelglobalmundial,porsupuestoyrelacionadoasaludpública,seencuentralaofertadealimen-tossegurosquenoimpactenalaintegridaddeunconsumidor.

DesafortunadamenteysegúnlosdatosdelMiniste-riodeSaludPúblicadelEcuador,muchaspersonasseenferman al consumiralimentosyaguas con-taminadas. Ante esto, no es sorprendente que los ecuatorianosnos convirtamosen testigos cuandoen los medios de comunicación se presentan ca-sos de morbilidad y mortalidad de individuos que han consumido alimentos y bebidas contaminados, principalmentepormicroorganismospatogénicos.

Enunafánporserunapoyoa losmanipuladoresdealimentosyalaformacióndeingenierosenAli-mentos, la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) se ha identificado con esta problemáticadeinterésnacionalalproponerinvestigacioneseninocuidadalimentariayconcientizareinvolucrarafuturos profesionales en relación a los causales y consecuenciasdenotenerbuenaspracticashigié-nico-sanitarias en la elaboración de alimentos.

Desde el punto de vista de la Investigación, se propuso el proyecto “Fortaleciendo la inocuidad alimentariadelEcuador” ycuyoobjetivofue laconcientizaciónalosinvolucradosyresponsables

de la cadena de la producción, preparación, alma-cenamiento y expendio de alimentos a través de la capacitacióndirigida a estepersonal; por lo serealizaron10 videos con temáticasdiferentes en-focadas en la manipulación de alimentos llevados a cabo en los diferentes eslabones de esta cadena alimentaria.

Paratenerunaplataformadelarealizacióndees-tos videos y corroborar la situación de la inocuidad alimentaria en estas tres ciudades, se tomaron 80muestrasporciudadapartirdealimentosqueconstituíanelmayorriesgoalainocuidadalimen-taria,paraelloypartedelametodologíafueeldeconducir un análisis de riesgos evaluando entreotra cosa la probabilidad (recurrencia/referencia) y la gravedad (sintomatología) de las enfermeda-des transmitidas por los alimentos. Lasmuestrasseleccionadas para el estudiomicrobiológico fue-ron: quesos, carne molida, pollos crudos, frutas sin tratamientotérmico,salsaspreparadas,jugospre-parados caseramente, ensaladas de frutas, encebo-llados, ceviches y bolones.

Acontinuaciónundiagramadeflujodelametodo-logíaaplicada:

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18Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Los análisis microbiológicos realizados incluye-ron procedimientos bioquímicos tradicionales de acuerdoa lasnormas INEN (InstitutoEcuatorianodeNormalización),NormasISO(InternationalStan-dardOrganization)oBAM*(BacteriologicalAnalyti-cal Manual) para Coliformes totales, Coliformes fecales, Escherichia coli, Listeria sp y Salmonella sp. Las muestras fueron tomadas de los mercados de Quito,GuayaquilyCuenca;ylosresultadosfueroncomparadoscon loscriteriosmicrobiológicospro-puestospor“CriteriosMicrobiológicosdeCalidadSanitariaeInocuidadparalosAlimentosyBebidasdeConsumo Humano “.RESOLUCIÓN MINISTERIAL. Nº 615-2003-SA/DM.LegalNorma“RegistroElPeruano”.

Delosproductoscrudosanalizadosenlastresciuda-deslospollospresentaronenalgunasmuestrasSal-monella sp;mientrasquelacarnemolidapresentócoliformes totales, coliformes fecales y Escherichia coli. Los alimentos preparados o manufacturados analizados fueron queso frescos bolones, encebo-llados, salsas, ceviches, ensaladas de frutas y frutas las cuales presentaron prevalencia de coliformes to-tales, coliformes fecales y E coli. Algunasmuestrasde quesos frescos, ensaladas de frutas y bolones presentaron Listeria sp.mientrasquealgunassalsastuvieron presencia de Salmonella sp.

ELABORACION DE VIDEOS

RECOPILACION DE INFORMACION BIBLIOGRAFICAEPIDEMIOLOGICA, NORMATIVA

ANALISIS DE PELIGROS: ALIMENTOS MAS SUCEPTIBLES

PLAN DE MUESTREO

ELECCION DE LOS MERCADOS Y SITIOS DE MUESTREO

ANALISIS TRADICIONALES

ESTANDARIZACION DEL PLAN DE MUESTREO Y TOMA DE MUESTRAS CON PERSONAL QUITO Y CUENCA

TOMA DE MUESTRAS

RESULTADOS E INFORME

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador19

Desde el punto de vista académico y como parte de los trabajos autónomos de la materia Inocui-dadAlimentaria,ungrupodeestudiantestomaronmuestras de los alimentos expendidos en la Feria Gastronómica “Raíces” 2018, la misma que se realiza para conmemorar las fiestas de funda-ción de la ciudad, y en donde las principales huecas de la ciudad presentan y comerciali-zan productos típicos de Guayaquil y del país.

Losalimentosqueseescogierontuvieronparaserseleccionadosdoscomponentes:lasignificanciaenelconsumoparalosGuayaquileños,yelaltoriesgoquerepresentanensupreparación.Seescogieron:tigrillo, ceviche, caldode salchicha, ensalada fría,frutas.Losanálisismicrobiológicosrealizadosfue-ronanálisisconvencionalesbioquímicosquetuvie-roncomoreferenciaINENyelBAM,teniendocomoindicadoresmicrobiológicoscoliformestotales,co-liformes fecales, E coli, Staphylococcus aureus, Sal-monellla sp, y Listeria spp.Elcriteriomicrobiológicode referencia fue el mismo que el del componente investigativo,“CriteriosMicrobiológicosdeCalidadSanitariaeInocuidadparalosAlimentosyBebidasde Consumo Humano”

En las muestras hubo prevalencia de coliformes totales y coliformes fecales, pero no de E.coli; enrelación a otra bacteria que puede inmiscuirse por la preparación manual de productos fue Staphylo-coccus aureus cuya prevalencia fue en todas las muestras excepto ensalada de frutas. Para el caso deloshallazgosenrelaciónaListeria sp, los resulta-dosindicaronlapresenciadeestemicroorganismoentigrillo,caldodesalchicha,yfrutas.Sedetectoausencia de Salmonella sp. en todas las muestras.

LosautoresagradecenalaCorporaciónEcuatoria-naparaelDesarrollodelaInvestigaciónylaAcade-mia-CEDIA-porcofinanciarestainvestigación.

Bibliografía

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¿Los alimentos nutritivos en el Ecuador están contaminados con micotoxinas?

Johana Ortiz-Ulloa, Michelle Castro, Jorge Saquicela, Gabriela Astudillo, Silvana Donoso

DepartamentodeBiociencias.GrupodeInvestigación

“Alimentación, Nutrición y Salud”. Facultad de Ciencias

Químicas. Universidad de Cuenca. Cuenca. Ecuador.

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador21

¿Los alimentos nutritivos en el Ecuador están contaminados con micotoxinas?

JohanaOrtiz-Ulloa,MichelleCastro,JorgeSaquice-la, Gabriela Astudillo, Silvana Donoso

Las micotoxinas son sustancias tóxicas producidas por ciertos mohos que pueden contaminar diver-sosalimentosbajocondicionesadecuadasdehu-medad [1]. No todos los mohos producen micotoxi-nas y, por otro lado, un alimento contaminado con micotoxinas no necesariamente presenta mohos visibles. La producción de micotoxinas se favorece conmalasprácticasdecultivoycosecha,inadecua-do almacenamiento y transporte, y un mal proce-samiento de los alimentos [2]. Mundialmente, la presencia de micotoxinas en la cadena alimenta-ria constituye un serio problema pues da lugar aimportantespérdidaseconómicas anivel agrícolay puede causar diferentes problemas en la salud animal y humana [1, 3-5]. El ser humano al consu-miralimentoscontaminadosconmicotoxinasestáexpuesto a diversas afecciones que incluyen altera-cionesnerviosas,gastrointestinales,reproductivas,inmunológicas,entreotras.Ademásexistenmico-toxinas que pueden causar efectos cancerígenos,genotóxicos y citotóxicos [6]. Desde el punto devistadesaludpública,lasmicotoxinasmásimpor-tantessonlasaflatoxinas,fumonisinas,ocratoxinasy deoxinivalenol [7].

¿Cuál es la situación del Ecuador frente al proble-ma de la contaminación con micotoxinas?

Actualmente, en Ecuador, existe especial interés enpromoverloscultivosancestralesporellegadocultural y nutricional que se ha ido perdiendo, así como también en promover el consumo de cier-tos alimentos con un mínimo procesamiento para conservar su alto valor nutricional. Sin embargo,

este tipo de alimentos presentan una potencialsusceptibilidadacontaminarseconmicotoxinas,loquecomprometeríasucalidadyutilizaciónanivelnutricional e industrial.

La necesidad de conocer la calidad de estos alimen-tos impulsó a la Red de Inocuidad Alimentaria del Ecuador a evaluar la contaminación con micotoxi-nasdealgunosdeestosalimentos,particularmen-tedequinua,chocho,arrozintegralyharinadetri-gointegral.Estetrabajoserealizóenelaño2018enelDepartamentodeBiocienciasde la Universidad de Cuenca. Se recolectaron 15 muestras de cada uno de estos alimentos expen-didosalgranelendosciudadesandinas(CuencayQuito)yunaciudaddelaregióncosta(Guayaquil),Ecuador. En arroz integral y quinua se evaluaronocratoxinaA, fumonisina B1 y aflatoxinas B1, B2,G1yG2.Enharinade trigo integral seevaluaronocratoxina A, fumonisina B1 y deoxinivalenol;mientrasque,enelchocho,crudoydesamargado,seevaluaronocratoxinaA,fumonisinaB1yaflato-xinasB1,B2,G1yG2(Figura1).

Figura 1.Alimentosseleccionadosparaelanálisisdediferentes micotoxinas.

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22Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Para su análisis, lasmicotoxinas fueron extraídasdelosalimentosutilizandomezclasacuosasdesol-ventesorgánicosyluegopurificadasparaeliminarposibles interferencias. Los extractos fueron anali-zadosmediantetécnicascromatográficas(HPLC).

Elperfildecontaminaciónconmicotoxinasencon-trada fue diferente entre las tres ciudades estudia-das.EnCuenca,lacontaminaciónmásimportantefue en la harina de trigo integral que el 47% delas muestras estuvo contaminada con fumonisina B1anivelespreocupantes(oconocidocomolími-temáximopermisible -LMP-) y60%de lasmues-tras con deoxinivalenol sobre el LMP. En Quito, la contaminaciónmás importante seobservóen lasmuestrasdechochocrudo,harinadetrigointegraly quinua. En chocho, el 13% de las muestras estu-vieroncontaminadasconocratoxinaAsobreLMP;mientras que el 20% de las muestras de harina de trigointegralestuvocontaminadacondeoxinivale-nol sobre LMP y el 38% de las muestras de quinua estuvo contaminada con ocratoxina A sobre LMP. Por otro lado, en Guayaquil no se observó contami-naciónconmicotoxinasenningúnalimentoanive-les preocupantes.

¿Cuáles son los riesgos? ¿Cómo afrontarlos?

Laevaluaciónrealizadaevidenciólacontaminacióncon diferentes micotoxinas en un mismo alimento lo que podría conllevar diversos problemas de sa-lud por la asociación de efectos tóxicos. Por otro lado, se observaron diferentes perfiles de conta-minación con micotoxinas en las 3 ciudades estu-diadas,destacándosequeenlaciudaddelacosta(Guayaquil) no se encontraron niveles de contami-nación preocupantes, contrario a lo esperado pues lascondicionesdeclimacálidoyhúmedodeestaciudadpodríabeneficiarelcrecimientodemohosyla producción de micotoxinas.

Figura 2. Prácticaspost-cosechadecultivosancestra-les del Ecuador. Fuente: https://elproductor.com/noticias/alimen-tos-ancestrales-del-ecuador/

A partir de este estudio se plantea el establecermedidas de control y monitoreo en estos alimen-tos,asícomotambiéneldesarrollodeestrategiasque permitan prevenir y reducir este problema a nivel pre- y post-cosecha, incluyendo estrategiaseducativasycombinaciónconprácticaslocalesdecocciónquepuedanserdeamigableadopciónporlacomunidad(Figura2).

LosautoresagradecenalaCorporaciónEcuatoria-naparaelDesarrollodelaInvestigaciónylaAcade-mia-CEDIA-porcofinanciarestainvestigación.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador23

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Contaminación por arsénico y cadmio en alimentos infantiles de consumo masivo en Ecuador.

Tierra, W.¹ , Otero, X.L.² , Ruales, J.¹, Maldonado–Alvarado P.¹

¹ Escuela Politécnica Nacional, Departamento de Ciencia de

AlimentosyBiotecnología,Quito,Quito,Ecuador.

²DepartamentodeEdafoloxíaeQuímicaAgrícola,Facultade

deBioloxía,UniversidadedeSantiagodeCompostela,Cam-

pusSur,15782SantiagodeCompostela,España.

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador25

Contaminación por arsénico y cadmio en alimentos infantiles de consumo masivo en Ecuador

Tierra, W., Otero, X.L., Ruales, J., Maldonado–Alva-rado P.

El cadmio (Cd) y arsénico (As) son metales pesa-dos que presentan toxicidad para la salud humana debido al consumo de alimentos contaminados. El Cdpuedeacumularsepaulatinamenteenelorga-nismoycausarefectosnocivosalorganismohuma-nocomonauseas,vómito,edemapulmonar,defi-cienciarenal,cáncerdepróstata,etc.ElconsumomáximodeCdpordíanodebesermayora0,0004mg Cd/kg/día (Nawrot et al., 2006). En el As, latoxicidadpor ingestiónes alta debido a la rápidaabsorciónenel intestino, loquedesencadenaenproblemas de salud como queratosis, desarrollo de tumoresmalignos en la piel; aumento del riesgode cáncer en fumadores, etc. La ingestamáximadeAs nodebe sermayor a 0,0003mgAs/kg/día(Rossman, 2003). En Ecuador, se han encontrado evidencias sobre contenidos altos en Cd en cacao finodearoma,enconcentracionessobreloslímitesmáximosdelaUniónEuropea(Rikolto,2016).Enelpaís,enarrozblancosehanencontradocontenidosdeAsde0,067mg/kg,valores inferioresal límiteestablecidode0,2mg/kg.Sinembargo,debidoalgranconsumodearrozenEcuador,129g/día/per-sona,yasuacumulaciónenelorganismo,suinges-ta representa un problema de interés (Otero et al., 2016).Así,elpresenteestudiotuvocomoobjetivola evaluación de las concentraciones totales de As yCdenchocolate,arroz,suelosygranosdecacao,lecheyquesodePichincha,GuayasyAzuayconelfindeidentificarelgradodecontaminaciónpresen-te en estos alimentos.

Paraéstetrabajo,serealizóunanálisisderiesgospara identificar los alimentos demayor consumoenniñosdemenosde12añosdePichincha,Gua-yas yAzuay en Ecuador. Se seleccionaronmarcascomercialesdechocolateyarroz;lecheyqueso,asícomomuestrasdesuelosygranosdecacaoparadeterminar el contenido de Cd y As.

En la determinación de Cd y As en chocolate y arroz,lasmuestrasfueronmolidas,luegoserealizóladisgregaciónácidaconHNO3,HClyH2O2.Lasdi-gestionesfueronrealizadasenunhornomicroon-das (Figura 1.). La determinación del contenido de Cden lasmuestrassecuantificóporEspectrome-tría de Absorción Atómica con acople de Horno De Grafito(GFAAS)comoseveenlaFigura 2.

Figura 1. Digestor microondas

Figura 2. Equipo de GFAAS

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26Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

ParacomplementareltrabajosedeterminóelFac-tordeBioacumulación(FBC).Esteindicadorpermi-te predecir la capacidad de las plantas para acumu-larmetalespesadosensustejidos:SiFCBesmayora 1, existe mayor probabilidad de bioacumulación deCdenuntejido(Perlattietal.,2015).

([Cd] en suelo)([Cd] en grano)

FBC =

En la Tabla 1. se indican los resultados con las con-centracionestotalesdeCdyAsenarroz,chocolate,suelodecacao,cacao,lecheyqueso.Elanálisisdeestosmetalespesados,enlasmatricescaracteriza-das,muestranengeneralnivelesdecontaminaciónbajo los límitesmáximospermitidos,salvoenpo-cos casos.

Matriz Resultados Cd Resultados As

Arroz 0 / 15 muestra superó el límite(Límite 0,4 ppm) (Valormáximo0,07ppm)

0 / 15 muestra superó el límite(Límite 0,2 ppm)(Valormáximo0,1ppm)

Chocolate 1 / 115 muestra superó el límite (Límite 0,8 ppm)(Valormáximo0,89ppm)

2 / 115 muestra superó el límite (Límite0,2ppmparaarroz)(Valormáximo0,5ppm)

Suelo de cacao

6 / 32 muestras superaron el límite(Límite 0,5 ppm)(Valormáximo0,8ppm)

2 / 40 muestras superaron el límite(Límite 5 ppm)(Valormáximo5,44ppm)

Cacao 1/ 20 muestra superó el límite(Límite 0,8 ppm para chocolate)(Valormáximo0,84ppm)

N.D.*(Límite 1 ppb)

Leche 0/ 45 muestra superó el límite(Límite 1 ppb)(Valormáximo0,05ppb)

N.D.*(Límite 1 ppb)

Queso N.D.*(Límite 0,25 ppb)

0 / 45 muestras superaron el límite(Límite 0,5 ppm)(Valormáximo0,043ppm)

*Nosedetectaronconcentracionessobreellímitedecuantificacióndelhornodegrafito.

Tabla 1. ResultadosdelosanálisisdeCdyAsenalimentosinfantilesdeconsumomasivoenPichincha,GuayasyAzuay

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador27

Las muestras de chocolate estudiadas presentaron contenidos variables de Cd. Así, existe evidencia de bioacumulacióndeCdenelgranodecacao(FBC=5,07 ± 4,34). De esta forma, una elevada capacidad de bioacumulación de Cd en el fruto de la planta de cacaoesevidente(Chavezetal.,2015).

Debidoalaingestafrecuentedealimentosconta-minadosconAsyCd,inclusoanivelesporbajoloslímitespermitidos, puedeprovocarproblemasdesaludamedianoylargoplazo,debidoalaacumu-laciónprogresivadeestosmetalespesadosenlostejidosdelcuerpohumano.

LosautoresagradecenalaCorporaciónEcuatoria-naparaelDesarrollodelaInvestigaciónylaAcade-mia-CEDIA-porcofinanciarestainvestigación.

Referencias

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Otero,X.L.,Tierra,W.,Atiaga,O.,Guanoluisa,D.,Nunes, L.M., Ferreira, T. O., & Ruales, J. (2016).Arsenic in rice agrosystems (water, soil and riceplants) in Guayas and Los Ríos provinces, Ecuador. Science of The Total Environment, 573, 778–787. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.1016/j.scito-tenv.2016.08.162

Perlatti,F.,Ferreira,T.,AntoniodaCostaRoberto,F.,Romero,R.E.,Sartor,L.,&Otero,X.(2015).Tra-cemetal/metalloid concentrations in waste rock,soils and spontaneous plants in the surroundingsofanabandonedmine in semi-aridNE-Brazil.En-vironmental Earth Sciences (Vol. 74). https://doi.org/10.1007/s12665-015-4556-7

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Rossman, T. G. (2003). Mechanism of arsenic car-cinogenesis: an integrated approach. MutationResearch/Fundamental and Molecular Mechanis-ms ofMutagenesis, 533(1–2), 37–65. https://doi.org/10.1016/J.MRFMMM.2003.07.009

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28Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Liberación de aluminio y metales pesados du-rante la cocción en ollas metálicas y el riesgo asociado a la salud.

Avilés Michelle ; Díaz Ximena ; Fernández Diego , Ruales Jenny

FacultaddeIngenieríaQuímicayAgroindustria,Escuela

Politécnica Nacional, Quito, Ecuador

¹DepartamentodeMetalurgiaExtractiva,EscuelaPolitécni-

ca Nacional, Quito, Ecuador

²DepartamentodeCienciasdeAlimentosyBiotecnología,

Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador

3.DepartmentofGeologyandGeophysics,Universityof

Utah, Salt Lake City, USA

[email protected]

1,2 1

3 2

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador29

Liberación de aluminio y metales pesados durante la cocción en ollas metálicas y el riesgo asociado a la salud

AvilésMichelle;DíazXimena;FernándezDiego;RualesJenny

Se estudió la liberación de aluminio y metales pesa-dosdurantelacocciónenollasmetálicasyelriesgoasociadoalasalud.Seutilizaronollasmetálicasdeuso común, tantoanivel doméstico comodondese expende comida preparada en los mercados de Quito.

Se determinaron las dimensiones de las ollas con el findedisponerdeláreadecontacto.Seanalizóporespectrometría de chispa el contenido de metales de las ollas utilizadas en la experimentación. Serealizóundiseñofactorial5x5x3;así,seemplearon4 ollas a presión atmosférica de Quito y una olla de presiónenlasquesehirvióaguasola,aguaapH5,aguaapH6,aguaapH6,5yaguaconsaldurante30,60y120minutos.SemidióelpHfinal(pHf).Setomóunamuestrade15mLyseacidificócon0,2mLdeHClbidestiladoparaelanálisiselemen-tal.ElcontenidometálicodelasmuestraslíquidasseanalizóporICP-MS.SeanalizóestadísticamenteporANOVA,PCAyregresióncategóricaenStatgra-phicsySPSS.Seestimóelriesgoalasaludysecom-paróconnormativainternacional.

Luego del tratamiento de cocción, se detectaronpocos metales en solución producto de la lixivia-ción de las ollas de acero inoxidable y presión. Del estudio de correlaciones se observa una dependen-ciaestadísticamentesignificativadeAl,Ba,Pb,Fe,Ni,Cd,AsySrconlaacidezdelmodelodecocción.Para el caso de Al, la lixiviación es muy importante.

El 63,3 % de la variabilidad de los datos se explicó con2componentesenelPCA,existiendounapre-sencia y correlación importante de aluminio. Ade-más,elcoeficientedecorrelacióndePearsonparaPb-pHffue-0,52yelángulofuede168º.

Figura 1. Preparación de alimentos en ollas de alumi-nioaniveldehogaresydemercados

Figura 2. Correlación directa entreelpHfinalylixiviacióndealuminio,segúneltipodelmaterial de la olla

Figura 3. Correlación directa entre el pHfinal,componentesdelasoluciónde cocción y lixiviación de aluminio

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30Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

HubounacorrelaciónfuertedeAlypHfinalconelmodelodecocción,asícomo4500µg/LdeAllibe-rados;delmodelodecocciónricoensalconAlypHfinalenelensayoenolladepresión,yasuvez1200µg/LdeAlliberados;delasollasIPC,MAHyCTMconpHfinal,además3500µg/L,4375µg/Ly4000µg/LdeAl liberados respectivamente.El cocientedepeligroHQfuemenora1casitodoslosmetales,excepto en el Al, y casi todos estuvieron dentro de los límites permisibles según las normas de aguapotable de la OMS/UE. El Al y el Na superaron tales límites.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador31

La migración de compuestos químicos desde envases hacia alimentos.

Rómulo Salazar González

Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL, Facultad de

IngenieríaenMecánicayCienciasdelaProducción,Carre-

radeIngenieríaenAlimentos,CampusGustavoGalindoKm

30.5VíaPerimetral,POBox09-01-5863,Guayaquil,

Ecuador.

[email protected]

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32Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

La migración de compuestos químicos desde envases hacia alimentos

RómuloSalazarGonzález

En la preservación de la inocuidad y la calidad de los alimentos durante su vida en anaquel, los enva-ses cumplen una función principal, pues se convier-tenenunabarreraque lesproporcionaungradodeprotecciónfrentealoxígeno,alvapordeagua,alaluz,alatemperatura,alosinsectosymicroorga-nismospresentesenelmedioambiente;sinembar-go,pocoesconocidoporlosconsumidoresquelosmaterialesplásticoscon loscuales se fabrican losenvasesnoson inertes.Pero,¿quésignificaesto?Enrealidad,entreelmaterialplásticoyelalimentoenvasado se producen fenómenos de transferen-cia de sustancias que pueden causar problemas de inocuidad y calidad. Estos fenómenos son co-nocidoscomosorción,migraciónypermeación:lasorción es la transferencia de compuestos desde el alimentohaciaelmaterialdelenvase;lamigraciónconsiste en la transferencia de compuestos quími-cosdesdeelenvasehaciaelalimentoencontacto;y la permeación es la transferencia de moléculas ogases a travésdel envase ypuededarsedesdeel medioambiente hacia el alimento y viceversa (Dury-Brun,Chalier,Desobry,&Voilley,2007).

Losenvasesoartículosplásticosdestinadosalcon-tacto con alimentos (botellas, frascos, tapas, etc.) se elaboran generalmente a partir de polímerosde origen fósil, como polietileno, polipropileno,tereftalato de polietileno, etc. En la fabricacióndeenvasesplásticosseagregan intencionalmentecompuestosquímicosparamejoraropreservarlaspropiedadesdelmaterial,comoporejemploplas-tificadores,antioxidantes,absorbedoresde luzul-travioleta,entreotros,queseconocenengeneralcomoaditivos.Adicionalmente,enelenvaseplásti-co pueden estar presentes otras moléculas, como monómeros residuales, oligómeros de bajo peso

molecular,compuestosorgánicosvolátiles(COVs)einclusosustanciasno intencionalmenteagregadas(NIAS,porsussiglaseninglés).Debidoalfenómenoconocidocomomigración,todosestoscompuestosquímicossonsusceptiblesdepasardesdeelenvasehaciaelalimentoymodificarlascaracterísticasdelalimento, alterando su composición y poniendo en riesgolainocuidaddelalimento(Arvanitoyannis&Bosnea,2004).

Estos riesgos se fundamentan en varios estudioscuyoobjetivohasidodeterminarlarelacióndedi-chos aditivosquímicosen laocurrenciadeenfer-medades metabólicas. Así, la literatura científicapresenta resultados controversiales sobre el im-pactodelamigracióndesustanciasquímicasdes-deenvases,comoporejemplo,hansidoreportadoefectoscito-genotóxicosyactividaddedisrupciónendócrinainvitroenaguasembotelladasenteref-talatodepolietileno(PET)(Bach,Dauchy,Chagnon,&Etienne,2012).

Frenteaestaproblemática, la regulación interna-cional establece los requisitos que deben cumplir los materiales y artículos plásticos destinados alcontacto con alimentos. La Comisión de la Unión Europea en su Reglamento UE No 10/2011 pro-porcionaunalistade1068sustanciasautorizadas,entreellas,monómeros residuales,antioxidantes,antideslizantes,plastificantes.Estereglamentoes-tableceun límitedemigraciónglobalyespecíficade las substancias al alimento, por encima del cual se puede afectar la salud de los consumidores. Portanto,elfabricantedeempaquesdebeutilizarlassubstanciasaprobadasygarantizarquedichassubstancias nomigren al alimento en cantidadesmayores al límitemáximopermitidoen lanorma(Comisión Europea, 2018).

Anivelnacional,enelaño2013,elServicioEcuato-rianodeNormalización(INEN)oficializóunconjun-to de normas técnicas para evaluar las propiedades

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador33

ycaracterísticasdelosmaterialesyartículosplásti-cosencontactoconproductosalimenticios(INEN,2013). Posteriormente, en noviembre de 2014, la Subsecretaría de Calidad del Ministerio de Indus-triasyProductividadaprobóyoficializó,concarác-terdeobligatorio,elReglamentoTécnicoEcuatoria-noINEN100queestableceloslímitesdemigraciónglobalquedebencumpliraquellosartículosquesefabriquen, importen y se comercialicen en el terri-torio nacional (INEN, 2014).

Debido a la importancia de estos fenómenos para la inocuidad alimentaria, en la ESPOL se han desa-rrolladoestudiosquebuscanevaluarlamigraciónde compuestos químicos en envases plásticos encontactoconaceitescomestiblesyaguaspurifica-das en el Ecuador.

Estos trabajos iniciaron identificando los aditivospresentesenunode losmaterialesplásticosmásutilizadosen la industriadealimentos,el terefta-latodepolietileno (PET). Paraello, seobtuvieronvarias muestras (pellets, preformas y botellas) en el mercadoecuatorianoyseaplicóunametodologíabasadaenunaextracciónconsolventeseguidadecromatografíadegasesacopladaaespectrometríademasas.Losresultadosobtenidospermitieronlaidentificaciónycategorizacióndevarioscompues-tosquímicoscomolubricantes,plastificantes,pro-ductosdedegradacióntérmicadelPET,productosde ladegradacióndeantioxidantesycompuestosindicadoresdereciclaje(Marín-Morocho,2018).

Los resultados de este estudio podrían ser usados como marcadores químicos para evaluar la inocui-dad de los productos en contacto con botellas de PET,tantoporlasagenciasdecontroldelgobiernoecuatoriano como por la industria local y de expor-tación de alimentos.

Referencias

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Dury-Brun, C., Chalier, P., Desobry, S., & Voilley,A. (2007). Multiple Mass Transfers of Small Vo-latile Molecules Through Flexible Food Packa-ging.FoodReviews International,23(3),199–255.doi:10.1080/87559120701418319

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34Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Recent advancements in mycotoxin (bio)analytical methods and the MYTOX-SOUTH partnership.

Sarah De Saeger, Marthe De Boevre, Arnau Vidal

CentreofExcellence inMycotoxicologyandPublicHealth,

Ghent University

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador35

Recent advancements in mycotoxin (bio)analyti-cal methods and the MYTOX-SOUTH partnership.

SarahDeSaeger,MartheDeBoevre,ArnauVidal

Food Safety takes a prominent role in the Food Securityproblem.Mycotoxins, toxic fungalsecon-dary metabolites, are one of the main food safety threats indeveloping countries.Co-occurrenceofmultiplemycotoxinsinonecropaswellaseffectsof climate changecomplicates this researchfield.The mycotoxin problem needs to be tackled in a multi-disciplinary way primarily focusing on pre-ventionmeasures,butalsomycotoxinanalysisformonitoringandcontrolpurposesisdefinitelynee-ded.

Thereareplentyofanalyticaltechniquesavailablefor mycotoxin analyses in food, feed as well as in

Human mycotoxin exposure can be determined both indirectly (basedon the combinationof che-mical analysisof foodstuffsand food consumptiondata) as well as directly by the determination ofexposurebiomarkers,mycotoxinbiotransformationproducts,inbiologicalfluids,suchasurineorblood.In recentyearsmanyeffortshavebeenput in thedevelopment of ultra-sensitive multi-mycotoxin

biological samples.Mycotoxin analyticalmethodsincluderapidscreeningaswellasconfirmationte-chniques.Sensitiveon-sitedetectionofmycotoxinsin various matrices is highly needed. Therefore,bothquantitative (ELISA, biosensors) andqualita-tive(lateralflow)systemsfor(multi)mycotoxinde-tection are being developed. Specific recognitionelements as well as ultra-sensitive labels are un-derdevelopmentinordertodesignmorereliablerapid test-systems. HPLC and LC-MS/MS methods aremainlyusedasconfirmatorymethodsandcanbe adopted tomulti-mycotoxin analysis includingmodified mycotoxins. Moreover, high resolutionmassspectrometryisgaininginterestasitisanin-valuable tool to discover unknown secondary fun-galmetabolites;tostudydegradationproductsandmodifiedformsofmycotoxinsasaresultofproces-singtechniquesanduseofdetoxifyingenzymesormicrobes; and to unravel the human and animalmycotoxin metabolism.

LC-MS/MS for analysis of mycotoxin exposure bio-markers in urine and blood. However, still manygapsinourunderstandingofthehumanmycotoxinmetabolism exist. For this reason, a human inter-ventionstudywasperformedtostudytheurinaryexcretionofdeoxynivalenol(DON),DON-3-glucosi-de(DON3G)andtwoofitsglucuronides.

Figure 1. Generalset-upofmulti-mycotoxinLC-MS/MSanalysis

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36Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Such kind of study allows to determine the suita-blebiomarker(s)ofexposure;todefineappropria-teurinecollectionperiods;andtodetermineme-thodsfordietaryexposureestimates.

To obtain a substantial mycotoxin reduction, aholistic approach is needed inwhich all differentresearch fields of mycotoxicology, together with(international) stakeholders suchas food industryand governments work together. MYTOX-SOUTH(http://mytoxsouth.org) is an intercontinental,multi-disciplinary partnership striving to improvefood security and food safety throughmitigationof mycotoxins at global level with the followinglong-termgoals:1)buildinghumanandinfrastruc-tural capacity through trainingof Southpartners,2)bridgingthegapbetweenresearchandthede-velopmentand3)stimulatetheenvironmentforafruitfulpublic-privatepartnership tocreatea sus-tainable network.

Thesecondpartofmypresentationwillgiveexam-plesofprojectsdevelopedtogetherwiththeSouthtostudyriskmanagementstrategies.Mainly,itwillhighlight the need for capacity development andhowthiscanbepracticallyachievedthroughtrai-ningandeducation.

Figure 2. Examples of MYTOX-SOUTH seminars in Cuba(2019)andZimbabwe(2018)

Figure 2. Examples of MYTOX-SOUTH seminars in Cuba(2019)andZimbabwe(2018)

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12TítuloNombre del autor ISBN (digital): 978-9942-36-373-2

Global research in mycotoxins with focus on occurrence and biomarkers of exposure

Arnau Vidal, Marthe De Boevre, Sarah De Saeger

CentreofExcellence inMycotoxicologyandPublicHealth,

Ghent University

[email protected]

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38Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Global research in mycotoxins with focus on occu-rrence and biomarkers of exposure

ArnauVidal,MartheDeBoevre,SarahDeSaeger

Mycotoxinsaretoxicfungalsecondarymetabolites,and contaminate agricultural commodities duringcultivation, harvesting, transport, processing andstorage. Many filamentous moulds are toxigenicwith themost important producing genera beingAspergillus, Fusarium and Penicillium (Pitt et al.,2000).Mycotoxinsarepresent inawiderangeofproductsfromagriculturalcrops(rice,wheat,rye,barley,corn,soybeans,sorghum,nuts,spices),ce-real-basedfood(bakingproducts,pasta,breakfastcereals),beverages (fruits, juicesandpuree,beerand wine), animal feed, to several animal products (dairyproductsandmeat).Regardlessofdecadesof extensive mycotoxin research, mycotoxins are still commonly present in food, and mycotoxins’exposureremainsachallengingproblemworldwi-de,resultinginseveraldiseasesinhumansduetochronic or even acute exposure.

Therearealargenumberofmycotoxinswithagreatdiversityintheirmodeofactionandalsothecom-bined effects of multiple mycotoxins on diseasesdeservefurtherinvestigation.Duetotheirtoxicity

level,thereisanimperativeneedtoassesshumanmycotoxin exposure. Some of the exposure assess-menthavebeentraditionallyperformedcombiningconsumptionandoccurrencedata.Forthisreason,largeamountsofmycotoxinanalysisinawiderangeof food were carried out. However, it is well known thatthesemethodsrelyonsomeassumptionsanduncertainties, even when probabilistic approa-ches are used. Therefore, with the aim to evalua-te the mycotoxin exposure accurately, analysis ofmycotoxins biomarkers has been proposed as a successful method to assess the exposure to ex-positionofindividualsthroughestimationoftheirmetabolites in biological fluids, normally urineorblood.Biomarker refers to a characteristic that isobjectively measured and evaluated as an indi-cator of normal biological processes, pathogenicprocesses, or pharmacologic responses to a the-rapeuticintervention(Atkinson,etal.,2001).Spe-cificwell-characterizedbiomarkershaveshowntopredict relevant clinical outcomes across a variety oftreatmentsandpopulations.Thankstothehighsensitivity of the recently developed analyticalinstruments,different liquid chromatography tan-dem mass spectrometry methods (LC-MS/MS) for thedetectionandquantificationofmycotoxins inbiologicalfluidshavebeendeveloped.Thus,seve-ralpublicationsanalysedmycotoxinbiomarkers inbiologicalfluidsandtheyshowedanunexpected-lyhighexposure,evenabovetheuppertolerancelevel for some individual mycotoxins. For instance, all analysed urine samples (n = 239) had deoxyni-valenol presence and 30 % of adults exceeded the tolerabledailyintakeinBelgium(Heyndrickxetal.,2015)anddeoxynivalenolwasalsohighlypresentinurinefromSpanishpopulationwith91%ofpo-pulationlevelsoverthetolerabledailyintake(Vidalet al., 2016). On the other hand, mycotoxin bio-markers have been used to know the impact of my-cotoxin exposure on human health and it has been showedthataflatoxinsconcentrationsweresignifi-cantlyhigherinstuntedchildren(Fig.2)compared

Fig 1. Maizewithmouldpresence

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador39

to non-stunted, as well as in children with severe acutemalnutritioncomparedtocontrols(McMillanetal.,2018).Althoughthepowerfuluseofbiomar-kers, nowadays, there is few existing informationabout mycotoxin biomarkers and only deoxynivale-nolandaflatoxinhavevalidatedbiomarkers.

Therefore, it is imperative the validationofmoremycotoxin biomarkers. To achieve the biomarkers validation2stepareneeded:

Fig. 2. Aflatoxinexposuremayleadtostuntedgrowth

1)Toknowthemycotoxinmetabolismthroughinvitrostudiestoidentifythemetabolites.Therecent use of ultra-high performance liquidchromatography (UPLC)-HRMS permitted toidentifyanddetectnewbiomarkers.

2) To elucidate the toxicokinetic profile toknow the process of the uptake of dietary my-cotoxinsbythebody,theirbiotransformation,thedistributionandtheeliminationofthemy-cotoxins and their metabolites. Moreover, the elucidationoftoxicokienticsmodelsarecrucialto determine the preferred urinary/blood co-llectionperiod aswell as to set-up adequatebiomonitoringprograms.

To sum up, food have a large presence ofmyco-toxinsandalthough their toxicity,humanshaveahighexposuretothem.However,nowadays,itdoesnot exist an accurate method to assess mycotoxin exposureinhuman.Forthisreason, it isessentialto search for accurate ways to assess mycotoxins exposure to know the real impact of mycotoxins on human health.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador41

Uso de estrés abiótico para mejorar la calidad en vegetales, estudio de la influencia de la ra-diación UV-B en hortalizas de hoja

David Vanegas Jácome

Universidad Estatal de Cuenca, Facultad de Ciencias Quími-

cas,DepartamentodeBiociencias,CampusCentral:Av.12

deAbrilyAgustínCueva.Cuenca,Ecuador.

[email protected]/[email protected]

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42Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Uso de estrés abiótico para mejorar la calidad en vegetales, estudio de la influencia de la radiación UV-B en hortalizas de hoja

DavidVanegasJácome

Las hortalizas de hoja como fuente de alimenta-ción saludable.El aumento de la conciencia por una alimentación saludable ymayores exigencias y sofisticación delosconsumidoreshancreadolaexpectativadeunamejorcalidaden losalimentosfrescos.Lacalidadenhortalizasamenudoessubjetivayserelacionacon atributos como la apariencia, textura y sabor, loscualessonpercibidosporlossentidosydeter-minados por criterios humanos. Las hortalizas dehojaconstituyenunimportanteaportealaalimen-tación diaria debido a su contenido de vitaminas, mineralesyfibra;sinembargo,sudisponibilidadyeltiempoquetomael lavado,desinfecciónypre-paración provoca que los consumidores prescindan de su adquisición, por lo cual surge el conceptodeofertarhortalizasacondicionadasyprocesadaspara su consumo inmediato conocidas como hor-talizasdecuartagama.Lashojastipo“baby”(hojaspequeñas inmaduras)handespertado laatencióncomo un producto novedoso en respuesta a la cre-cientedemandadelosconsumidoresporhortalizasdecuartagama.Estahortalizaengeneraltieneunavidaútilde1a2semanas,encondicionesóptimasdealmacenamiento(0°Cy≥95%HR).

Las hortalizas de hoja de cuarta gama y sus limi-tacionesParalaproduccióndehortalizasdehojadecuartagamaserequieredeprocesosquesecaracterizanpor ser operaciones simples, con lo que se intenta mantener laspropiedadesnutritivasy sensorialesdelproductofresco.Sinembargo,debidoa laau-senciadeagentesconservantesensupreparación,estosproductospresentandosgrandesproblemas

que deben considerarse para mantener la calidad durante el periodo de venta y consumo: - El primero de ellos es la inminente proliferación microbiana,debidoaque lashortalizastienenunpH elevado, lo que afecta la seguridad alimenta-ria y limita sutiempode vidapostcosecha.Debi-doasupH,segeneraunmediofavorablepara lacolonización por parte de los microorganismos,sinembargo,estoescontrolableconlaaplicacióndesistemasdebuenasprácticasagrícolasdurantelaproducciónyelusoadecuadodeagentessani-tizantesdurante la líneadeprocesamientodeunproductodecuartagama.Elcultivoenhidroponíasecaracterizaporserunsistemaqueevitalacon-taminaciónpormicroorganismos,yaqueserealizaencondiciones controladas,por cuantogeneraríaunbeneficiorespectoalacargamicrobianainicialy proliferación de la misma. La hidroponía consis-te en un sistema de producción en donde los nu-trienteslleganalaplantaatravésdelagua,siendoprovistosdemaneraartificialyexcluyendoalsuelodelanutrición,siendomáseficienteypermitiendoelahorrodeagua,ademásdelusodeterrenosnoaptosparaagricultura.

-Conjuntamenteymásdifícildecontrolar,sonlasreaccionesdedegradación,puestoqueeltejidove-getalseconservavivoycontinúarespirando,porlocual semantieneuna seriede reaccionesbioquí-micasqueinteractúanentresí,acelerandoeldete-rioro y la pérdida de calidad del producto. Muchas prácticascomercialestienencomoobjetivolimitarocontrolareldañocausadoporloscambiosfisio-lógicospropiosdelprocesoderespiracióncelularyposteriorsenescenciadelostejidosvegetales.

Debido a esto, se han propuesto nuevas técnicas que tienen como finmodificar e incrementar lasprestacionesoatributosdelahortalizacomoma-teriaprima,mejorar la calidadde lamismayau-mentarlacantidaddecompuestosfuncionalesquenaturalmente genera la planta comometabolitos

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador43

secundarios frente a condiciones específicas;mediante cambios en las condiciones de culti-vo se pueden generar alteraciones en los tejidosvegetales, debido al principio que indica que lamodificación del fenotipo estaría en parte deter-minada por el genotipo y las características am-bientales durante el desarrollo del mismo. Los factores bióticos y abióticos como, por ejemplo:las condiciones ambientales, influyen y producenvariantes en los genes y la expresión de losmis-mos, pudiendo determinar la calidad y la fisiolo-gía de una hortaliza, determinando característi-cas y propiedades como la apariencia y textura que afectarían directamente su vida postcosecha.

El estrés abiótico como modulador de características.Los factores que afectan a la textura de una hortali-zadehojapuedencambiarsustancialmenteyaseaen pre o post-cosecha, debido a los cambios en el tamañocelular,laadhesiónintercelular,conversióndealmidón/azúcar, lapérdidadeagua, lacompo-sición y la fuerza de la pared celular. Todas estascorrelacionesfisiológicaspuedengenerarunefec-toen laspropiedadesmecánicasde lashortalizasde hoja, especialmente debido a que la dureza yresistencia de lasmismas está estrechamente re-lacionada con la retención de la calidad y la mayor resistenciaaldaño.Estasinteraccionesconelme-dioambienteenelcuallahortalizasedesarrollayconserva pueden ser tanto, favorables como desfa-vorablesparaalgunascaracterísticasdelamisma.Entrelosfactoresquegeneranestoscambiosestánlaexposiciónatemperaturasbajas,radiaciónultra-violeta,elataquedemicroorganismose insectos,entre otros; los cuales podrían afectar, según lasensibilidad de la especie, la síntesis de metaboli-tossecundariosyprovocarmodificacionesestruc-turalesofisiológicasenlostejidosvegetales.

Entrelosfactoresabióticosquepuedencausaralte-racionesenunahortalizaseencuentralaradiaciónultravioleta(UV),lacualesunaregióndelespectro

electromagnético no ionizante. Esta radiación re-presenta aproximadamente el 8-9 % del total de la radiación emanada por el sol. La radiación UV de acuerdoa su longituddeonda sedividegeneral-menteen3rangos:UV-C(200-280nm),lacualesextremadamente perjudicial para los organismos,sinembargonoesrelevantebajocondicionesnor-males de irradiación solar ya que es absorbida en sutotalidadporeloxígenoyelozonodelaatmós-fera;laradiaciónUV-B(280-320nm),lacualesdeparticular interésyaquesolo representael1,5%delespectrototal,sinembargopuedellegarapro-ducirefectosperjudicialesyalteracionesenplantasyorganismos;UV-A(320-400nm)querepresentaaproximadamente el 6,3 % de la radiación y es la porciónmenospeligrosadelaradiaciónultravioleta.

La radiación UV-B como modificador de hortalizas de hoja.En varios estudios se observó alteración y dañodelADN,modificacionesenaparato fotosintético,aligualqueaparicióndeperóxidosylageneraciónde compuestos antioxidantes por parte del vege-talconelobjetodeaplacarunmediopro-oxidati-vo,alavezquesepresentaronmodificacionesenla estructura de soporte, como la pared celular y lasenzimasrelacionadasconlaformación,mante-nimientoe integridadde lamisma.Por cuantoelincremento de la radiación UV-B que reciben lasplantastendríarepercusióndirectasobreeltejidovegetal,sinembargo,tambiénsehaobservadoquedosisbajasocontroladaspodríanmodificar“leve-mente”lafisiologíavegetal, locualsehallamado“eustrés o el estrés bueno”, el cual serviría como estímuloparadesencadenarreaccionesdedefen-saquepermitiríanalvegetalofrecercaracterísticasdeseadas por el consumidor.

Características y propiedades de hortalizas tratadas con UV-B.-Característicassensoriales:Sehaobservadoaumen-todecerasdelaepidermisvegetalyunincremento

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44Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

de compuestos responsables de absorber radia-ción (principalmente pigmentos) lo cualmodificadirectamente la apariencia, así como se ha eviden-ciadocambiosaniveldeparedcelulary lignifica-ción, lo cual repercuteen la texturade lashojas.- Valor nutritivo: Se ha evidenciado que elestrés abiótico puede incrementar la sín-tesis de metabolitos secundarios, así la ra-diación UV-B ha demostrado ser capaz deaumentarlaconcentracióndecompuestosantioxi-dantes (polifenoles), especialmente flavonoides.- La vida postcosecha: Los tejidos vegetales quese exponen a radiación UV-B modifican su me-tabolismo, se ha documentado reducción en la respiración del tejido, así como una menordeshidratación (por reducción de índice es-tomático y acumulación de ceras epicuticula-res), lo cual repercute en la vida postcosecha al prolongar la vida de anaquel de las hortalizas.

Estudio de UV-B en hortalizas de hoja “baby”.Se realizó un estudio con Acelga (Beta vulgaris var. Cicla) tipo “baby” cultivada en invernade-ro bajo sistema hidropónico y con estrés abióti-co tipo UV-B (Fig 1.) donde se buscó aumentarla concentración de compuestos antioxidantes yretrasar procesos de senescencia paramejorar lavidapostcosecha.Paraestose realizaronensayosdonde se estudiaron los cambios de las hojas dedebidoaUV-Bysus implicanciasenpostcosecha.

Resultados: Tratamientos conUV-B generaron cam-bioseneltamañodelahojayreducciónenelpesofresco(Fig.2),ademásseobservóhojasmásbrillan-tesporacumulacióndeceras.Además,seevidencióun incremento de hasta 26,6 % en la concentración de compuestos antioxidantes (CAO). Sin embar-go, se observó que a dosis elevadas disminuyeronlos CAO y sus características organolépticas fueronmenos apreciadas respecto a las muestras que re-cibieron dosis bajas de radiación UV-B. Además,se estimóque la hortaliza tratada conUV-B podríapresentar hasta un 25%más de vida postcosecha.

Figura. 1. CámaradeRadiaciónUV-B

Figura. 2.HojasinUV-B HojaconUV-B

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador45

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Aprovechamiento de subproductos de la industria agroalimentaria para la obtención de compuestos con actividades biológicas

Mauricio Mosquera, Cristina Sotomayor, Pável Ordoñez, Alisson Sisa

Escuela Politécnica Nacional, Departamento de Ciencias de

AlimentosyBiotecnología,Quito,Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador47

Aprovechamiento de subproductos de la industria agroalimentaria para la obtención de compuestos con actividades biológicas

MauricioMosquera,CristinaSotomayor,PávelOrdoñez,AlissonSisa

La industria dedicada al procesamiento alimentos generaunagrancantidadderesiduos,talescomopieles,espinas,escamas,vísceras, cabezas, restosdemúsculo; tallos, hojas, cáscaras, etc.; residuosquedependiendodelaespecieyeltipodeproce-samientopuedenalcanzarentreun30y50%delpesoinicial.Sinembargo,estosdesechossonunagran fuente de minerales, proteínas, grasa, pig-mentos, vitaminas, etc, por lo que una parte de losmismos se utiliza para la alimentación animaly para la elaboración de fertilizantes; la parte noaprovechadaconstituyeunaimportantefuentede

contaminación ambiental.

Últimamentesehandesarrolladodiversasestrate-giasparautilizarlosresiduosdelaindustriaalimen-ticia,obteniendoproductosdealtovalorcomercialtales como colágeno y gelatina, procedentes depieles, huesos, espinas y escamas de diferentes es-peciesanimales;productosreestructuradosapartirdecortesdemúsculo;lípidosyproteínasprincipal-menteapartirdevísceras;hidrolizadosypéptidosbioactivos.LaFigura1muestraunosejemplosderesiduosgeneradosporlaindustriapesquera.

Figura 1. Residuosgeneradosporlaindustriapesquera

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48Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Las espinas, pieles y escamas contienen grandescantidades de colágeno, que es de gran interéspara la industria, ya que esta proteína y sus hidro-lizadostienencaracterísticasdeseablesparadiver-sas aplicaciones, tanto en el campo de la alimenta-ción,comoenelcampodelamedicinaycosmética(Figura2).

Dentrodelossubproductosconactividadesbioló-gicasquesepuedenobtenerapartirde residuosdelaindustriaagropecuariaestánloshidrolizadospeptídicosypéptidos.

Estospéptidospueden regulardiversas funcionesdelorganismo,pudiéndoseenteoríaserel reem-plazodealgunosmedicamentos,yaquesonnatu-rales y no existen efectos secundarios conocidos.

Las proteínas de la dieta son una fuente de pép-tidos biológicamente activos. Éstos se encuen-tran inactivos en la secuencia proteica original.Sinembargo,puedenserliberadosduranteelpro-cesadodelosalimentos,duranteladigestióngas-trointestinal o la fermentación. Una vez que sonliberados, los péptidos bioactivos pueden afectaranumerosasfuncionesfisiológicasdelorganismo.

Figura 2. Productosobtenidosapartirderesiduosdelaindustriaagropecuaria

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador49

Lospéptidosbioactivoshanexhibidodiferentesac-tividades,talescomo:

• ActividadAntioxidante•Actividadantihipertensiva•Actividadantimicrobiana•Actividadhipoglucemiante•Actividadinmunomoduladora•Actividadanticancerígena•Efectosbeneficiosossobrepiel,huesosoarticu-laciones

Así como en los residuos industriales ricos en pro-teínas proteínas, las especies vegetales han exhi-bido un sinnúmero de actividades biológicas, lasmismas que pueden ser aprovechadas para obte-ner productos de alto valor, en el caso de residuos vegetalesseesperaidentificaryextraercompues-tosquetenganpropiedadesbioactivasquepuedanserutilizadosparaelcontroldehongosybacterias,ayudareneltratamientocontraelcáncer,contraladiabetes,antiinflamatoriosentreotros.

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Carboximetilación por modificación química del almidón de yuca (Manihot esculenta Crantz) ecuatoriano

Samanta Silva Valencia, Nelly Muñoz, Ivan Chango y Pedro Maldonado Alvarado

DepartamentodeCienciadeAlimentosyBiotecnología.Escue-

la Politécnica Nacional del Ecuador. 170517 Quito - Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador51

Carboximetilación por modificación química del almidón de yuca (Manihot esculenta Crantz) ecua-toriano

SamantaSilvaValencia,NellyMuñoz,IvanChangoyPedro Maldonado Alvarado

En el Ecuador, la yuca es un producto endémico y tieneunaproducciónde18675Tmenlaprovinciade Manabí y 1099 TM en la provincia de Esme-raldas.Unapartedelaproducciónsedestinaalaextracción del almidón de yuca, que genera unafuente de ingresos para los productores de estaszonas.Laspropiedadesycaracterísticas funciona-lesdelalmidónnativopuedenserunlimitanteparasuutilizaciónindustrial;como,porejemplo:labajaresistenciaafuerzasdecizallamiento,cambiosdetemperatura, pH, insolubilidad en agua fría, vis-cosidad no controlada, pueden ser causantes de inestabilidad. Estos problemas se pueden superar atravésdelamodificaciónestructuraldelalmidón,sepuedeusarmétodosfísicos,enzimáticosoquí-micos, proporcionando de esta manera mejorescaracterísticas, comounamayor solubilidad y es-tabilidad, mayores rendimientos de procesamien-to y almacenamiento y dando así un nuevo valor agregadoalalmidónnativo.Lasaplicacionesindus-trialesdelalmidónmodificadosonamplias,desdeadhesivos,recubrimientos,refinamientodepulpa,aglutinante. Ecuador no produce almidónmodifi-cado,porloqueelpaísllegaaimportaralrededorde 4,5 Toneladas de almidón modificado al año.Así, una oportunidad de trabajo de importanciasería la investigación, desarrollo y producción deestesustrato,enparticular,contribuirconestoalareactivaciónydesarrolloeconómicodelasprovin-ciasdeManabíyEsmeraldas,elobjetivomacrodelproyecto.(Auhetal.,2006;BeMiller,James;Whist-ler,2009;Bertolini,2010;Fennema,Damodaran,&Parkin, 2000).

Lasmodificacionesquímicasllevadasacaboatra-vésdereaccionesdecarboximetilaciónconstituyenunaherramientaparalamodificacióndealmidonesal ser una forma sencilla de obtener derivados que cuenten con propiedades industriales prometedo-ras.Elobjetivodeestamodificaciónes introducirgrupos hidrofílicos en la estructura del almidónpara poder estabilizarlo y promover el reordena-mientomolecular(Heinze&Koschella,2005;Stoja-nović,Jeremić,Jovanović,&Lechner,2005)

Elobjetivodeesteestudiofuelacarboximetilacióndel almidón de yuca (Manihot esculenta Crantz) ecuatorianapormodificaciónquímica.

Elalmidóncarboximetiladoseobtuvopormodifi-caciónquímicadelalmidóndeyucanativodedosvariedades ecuatorianas INIAP 650 e INIAP 651. Se probaron tres medios de reacción: isopropanol, agua, y dimetilsulfoxida; utilizando dos agentesmodificantes:ácidomonocloroacéticoymonoclo-roacetatosódicoycomoagenteactivanteenlare-acciónseutilizóhidróxidodesodio.Esteúltimoesel encargado de “hinchar” el granulo de almidóndeunamanerauniformeyalcalinizarelmedioparaquesedesarrollelareacción,yasíselogreelpro-cesocarboximetilación.Lascondicionesdelaexpe-rienciacomotiempodeactivación(1h),tiempodereacción (2.5 h) y temperatura de reacción (65°C), semantuvieronigualesparatodalaprimeraparte.Finalizadoeltiempodereacción,losproductosob-tenidosenaguaydimetilsulfoxidafueronalcanza-dos por precipitación de la solución, mientras que los derivados obtenidos en isopropanol permane-cieron insolubles durante toda la reacción. En la segundaparte,luegodehaberencontradolasme-jorescondicionesconelmediodereacciónyagen-temodificante,seestudióelefectoqueproduceelcambiar variables como la temperatura y tiempode reacción.

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52Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Se realizaron análisis de la formación de gruposcarboxiloparacuantificarlosatravésdeunavalo-raciónácido-básica.Análisis reológicos fuerones-tipuladosparamedirlaviscosidadatravésdelusodeunreómetroconceldadepasteado.Ademássehizounestudioporespectrofotometríadeinfrarro-jocontransformadadeFourier(FTIR)elcualmidelaabsorbanciadelaluzinfrarrojadeunamuestraendiferentes longitudesdeonda (ThermoFisher,2013).

Enlafigura2y3sepuedeobservarelprecipitadoobtenido de la reacción en medio acuoso y en me-diodimetilsulfoxidaconmonocloroacetatosódicocomoagentemodificante,enlascualesseencuen-tra diferencias en cuanto a sufluidez, lamuestradel medio acuoso tiene mayor consistencia, encomparación a la muestra obtenida en el medio de dimetilsulfoxidayestasdosencomparaciónalal-midónnativodelafigura4.

Los resultados indicanquealanalizarelgradodesustitución en los productos carboximetilados através de FTIR, se puede ver el aumento de inten-sidad de bandas de grupos C=O (carboxilo) com-paradas con el almidón nativo. En la valoraciónácido-básica, tambiénseobtienenun incrementodeestosgrupos.Enlosanálisisreológicossepuedeapreciar la disminución en la viscosidad en los pro-ductosmodificadosencomparaciónconelnativo,comosepuedeverenlafigura1.

Figura 1. VariacióndelaviscosidaddelalmidónmodificadoVs.temperaturaytiempo

Figura 2. Almidón modificadomedioAcuoso

Figura 3. Almidón modificadomedioDMSO

Figura 4. Almidón nativo

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador53

Siguiendo las condiciones de experimentación, elagentemodificantequedamejoresresultadoseselmonocloroacetatosódicocomparadoconelácidomonocloroacético. Se obtuvo productos solublesenaguacuandoserealizólacarboximetilaciónenmedioacuosoydimetilsulfoxida,mientrasquelosrealizados en isopropanol resultaron insolubles,loque indicaque lamodificaciónenelmediodeisopropanolsediodemanerasuperficialyque laestructuradelalmidónno llegóamodificarseporcompleto.

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Biotecnología y compuestos bioactivos en Vernonanthura patens “laritaco”

Ivan Chóez-Guaranda

CentrodeInvestigacionesBiotecnológicasdelEcuador(CIBE),

Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), Guayaquil,

Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador55

Biotecnología y compuestos bioactivos en Verno-nanthura patens “laritaco”

IvanChóez-Guaranda

En laactualidad, lasopciones sintéticasutilizadascomomateriaprimaparalaelaboracióndedrogasconfinesmedicinalessoncadavezmásescasas.Enefecto,lasnuevaslíneasdeinvestigaciónsedirigenhacia el uso de recursos naturales y el conocimien-toancestral(Grech-Baran&Pietrosiuk,2012).Estefenómeno ha generado un aumento significativoen la demanda de productos naturales medicinales a nivel mundial.

Ventajosamente,sehandesarrolladonuevastécni-cas que permiten extraer compuestos de interés de formaeficiente,tantoenaspectosmedioambien-talescomotécnicos.Particularmente,elcultivoinvitro esunode losmétodosbiotecnológicosmásutilizados pues permite reproducir compuestosdeseadosagranescalaapartirdeespeciesvege-tales,deformaestable,genéticamenteuniformeyeficiente,tantoentérminosdeespaciorequeridocomoderecursos(Bonfilletal.,2013).

Elcultivoin vitrodetejidosvegetalesesunatécnicadereproducciónencondicionestotalmenteasépti-cas,enlaqueapartirdeunpequeñosegmentoini-cialdetejidoesposibleregenerarenpocotiempounagrancantidaddeplantasgenéticamenteiguales

Sin embargo, uno de los principales problemasen el proceso productivode fitofármacos son losbajosrendimientosde loscompuestosde interés,porloqueserequierencantidadesabundantesdela planta provocando la depredación de la misma (Bonfilletal.,2013).

alaplantamadre,cuandoaestetejidoleesaplica-dounestímulopormediodevariablesfísicasyquí-micascontroladasenunmediodecultivo(Efferth,2019). El enorme potencial que posee esta meto-dologíahapropiciadoqueenlosúltimosañosseautilizada para la producción comercial de plantasornamentales y frutales.

En este contexto, Vernonanthura patens o laritaco, nombre que se le da esta planta silvestre en varias provinciasdelEcuador,esunaespecievegetalpro-misoriaparalaaplicacióndelcultivoin vitro ya que sehareportadoque ladecocciónde lashojasdeesta especie posee actividad antiofídica, antipiré-tica, antimicótica, antioxidante y antileshmanial(P.I.Manzano,Miranda,Quijano,&Monzote,2015;Tene et al., 2007).

Figura 1.FormacióndecallosapartirdehojasdeVemonanthura patens Figura 2.Identificaciónde

Lupeol mediante CG-EM

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56Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Dehecho,existenestudiosquemanifiestanlapre-sencia de compuestos con actividad antioxidante(Chóez-Guaranda, Ruíz-Barzola, Ruales,&Manza-no,2018)ysehancaracterizadotriterpenospen-tacíclicos como el lupeol, acetato de lupeol y epi lupeol,demostrandoposeernotableactividadan-tifúngica(PatriciaI.Manzanoetal.,2013).

Estoscompuestos jueganunpapel importanteeneldesarrollodeproductosfitofármacosyhansidoidentificadosencallosembriogénicosdeotrases-pecies obtenidos mediante técnicas in vitro.

En un estudio reciente, el triterpeno pentacíclico lupeol fue identificado como biomarcador en ca-llos embriogénicos de V. patens empleando cro-matografíadegasesacopladaaespectrometríademasas (CG-EM). La presencia de este compuesto indica la importancia de la propagación in vitro comomecanismo biotecnológico con la finalidadde establecer el potencial de explotación comercial deestemetabolitosecundario(Chóez-Guarandaetal.,2019).Engeneral,losresultadosobtenidosdeesteestudiopuedenserutilizadoscomoreferenciaparalacuantificacióndeestecompuestofarmaco-lógicamenteactivoencultivodecallos,estudiosdeprocesosdeescaladoylaregeneracióndeplantasde esta especie.

Los resultados del estudio antes descrito, se discu-teaprofundidadenelartículotitulado:“Identifica-tionof lupeolproducedbyVernonanthura patens (Kunth) H. Rob. leaf callus culture”, publicado en Natural Product Research. Este trabajo de inves-tigación fue lideradoporPatriciaManzanoe IvanChóez-GuarandadelLaboratoriodeBioproductosyBioprocesosdelCentrode InvestigacionesBiotec-nológicasdelEcuador(CIBE),pertenecientealaEs-cuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL).

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador57

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El mortiño ecuatoriano, una superplanta con actividad antimicrobiana y antioxidante en sus frutos y hojas

Susana Llivisaca¹, Patricia Manzano, Jenny Ruales³, José Flores , Joffre Mendoza¹,Esther Peralta¹ , Juan M. Cevallos-Cevallos

¹CentrodeInvestigacionesBiotecnológicasdelEcuador(CIBE),

Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), Guayaquil,

Ecuador

2 Facultad Ciencias de la Vida (FCV), Escuela Superior Politécni-

ca del Litoral (ESPOL), Guayaquil, Ecuador

3DepartamentodeCienciadeAlimentosyBiotecnología(DE-

CAB),EscuelaPolitécnicaNacional(EPN),Quito,Ecuador

[email protected]

1,2

1,2

1,2

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El mortiño ecuatoriano, una superplanta con acti-vidad antimicrobiana y antioxidante en sus frutos y hojas

SusanaLlivisaca,PatriciaManzano,Jenny Ruales,JoséFlores,JoffreMendoza, Esther Peralta, Juan M. Cevallos-Cevallos

El Vaccinium floribundumomortiño,esunarbustosilvestre autóctono de Ecuador y Colombia. Posee unafrutadeagradablesabor.EnEcuadorsusbayasseutilizanparalapreparacióndelacoladamoradacomo parte de la celebración del Día de los Difun-tos.Engeneral,elmortiñoesuntipodearándano,conocido mundialmente como “superfruto” por la importanciaquetienensuscomponentessobrelasaludhumana, incluyendo lasgrandes cantidadesde vitamina C que posee.

Estudiosademásrefierenunaimportanteactividadantimicrobianadelmortiñoalactuarcontrabacte-rias causantes de enfermedades y eliminándolas.El mortiño también posee componentes que re-tardanelprocesodeenvejecimientocelular.Estasmoléculas son los polifenoles, cuyas propiedades

antioxidantesjustificanmuchosdelosefectosbe-neficiososdelfruto.Apesardetenerpropiedadesalimenticiasymedicinales,nosehafomentadoelcultivodelmortiñoenEcuador,ylosfrutosquesevenden en los mercados locales se obtienen deplantas silvestres, las mismas que lastimosamen-te podrían estar enfermas o simplemente son de bajaproductividad.Porlotanto,esdemuchaim-portancia el cultivo en el laboratorio para garan-tizarplantassanasydealtaproduccióndefrutos.Esimportanteseñalarque,desdehacemásdeunadécadasehatratadodeobtenerunametodologíapara establecer la producción a nivel de laborato-rio de esta planta ecuatoriana, con resultados poco favorables.Además,seconocemuypocosobrelascaracterísticasgenéticasdeestaplantaylosbene-ficiosdesushojasyfrutos.

Enunestudioreciente,losinvestigadoresdelCen-trode InvestigacionesBiotecnológicadelEcuador(CIBE)pertenecientesalaEscuelaSuperiorPolitéc-nica del Litoral (ESPOL) caracterizaron los benefi-ciosdelashojasyfrutosdelmortiñoydesarrolla-ronunmétododepropagacióndeplantasanivelde laboratorio con estrategias de desinfección ymediosdemultiplicacióncondiferenteshormonasvegetales.

Los resultados del estudio fueron prometedores: Se determinó que los frutos del mortiño poseenunaaltacantidaddepolifenolesyantocianinasconuna elevada capacidad antioxidante. Los nivelesencontrados de estos compuestos son compara-bles a los reportados en los conocidos “superfru-tos”comolosarándanos.

Además,elestudioreportaquelosextractosdefru-tayhojademortiñofrenaroneldesarrollodebacte-riascausantesdeenfermedadesgravescomolasal-monelosis,enalgunoscasosdeformamáseficientequelosotrossuperfrutos,einclusodemejoracciónqueconocidosantibióticoscomolaampicilina.

Figura 1.LainvestigadoraSusanaLlivisacajuntoconplantassilvestresdemortiño.

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60Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

El estudio también identificó genéticamente ala especie autóctona mortiño, como V. Floribun-dum, donde se observó variabilidad a nivel mo-lecular, estas secuencias fueron reportadas en basesdedatos internacionalescomo ladel NCBIque es un centro de información biotecnológicautilizada mundialmente para la identificación deorganismos, estas secuencias se las encuentraendichabasededatosbajo los códigosdeaccesiónKP973417.1, KP973415.1, KP973418.1, KP973416.1 y KP973414.1.

Respectoalamultiplicacióndelaplantaenlabora-torio,lametodologíadesarrolladalogróunadesin-feccióndel100%depequeñasestacasdeplantascon el uso del desinfectante dióxido de cloro y de unfungicidaconocidoconelnombrecarbendazímen un medio de cultivo semisólido. También seconsiguiócrearunatécnicaadecuadaparalaseta-pasdemicropropagaciónomultiplicaciónusandolas hormonas ácido indol acético (AIA) y 6-benci-laminopurina (BAP) a 10 µmol de concentración.

Estainvestigación,financiadaporlaFundaciónIn-ternacional para la Ciencia (IFS por sus siglas eninglés), servirá de base para estudios posterioresde producción de plantas sanas en el cultivo deesta especie con potencial de uso para la industria

alimenticia y farmacéutica y la puede encontrardescritosenel artículotituladoChemical, antimi-crobial,andmolecularcharacterizationofmortiño(Vaccinium floribundum Kunth) fruits and leavesenlarevistaFoodScience&Nutrition,6(4),p.934–942.https://doi.org/10.1002/fsn3.638.

Figura 2.Brotesde5semanasdemortiñoenme-dioWPMmodificado.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador61

Evolución genética del virus de influenza A H1N1 2009 pandémico, en el Ecuador.

Mariuxi Mirabá Guerrero

Facultad de Ciencias de la Vida (FCV), Escuela Superior Poli-

técnica del Litoral (ESPOL), Guayaquil, Ecuador

[email protected]

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62Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Evolución genética del virus de influenza A H1N1 2009 pandémico, en el Ecuador.

MariuxiMirabáGuerrero

Losvirusdelainfluenzacausantesdelagripe,sonpatógenos que ocasionan epidemias estacionalesanualesyenfermedadesgravesdealtamorbilidad,alrededor de 3 a 5 millones de casos, que afectan a loshumanosanivelglobalapesarde ladispo-nibilidad de vacunas y medicamentos antivirales(1). Las infecciones complicadas por el virus de la influenzacausanneumoníaviralprimariaoneumo-nía bacteriana secundaria y en ocasiones la muer-te, especialmente en grupos de alto riesgo comoniños,adultosmayoresypacientesenestadocrí-tico(2–4).

El virus se transmite a través del estornudo en don-deseencuentranlosvirionesqueseunenalosáci-dos siálicosalfa-2,6 situadosenelepitelio ciliadodel tracto respiratorio del huésped. Los síntomas comunes incluyenfiebre,escalofríos, fatiga,dolo-resdecabeza,mialgia,dolordegarganta,rinorreaytosnoproductiva(4,5).

Delos4tiposdeinfluenzaqueexistenA,B,CyD,solamentelosdetipoAestánasociadosapande-miasacontecidasdurante los siglos20y21 (6,7).El virus de influenza A pertenece a la familiaOr-thomyxoviridae, es un virus de ARN monocatenario depolaridadnegativasegmentadoformadopor8genesHA,NA,PB1,PB2,PA,M,NS,NPquecodifi-can 10-12 proteínas diferentes (8).

Puestoqueestosvirusposeenungenomafragmen-tado con una alta capacidad de mutar y de recom-binarse, son capaces de infectar varios hospederos, entre ellos cerdos, caballos, mamíferos marinos y humanos, a pesar que su reservorio natural son las aves acuáticas silvestres (8). Esta característica leha permitido ocasionar varias pandemias con di-

versos niveles de mortalidad en humanos, desde lamásdevastadoraocurridaen1918tambiénco-nocidacomogripeespañolaqueinfectóalrededorde 500 millones de personas alrededor del mundo enuncortoperiododetiempo(7),asícomolamásrecientequesepresentóenelaño2009considera-dalaprimerapandemiadelnuevosiglo.EstanuevavariantedeinfluenzaA/H1N1enañosposterioresconocida como influenza A/H1N1 pdm09, se dis-persó por todo elmundo y provocómás 280000muertes (9).

Esteeventodespertóungraninterésporestudiarsu distribución, prevalencia y evolución en el Ecua-doryenLatinoAmérica.Elprimercasodeinfluen-zaA/H1N1pdm09enelEcuador,fuediagnosticadoel15demayodeesemismoañoenunniñoquere-tornaba a Guayaquil desde Miami, Estados Unidos.

Sucaracterizacióngenéticafueposibleporelmoni-toreosistemáticodelvirusanivelmundialyalde-sarrollodeherramientasbioinformáticasqueper-mitieronestablecerlasrecombinacionesgenéticasmásprobablesdelosdiferentesvirusqueledieronorigen.EstosestudiosdeterminaronqueestevirussurgióporlarecombinacióndegenesdevariantesdeH1N1queaparecieronenlosaños1918,1968,1979y1998queseoriginaronenavesinfectaronacerdos y finalmente a humanos (10,11). Además,establecieronqueestevirusamedidaquecontagiaal hospedero puede sufrir varias mutaciones en sus genesyprovocarinfeccionesmásseveras, inclusoenañosposterioresalapandemia(12).

Por tanto, es necesario la implementación de la tecnologíadegenéticainversaenelEcuadorparalaclonaciónysecuenciacióngenéticadelosgenesviralesdelascepascirculanteslocalesdeinfluenzaA/H1N1 pdm09. De esta manera, haciendo uso de lasbasesdedatospúblicasyherramientasbioinfor-máticasdisponiblessepuedeconocerlavariación

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador63

genéticaydistribucióndelascepaslocalescomple-mentandoelsistemadevigilanciaycontrolepide-miológicodeestevirusenelpaís.

Enunestudiorecienteaplicandoestastecnologíasehalogradoaislarysecuenciarelgenomade15cepaslocalesdelvirusdeinfluenzaA/H1N1pdm09(Figura1),ydeterminarsuevolucióngenéticame-diante un análisis filogenético y filogeográfico detodossusgenes.

Los datos obtenidos en esta investigación hanpermitido tenerunavisiónde ladispersiónespa-cio-temporal del virus en el Ecuador desde su apa-riciónenelaño2009hastaelaño2016(13).

Asímismo,confirmaqueelnuevovirusdeinfluen-zaA/H1N1pdm09reemplazólainfluenzaH1esta-cionalenelEcuadoryqueaúnsemantienecircu-landohastalafecha(Figura2).

Figura 1. EstrategiametodológicaempleadaparaobtencióndecepasviralesdeinfluenzaAsubtipoH1enelEcuador.

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64Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Figura 2. ÁrbolfilogenéticovirusdeinfluenzaAsubtipoH1,gennoestructural(NS)periodo2008-2016.SepresentacepascirculantesenEcuadorydelcontinenteamericano.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador65

El análisis evolutivo de todos los genes del viruspermite conocer su antecesor y determinar que cambios de aminoácidos o recombinaciones au-mentaron su virulencia, que pueden estar aso-ciadas a morbilidad o mortalidad severa en seres humanos. Datos históricos del Ministerio de Salud públicadelEcuadorrefierenqueenlosaños2013y2016sepresentóunmayornúmerodecasosaso-ciadosconelsubtipoA/H1N1pdm09yparaelaño2018 se reportaron 133 fallecimientos (14).

Por consiguiente, es importante continuar con elseguimiento incesante de secuencias genómicascompletas del virus, en humanos y otros hospede-rosparaestablecerfactoresderiesgomolecularesquepodríandarorigenaungenotipoconpotencialpandémico humano.

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66Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

12. ElderfieldRA,WatsonSJ,GodleeA,AdamsonWE, Thompson CI, Dunning J, et al. Accumulationof Human-Adapting Mutations during Circulationof A(H1N1)pdm09 Influenza Virus in Humans intheUnitedKingdom.JVirol.el15denoviembrede2014;88(22):13269–83.

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14. Dirección Nacional de Vigilancia Epidemiológi-ca. INFLUENZA ACTUALIZACIÓN EPIDEMIOLÓGICA,SE 17, 2019 [Internet]. MINISTERIO DE SALUD PU-BLICADELECUADOR;2019.Disponibleen:https://www.salud.gob.ec/wp-content/uploads/down-loads/2019/05/influenza_se_17.pdf

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador67

Frecuencia y factores de riesgo asociados con asma, rinitis, dermatitis y sensibilización a alérgenos del ambiente en niños escolares de la ciudad de Cuenca-Ecuador.

Ochoa-Avilés, Cristina ; Morillo, Diana ; Rodrí-guez, Alejandro²; Cooper, Philip²; Ochoa, Angé-lica¹; Andrade, Susana¹; Molina, María¹; Parra, Mayra¹; Parra, Andrea¹; Mora, Miriam³; Mejía, Danilo¹; Neira, Alejandra ; Rodas, Claudia³.

¹Universidad de Cuenca, ²Universidad Internacional del

Ecuador,³UniversidaddelAzuay.

[email protected]

1,2

1,3

1,2

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68Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Frecuencia y factores de riesgo asociados con asma, rinitis, dermatitis y sensibilización a alérge-nos del ambiente en niños escolares de la ciudad de Cuenca-Ecuador.

Ochoa-Avilés, Cristina; Morillo, Diana; Rodríguez,Alejandro;Cooper,Philip;Ochoa,Angélica;Andra-de,Susana;Molina,María;Parra,Mayra;Parra,An-drea;Mora,Miriam;Mejía,Danilo;Neira,Alejandra;Rodas,Claudia.

Lafrecuenciadecasosdeasma,rinitis,dermatitisysensibilizaciónaalérgenosdelambientehaaumen-tadoconsiderablementeenlosúltimos10añosysesabequesuapariciónestárelacionadaconfacto-rescomocaracterísticasgeneralesdelapoblación,herencia y las diferentes condiciones ambientales alrededor del mundo.

Elobjetivodeesteestudioesreportarlafrecuen-ciadecasosdeasma,rinitis,dermatitisysensibi-lizaciónaalérgenosdelambienteenniñosde3-5añosdelaciudaddeCuencaylaasociacióndelasenfermedadesconcaracterísticasdelapoblación,condiciones ambientales y herencia familiar de desórdenesalérgicos.

Métodos:Paraladescripcióndecaracterísticasdelapoblacióne identificacióndefactoresheredita-rios y ambientales asociados a la aparición de en-fermedadesalérgicasseaplicóelcuestionariodelEstudioInternacionaldeAsmayAlergiasenla In-fancia(ISAAC)faseII.Lasensibilizaciónaalérgenosdel ambiente se determinó mediante la aplicación desolucionesdiluidasdepólenes,ácaros,lanadeanimal,hongos,etc.enelantebrazodelosniños.

Resultados: La frecuencia de las enfermedades alérgicas determinada en porcentajes es de 18%paraasma,48%pararinitis,28%paradermatitisy34%parasensibilizaciónaalérgenosdelambiente.Se identificóuna fuerteasociaciónde laherencia

tanto paterna como materna en el desarrollo de enfermedades como rinitis, asma y dermatitis.Además, características de la población como ni-vel socioeconómico y asistencia a una guarderíademostraron estar asociados con la frecuencia de aparicióndecasosderinitis.Factoresambientalescomolapresenciadeperrosdentrodelhogarde-mostraronestar asociados conmayornúmerodecasosdesensibilizaciónaalérgenosdelambiente.

Conclusiones: La frecuencia de casos de enferme-dadesalérgicasessimilaraotrosestudiosenniñosde Latinoamérica. Laherenciapaterna ymaternaestándirectamente relacionadas con laprobabili-daddeaparicióndedesórdenesalérgicos.Factoresambientalesyciertascaracterísticasdelospartici-pantes demostraron estar fuertemente asociados conlasenfermedadesalérgicasylasensibilizaciónaalérgenosdelambiente.

Figura 1.realizacióndetestcutáneosaescolares

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador69

Figura 2.realizacióndetestcutáneosaescolares

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Suplementos dietéticos a partir de plantas y residuos: Una manera de prevenir el síndrome metabólico

Maria Fernanda Quijano

CentrodeInvestigacionesBiotecnológicasdelEcuador(CIBE),

Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), Guayaquil,

Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador71

Suplementos dietéticos a partir de plantas y resi-duos: Una manera de prevenir el síndrome meta-bólico

MariaFernandaQuijano

El ritmo de vida acelerado que tenemos hoy en díahaprovocadoquemantengamosunestilodevidapocosaludable,locualestáfuertementerela-cionadoconlaaparicióndefactoresderiesgoqueconllevan al desarrollo de enfermedades cardiacas ypadecimientodediabetestipo2,patologíasquefigurancomolaprincipalcausademuerteanivelglobal (Benjamin et al., 2017) . Los factores quecausan el desarrollo de estas enfermedades com-prenden: (i) el sobrepeso, que se calcula mediante la medición de la circunferencia de la cintura que enhombresesmayor a 101 cmyenmujeres 89cm; (ii) presión arterial mayor a 130/85mm Hg;

(iii)azúcarenlasangremayora110mg/dL;(iv)tri-glicéridos elevados con valoresmayores a 150mg/dL;y(iv)nivelesdecolesteroldelipoproteínasdealtadensidad“colesterolbueno”menoresa40mg/dL(Ex-pertPanelonDetection,Evaluation,andTreatmentofHighBloodCholesterol inAdults,2001).Elconjuntode estos factores de riesgo es lo que se denominacomosíndromemetabólicoyesdiagnosticadocuan-doalmenostresdeloscincofactoresestánpresentesen un individuo. Normalmente, para prevenir el de-sarrollo del síndrome metabólico se recomienda que laspersonasadoptenhábitosalimenticiosmássalu-dableseincrementenlaactividadfísica.

Figura. 1 Esquemadeelaboracióndelsuplementodietético

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72Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Elconsumodesuplementosdietéticosrepresentauna manera de mejorar el estado nutricional delas personas. La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) (www.fda.gov/) los define como “un producto destina-do a la ingestión que contiene ingredientes queagregan un mayor valor nutricional a la dieta”.Estos ingredientes pueden ser una vitamina, unmineral, una hierba o un aminoácido. Adicional-mente, los suplementos pueden ayudar a redu-cir el riesgo de enfermedades en un individuo.

Con el propósito de aliviar los factores clínicos aso-ciadosal síndromemetabólico, los investigadoresdel Centro de Investigaciones Biotecnológicas delEcuadorrealizaronunestudioenfocadoeneldise-ñodeunsuplementodietéticocuyosingredientesprevenganlaaparicióndealmenostresdelosfacto-resderiesgo(obesidad,presiónarterialyazúcarenlasangre).Enesteestudioseseleccionaronhierbasaromáticasdeacuerdoasuscomponentesbioacti-vos y se combinaron con residuos de cacao toman-do en cuenta no solamente la parte funcional de sus ingredientessinotambiénlosatributossensoriales.Elproductodiseñadocuentaconunaaltacantidadde compuestos antioxidantes como polifenoles,flavonoides y ácido clorogénico. Además, para laelaboración del suplemento se empleó una tecno-logíademicroencapsulaciónquemejoró labioac-cesibilidaddelassustanciasbioactivaspermitiendoque estas queden disponibles para la absorción.

Losresultadosdeestainvestigación,queaúnnohansidodivulgados,fueronregistradoscomo“secretocomercial del producto microencapsulado de plan-tasIlexguayusa,Vernonanthura patens y cascarilla decacaoCIBE001”concódigo11591SECRETOCIBE1.

Bibliografía

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador73

Asociación entre el nivel actividad física (AF) y el tiempo en pantalla con el nivel de satisfac-ción con la vida y la inclusión con la naturaleza en escolares cuencanos.

María José Molina Cando

Universidad Estatal de Cuenca, Facultad de Ciencias Quími-

cas,DepartamentodeBiociencias,CampusCentral:Av.12

deAbrilyAgustínCueva.Cuenca,Ecuador.

[email protected]

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74Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Asociación entre el nivel actividad física (AF) y el tiempo en pantalla con el nivel de satisfacción con la vida y la inclusión con la naturaleza en escolares cuencanos.

María José Molina Cando

Laactividadfísicatienemúltiplesbeneficiosparalasaludyaseaanivelmentalofísico.Muchosestu-dioshandemostradoquelaactividadfísicadema-neraregularfortalecelosmúsculos,disminuyelossíntomas de ansiedad y estrés, contribuye a mante-nerunpesoadecuadoyreduceelriesgodedesa-rrollar en edad adulta ciertas enfermedades cróni-cas no transmisibles (ETNs) como Diabetes, Presión alta,Colesterolelevado,CánceryAlzheimer(1–3).Para conseguir estos beneficios, los niños debencomomínimo realizar60minutosdiariosenacti-vidadesfísicasdeintensidadmoderadaavigorosa,que puede incluir realizar bicicleta, natación, fút-bol, voleibol, baloncesto, educación física o ejer-cicios estructurados en la vida familiar, escolar y comunitariadelniño(4).

A pesar de conocer esta información, el nivel de actividadfísicaenniñosesbajadebidoalaumentodecomportamientossedentariosensutiempo li-bre(5).SegúnlaOrganizaciónMundialdelaSalud(OMS), aproximadamente un 60% de la población mundialnorealizalaactividadfísicanecesariaparaobtener beneficios para su salud (6). Los niños yniñas sonmas sedentarios y dedicanmásdedoshorasdesudíaavertelevisión,jugarvideojuegosonavegarporinternetloqueimplicaunmínimodeesfuerzofísico yunmayor riesgodeaumentodepeso y obesidad (7).

Conbaseeninvestigacionessehanpropuestova-rias teorías sobre como factores individuales y el ambiente construido influyen en los comporta-mientossedentariosylaactividadfísica.Unavidaaislada, sedentaria y donde predomina el uso de

dispositivos de pantalla se relaciona con una in-satisfacciónconlavidayunadesconexiónconlosentornos naturales (8,9). Aun así poco o casi nada se ha descrito entre la relación de la satisfacciónpercibidaconlavida,laconexiónconlanaturalezay la intencióndeserfísicamenteactivosymenossedentarios en escolares ecuatorianos (10).

Enunestudioreciente,investigadoresdelDeparta-mentodeBiocienciasde laUniversidaddeCuencaplantearon la siguiente hipótesis: el nivel de acti-vidadfísicayeltiempoendispositivosdepantallapuedenvariardeacuerdounamayoromenorsatis-facciónconlavidaylaconexiónconlanaturaleza.

Enelestudio,losinvestigadoresrecolectaroninfor-mación, con instrumentos validados, de mil treinta escolaresentre9a12queasistíanregularmenteaescuelaspúblicasyprivadasdelaciudaddeCuen-ca. Sorprendentemente, los escolares cuencanos dedican alrededor de tres días a la semana a rea-lizaractividadfísicade intensidadmoderadaperomásdetreshorasdiariasaestarsentadosoacosta-dosmientrasventelevisión,naveganpor interneto juegan videojuegos. Además, más de la mitaddelosniñosreportaronsentirsesatisfechosconsuvida,peropocosconectadosconlanaturaleza.

Peroademáselestudióidentificódiferenciasrele-vantesentresexoyeltipodeescuelaqueasistían:a)Lasniñassonmenosactivasquelosniños;b)losescolaresdeescuelasprivadaspasanmástiempoen actividades sedentarias, pero sonmás activosquelosestudiantesdelasescuelaspúblicasyc)losniñosdeescuelaspúblicasestánmenossatisfechosconlavida,peromásconectadosconlanaturalezaque aquellos escolares de escuelas privada.

Enbaseaestosresultados,losniñosqueestánmássatisfechos con la vida y conectados con la natu-raleza son más activos. e igual manera, aquellosniñosqueestánmásconectadosconlanaturaleza

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador75

sonmásactivos.De igualmanera,aquellosniñosque estánmás conectados con la naturaleza de-dicanmenostiempoaactividades sedentariasdepantalla. Los escolares de instituciones privadassonmás sedentarios amedidaque crecen ymáspropensos incrementar su índice de masa corporal (IMC) y estopodría indicar unmayor riesgode adesarrollar ENTs desde una edad temprana.

Estoshallazgostienenunimpactoimportanteani-vel de salud, y apoyan la necesidad de adoptar es-trategiaseducativasparamejorarelestilodevidadelosniñosanivelfamiliarcomoescolar.Pasarmástiempoalairelibreypromoversubienestarconlavidapuedeserunaestrategiadeprevencióneficazpara aumentar y cumplir las recomendaciones dia-riasdeactividadfísica,reducirsucomportamientosedentario, y prevenir el sobrepeso y la obesidad en escolares. Incluso una mayor compresión de la actividadfísicaanivelgenético,basadaenelaná-lisis de miARNs (11), es esencial para entender la etiologíadelasENTsyoptimizarlasrecomendacio-nesdeejercicio.

EstetrabajofuerealizadoporMolina-Cando,MaríaJosé¹;EscandónSamuel¹;Brito,Jorge¹;Álvarez,Ma-rio²;García,Ana¹;Andrade,Susana¹;Ochoa-Avilés,Angélica¹. ¹Universidad de Cuenca, ²UniversidadPolitécnica Salesiana.

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Figura 2. Recolección de información a traves de la aplicacióndecuestionarios.

Figura 1. Recolección de información a traves de la aplicacióndecuestionarios.

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76Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

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12TítuloNombre del autor ISBN (digital): 978-9942-36-373-2

La ingestión de ostras crudas puede causar enfermedades graves en humanos. un trata-miento previo con bacterias benéficas podría salvar vidas.

Andrea Freire-Peñaherrera¹, Juan Manuel Cevallos-Cevallos²

¹CentrodeServiciospara laAcuicultura,²Centrode Investiga-

cionesBiotecnológicasdelEcuador,EscuelaSuperiorPolitécni-

ca del Litoral (ESPOL), Campus Gustavo Galindo, Km 30.5 vía

Perimetral, Apartado 09-01-5863, Guayaquil, Ecuador.

[email protected]¹,[email protected]¹*

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78Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

La ingestión de ostras crudas puede causar en-fermedades graves en humanos. un tratamiento previo con bacterias benéficas podría salvar vidas.

AndreaFreire-Peñaherrera,JuanManuelCevallos-Cevallos

Losmariscos se caracterizan por ser un alimentomuy nutritivo y con un sabor único. Entre todaslasespecies,particularmentelasostrassonconsi-deradas como uno de losmanjaresmás apeteci-dosde lagastronomíaanivelmundial. Lasostrasdurante sus actividades de alimentación filtrangrandes cantidades de agua, lo que les permiteconcentrar en su cuerpo bacterias que pueden ser perjudicialesparasímismasoparaquienlasingie-re.Porlogeneral,estosmoluscossonconsumidoscrudos o ligeramente preparados, contribuyendoa la proliferación de enfermedades transmitidaspor losalimentos, como infeccionesgastrointesti-nales causadas por la bacteria Vibrio vulnificus, lo querepresentaungranimpactoenlasaludpúbli-ca por el riesgo de infección para el consumidor.

¿Pero qué es la bacteria Vibrio vulnificus?

Es una bacteria que se desarrolla naturalmente en aguasmarinasodesembocadurasderíosdetodoelmundo. A ésta bacteria se le atribuye una mayor tasa demortalidadenrelaciónalrestodeagentespató-genoscausantesdeenfermedadestransmitidasporlos alimentos. Las infecciones por esta bacteria se han reportado en países como Dinamarca, Suecia, Alemania,EE.UU,España,Turquía,Holanda,Bélgi-ca, Israel, Italia, Corea, Japón, Taiwan, India, Tailan-dia,Australia,BrasilyUruguay,enespecialdurantelosmesescálidos.ElCentrodePrevenciónyCon-trol de Enfermedades de los Estados Unidos (CDC, porsussiglaseninglés),estimaque80.000perso-nas contraen infecciones por Vibrio cada año, loque contribuye a 500 hospitalizaciones y 100muertes, siendo la gran mayoría ocasionada

por Vibrio vulnificus representando el 90% de todas las muertes relacionadas por el con-sumo de mariscos crudos contaminados. En el Ecuador no se ha cuantificado el impactode esta bacteria en la salud pública nacional.

¿Quiénes tienen más probabilidades de contraer una infección por Vibrio vulnificus?

V. vulnificusestá relacionadocontressíndromescomo la septicemia primaria (tasa de letalidadsuperior al 50%) e infecciones gastrointestinalescuyos síntomas incluyen vómitos, diarrea, dolor abdominal, fiebreenunperiodode24a48ho-ras después de haber consumido ostras crudas o poco cocidas. El tercero de los síndromes se pro-duceenheridasquehan sidoexpuestas al aguade mar contaminada (tasa de letalidad de 25%) que puede progresar a fascitis necrosante comoenrojecimientodelapielenbrazosopiernas,conampollaspigmentadasdesangre.Elriesgodecon-traerestainfeccióngraveesmayorparalasperso-nas con enfermedades inmunodeprimidas como la enfermedad hepática crónica, alcoholismo,diabetes y hemocromatosis. Por esta razón, laspersonasenestosgruposderiesgodebenevitarcomer ostras crudas, especialmente cuando las temperaturasdelaguapuedenexceder los20°C.

Enlosúltimos20años,sehanprobadométodosparacontrarrestaralpatógenocomo,elusodean-tibióticos,tratamientosconhipocloritodesodioeirradiación con rayos gamma, extractos de algasmarinas,entreotros;sinembargo,losresultadosobtenidosnomostraron laefectividadesperada.Asítambién,seestudióelusodeagentesdebio-control como Phaeobacter inhibens, una bacteria queproduceuncompuestoantibacteriano(ácidotropoditéticooTDA),quelogrólainhibicióndeV. vulnificuseneljugodeostras,peronofuecapazdeevitarlacolonizacióndelabacteriaenostrasvivas.Todasestasalternativasdecontrolhanproducido

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador79

resultadosdeficientes,provocandoresistenciabac-teriana, alteración en la textura y sabor de las os-tras, así como una alarmante preocupación por el uso de conservantes químicos en los alimentos, y el incremento en los costos de producción. Debido a esto,laindustriaalimentariaestábuscandonuevosmétodos de preservación natural no solo para me-jorarlavidaútildelproducto,sinotambiénparaga-rantizarlaseguridadmicrobiológicadelconsumidor.

EnestudiosrealizadosenlaEscuelaSuperiorPoli-técnica del Litoral, se han venido evaluando varios tiposdemicroorganismosbeneficiososparaelcon-trol del V. vulnificus.Deentrelasbacteriasbenéficasevaluadas,lacepaA5produjounazonadeinhibiciónquenolepermitíacreceralV. vulnificus(Figura1).

Se realizaron 3 diferentes bioensayos con ostrasCrassostrea gigas.Elprimerexperimentoconfirmóque tanto la bacteria A5 como V. vulnificus podían sobrevivirenlasostras.Elsegundobioensayocon-sistióenintroducirlacepaA5enostraspreviamen-te contaminadas con V. vulnificus, constatando que noseprodujounefectopositivo;adiferenciadeltercer bioensayo, en el que las ostras fueron inocu-ladasprimerocon3dosisdeA5yluegocon2dosisdel vibrio.

Los resultados mostraron que el 100% de la po-blación de V. vulnificus fue eliminada de los tejidos de las ostras en 6 días de tratamiento.

Este estudio demuestra el gran potencial queexiste para mitigar las enfermedades transmiti-das por los alimentos usando bacterias benéfi-cas. Varios estudios manifiestan que las ostrasinfectadasporestabacteriapatógenanoalteransu sabor ni su calidad. Sin embargo, se necesi-tarían realizar más bioensayos para evaluar sila bacteria benéfica A5 podría alterar la calidaddel sabor, además de averiguar los compuestosbioactivosquehacenqueseaevaluadacomounacepa de biocontrol para ostras contaminadas.

Figura 1. Prueba de sensibilidad contra la bacteria Vibrio vulnificus.HalodeinhibicióndelcultivoA5.

Figura 2. Inoculación de la bacteria A5 en ostras es-terilizadas previamente inoculadas con el patógenoVibrio vulnificus.

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80Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

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12TítuloNombre del autor ISBN (digital): 978-9942-36-373-2

El cultivo de camarón bajo amenaza. La bús-queda de opciones contra un patógeno que está cerca de darle la vuelta al mundo.

Bolivar Enrique Chalen

Facultad de Ciencias de la Vida (FCV), Escuela Superior Politéc-

nica del Litoral (ESPOL), Guayaquil, Ecuador

[email protected]

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82Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

El cultivo de camarón bajo amenaza. La búsqueda de opciones contra un patógeno que está cerca de darle la vuelta al mundo.

BolivarEnriqueChalen

Elcultivodecamarón (Penaeus vannamei) no solo representaunabuenapartedelosingresosnope-troleros para el Ecuador sino también una fuente deempleoimportanteparaloshabitantesdezonasruralesendondesedesarrollaestaactividad.

Cuandoel virusde lamanchablanca (WSV)diez-móloscultivosdecamarónenladécadadelos90,el sector camaronero sufrió pérdidas millonarias y como consecuencia de esto, miles de personas perdieron sus empleos por lo que no solo tuvo un impactoeconómicosinotambiénsocial.Luegoderecorrerunlargocaminoyadoptandonuevasprác-ticasparasucultivo,elmercadocamaroneroem-pezóarecuperarsedelasconsecuenciasquedejóel virus de la mancha blanca.

Enel2012unanuevaamenazafuereportadaporla comunidad científica, una enfermedad capazde matar al camarón en sus etapas iniciales de desarrollo por lo que en su momento se le llamó Síndrome de Mortalidad Temprana o EMS por sus siglaseninglés.Conelpotencialdereducirlapro-duccióndeloscultivosavalorescercanosaceroyhabiéndosediseminadoporelcontinenteasiático,se llegóaconocerque lacausadeestaenferme-dad era una cepa de Vibrio parahaemolyticus cuya patogenicidadresidíaenunplásmidocapazdeco-dificartoxinasmortalesparaelcamarón,adoptan-do ahora el nombre de Enfermedad de la Necrosis HepatopancreáticaAguda(AHPNDporsussiglaseninglés).

En el 2014 y 2016 fueron publicados estudios que demostraban la presencia deAHPNDen el conti-nente americano, esto combinado con posibilidad

de“contagiar”(transferenciahorizontal)desupa-togenicidadaotrascepasdelgéneroVibrio hacen deestaenfermedadunriesgoparalosproductoresdecamaróndetodoelmundoporloqueesfuerzosconjuntosdebenserhechosparaencontrartrata-mientosefectivosparafrenarsuavance.

Elantagonismomicrobianoenunadelasopcionesa ser exploradas. La competencia entre bacterias de un mismo hábitat promueve la formación decompuestos capaces de inhibir el crecimiento de las bacterias adversarias. En medios marinos, las bacterias del géneroPseudovibrio y Vibrio se en-cuentran en constante competencia, un hecho que puede ser evidenciado en pruebas de exclusión competitiva(figura1).

Luegodeunprocesodeseleccióndecepasdelgé-nero Pseudovibrio, aisladas de ambientes marinos, seestáexplorandolascondicionesidealesdecul-tivoencondicionesdeantagonismoconelobjeti-vo de promover la producción de compuestos que puedan ser aislados (figura 2) y posteriormente

Figura 1. Zonasdeexclusióncompetitivaentrecepasde Pseudovibrio sp. y Vibrio parahaemolyticus

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador83

hacer frente a Vibrio parahaemolyticus y así redu-cir las mortalidades causadas por AHPND.

Figura 2. Extraccióndecompuestosdezonadeexclu-sióncompetitivaentrePseudovibrio sp. y Vibrio para-haemolyticus

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84Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Algas marinas en Ecuador: Materia prima subutilizada

Ana Barragan L.

Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador

(CIBE),EscuelaSuperiorPolitécnicadelLitoral(ESPOL),

Guayaquil, Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador85

Algas marinas en Ecuador: Materia prima subuti-lizada

AnaBarraganL.

Losorganismosmarinosocupancercadedoster-cios de la superficie terrestre de nuestro planeta(Gnanavel,Roopan,&Rajeshkumar,2019)ysehandescritomasde10,000especiesdealgasmarinasanivelmundial(Torres,Kraan,&Domínguez,2019).Entreestas,lasmacroalgasmarinassonconsidera-dascomoalternativasprometedorasysosteniblespara la obtención de productos finales y copro-ductos, debido a su alta tasa de crecimiento y no competencia con tierras destinadas al cultivo dealimentos (Øverland, Mydland, & Skrede, 2019).

Las macroalgas se encuentran agrupadas en trestaxones : pardas (Phaeophyta),rojas(Rhodophyta) y verdes (Chlorophyta) (Øverland et al., 2019). Po-seenunamplio rangodeaplicaciones y propie-dades como alimentos(proteínas, minerales, co-lorantes), nutracéuticos (antioxidante) , fármacos(actividades tónicas, antibacterianas y antiproto-zoarias),alcohol (biocombustible,etanol, cerveza,vino ), cosméticos, fertilizantes; comoestructurasdeinteréscomolípidos,ácidosgrasos,glicolípidos,fosfolípidos, carbohidratos , proteínas, pigmen-tos , fitohormonas aminoácidos,etc (J. Fleurence,2016;JoëlFleurence&Levine,n.d.;Kraan,2016).

El cultivode algas en el Ecuador se ha ido incre-mentando en los últimos años debido a las ini-ciativas gubernamentales para favorecer la ac-tividad económica de los comuneros del Litoral.Entre estas iniciativas el Instituto Nacional dePesca promovió el proyecto “ Cultivo de macro-alga marina (Kappaphycus alvarezii) en la pri-meramilla náutica de la zona costera de la Pro-vincia de Santa Elena en el Ecuador” (INP, 2015),este proyecto tuvo como fin proveer demateria prima para la producción de

carragenina utilizada en aplicaciones alimen-tarias, farmacéuticas y biotecnológicas debi-do a sus propiedades fisicoquímicas y caracte-rísticas de gelificación únicas (McHugh, 2003;Shanmugam & Seth, 2018). No obstante, a pe-sar del esfuerzo realizado el comercio de algafresca no fue el esperado (ElTelegrafo, 2017).

K. alvarezii, es bien conocida por su utilidad co-mercialytambiénesfácildecultivar.Suprincipalaplicación es la extracción del ficocoloide (κ-ca-rragenina) pero existen algunas investigacionesdondeseutilizanparalaproduccióndebioetanol,biofertilizante, fitorremediación, fibra dietética,compuestosantioxidantes,antivirales,anticance-rosos y como suplemento para la prevención del síndromemetabólico(Hayashi&Reis,2012;Kham-bhaty et al., 2012; Peñuela et al., 2018; SureshKumar,Ganesan,& SubbaRao, 2007;Wanyonyi,duPreez,Brown,Paul,&Panchal,2017;Zodape,Mukhopadhyay,Eswaran,Reddy,&Chikara,2010).

Tomando en consideración que la biomasa al-gal es una materia prima de gran interés quese caracteriza por una alta productividad y unalto contenido en componentes químicos va-liosos como: lípidos, proteínas, polisacáridos yotras biomoléculas específicas (Morales, 2015).El grupo de investigación del Centro de investi-gacionesBiotecnológicasdelEcuadoryelCentroNacionaldeAcuiculturaeInvestigacionesMarinasen conjunto con la Cooperativa de ProducciónPesquera Artesanal Santa Rosa de Salinas (CPPAS-RS)buscalacaracterizacióndeK. alvarezii a través de ensayos químicos y biológicos para el desa-rrollo de productos con fines agrícolas e indus-trialesquepotencien laactividaddemariculturade los pobladores de la provincia de Santa Elena.En este estudio se evaluó el contenido de po-lifenoles (PF), flavonoides (FL) , actividad an-tioxidante(DPPH,FRAP), la identificación defitohormonas y aminoácidos y un ensayo

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86Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

de germinación en semillas de arroz. El conte-nido PF , DPPH y FL mostró un valor mayor a los reportados del extracto etanólico , hidroalcohó-lico y metanólico (Diyana, Abdullah, Zainal, &KokMeng,2008;Hurtadoetal.,2012;Ling,Yasir,Matanjun, & Abu Bakar, 2015); los aminoácidosidentificadosfueronelglutamato,treonina,fenila-lanina, lisinay leucina.Además, laaplicacióndelextractoapesardequenoafectaenpositivamente

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en el crecimiento radicular y del brote se pudo observar que incrementa las raíces ramifica-das por lo que este comportamiento contribuye a la absorción de nutrientes (Khan et al., 2009). EstosresultadosdemuestranelpotencialagrícolaynutracéuticodelalgaparaasícontribuiraldesarrollodelabioeconomíademacroalgasdelEcuadorme-diantelainnovacióndeproductos(agro-)industria-lesyalimenticiasabasedeKappaphycus alvarezii.

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Figura 1. Diagramadelprocesodeexperimentación

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador87

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88Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

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12TítuloNombre del autor ISBN (digital): 978-9942-36-373-2

Actividad proteolítica en cepas bacterianas aisladas de composta

Roque Rivas, Mauricio Mosquera, Antonio Vallecillo

Escuela Politécnica Nacional, Departamento de Ciencias de Ali-

mentosyBiotecnología,Quito,Ecuador

[email protected]

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90Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Actividad proteolítica en cepas bacterianas aisla-das de composta

Roque Rivas, Mauricio Mosquera, Antonio Vallecillo

Las enzimas son moléculas biológicas que incre-mentan significativamente la velocidad de las re-acciones bioquímicas. En el mercado global, elcomercio de enzimas industriales alcanzó los 4.2billones de dólares en 2014; y se estima que en2020 alcanzará aproximadamente6.2 billones. Labúsqueda,desarrolloyventadenuevasenzimasesun campo en constante crecimiento. Principalmen-te,debidoaquelasenzimasreducenlostiemposycostosdeenergíaenprocesosindustriales,ademássonrentables,nosontóxicasyresultanamigablescon el medioambiente.

Lasproteasassonelgrupodeenzimascomercialesmásimportantesycorrespondenal60%delasven-tastotalesenelmundo.Sonenzimasquedegradanproteínasygeneralmenteselasclasificacomo:(1)exopeptidasas,quecortan lospéptidosen losex-tremosy(2)endopeptidasasquecortanlospépti-dos al interior de la cadena.

El creciente interés en las proteasas se debe a sus usos en varios procesos industriales, entre ellos: maduración de quesos, clarificación de bebidas,eliminación de biopelículas, formulación de deter-gentes, cosméticos, nutracéuticos, fármacos y enla remediación ambiental. Existen proteasas que toleran elevadas temperaturas (termoestables) y seutilizanenladegradacióndequitinadelosde-sechosdecamarón,hidrolizacióndepelículasge-latinosasdelaindustriafotográficapararecupararAg,degradacióndepriones,limpiezadelentesdecontacto, etc.

A pesar de la importancia de estas biomoléculas, no hay reportes en la literatura sobre la prospec-cióndeproteasastermoestablesdemicroorganis-

mos aislados en Ecuador. En un estudio reciente, investigadores de la Escuela Politécnica Nacional(EPN)ydelaUniversidaddeCuenca(UC)trabaja-ronparaidentificarycaracterizarnuevasproteasasen cepas bacterianas aisladas de composta. En este estudio, los científicos trabajaronconcoleccionesde bacterias termófilas e identificaron aquellasque presentan actividad proteolítica. Obtuvieronelmaterialgenéticodeestascepasyconstruyeronbibliotecas genómicas para identificar los genesasociadosaestaactividad.EstosgenespuedenserinsertadosenunorganismohospederocomoE. coli yserutilizadosparalaproducciónanivelindustrialdeenzimasrecombinantesconactividadproteolí-tica.

Figura 1.Cepasconactividadproteolíticapositiva.a.- Cepa 82.2. b.- Cepa 83.2. c.- Cepa 86.2.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador91

Sortasa A: herramienta biotecnológica para el desarrollo de proteínas recombinantes

Janneth Fernanda Cárdenas Cordero 1, Antonio Javier Vallecillo Maza 2

¹ Facultad de Ciencias Químicas. Universidad de Cuenca.

Ecuador-Cuenca.Av.12deabrilyAgustínCueva.

[email protected]

²FacultaddeCienciasAgropecuarias.Universidadde

Cuenca.Ecuador-Cuenca.Av.12deoctubreyBonicatti

[email protected]

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92Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Sortasa A: herramienta biotecnológica para el de-sarrollo de proteínas recombinantes

JannethFernandaCárdenasCordero,AntonioJavierVallecilloMaza

La Sortasa A pertenece a un grupo de enzimastranspeptidasas que fueron descubiertas en losaños 1990 (1–3) y se presentan principalmenteen lassuperficiesdebacteriasGram-positivas (4),pero también se las ha reportado en bacterias Gram negativas y arqueobacterias(5,6) permitenquecadamicroorganismointeractúeefectivamen-teconsuentornopermitiendolaunióncovalentedeproteínasalaparedbacterianaoelensamblajede los pilis(5,7). Aunque no son esenciales para la viabilidadbacteriana(7,8),tieneroles importantesen el proceso de infección tales como: la adhe-sión bacteriana a los tejidos del huésped, entra-da de células huésped, evasión y supresión de la respuesta inmune y nutrientes(4,9,10).Contra-puesto a su función de factor de virulencia en los patógenosatravésdelaingenieríagenéticaselasha utilizado como herramientas biotecnológicas.

Las primeras investigaciones que presentaron supotencial en la biotecnología fueron realizadaspor Mao en 2004,¬¬ en donde se desarrolló una fusiónautodescindibledeSrtAparalapurificaciónen un paso de proteínas recombinantes solubles (11)yenelmismoañotambiénMaoysuscolabo-radoreslograronrealizarlaprimeraligaduraporlaaccióndetranspeptidasadelaSortasaA.En2007sedescribióa laSortasaAcomouna“grapadora”molecularporEricBoderysuscolegas,queutiliza-ron una forma recombinante de SrtA de S. aureus para unir covalentemente una proteína modelo etiquetadaconelpéptidoLPETG(Proteínafluores-centeverde)aperlasdepoliestirenoquímicamen-temodificadas(12).Enelmismoaño,elgrupodeHidde Ploegh describió el etiquetado específicodelsitiodeproteínasconunavariedaddesondasmoleculares mediante transpeptidación mediadapor sortasa y acuñó el término ‘sortagging’ (13).LautilizacióndelaSortasaAhageneradounain-novaciónen labioingenieríadeproteínaspermi-tiendolaincorporacióndeanálogosdepéptidos,fluoróforos,aminoácidosnonaturales,marcado-res isotópicos,modificaciones postraduccionalesy otras sondas bioquímicas o biofísicas(14,15).

Figura 1: MecanismodeligacióndeSortasaAinvivo(15).

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador93

Figura 2: MecanismodepurificacióndelaSortasa A in vitro (11).

Elmecanismode laSortasaA invivoparagene-rarlaligacióndemoléculasaproteínasesrealizarun corte proteolítico entre Treonina (T) y Glici-na (G)al reconocer lasecuenciadeaminoácidosLPETG, generando un intermediario al unirseal segmento de la proteína LPET y liberar elsegmento proteico con la G excedente. ElintermediariopermitelaligaciónaotramoléculaquetengaunaetiquetadeGlicinas,esteeselmismomecanismoqueinvitrohapermitidolaligaciónaunamatrizproteicadeunaseriedemoléculassiem-prequeestánpresentenlaetiquetadeG(15,16).La Sortasa A es una herramienta biotecno-lógica innovadora para la generación de unagran diversidad de proteínas recombinan-tes y su importancia está dada por el impac-to de estas en diferentes campos de aplicación como farmacéutico, alimentario, ambiental,industrial, energético y agrícola(17–19); elcrecimiento exponencial en la demanda de bioproductos a nivel mundial cada año, la ex-pansión del mercado global de proteínasrecombinantes (20–22) y la capacidad de estas proteínas para reemplazar productos de origenanimal, vegetal y de síntesis química (17,22,23).El crecimiento exponencial del mercado de proteí-nasrecombinanteshaconvertidoalaindustriabiotecnológica como la clave para la produccióndelfuturo(24–26).Sinembargo,enLatinoaméricalacrecientebrecha tecnológica, losaltoscostosylas dificultades generadas en los procesos de im-portación por las legislaciones de algunos paíseshan limitado la adquisición de una gran cantidadde proteínas recombinantes requeridas tanto para investigaciónyanivelindustrial,loquerestringeelavance de estos 2 campos (27,28). Un sistema de purificaciónbasadoenSortasaAdeStaphylococcusaureustienelascaracterísticasbiotecnológicasquepermitiríalapurificacióndeproteínasporafinidad,la escisión y la separación de la proteína de fusión para generar un sistema de produc-ción de proteínas recombinantes(29,30).

Este sistema de purificación tiene la capacidadde obtener bioproductos importantes para el desarrollo de las investigaciones básicas y tam-biénconungranpotencialpara laproduccióndeproteínas de amplia aplicabilidad por la versati-lidaddel sistemaqueha permitidoobtenerdes-de enzimas, anticuerpos, biofármacos, biomar-cadores pero además ha permite la ligación deuna variedad moléculas de diferente naturalezaa proteínas dando características especiales.(15).

Elmecanismoquepermite lapurificacióndepro-teínas recombinantes del sistema de Sortasa A se basa en la incorporación de la etiqueta de (His)6y la inducción de la actividad proteolítica de laSortasa A en presencia de calcio, cofactor de la reacción, la cual cortar entre T y G al reconocer la secuencia de aminoácidos LPXTG, la triglicina(Gly)3 actúa como un grupo donante de grupoamino y permite la formación de un enlace cru-zadoentre laSortasaAy laGdel (Gly)3y libera-ción de la proteína diana con una G extra(11,31).

LasventajasdelsistemadepurificacióndeSortasaAsonlossiguientes:

-Generar proteínas recombinantes sin etique-tas de afinidad que permite una purificación

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94Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

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-La simplificación del proceso de purificaciónde proteínas evitando el uso de proteasas para la eliminación de etiquetas de afinidad(11,15).

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Evaluación de la composición química de subproductos de aguacate

Emily Jhanina Onofre Perez

Escuela Politécnica Nacional, Departamento de Ciencias de Ali-

mentosyBiotecnología,Quito,Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador97

Evaluación de la composición química de subpro-ductos de aguacate

EmilyJhaninaOnofrePerez

Cadadía segeneranenormescantidadesde resi-duos industriales que alteran el paisaje natural yproducenunacontaminaciónquesemantienedu-rantelargosperiodosmientrassedegradanydes-aparecen. Enesteaspecto,elaguacateesunodelosproduc-toscomercializadosmásdemandados(FAO,2016)yquemásdesechosgeneraenelcontinenteAme-ricano. Este fruto climatérico con gran potencialcomoalimentonutracéutico(conpropiedadesnu-tricionalesyfarmacológicas)presentaaltacantidadde lípidosyácidosgrasos insaturadosdecaráctersaludable, entre otros compuestos importantes comovitaminas,minerales,fitosteroles,carotenoi-des y compuestos fenólicos (Dos Santos, Alicieo, Pereira, Ramis-Ramos, & Mendonça, 2014), queconsolidan propiedades de interés como capacidad antimicrobiana, antiinflamatoria (Bowen-Forbes,Zhang,&Nair,2010)yantioxidante(Abaideet al., 2017).Sin embargo, los científicos han tratado de com-prender como los desechosdeesta fruta al igualque de otros conocidos alimentos, poseen las mis-masoinclusomejorespropiedadesdeinterésen

farmacología,alimentaciónsostenibleobiotecno-logía(Adikaram,Ewing,Karunaratne,&Wijeratne,1992;RaymondChia&Dykes,2010).

Algunos investigadores nombran a la semilla deaguacate comouna amplia fuente de ácidos gra-sos, flavonoides, antocianinas, taninos condensa-dos, alcaloides, triterpenos y esteroles (Leite et al., 2009).Sehaevidenciadosuactividadtóxicacontraorganismos como Artemia salina, Aedes aegypti,Candida spp, Cryptococcus neoformans y Malas-sezia pachydermatis (Leite et al., 2009), epimas-tigotesy tripomastigotes,ademásdesuactividadvirostática(Yasir,Das,&Kharya,2010),bactericida,esporostáticaeinhibitoriadecélulascancerígenas(Rodríguez-López,CarlosHernándezBrenes&Díazde laGarza,2015).A suvez,algunosestudiosencáscara de aguacate evidencian su capacidad an-timicrobiana(RaymondChia&Dykes,2010)yan-tioxidante(Vinha,Moreira,&Barreira,2013).

En un estudio actualmente en desarrollo en el De-partamentodeCienciasdeAlimentosyBiotecno-logíadelaEscuelaPolitécnicaNacionalsemuestraevidencia sobre la presencia de varios compuestos de interés en subproductos de desecho como semi-lla,cáscaraytortadeaguacate,siendoesteúltimoel residuo de la extracción de aceite de pulpa de aguacate.

Figura 1. Muestrasdesemilla,cáscaraytortadeaguacateliofilizadas

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98Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Duranteelestudiosehalogradoidentificarlacon-centración total de compuestos fenólicos solubles totales, compuestos involucrados en actividadescon potenciales beneficios para la salud. Variosflavonoles y ácidos hidroxicinámicos como quer-cetina, ácido cafeico, kaempferol o ácido ferúlicofueronidentificadosensemilla,cáscaraytortadeaguacate. Estos compuestos sehan visto implica-dos en estudiosmédicos contra el cáncer, enfer-medades cardiovasculares o envenenamiento por aflatoxinas.

Lacapacidadantioxidantetambiénhasidoestima-da, pudiendo reconocer valores incluso mayores aotras frutasconreconocidopoderantioxidante,comozarzamora,cáscaradecapulíoplátano.El contenidodeácidos grasos insaturadosencon-trado en estos desechos provee certeza sobre elpotencial del aguacate como un superalimento,dadalapresenciadeácidooleico,palmíticooara-quidónico en su composición, ácidos grasos queregulan el contenido de colesterol y favorecen lacirculaciónsanguínea.

Otropuntoeninvestigacióneslacapacidadantimi-crobiana contramicroorganismos comoStaphylo-coccus aureus o Escherichia coli. Tras el estudio, sehacomprobadoque,únicamenteelextractodecompuestosfenólicosdesemilladeaguacateinhi-be el desarrollo de S. aureus, lo cual ya es un buen indicio para posteriores estudios sobre el efecto tóxico o inhibitorio de los extractos de estos dese-chossobremicroorganismosGrampositivos.

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Figura 2. Extractograsodecáscara,tortaysemilladeaguacate.

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Cacao super árbol ¿una alternativa sensorial equiparable al cacao Nacional fino y de aroma?

Gabriela Samaniego Viñachi

DepartamentodeCienciasdeAlimentosyBiotecnología,

Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador101

Cacao super árbol ¿una alternativa sensorial equi-parable al cacao Nacional fino y de aroma?

GabrielaSamaniegoViñachi

Ecuador es el cuarto mayor exportador de cacao en el mundo, y considerado uno de los mayores pro-ductoresdecacaofino,productoicónicodelpaís.Consecuentemente, la producción de cacao ecua-torianoincrementaañoaañoporlacrecientede-mandaanivellocaleinternacionaldegranosdeca-cao.Siendoelcacaogeneradordeexportacioneseingresodedivisasparaelpaís,eldesafíoactualdelEcuador implica mantener el mercado internacional cumpliendoconsus requerimientosdegranosdecacaonosoloencantidad,sinotambiénencalidad.

Laobtencióndeungranodecacaodecalidadesposiblemente el principal reto para el Ecuador. ¿Pero, qué es considerado un grano de cacao decalidad? El país, exporta granos de cacao secospara su posterior procesamiento en productos terminados, principalmente chocolate. El cacao Nacional, es el producto más demandado dadassuscaracterísticassensorialesaromáticas,yesuti-lizadoparachocolatesfinos.Apesardelpotencialaromático intrínsecodel granode cacao, los pro-cesos postcosecha influyen directamente en laproducción adecuada o no de dichos aromas. En postcosecha, se realiza laextraccióndelgranodelamazorca,el cuales fermentadoy secado,es lafermentación el paso crucial para la producción de loscompuestosaromáticospropiosdelaalmendradecacao,yprecursoresdesabor, loscuales influ-yendirectamenteenlacalidaddelchocolatefinal.

En general, el proceso de fermentación de cacaoesunprocesoespontáneoenelque losmicroor-ganismosqueintervienenpropicianlaproducciónde los compuestos aromáticos, si las condiciones(temperatura, humedad, pH) no son las adecuadas,

microorganismos no deseados intervienen en elproceso, que a largo plazo se transforma en unamala fermentación, de la cual los aromas produci-dossondesagradableseindeseados,obteniendoasíungranodecacaomalfermentado,quehaper-dido su calidad sensorial y visualmente poco uni-forme. En el Ecuador, las técnicas de fermentación nosonestandarizadasyhanllegadoaconsiderar-se“primitivas”.Esasí,comoapesardeposeeruncacao con potencial intrínseco, las técnicas post-cosecha influyen en que su calidad sensorial nose exprese al 100% o se pierda. Las repercusiones porlamalacalidaddelgranodecacaorecaenenloeconómico. A nivel internacional, Ecuador recibe una multa de 50 euros por tonelada de cacao, dada lamalacalidadypocauniformidaddelosgranos.

Con el afán de determinar de forma certera lacalidad de un cacao y optimizar procesos de fer-mentación que propicien una buena calidad del grano, investigaciones previas, han definido lacomposición de los compuestos aromáticos decacao durante fermentación y post fermentación para cada una de las variedades: Nacional, Criollo y Trinitario. Cada variedad de cacao posee su pro-pioperfildecompuestosaromáticos,locualayudaavalorar la calidaddeungranobien fermentadoo mal fermentado, y discriminar entre variedades.

Figura 1.Fermentacióntradicionaldegranosde

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102Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Si bien el cacao Nacional es altamente demandado dadosuperfilsensorialyesposiblemejorarsuca-lidad con fermentaciones adecuadas, esta variedad presentaciertasdesventajasprincipalmenteporsupoca tolerancia a enfermedades y su bajo rendi-mientoproductivo,locualimplicacostosadiciona-lesenmanejoagronómico.Enlosúltimosaños,ycomoalternativaparaelincrementoderendimien-tos y tolerancia a enfermedades, el cacao Super Árbol,originariode laAmazoníaNorteecuatoria-na, ha tomado importancia creciente a nivel país.Anivelnacional,híbridosdelosmejoresejempla-res de cacao Súper Árbol, han sido distribuidos.Éstos presentanunaproducción superior a la va-riedad Nacional, precocidad, buena resistencia a enfermedades y presumiblemente característicassensorialesdeuncacaofino.EsasícomoelcacaoSúperÁrbolseproyectacomounaposiblealterna-tivaalcacaofino,principalmenteporelbeneficioenrendimientoproductivoyportantoeconómico.Respectoasuperfilsensorial,altratarsedeunava-riedad no estudiada, es de importancia la caracteri-zacióncuantitativadesuperfilsensorialaromáticoconelfindevalorarconbasecientíficasucalidadsensorialyequipararlaonoaladeuncacaofino.

Investigaciones actuales realizadas por el pro-yecto VLIR-CACAO en conjunto con CIBE-ESPOL,se han enfocado en la caracterización de com-puestos volátiles (aromas) de muestras de ca-cao Súper Árbol de fincas de La Joya de los Sa-chas (Orellana) tomadas durante procesos de fermentación. La información preliminar ha evidenciado la presencia de ciertos compues-tos aromáticos deseables para un cacao fino.Sinembargo,ycomosehamencionado,lacalidadpre-sentamermasporeltipodefermentaciónaplicado.De estandarizarse los procesos de fermenta-ción, el posible uso de cacao Super Árbol pro-porcionaría granos tanto en calidad como can-tidad y con características deseables similaresa las de un cacao fino, respondiendo así a las

exigenciasdelmercadoactualysobretodobene-ficiandoalargoplazolaeconomíanacionalbasa-da en cacao, tanto para productores como para el país.Enconsecuencia,elcacaoSúperÁrbolesalargoplazo,unavariedadcompetitivaconcontri-buciónalaeconomíanacionalyagroindustria,conpotencial de ser producto de exportación en vo-lumenapreciosrepresentativos,ysobretodounnuevoiconoparaelpaísylaAmazoníaecuatoriana.

Figura 2. CacaoSúperÁrbol–clon2.(GIZ,2016).

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador103

Entendiendo la variación somaclonal en banano mediante el uso de herramientas metabolómicas

Fredy Carrera Garcés

Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador

(CIBE),EscuelaSuperiorPolitécnicadelLitoral(ESPOL),Gua-

yaquil, Ecuador

[email protected]

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104Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Entendiendo la variación somaclonal en banano mediante el uso de herramientas metabo-lómicas

Fredy Carrera Garcés

Elbananoesproducidoenmásde120países,esel cuartocultivomás importanteenelmundo, laproducción de banano es esencial por sus carac-terísticasnutricionales,porelbajocostoyporlosvaloresde rentasgeneradasparaelfiscodelpaísproductor. La prioridad de la industria bananera es prevenir y producir plantas libres de enferme-dades,esteanheloesposiblealcanzarlograciasauna técnicautilizadaen laboratorio llamada mi-cropropagación,esteprocesopermitelaobtencióndeplántulassanasylibresdeenfermedades,peroasuvezesteprocedimientopuedeconducirage-nerar plantas que presenten variación somaclonal, esdecir,plantasconunagranvariabilidadgenéticay fenotípica,unade las variantes fenotípicasmásestudiada en banano es el enanismo.

Estas variantes en el banano son producidas por cambios genéticos y epigenéticos, el primero escausado por mutaciones puntuales, reordenamien-tos en los cromosomas, cambios a nivel de ploidía entreotros,mientrasqueelsegundoesproducidopormetilacióndelácidodesoxirribonucleicoADNycambiosenlasmodificacionesdelasproteínashis-tonasqueestánjuntasconelADN.

Unapreocupacióngeneralesencontrarmétodos,procedimientos y/o técnicas que minimicen el apa-recimiento de estas variantes en plantas de bana-nocultivadas in vitro.Conelfindeentenderestaproblemática, utilizamos técnicas, herramientasy procesos de la metabolómica para identificarmetabolitos y rutas metabólicas implicadas en el aparecimiento de plantas enanas, una de las tecno-logíasmásutilizadasparaestefineslacromatogra-fíadegases acopladaaespectrometríademasas

(CG-EM), programas computacionales y pruebasestadísticasquecoadyuvanenladeterminacióndecompuestossignificativosdecadaetapadelapro-ducción in vitro del banano.

El presente estudio se llevó a cabo en el Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador(CIBE)delaEscuelaSuperiorPolitécnicadelLitoral(ESPOL), el CIBE proporcionó muestras de plan-tas de banano in vitro en fase de proliferación y enraizamiento, los ejemplares fueron procesadosconnitrógeno líquidoyseagregóacadamuestrauna solución de extracción, las muestras fueron incubadasa7°CyposteriormentecentrifugadasysecadasenbañoMaría,porúltimoseagregóunasoluciónderivarizante,parafacilitarelanálisisme-tabólico.

Latécnicaqueutilizamosparalaidentificacióndelosmetabolitos fue la CG-EM, esta tecnología eslamás empleada en estudios de este tipo, debi-do a su sensibilidad para detectar metabolitos, el control de calidad de los datos obtenidos por CG-EM se efectuó conel software informáticodeno-minadoMZmine2,esteprocesamientoseusaconlafinalidaddeeliminarelruidoen labasededa-tos, integraryalinear lospicosdelcromatograma,antesdelanálisisdedatosconestaherramientabioinformática es necesario la normalización queconsiste en reducir las variaciones técnicas, los sesgos sistemáticos y particularmente para evitarlaidentificaciónerróneaencompuestosometabo-litosaltanamentesignificativos.

Este estudio se complementó con el empleo del estadísticollamadoanálisisdecomponentesprin-cipales(ACP)paragenerarunavisióngeneraldelosdatos y luego identificar losmetabolitos que sonsignificativosencadamuestra,lamineríadedatospermitióexcluirlosmetabolitosqueestánrelacio-nados.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador105

Figura 1: plantas normales en fase 1 de adaptación en invernadero

Figura 2: plantas enanas en fase 1 de adaptación en invernadero

Figura 3: plantas normales en fase 2 de adaptación en invernadero.

Figura 4: plantas enanas en fase 2 de adapta-ción en invernadero.

Figura 5: plantas de banano en fase in vitro de proliferación.

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106Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Para finalizar lametabolómica en el presente es-tudiohacontribuidocontecnología,técnicas,pro-cedimientosconelfindeentenderelprocesome-tabólicoe identificar losmetabolitosquegeneranvariantes somaclonales en la producción in vitro del banano.

Foto 6: cromatógrafodegasesacopladoaespectró-metro de masas (CG-MS)

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador107

Novedosa alternativa para reducir las enfer-medades de las plantas: usos de hongos bené-ficos VS hongos patógenos.

Rodrigo Ludeña Tandazo

Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador

(CIBE),EscuelaSuperiorPolitécnicadelLitoral(ESPOL),Gua-

yaquil, Ecuador

[email protected]

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108Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Novedosa alternativa para reducir las enfermeda-des de las plantas: usos de hongos benéficos VS hongos patógenos.

RodrigoLudeñaTandazo

El aumento de la demanda de producción mun-dialdealimentosprovocóen losúltimosañosunincremento en el uso de agroquímicos y pestici-das para el control de enfermedades de las plan-tas. Sinembargo,elusoextensivode losmismosocasionan impactos en la salud de los agricul-tores, por tal motivo se producen alrededor de1 millón de muertes por enfermedades cróni-cas y envenenamiento causadas por plaguicidas.

Frente a esto, se han desarrollado alternativasnaturales y no tóxicas para el control de enfer-medades de plantas como es el uso de microor-ganismosbenéficosfrentealosmicroorganismospatógenos, entre los que se destaca el hongobenéfico del género Trichoderma spp. que ha demostrado ser uno de los más eficaces en elcontrol de enfermedades en diferentes cultivos,favoreciendo el crecimiento de la planta, resisten-cia a enfermedades y la absorción de nutrientes.

Las investigaciones actuales han presentado unanovedosaalternativaenlapreparacióndeagentesde control biológico, como son las formulacionesde encapsulados con Trichoderma spp. como com-ponente principal, en matrices de biopolímeros. Los encapsulados proveen al microorganismo deuna mayor protección frente a condiciones adver-sas, esdecirmayortiempode vidaútil; Si a estose agregan micronutrientes, estarán disponiblespara el uso tanto del hongo como de la planta.

Un estudio realizado en el Centro de Investi-gaciones Biotecnológicas del Ecuador (CIBE),dio un paso adelante en el desarrollo de esta nueva alternativa para mostrar evidencia de

la acción antagónica de Trichoderma spp. en-capsulado junto con micronutrientes frente alpatógeno de la Moniliasis del cacao provoca-do por el agente causal Moniliophthora roreri.

Las cepas usadas en el estudio pertencen al ban-codemicroorganismosdeCIBEde las cualesTri-chodermaC2AyC4BsonbenéficasyM. roreri es patógena, la cual fue aislada en la provincia deLos Ríos. Se probaron preparaciones de encap-sulados de las cepas de Trichoderma con activi-dadantagónica frenteaM. roreri. Se adicionaron micronutrientes (Magnesio y Zinc) a los encap-sulados. Se comprobó que la cepa con mayor ca-pacidad antagónica y micoparasitica fue Tricho-derma ghanense en las menores concentraciones de micronutrientes adicionadas al encapsulado.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador109

Finalmente los resultados obtenidos demues-tran que T.ghanense es una cepa candidata para ser utilizadas en la producción de nuevos bio-fungicidas formulado en encapsulados del hon-go y micronutrientes. Sin embargo se hace ne-cesario realizar más investigaciones del efectoin vivo de estos encapsulados en las plantas.

Figura 1. Micoparasitismoalos10díasdecrecimien-to de Formulaciones de co-encapsulados de Tricho-dermaymicronutrientesmagnesioyzincfrente a M. roreri (a) Control T. reesei sin nutrientes; (b) T.reesei +Zn800ppm;(c)T.reesei+Mg5000ppm;(d)T.ree-sei +Zn800ppmyMg5000ppm;(e)ControlT.gha-nensesinnutrientes;(f)T.ghanense+Zn800ppm;(g)T.ghanense+Mg5000ppm;(h)T.ghanense+Zn800ppmyMg5000ppm.

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¡La silla eléctrica para los patógenos vegeta-les! Efecto de la corriente eléctrica en la elimi-nación de virus en mora.

Jose Garcia Onofre

CentrodeInvestigacionesBiotecnológicasdelEcuador(CIBE),

Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), Guayaquil,

Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador111

¡La silla eléctrica para los patógenos vegetales! Efecto de la corriente eléctrica en la eliminación de virus en mora.

Jose Garcia Onofre

Usualmente las técnicas de desinfección tradicio-nales, se aplican para la eliminación o atenuación de virus, bacterias y demás patógenos vegetales,siendo las más comunes la termoterapia, criote-rapia y la quimioterapia, así también la propaga-ciónvegetal.Delastécnicasmencionadas,algunaslogran alcanzar porcentajes de desinfección del100%, sinembargodebidoa la ineficienciade suaplicación(largosperiodosdetiempoparalaseva-luaciones, destrucción de material inicial, etc), son dedifíciladecuaciónalosprocesosproductivos,enesesentidolaaplicacióndepulsoseléctricosparalaeliminacióndevirusconstituyeuntécnicaperti-nenteparalaobtenciónderesultadosmáseficien-tesenelsaneamientovegetal.

La mora (Rubus spp.) pertenece a la familia Rosa-ceae y se caracteriza por ser un cultivo perennede regiones templadas, representando un rubroimportante en la economía de muchos países eu-ropeos, así también en Chile y Estados Unidos, su contenidodeminerales,antioxidantesyvitaminasconfiguran un producto con incrementos perma-nentes en su demanda a nivel mundial. Para el casodeEcuadorsuproducciónserealizaaniveldehuertos familiares representando un aproximado de5500hectáreasdeproducción.Similaraotroscultivaresdeinterésagrícola,lamoraseveafecta-dapordiversasenfermedadesdeorigenviral, lasmismas que reducen significativamente tanto laproducción como la calidad del fruto.

Elvirusdelenanismoarbustivodelamora(RBDV,por sus siglas en inglés) del género idaeovirus setransmite a través de polen y semilla, es uno de los principales virus en mora existentes a nivel mun-

dial, produce la enfermedad denominada “crumbly fruit”,cuyosignificadoalespañoles“frutodesme-nuzado la cual ocasiona pérdidas económicas enmillones de dólares anualmente.

EnEcuador, investigadoresdelCIBEenmuestreosrealizadosendosde lasprovinciasdemayorpro-duccióndelafruta(AzuayyTungurahua)detecta-ron lapresenciadeRBDVenmásdel 50%de lasplantas muestreadas.

Enlosúltimosaños,elINIAPysuprogramadefru-ticulturavinodesarrollandotrabajosencaminadosa la obtención de nuevas variedades de mora con mejorescaracterísticasagronómicas(morasines-pinas).Sinembargo,esteprogramanohacontem-pladolaeliminacióndelvirusdelenanismo(RBDV)ensuslíneaspromisorias,locualponeenriesgolaproduccióncomercialpor lapresenciadelagentepatógeno.

Debidoalanaturalezadesutransmisión,elcontroldeestevirusaniveldecamporesultaprácticamen-teinviable.Esporestarazón,quelaproduccióndeplantaslibresdevirusaniveldecultivodetejidosconstituye la principal formademanejode estospatógenos. Diferentes metodologías de sanea-mientovegetalhansidoempleadaspara laelimi-nacióndeRBDV.Sinembargo,ningunadeestashamostradosereficiente,muchomenosconsistentey reproducible. En estudios previos, Wang et al.(2008)lograronun35%deplantaslibresdeRBDVmediante una combinación de termoterapia y crio-terapia.

Tratamientos con corriente eléctrica en material vegetaldondesediseñayconstruyenlosequipospara eliminar virus han sido estudiados en diferen-tescultivoscomopapa,ajo,malanga,almendraycañadeazúcar.Enuntrabajorecientelos investi-gadoresdeCIBEestablecieronlaspautasenlaapli-cación de la electroterapia para la eliminación de

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112Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Figura1. Procesamiento de muestras (mora). a. Muestra de campo, bClasificación. c. Tratamientos d. Introducción in vitro.

viruspatógenosyasílograrobtenermaterialvege-tal de calidad.

Enelestudio,loscientíficostrabajaronconmues-trasenfermasprovenientesdecampo(Fig.1),diag-nosticadasmediante pruebas serológicas ymole-culares confirmando lapresenciadelpatógeno, alascualesselesaplicodistintosnivelesdevoltajesadiferentestiempos.

Se midió la corriente de salida en (miliamperes) y el voltajeaplicado(Volt)paraeltiempodeterminado.Enestafasesecalculóelgastodeenergíaylacapa-cidadcaloríficadelostejidossometidosalostrata-mientos. El material electrocutado fue introducido aunprocesodepropagacióninvitroquepermitalaobtencióndelnúmerodesemillanecesariaparasiembra, la misma que posibilite elevar niveles de producciónasítambiénelmejoramientodelaca-lidad de la fruta. Debido a la importancia econó-micaque representaRBDVencultivosdemorayframbuesaanivelmundial,surgiólanecesidaddeimplementar esta técnica que ayude a la obtención deunaltoporcentajedeplantasregeneradasyalavezlibresdevirus.

Bibliografía

• Dena Silva, M. (1997). Efecto de la corriente eléc-tricaenlaeliminacióndevirusdelajo(Alliumsati-vumL.)(Doctoraldissertation,UniversidadAutóno-ma de Nuevo León).

Se estableció previamente la sobrevivencia (del materialvegetal)paraeltiempoeintensidaddelaelectricidad,encontrandoelóptimoentrescombi-naciones,diseñandoasílostratamientoseléctricoslos mismos que fueron aplicados a partir de unafuentedecorrientedirecta(previamentediseñada).

•IgarzaCastro,J.,HernándezPérez,R.,&CruzCas-tellanos,B.(2001).Laelectroterapiacomoalterna-tivaparalaeliminacióndelvirusDMWenmalanga.

•Wang,Q.,Cuellar,W.J.,RAJAMÄKI,M.L.,Hirata,Y.,&Valkonen,J.P.(2008).Combinedthermothe-rapyandcryotherapyforefficientviruseradication:relationof virusdistribution, subcellular changes,cell survival and viral RNA degradation in shoottips.MolecularPlantPathology,9(2),237-250.

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12TítuloNombre del autor ISBN (digital): 978-9942-36-373-2

Alternativa de control para el hongo patógeno (Moniliophthora roreri) en cultivos de cacao.

Danny Daniel Avilés Párraga

CentrodeInvestigacionesBiotecnológicasdelEcuador(CIBE),

Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), Guayaquil,

Ecuador

[email protected]

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114Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Alternativa de control para el hongo patógeno (Moniliophthora roreri) en cultivos de cacao.

DannyDanielAvilésPárraga

El cacao generó ingresos económicos para losagricultores y divisas para Ecuador, llegando aser el primerexportadorde cacaofinodearomaanivelmundial.Esteprivilegiohadisminuidoporla presencia de enfermedades como la moniliasis su agente causal es el hongoMoniliophthora ro-reri, que provoca la pudrición helada del fruto de cacao,ocasionandograndespérdidasen losculti-vos que van desde el 40% al 60% en la producción.

Por otro lado, la utilización indiscriminada deproductos químicos en la agricultura para elcontrol de enfermedades está ocasionando se-rios problemas a la naturaleza y al humano.

Las especies del género Trichoderma han de-mostrado potencial como controlador biológi-co. En la actualidad, la técnica de encapsulado y más aún las de microencapsulamiento ayudan a

prolongar la vida del microorganismo benéfico.Lossistemasdemicroencapsulaciónnoestánbiendescritos en particular con microorganismos be-néficoscomoeselcasodecepasdeTrichoderma.

En el presente estudio se estableció un siste-ma de microencapsulación en masa de Tricho-derma, mediante técnica de atomización inclu-yendo en el mismo la solución de esporas del hongo con acetato de calcio y alginato de sodio,reactivos que ayudan a generar microcápsulas.Se realizó enfrentamientos in vitro en caja Pe-tri para la estimación del antagonismo y mi-coparasitismo de T. ghanense y T. reesei microencapsulado, Trichoderma en disco, y Tri-choderma secado frente al patógeno M. roreri.

Se determinó que los aislados de Trichodermamicroencapsulado y secado, no fueron afecta-das de manera considerable a causa de los pro-cesos estresores. También se demostró que los aislados de Trichoderma mostraron un nivel adecuado y apropiado para el micoparasitísmo.

Moniliophthora roreri T. ghanense, microencaps – M. roreri

Figura 1. Cultivodelhongopatógeno(izquierda)ydelenfrentamientoentrehongos(derecha)

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador115

En conclusión, se determinó que las cepas del hongo benéfico en estudio pueden resistir elproceso de microencapsulación usando una alta concentración de esporas de Trichoderma.

Se obtuvo un aislado de Trichodermamáseficienteenelmicoparasitismofrenteapatógenodecacao.

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116Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Como la sensibilidad de un hongo fitopató-geno del cultivo de cacao es variable ante un fungicida

Darlyn Jose Amaya Marques

Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador

(CIBE),EscuelaSuperiorPolitécnicadelLitoral(ESPOL),Gua-

yaquil, Ecuador

[email protected]

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador117

Como la sensibilidad de un hongo fitopatógeno del cultivo de cacao es variable ante un fungicida

Darlyn Jose Amaya Marques

Cacao, o Theobroma cacao como se conoce en el ámbito científico, es un cultivo clave del Ecuadorpormásdeun siglo.Hapermitido la creacióndeunas pocas grandes fortunas, y es el sustento demuchas familias. Igual de importante es la enfer-medad Pudrición helada del fruto (PHF), nombre que recibió por la apariencia nevada de los frutos enfermos (ver laFig.1).ElhongoMoniliophthora roreri,agentecausaldedichaenfermedad,esen-démico de Suramérica, específicamente oriundadeColombia,aunquehastahaceapenas10añossecreía que era Ecuador.

La PHF provoca pérdidas hasta un 40% de la pro-ducción, afectando a los productores y exporta-dores de cacao, la enfermedad representa gran

problema para la agricultura nacional. Esta enfer-medad ha sido estudiada pormás de 60 años enel país para desarrollar variedades de cacao resis-tentes o tolerantes a M. roreri,asícomoestrategiasde control de la enfermedad en campo. También se han logrado avances en el conocimiento de labiología del patógeno, con vistas a conocer porqué es tan exitoso en sus estrategiasreproductivasy de diseminación. Se sabe que existen al menos tres grupos genéticos en nuestro país, según in-vestigaciones publicadas en 2007 y 2017. La pre-sencia de grupos genéticos podría justificar elfracasode lasmedidasdecontrolfitosanitario. Elconocimiento de las características fenotípicascomolasensibilidaddelhongonosayudaríaaen-tender si existen grupos de aislados resistentes,tolerantes o susceptibles a fungicida. La sensibili-dada fungicidas seríaunaspectoa considerarenla toma de decisiones de mejoradores genéticosen la elección demateriales adaptados según losorígenesqueposeenpatógenosmásresistentesosusceptibles.Debidoaestosantecedentesseestu-dió la sensibilidad del patógeno al flutolanil, fun-gicidaqueha sidoempleado conéxito enel con-trol de la enfermedad en México y en Colombia.

Estos ensayos se desarrollaron empleando una co-leccióndehongosdelaregiónamazónicadelEcua-doryalgunasmuestrasdelacosta.ElAmazonashaestado subrepresentado en los estudios anteriores, con nuestros experimentos hemos querido subsa-narestarepresentatividadlograndounacolecciónex situ para su estudio.

Lametodologíaempleadaserealizóenlaboratoriofitopatologíadelcentrodeinvestigacionesbiotec-nológicasdel Ecuador (CIBE) realizandoel experi-mento a nivel in vitro. Se sembraron los aislados del hongo enmedio de cultivo PDA envenenadocondiferentesconcentracionesdelfungicidafluto-lanil,yelmediodecultivosinelproductoseusócomocontroldelexperimento(verlaFig.2).

Figura 1. Fruto de cacao con síntomas de pudrición helada provocado por M. roreri. La parte blanca es el cuerpo de hongo.

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118Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Los aislados de M. roreri seobtuvierondedistintaslocalidades,lasmuestrasfueronpurificadasycon-servadas. Para cada aislado se midió el radio de las colonias a los seis días de crecimiento en (cm).

La mayoría de los aislados mostraron una sensibili-dadbaja,esdecirlaconcentraciónrequeridaparainhibir el 50% de crecimiento (IC50) fue menor, mientras que solo tres de un total de 67 mostraron una resistencia “alta”, requiriendo una mayor con-centracióndelagentequímicoparainhibirel50%decrecimientodelpatógeno.El indicadorIC50esutilizadoparamedirlapotenciaquetieneunagen-tequímicofrenteaalgunaactividadbiológicaquese quiera medir, como el crecimiento.

Este resultado, aunque preliminar, nos indica que en la población nacional de M. roreri existe aislados resistentesalflutolanil,unamoléculaqueenteoríanosecomercializaenEcuador.Esteresultadoeradeesperarse, ya que en toda población natural siempre existesuficientevariabilidadgenéticaparaadaptar-se apresiones selectivasque se le imponena loshongosfitopatógenos.Sinembargo,llamalaaten-ciónque fuerandosaisladosdelAmazonasyuno

Figura 2. Placas Petri mostrando la colonia de un aislado de M. roreri crecien-doenmediodecultivoenvenenado(izquierda)yenmedionoenvenenado(derecha)conelflutolanil.Obsérveseladiferenciaeneldiámetrodeambasplacas,indicativoqueelfungicidatieneunefectoinhibitoriodelcrecimiento.

Conestosdatos,secalculóelárearadialyporcen-tajede inhibiciónde crecimiento (PIC)parafinal-menterealizarlaestimacióndelIC50detodaslosaislados de estudio.

deGuayaslosmásresistentes,loscualesnospermi-tenveraúnalgúnpatróndedistribuciónaparente.

Lanaturalezapreliminardeesteresultado,nosper-mite esperar que al completar los experimentos de sensibilidadalazoxystrobin,unamoléculaquesíescomercializada formalmente en Ecuador, y los degenotipadoconmarcadoresgenéticosdeADN(mi-crosatélites)podamostenermayorescertezassobrela estructura genética de la población del hongo.Esteaspectode labiologíadelhongo, laestructu-ragenéticaquecuantifica ladiversidadgenéticaycómo está distribuida a nivel nacional, permitirádirigir losensayosderesistenciagenéticaalaPHFque llevan a cabo los Fitomejoradores del cultivodel cacao. Por otro lado, servirá de orientacióna las casas comercializadoras de agroquími-cos para proteger la capacidad de acción efec-tiva de los mencionados fungicidas en el país.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador119

La salud de suelo analizada desde la comuni-dad de nematodos presentes en cultivos de hortalizas y banano: un caso de estudio en Ecuador.

William Rosas Carrera

Facultad de Ciencias de la Vida (FCV), Escuela Superior

Politécnica del Litoral (ESPOL), Guayaquil, Ecuador

[email protected]

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120Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

La salud de suelo analizada desde la comunidad de nematodos presentes en cultivos de hortalizas y banano: un caso de estudio en Ecuador.

William Rosas Carrera

Es conocida la importancia del componente suelo en los procesos de vida de una interminable lista de seres vivos, incluyendo al ser humano. De allí que surelaciónestrechaconredestróficas,redesener-géticas,cadenasalimentariasypirámidesdepobla-ción, hacen que la salud del componente suelo este directamente relacionada con la sobrevivencia de todoslosorganismosvivos,quehabitanelplaneta.

La cienciamodernadel suelohafijado comoob-jetivo principal el estudio de la salud de estecomponente, partiendo desde la importancia decomprender el daño ocasionado por el mal usoy/oelmanejodel suelo,alterandoparámetrosfí-sicos,químicosybiológicos¹,quedesembocanenproblemas de erosión, niveles de carbono orgá-nico, compactación, contaminación química, sa-linización y acidificación², como resultados queexpresan el deterioro de la calidad de un suelo.

La composición de las comunidades de nematodos seconsideraunbuenindicadorbiológicoeneles-tudio de las alteraciones provocadas en los suelos,

yaseapor ladeforestación, la liberacióndeagro-químicos, y los sistemas de preparación de suelos. La afectación de la diversidad de estas especies, y laalteracióndelaestructuratróficadesarrolladaapartirdeestacomunidaddemicroorganismossondegranimportanciaenlasmedicionesdelasaluddeun suelo³. Determinar los cambios en, pH, textura materiaorgánicaydensidaddenematodosdesue-losagrícolas,representaunobjetivoprincipalparaevaluarlacalidaddesuelosdeunaregióndondesedesarrollalaagriculturacomoactividadeconómica.

En este contexto, se desarrolló el presente estu-dio,paraanalizarendossistemasdeproducción,de importancia económica para dos regiones, lacomplejidadde lacomunidaddenematodosy surelación con características físico-química de lossuelos muestreados. Para el desarrollo, se esco-gieron dos zonas de importancia agroproductivaenlasprovinciasdeAzuayyGuayas,enlascualeslos cultivos de hortalizas y musáceas, respecti-vamente, representan la actividad económica deimportanciaenlossectoresenestudio(Fig.1).Lametodologíacomprendió,eldesarrollodeanálisisde características físico-químicas según procedi-mientos estandarizados, así como la extracciónde nematodos utilizando el método de bande-ja Baermann (1917) modificado, para la identi-ficación del complejo de nematodos presentes.

Figura 1. Cultivo de musáceas(A) convencional, (B) orgánico;Cultivos de hortalizas (C)Bras-sica oleracea var. Capitata, (D) Allium sativum convencional , (E) Brassica oleracea var. Capi-tata/Lactuca sativa orgánico,(F)Daucuscarotaorgánico.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador121

Los resultados preliminares, demostraron una di-versidad de especies de nematodos entre las dife-rentesmuestrasdesueloanalizadas(Fig.2),decual

Losdatosde lacalidadbiológicadeunsuelopro-porcionan una base para la implementación de estrategias demitigación delmal uso de este re-curso,quepermitenconocercuáleselestadoac-tualdelaagriculturaenzonasespecíficas,asícomo

segeneróunarchivofotográficoquepuedecontri-buir como una herramienta para evaluar la salud delossuelosapartirdelanematofaunapresente.

destacaelpotencialdelosíndicesecológicosapar-tirdelaspoblacionesdenematodospresentes⁴.

Figura 2. Unpanoramageneraldeladiversidaddegénerosdenemátodosobtenidosensuelosconcultivosdehortalizasymusáceas;(A)Axonchium,(B)Rhabditis,(C)Radophulus,(D)Iotonchus,(E)Dorylaimus,(F)Pratylen-chus, (G) Heterodera, (H) Discocriconemella, (I) Helicotylenchus, (J) Radophulus, (K) Mylonchus, (L) Sectonema, (M) Seinura.

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Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador123

Manejo del Microbioma: Una nueva alternativa para mejorar la producción de banano

Lorena Monserrate

Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador

(CIBE),EscuelaSuperiorPolitécnicadelLitoral(ESPOL),

Guayaquil, Ecuador

[email protected]

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124Memorias del Seminario TallerAvances en biociencias e Inocuidad Alimentaria en Ecuador

Manejo del Microbioma: Una nueva alternativa para mejorar la producción de banano

Lorena Monserrate

El banano es una de las frutas más consumidasy exportadas del mundo (1), es un alimento bá-sico, ingrediente funcional de varios productosalimenticios y que contribuye a la seguridad ali-mentaria y economía de millones de personas (2). Contiene vitaminas y minerales (vitamina A,C, E, fósforo, magnesio, potasio, hierro) ademásdecompuestosbioactivos (fibradietética, fenoles,carotenoides, aminas biogénicas y fitoesteroles)con actividades antioxidantes altamente desea-bles en la dietapor su valor nutritivo ymedicinal(3). Este cultivo se cosecha en las regiones tropi-calesy subtropicalesdelmundo,generandoentrelosaños2016-2018,enAméricaLatinayelCaribe,un volumen total de producción de 30 millones de toneladas, con un promedio anual de exporta-cionesde13millonesde toneladas,y un ingresode exportación promedio de USD 6 billones (4).

Durantelasúltimas4décadaselEcuadorsehapo-sicionado como el principal exportador de banano en el mundo, esta industria en su mayoría es im-pulsadapormedianosypequeñosproductores(5).Elmanejodeestecultivodependeengranmedidadelusodeagroquímicosparamantenerlaproduc-tividadycontrolarenfermedades(6);sinembargo,estaprácticarecurrentegeneraproblemasdesaludy contaminaciónambiental, ademásde incremen-tar los costos de producción (7). Una consecuencia delusoprolongadodelosagroquímicoseselefectosobre la fertilidaddel suelo, lo cual se traduceenbajaproductividad(8).Ennuestropaís,seharepor-tadoqueelusodeestaprácticaerosionalossuelosy se asocia a la incidencia de nuevos brotes de en-fermedades (6,9). Considerando que la mayoría de los productores de banano ecuatorianos son peque-ñosagricultores,lanecesidaddeincorporarnuevas

tecnologíasparaimpulsarlaproducciónesurgente.

Enlosúltimosaños,sehadadoénfasisenlasaplica-cionesdelametagenómicaenelcampodelaagri-cultura, debido a que esta estudia las estructuras y funciones de las comunidades microbianas presen-te en muestras ambientales, sin la necesidad de ais-larycultivaresasespecies,estonospermitecarac-terizarelmicrobiomadeunambientedeterminadocomo: enmiendas orgánicas, suelo y rizosfera (9).

Una práctica cultural empleada por losagricultores es la aplicación de enmien-das orgánicas líquidas (EOL), conocidas co-múnmentecomobiol, y seempleacomocomple-mento a la fertilización integral aplicada al suelo.El biol contiene microorganismos que favorecenel crecimiento de la planta (10), son controladores biológicosdepatógenoscausantesdeenfermeda-descomúnmenteconocidas como laSigatokane-gra y Fusariosis (7,11), pueden activar el sistemadedefensadelasplantas,mejorarlaabsorcióndenutrientes (12), estructura y fertilidad del suelo(13,14). Debido a esto, el uso de los bioles dentro de un sistema de producción, puede aportar una cargamicrobianabenéficaa la comunidadmicro-bianaexistentedelsuelo,oinclusoestimularlaparamejorarlaspropiedadesdelsueloycultivo(15,16).Además, la aplicacióndelbiol se vislumbra comounaalternativaalalcancedelospequeñosproduc-tores,queseajustaalasnormativasinternaciona-les del mercado sobre la reducción del uso inten-sivodeagroquímicosy laobtencióndealimentosmássaludables(17).

Muchos estudios sobre los efectos del biol, se en-focandemanerapuntualsobreciertosparámetrosagronómicos de interés (18,19) y en condicionesde invernadero (20,21),másnoen laevaluacióndediversosparámetrosagronómicosalavezyencondiciones reales, por lo que, la hipótesis de esta

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investigaciónestablecequelaaplicaciónregulardebiol podría aumentar la diversidad de bacterias y hongosenelsueloybeneficiarelcrecimientoylarespuestadelasplantas.Elobjetivodeesteestudioes evaluar los efectos combinados de la aplicación

Esteestudio, seestádesarrollando sobre todounciclo de producción de banano Cavendish var. Wi-lliams (aproximadamente 9 meses) en una fin-ca de sistema de producción convencional, en la zonadeDauleprovinciadelGuayas,ubicadaenlazona litoraldelEcuador. Seevalúaunaparceladeaproximadamente 4.464m2 con dos tratamien-tos; un tratamiento control, es decir mantenien-do el sistema de producción del agricultor y untratamiento, en donde se adiciona el biol a una concentración al 100%. Se han planificado dosmuestreos, un muestreo inicial, para determi-nar lascondicionespreviasde lafincaantesde laaplicacióndelbiol,yunsegundomuestreoalos6meses, en lotes con aplicación continua del biol.En estos muestreos se colectan muestras de ho-jas, suelo, para el análisis de macro y microele-mentosymetalespesadosdelbiol,hojasy suelo;

Fig 1.a.HaciendaBananeraenelsectordeDauley1.b.aplicaciónalsuelodelbiol

deenmiendasorgánicas líquidas en campo sobrelaspropiedadesfisicoquímicasycambiosenelmi-crobiomadelsuelo,ylosparámetrosagronómicosen un sistema de producción convencional de ba-nano.

también se evalúa la textura, estructura y micro-bioma del suelo. La aplicación del biol es cada 15 días, y junto a esta se registran parámetros agro-nómicos como: diámetro y altura de pseudotalloy emisión foliar. Al térmico del ciclo de producción seregistraráparámetrosdeproduccióncomo:nú-meros de manos, dedos y peso (kg) del racimo.

Hasta el momento se conoce las condiciones iniciales delafincaencuantoalosparámetrosfisicoquímicasyagronómicosanteriormentedescritos,yseesperacomparar el muestreo de 6 meses, incluyendo los análisismicrobiológicosyparámetrosdeproducción.

Este trabajo representaría el primer esfuerzo porconocer el microbioma del suelo asociado al cul-tivo de banano en Ecuador, entender ademáslas interacciones biol-suelo-planta y proporcionar

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unalíneadepartidasobreloscambiosdelmicrobio-madelsuelocomounaherramientayalternativademanejonovedosoysostenibleparalosproductores.

Referencias

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