Charlas AyTBUAP

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Análisis de los riesgos sanitarios en la producción de la hortaliza Coriandrum sativum L en Puebla
(2023-02-11) Díaz-Hernández, Pablo
Garantizar la inocuidad alimentaria en el mundo es un reto, dado que la explotación agrícola poco regulada y la demanda del consumidor han aumentado, los riegos sanitarios por alimentos se han vuelto significativamente más peligrosos [5]. Se ha publicado una cantidad considerable de literatura sobre el impacto que tiene el sector agroalimentario en el mundo [4]. Hasta ahora, la investigación en materia de salubridad se ha centrado en problemas específicos en lugar de generales, esto es claro en los numerosos casos de rechazo en la exportación de productos hortofrutícolas [1]. La incidencia que tiene el comercio de alimentos insalubres para sector agrícola y de salud es crítica, pues son aquellos de quien depende, principalmente, la economía de un país [5]. Actualmente, el sistema globalizado que adopta la economía de cada país ha causado que la dependencia entre países sea mayor y la demanda de bienes haya incrementado, consecuencia de esto es que los rigurosos controles de calidad en la exportación entre socios comerciales han disminuido su rigidez [1], lo que incide en riesgos sanitarios de alto impacto a nivel mundial. La importación es un factor clave para naciones desarrolladas, pues el ingreso de un producto y/o alimento a su territorio debe estar perfectamente regulado, limitando cualquier riesgo potencial. No obstante, hay naciones que han rechazado la importación de bienes alimenticios [1], esto como consecuencia de no haber aprobado los exámenes físicos, químicos y microbiológicos necesarios para ser distribuidos en su territorio. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), como único organismo internacional que supervisa los aspectos de la cadena alimentaria [5], ha hecho hincapié en que la inocuidad en materia alimenticia es crucial, entre países con lazos comerciales directos o indirectos, para la calidad de vida en las personas [2]. Hasta 2019, la Organización Mundial de la Salud reportaba 1.8 millones de decesos como consecuencia de enfermedades diarreicas, cuya causa puede atribuirse, en la mayoría de los casos, a la ingesta de agua o alimentos contaminados [2]. México es el principal socio exportador de productos hortofrutícolas para algunos países. El cilantro, como producto hortofrutícola, según cifras reportadas, es catalogado como uno de los principales productos exportados por este país a nivel mundial [1]. Al término del año fiscal 2017, México había exportado 64,647 toneladas de esta hortaliza con destino a cinco naciones, de los cuales, Estados Unidos adquirió el 98.1% [3]. Las cifras son muy buenas para el comercio, sin embargo, en ningún apartado se hace referencia a las evaluaciones en materia de inocuidad realizadas por organismos extranjeros, las cuales, en muchos casos, son motivo del rechazo de estos productos [1]. A nivel económico, solo algunos estudios puntualizan las características de exportación que existen en el mercado internacional [3]. Como indicaron Serra y Soto [3], pocas investigaciones estudian las características del producto que el fabricante considera de importancia para el intermediario en la distribución de sus productos en el extranjero. Con este panorama, el proceso que conlleva cultivar, cosechar y transportar un alimento es motivo para que los organismos extranjeros aumenten los parámetros de calidad en el ingreso de alimentos al mercado nacional. Esto último no limita que el riesgo sea únicamente en la exportación, el uso no regulado de plaguicidas y pesticidas en las parcelas de cultivo implica un riesgo adicional para la salud del consumidor [1].
Aplicaciones de la nanotecnología en el sector agrícola
(2021-10-18) Huerta-Martínez, Carolina
Actualmente la agricultura presenta distintos desafíos para tener una producción eficiente, eficaz, sustentable y suficiente para la demanda actual de alimentos. Los principales problemas que se presentan son el rendimiento, la disminución de la materia orgánica y de la salud en general del suelo, de sus nutrientes y de su expansión disponible para la labor agrícola, además de la baja disponibilidad de agua para su riego, el cambio climático y los contaminantes por el uso excesivo de agroquímicos, los cuales degeneran los ecosistemas y generan resistencia a los pesticidas [1]. Por lo tanto, se han buscado diferentes soluciones a este gran problema y el sector que ha logrado dar buenos avances, aunque aún se encuentra en estado emergente, es el de la investigación nanotecnológica. De esta forma, se ha trabajado en aplicar esta tecnología para la detección rápida de enfermedades en los cultivos [2], la mejora de la capacidad de absortividad de nutrientes y agua para incrementar el crecimiento y su rendimiento de cierta forma que reduce el impacto ambiental [3]. También, se han desarrollado las nanopartículas metálicas, poliméricas, inorgánicas y las derivadas del carbono para crear nanomateriales como: nanofertilizantes, nanopesticidas, nanoherbicidas y nanosensores [4], cada uno con funciones específicas, con sus ventajas como la baja frecuencia de aplicaciones y la reducción de la toxicidad del suelo. Por otro lado, también presentan limitaciones relacionadas con la concentración, el tamaño de las partículas y las propiedades específicas del elemento utilizado [5]. De la misma forma, la nanobiotecnología se ha dedicado a estudiar la mejora de los valores nutrimentales de los cultivos [3], el control de plagas por medio de bioencapsulación [1] y la detección molecular del estrés abiótico y biótico para crear variedades tolerantes a estos factores [4].
Avistamiento y distribución del águila real en los últimos 11 años en México
(2021-07-29) García Alvarado, Pablo Esteban
El águila real es una de las aves rapaces más grandes del mundo. El plumaje de estas aves es de color café con distintas tonalidades en diferentes partes de su cuerpo: en la espalda suele ser de color pardo y la nuca presenta tonalidades doradas, las plumas de sus colas cuentan con manchas blanquecinas. Al ser un ave rapaz tienen picos grandes y ganchudos, mientras que las patas presentan plumas de tarsos muy cerca de sus dedos gruesos corto y amarillentos, así como garras poderosas. (SEMARNAT, 2019). El hábitat donde suelen habitar las águilas reales son espacios abiertos, donde hay presencia de riscos escarpados para hacer sus nidos y poder tener una amplia extensión de cacería, su distribución suele ser en zonas áridas, semiáridas y montañosas, principalmente en áreas con pastizales, bosques de encino, chaparral o matorral, en el caso de México solía habitar los estados de Baja California Norte, Sonora, Chihuahua, Coahuila, Nuevo león, Tamaulipas, Sinaloa, Durango, Jalisco, Aguascalientes, Zacatecas, San Luis Potosí, Guanajuato, Querétaro y Oaxaca (SEMARNAT, 2019). Los estados de los cuales se tienen avistamientos registrados y publicaciones científicas son los siguientes: Baja california sur solo se reportaron algunos avistamientos en la Sierra Mechudo en el año 2010 y fueron los primeros registros que se tuvieron de presencia del águila real en cuerpos de agua dulce (Guerrero, 2013). En el sureste de Zacatecas no solo se vio el avistamiento de águilas reales, también se siguió el registro de anidación de esta especie durante los años 2014-2017, donde se observó la presencia de tres parejas y se localizaron 8 nidos activos los cuales 5 de ellos fueron exitosos, dando como promedio de éxito de anidación del águila real del 33% de la productividad de anidación global, el promedio de distancia entre nidos era de 889.33m (Campos, 2018). Puebla también es uno de los estados donde se han tenido registros del águila real, se documentó la presencia del águila real en la Reserva de la Biosfera de Tehuacán- Cuicatlán esto puede ser a que las condiciones ambientales en esta Biosfera son favorables para el águila real, el registro se llevó a cabo mediante foto registro, se considera esta zona como un área de distribución de rapaces (Farias, 2016). Durango es un estado que ha tenido varios avistamientos del águila real desde años anteriores, pero en el 2010 estos avistamientos bajaron drásticamente, las zonas más favorecidas para las águilas reales son las productivas generando un conflicto de intereses y prioridades en estas regiones. Aun que se esté llevando un plan de manejo en estas áreas los avistamientos, así como anidaciones se ven con menos frecuencia (Nocedal, 2010). Guanajuato se obtuvo por primera vez la presencia del águila real en el año 2015 en la Reserva de la Biosfera Gorda de Guanajuato, donde se observó una pareja de águila real cazando en la localidad de Mesita del tigre, provoco que se empezaran a realizar estrategias, actividades y proyectos enfocados hacia la protección del águila real ya que al haber visto dos especímenes maduros de distinto sexo cazando por esa zona puede que buscaran un lugar de anidación (Campos, 2016). Baja california durante los años 2013-2015 tuvo un aumento en los avistamientos de águila real durante las temporadas de anidación donde se registraron 39 avistamientos, un promedio de 1.6 individuos /transecto de 100km, como hubo anidaciones durante estos años se hizo un monitoreo de los nidos donde se encontraron que las presas más comunes fueron ardillas y conejos (Giron, 2017). Chihuahua cuenta con el Cañón Santa Elena una de las 37 regiones del mundo consideradas como salvajes, en términos de biodiversidad intacto. Esta área natural es un buen hábitat para el Águila Real, lo cual provoco que la CONAP realizara Programas de conservación, gracias a este programa se pudieron obtener varios avistamientos, así como seguimientos y monitoreos de anidaciones de varias parejas de águilas reales durante los años 2011 al 2017 siendo uno de los programas más efectivos en lo que es la protección de especies, así como la distribución de estas (Cruz, 2017). El registro y avistamiento del águila real se han llevado a cabo desde hace muchísimas décadas, un antecedente en el caso de baja california fue el de Hill y Wiggins en 1948 donde hicieron el primer avistamiento histórico del águila real en este estado y desde entonces poco a poco se llevaban registro, pero fue hasta el 2000 donde empezaron a tomar enserio los avistamientos del águila real (Guerrero, 2013). El águila real suele ser el máximo depredador en donde habita o en la extensión de su territorio, lo cual lo convierte en un gran controlador biológico principalmente de roedores, por lo que su desaparición podría provocar, una pérdida de control del ecosistema, un ejemplo de esto sería que al desaparecer este de su hábitat natural, la población de roedores incrementaría exponencialmente, acabando con todas las plantas, lo cual le causaría un gran problema, a los herbívoros más grandes, estos morirían de hambre y tarde o temprano los roedores acabarían con la flora del lugar provocando que el hábitat se volviera inhóspito y sin vida.
Bienestar y vulnerabilidad social en hogares rurales en diferentes ambientes agro-económicos de Puebla, México
(2021-09-04) Gurusamy, Venkatesh
Este estudio tiene por objetivo el análisis de las condiciones y los factores que determinan y explican el bienestar de los hogares rurales en tres regiones del estado de Puebla. La información y datos se generaron usando técnicas cualitativas y cuantitativas, a saber, entrevistas en profundidad, grupos de enfoque entrevistas estructuradas y una muestra estadística. El alivio de la pobreza se ha convertido en un componente importante de las políticas públicas en las últimas décadas. La desigualdad y el número de pobres sigue creciendo en muchos países en desarrollo, incluyendo México; la búsqueda de estrategias para solucionar un problema es apremiante. Algunos indicadores relevantes para la identificación y medición del bienestar de los hogares rurales son el ingreso, el consumo, el entorno de vulnerabilidad de los hogares y los activos que utiliza para la reproducción social del hogar. El análisis de datos se efectuó utilizando análisis multivariado para caracterizar tipos de hogares según variables e indicadores de interés relacionados con el desarrollo socioeconómico y humano, tales como ingreso, consumo, desigualdad, niveles de marginación y vulnerabilidad a la pobreza. Sé propone el uso del Mínimos cuadrado generalizada Factible (MCGF) para estimar vulnerabilidad de los hogares rurales por el consumo de los hogares y las necesidades de alimento en las comunidades y municipios estudiados. Este estudio describe la situación de pobreza y vulnerabilidad de los hogares rurales en las tres regiones del estudio y explora posibles explicaciones (estimación econométrica y marco teórico, contextual, histórico, y conceptual). Se formulan recomendaciones sobre políticas públicas de generación de bienestar y de seguridad alimentaria en las regiones estudiadas.
Biorremediación fúngica de metales pesados del compost de RSOM/U
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2024-05-13) Papaqui-Climaco, Jaquelyn; https://orcid.org/0000-0002-0037-2280
El compost producido en base a residuos sólidos orgánicos municipales/urbano (RSOM/U), es un valioso recurso como biofertilizante para la agricultura, jardinería, actividad forestal y sobre todo para la remediación de suelos, cuya producción contribuye al desarrollo sustentable a través del reciclado de materia orgánica y nutrientes. Sin embargo, el compost puede tener un contenido significativo de metales pesados tales como cadmio (Cd), plomo (Pb), arsénico (As), mercurio (Hg) y selenio (Se), así como ciertos contaminantes como oligoelementos potencialmente tóxicos que perjudican la salud humana [1]. Los componentes previamente mencionados pueden acumularse en los tejidos vegetales por absorción, y llegando a ser biodisponibles para humanos y animales; para dicha problemática la biorremediación fúngica de metales pesados en compost de RSOM/U, es altamente eficiente, económica, disponible y amigable con el medio ambiente. Por esta razón, la remoción de metales mediante esta técnica es prioritaria cuando la finalidad es el uso del compost en suelos agrícolas [2]. Esta revisión es una síntesis de algunos estudios basados en el potencial de la biomasa fúngica para la biorremediación de metales pesados en compost de RSOM/U, reportándose información general del compost a base de RSOM/U, la producción de biomasa fúngica y mecanismos de biorremediación de metales pesados por dicha biomasa. El principal riesgo de los productos metálicos está íntegramente asociado al elemento no degradable y los métodos biológicos no podrían ser capaces de reducir la toxicidad de los metales de forma irreversible. Por ello, la remediación se logra a través de métodos como la movilización y la inmovilización en la micósfera, la sorción en las paredes celulares y la absorción en las células fúngicas [3]. Debido a la considerable adaptabilidad del metabolismo de las cepas fúngicas, se ha establecido que el cultivo de hongos es efectivo para degradar y transformar una amplia variedad de moléculas químicas naturales y sintéticas como pesticidas, metales pesados, detergentes, plastificantes, productos químicos industriales y productos farmacéuticos. En conclusión, la biorremediación de metales pesados utilizando la biomasa fúngica en compost de RSOM/U, con una segregación adecuada de la materia prima, podría mejorar la remoción de metales pesados en compost de RSOM/U, y podría ser una alternativa ecológica y viable, que debe ser valorada intensificando su uso.
Charlas AyTBUAP, un nuevo proyecto
(2021-07-29) Muñoz-Rojas, Jesús
La defensa contra el maíz transgénico, sus efectos en la reproducción social
(2023-06-14) Luna Méndez, Naxeai
El renacimiento marcó el fin del pensamiento medieval e inicio de la modernidad, en donde el progreso propició la fragmentación del conocimiento, surgiendo las ciencias sociales; las que asumieron la idea dualista cartesiana que separó a la naturaleza de lo humano y que consideró lo humano como racional y la naturaleza como irracional, lo que dio derecho al ser humano de usar a la naturaleza de forma ilimitada para alcanzar el progreso. La racionalidad pondría al humano como ser superior de la naturaleza. Al mismo tiempo, el desarrollo de la técnica contribuyó a que el hombre fuera situado en el centro del universo, al dotarlo de la capacidad para modificar el proceso de trabajo, las relaciones de producción, y con ello la manipulación de la naturaleza [1]. La modernidad colonial europea subordinó a América Latina, autoafirmándose como centro, y los países conquistados como periferia. A quienes se les impuso el modelo de vida occidental capitalista, invisibilizando la visión de lo común y una racionalidad económica que pone al centro la reproducción de la vida y no del capital. La lógica capitalista implementada en el siglo XVIII ha prevalecido hasta la actualidad y construyó al ser individual, negando y dificultando la construcción del ser social. En este contexto, en los años 60 del siglo XX, el ser humano dejó de depender de las fuerzas de la naturaleza en la producción de alimentos al multiplicar la capacidad productiva agrícola, por encima de lo requerido, facilitando así la continuación del proceso de acumulación de capital, a costa de la expoliación de la naturaleza. En el caso del maíz, producido en más de 75 países [2], de las 300 razas, 59 son mexicanas y 35 están localizadas en Oaxaca. De acuerdo a FAO el 70% de los alimentos del mundo y el 80% de las explotaciones agrícolas están a cargo de pequeños productores, que poseen 4.1 ha en promedio [3]. Mientras que en México el 23% de la producción de maíz (incluye blanco y amarillo) es producido en extensiones de hasta 5 ha de tierra, en su mayoría campesinos e indígenas, en donde, el 91.4 y el 90 por ciento de las unidades (UP) producen maíz amarillo y maíz blanco, respectivamente, con semillas nativas [4]. En el 27.8 y en el 59.6% de las UP, respectivamente, se encontró maíz transgénico (MT). La producción de MT se estimuló con la firma del Tratado de Libre Comercio con América del Norte en 1994, poniendo en peligro la diversidad genética de maíces desarrollada por más de 9 mil años [5], así como las estrategias de reproducción de la población rural basadas en la milpa para el autoconsumo y muy poco para el intercambio, lo que les da identidad, por lo que la contaminación con maíz transgénico atenta contra la reproducción de las familias rurales que lo cultivan. La justificación del desarrollo de semillas transgénicas es que tienen ventajas de resistencia a plagas y enfermedades por lo que reportan rendimientos mayores que las nativas, pero lo que significa para los campesinos e indígenas son: riesgo de pérdida de biodiversidad y con ello pérdida de conocimiento milenario en manos de la población local, pérdida de soberanía y autosuficiencia alimentaria para aproximadamente 90% de las UP, riesgo de salud por tener correlación con 20 enfermedades (oncológicas, endócrinas, metabólicas y neurodegenerativas, trastornos sistémicos), y un bajo contenido de proteínas, fibras y antioxidantes en relación a lo que reportan las variedades nativas [6]. El maíz transgénico atenta contra la relación armónica con la naturaleza, la libertad de decidir las técnicas de cultivo del maíz y con ello el derecho a la libre determinación de los pueblos indígenas y campesinos que la modernidad les ha negado. La lucha para frenar el ingreso del maíz transgénico por parte de organizaciones civiles, académicos, activistas y pequeños productores rurales, nacionales e internacionales se inició en 2001 por Ignacio Chapela y David Quist, científicos de la Universidad de Berkeley [7]. En 2020 se logró firmar un decreto que atiende las demandas del movimiento social, con un plazo a enero de 2024 [8].
Desarrollo de biopelículas probióticas tolerantes a la desecación que inhiben el crecimiento de patógenos transmitidos por los alimentos en superficies de acero inoxidable
(2022-07-22) Grecia, Cid-Arriaga
Actualmente, se estima que cada año entre 600 millones de enfermedades y 420,000 muertes en todo el mundo son ocasionadas por enfermedades transmitidas por los alimentos. Dichas enfermedades se dan principalmente por Escherichia coli, Salmonella spp., Bacillus cereus, Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus. Ofreciendo una solución a esta problemática, John-Hui y colaboradores desarrollan una biopelícula probiótica tolerante a la desecación [1]. En la elaboración de la biopelícula se asilaron 245 cepas de bacterias ácido lácticas de diferentes alimentos coreanos, todas estas fueron puestas a prueba para determinar su actividad antimicrobiana ante los cinco patógenos más comunes. A partir de lo cual, se seleccionaron seis cepas con alto espectro antimicrobiano, correspondientes a las especies Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc lactis, Lactobacillus curvatus, Pediococcus pentosaceus y Lactobacillus saeki. Con el objetivo de determinar cuál sería la bacteria láctica adecuada se realizaron pruebas de hidrofobicidad superficial, agregación automática y formación de biopelículas. Los resultados obtenidos indican que L. sakei y P. pentosaceus son las bacterias lácticas que cumplen con todos los requisitos para la formación de biopelículas probióticas tolerantes a la desecación con actividad antimicrobiana, antiinflamatoria y antagónica. Estás biopelículas probióticas demostraron la capacidad de formación en cualquier tipo de superficie a temperatura ambiente (~25°C) con una baja disminución de UFC en condiciones de desecación. Sin embargo, se considera que se debe continuar investigando la posibilidad de que las bacterias lácticas causen corrosión a superficies abióticas y estudiar los efectos de la biopelícula a escala industrial.
Desarrollo del marco jurídico para la remediación de sitios contaminados
(2022-10-18) Vallejo Aguilar, Sergio Antonio
La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LEEGEPA) tiene como objetivo prevenir y reducir la contaminación del suelo, agua y aire, derivada del manejo de los residuos. Preservar los recursos naturales al alentar su aprovechamiento sustentable y controlar la disposición final de los residuos, esta ley enmarca las medidas que han sido implementadas a partir de eventos que afectan el ambiente. Desde 2002 a través de los desastres por explosiones en Guadalajara se inician los Informes de trabajo y de ahí deriva el proyecto de Gestión de Residuos Peligrosos [1]; con ello se genera la Política de Remediación de Sitios Contaminados con el primer grupo Remediador de Suelos, dando como consecuencia la Norma Oficial Mexicana emergente 138 de ecología en ese mismo año (NOM-EM-138-ECOL-2002). Esta norma establece los límites máximos permisibles de contaminación en suelos afectados por hidrocarburos, la caracterización del sitio y procedimientos para la restauración [2]. En particular en emergencia ecológica, definida como una situación derivada de actividades humanas o fenómenos naturales que al afectar severamente a sus elementos, pone en peligro a uno o varios ecosistemas. Dentro de la norma se determinan los criterios que deberán ser considerados en la generación y gestión integral de los residuos, para prevenir y controlar la contaminación del medio ambiente y la protección de la salud humana; está en particular con referencia de hidrocarburos. Con el objetivo es prevenir la contaminación de sitios por el manejo de materiales y residuos, así como definir los criterios a los que se sujetará su remediación [3].
Detección de moléculas orgánicas mediante Biosensores
(2021-11-08) Arellano Zúñiga, Dulce María
Los biosensores son dispositivos de análisis compuestos por un elemento de bioreconocimiento asociado a un transductor que nos permite detectar e interpretar la variación de propiedades obtenidas de la interacción entre el analito y el dispositivo analítico. Entre las ventajas de los biosensores se encuentra que son dispositivos de alta sensibilidad, selectividad y reproducibilidad, son de fácil manejo, bajo costo y corto tiempo de análisis. Una de las mayores ventajas de estos dispositivos es que permiten obtener resultados en tiempo real [1]. Se pueden clasificar dependiendo de su tipo de interacción, su método de detección, por la naturaleza del elemento de reconocimiento y por su sistema de transducción. La elección del transductor depende del tipo de elemento a ser reconocido, ya que éste determina cuál será la variación en las propiedades fisicoquímicas que ocurren como consecuencia de la interacción y son medidas mediante éste [2]. Los biosensores pueden ser aplicados dentro de la industria alimentaria para determinar la composición de un alimento ya que esto constituye un indicador de sus propiedades nutracéuticas, convirtiéndose no solo en indicador de la calidad nutricional sino también en una herramienta para determinar adulteraciones y procesos de deterioro. Garantizar la composición precisa y exacta de un alimento es una demanda de calidad de vida [3]. Estos dispositivos se pueden utilizar para detectar aditivos en los alimentos como el glutamato monosódico [4,5], y el ácido benzoico [6], también para detectar componentes funcionales como el colesterol [7] y polifenoles [8] o incluso en la detección de alérgenos como el ovomucoide [9]. Los primeros biosensores iniciaron su desarrollo y comercialización orientados a aplicaciones clínicas y de impacto bioquímico. Dentro del área médica pueden ser utilizados para el control y seguimiento clínico de los niveles de glucosa [10] y también tienen una aplicación importante en la medición de urea para la prescripción de la dosis de hemodiálisis [11]. En cuanto a diagnósticos clínicos, han sido fundamentales debido a que son dispositivos que proporcionan respuestas inmediatas, recientemente se han utilizado para la detección del dengue [12]. También se encuentran referenciados múltiples biosensores para la detección del cáncer que han permitido lograr un diagnóstico oportuno para el tratamiento de esta enfermedad [13]. En cuanto a su aplicación para la determinación de contaminantes ambientales, son utilizados para la detección de contenido fenólico en aguas superficiales y poder compararlo con los niveles permitidos previamente establecidos [14].
Determinación de moléculas orgánicas mediante biosensores; una revisión
(2021-10-13) Reyes-Cortés, Luis Manuel
Los biosensores, son dispositivos que proporcionan información cualitativa, cuantitativa o semicuantitativa del medio ambiente que lo rodea a partir de reacciones bioquímicas específicas. De acuerdo con la IUPAC, un biosensor es un dispositivo que usa reacciones bioquímicas específicas mediadas por enzimas, anticuerpos, organelos, tejidos o células completas para detectar compuestos químicos usualmente por señales eléctricas, térmicas u ópticas [1]. Los elementos biológicos mencionados funcionan como elementos de reconocimiento, es decir, entran en contacto directo con el compuesto químico que nos interesa detectar (llamado analito), generando un cambio particular que otro componente del sensor, el elemento transductor, convierte en una señal fácilmente medible. En algunas ocasiones, entre el elemento de reconocimiento y el transductor se establece un tercer componente: una interfase para amplificar más la señal o hacer más estable el dispositivo. Los biosensores se pueden clasificar atendiendo a las siguientes variables: Tipo de interacción: biocatalíticos o de bioafinidad. Método de detección: directo o indirecto. Elemento de reconocimiento: célula, organela, tejido, enzima, receptor, anticuerpo, ácido nucleico, polímero de impresión molecular (PIM), ácido nucléico peptídico (PNA) o aptómero [2]. En cuanto a los sistemas de transducción, se encuentran principalmente los de tipo electroquímico, óptico, piezoeléctrico y térmico [3]. El control de la contaminación necesita, hoy en día, de sistemas de detección y análisis que permitan alcanzar altos niveles de especificidad y sensibilidad, con el fin de ser capaces de detectar la presencia de contaminantes cada vez más diversos en cuanto a sus características físico-químicas y que están presentes en concentraciones cada vez más bajas. Las microalgas son organismos fotosintéticos muy sensibles a los pequeños cambios que puedan producirse en el ambiente que los rodea, lo que los convierte en una herramienta muy útil para la rápida detección (casi instantánea) de contaminantes presentes a niveles traza. Estos organismos microscópicos, que viven en los ecosistemas acuáticos, ofrecen una solución versátil para la construcción de nuevos biosensores que demanda la actual normativa de calidad y seguridad medioambiental [4]. La industria de alimentos, requiere métodos analíticos para asegurar la calidad fisicoquímica, microbiológica, bromatológica, sensorial y la estabilidad de materias primas, procesos y productos terminados. Estos métodos deben brindar datos en tiempo real, que permitan ejercer control y trazabilidad de cada uno de los procesos implicados y que garanticen seguridad e innocuidad de los productos alimenticios [2]. Los sensores de interacción biocatalítica son sistemas in-situ, constituidos por organelos, células, tejidos, sistemas enzimáticos o multienzimáticos de origen animal o vegetal, utilizados para la detección de sustratos mediante el comportamiento estequiométrico de productos o reactivos, o mecanismos de inhibición enzimática que intervienen en el proceso, caracterizados por su capacidad regenerativa que no condiciona la dependencia del proceso de la cantidad del mismo [2]. Los análisis clínicos es el apartado en la que los biosensores han experimentado un mayor desarrollo y muy especialmente en lo referente a los análisis de glucosa y los ácidos nucleicos. La medida de glucosa en sangre es uno de los parámetros clínicos determinantes en el control de la diabetes. En el año 1962 un médico americano, consciente de la incomodidad y sufrimiento que suponía para los enfermos diabéticos someterse a continuos análisis de sangre, sugirió la idea de un dispositivo que permitiera realizar dichos análisis con tan sólo unas gotas de sangre y que fuera capaz de responder en pocos minutos. Surgió así el primer concepto de dispositivo biosensor [5]. En la actualidad este análisis se ha convertido en una práctica rutinaria para millones de diabéticos en todo el mundo, gracias al empleo de biosensores. Se han fabricado diferentes prototipos que emplean la enzima glucosa oxidasa procedente del Aspergillus niger y detección electroquímica de oxígeno o peróxido de hidrógeno. No obstante, esta enzima no sólo se utiliza para la determinación de glucosa sino, dada su gran estabilidad y bajo coste, ha sido también muy empleada en numerosos estudios de viabilidad en el desarrollo de biosensores en general [5]. Cuando los biosensores se utilizan con fines clínicos, son numerosos los factores pueden afectar a su funcionamiento, dada la complejidad del entorno en el que actúan. El más importante quizás sea la interacción de proteínas y células con la superficie del sensor. Por ello, aunque presenten un enorme potencial para su empleo en aplicaciones clínicas de monitorización en tiempo real, estos problemas conducen a que su estabilidad operativa se reduzca a unas pocas horas o como mucho a unos días. La biocompatibilidad del material juega un papel determinante. Los materiales utilizados en su preparación suelen cubrirse con una membrana delgada cuya misión puede ser la reducción de interferencias o el control de la difusión de diferentes moléculas. Para ello se pueden utilizar diferentes tipos de polímeros, como el cloruro de polivinilo (PVC), polietileno, polimetacrilato y poliuretano, por sus óptimas propiedades físicas y químicas [5]. Últimamente se ha descrito una plataforma para la detección de proteínas aisladas de diferentes compartimentos celulares mediante técnicas combinadas de cromatografía por exclusión y citometría de flujo. El análisis mediante esta plataforma bidimensional, proporciona información sobre los perfiles de elución permitiendo la identificación a gran escala de complejos proteicos en distintas fracciones cromatográficas [6]. En la actualidad, existen en el mercado arrays de esferas dirigidas a detectar múltiples proteínas solubles por CF dirigidas a aplicaciones concretas en investigación básica y clínica, como una plataforma versátil para la evaluación y análisis de interacciones proteicas [6].
Discusión de artículo “Métodos moleculares independientes de cultivo para la detección de mecanismos de resistencia a antifúngicos e identificación de hongos”
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-08-05) Luna Pérez, Estephanie Elizabeth
Convencionalmente la identificación de un patógeno es muy tardada debido a todo el procedimiento que conlleva, y mientras más días se tarda en identificar, más se retrasa la terapia al paciente, pero hoy en día existen nuevos métodos que permiten un rápido reconocimiento de patógenos solucionando este problema. Los protocolos para la identificación de hongos causantes de infecciones requieren un análisis muy largo ya que el crecimiento del hongo puede tardar varios días, al crecer se debe identificar la especie, y en caso de ser requerido se hacen pruebas de susceptibilidad antifúngica. El tratamiento de infecciones fúngicas invasivas en pacientes inmunodeprimidos es complicado debido a la resistencia de estos organismos a antifúngicos como los azoles y equinocandinas, los diagnósticos moleculares basados en ADN permiten una detección rápida de los patógeno, y no solo eso, también ya es posible detectar por medio de biomarcadores mecanismos de resistencia. Una de las metodologías utilizadas para la identificación rápida de microorganismos es MALDI-TOF MS, esta tecnología detecta la proporción masa/carga de proteínas ribosómicas altamente conservadas, y al comparar los espectros obtenidos con los conocidos en una base de datos permite una identificación muy rápida. A partir de una muestra primaria se puede amplificar por PCR el ADN del patógeno infectante, de hecho, la amplificación también se puede llevar a cabo en genes asociados con resistencia a antifúngicos. Existe un instrumento llamado T2Dx que combina la espectroscopía de resonancia magnética nuclear con PCR para la detección directa de Candida en sangre, siendo la principal ventaja la rapidez y especificidad clínica. En la mayoría de las especies de Candida subunidades llamadas Fks se utilizan para identificar resistencia a equinocandinas debido a sustituciones de aminoácidos en la región catalítica de la glucano sintasa disminuyendo la sensibilidad de la enzima al fármaco. En base a las mutaciones en Fks se han desarrollado métodos para detectarlas como la detección de balizas moleculares multiplexeadas en tiempo real. Respecto a la resistencia a azoles el mejor método de detección es por medio de secuenciación ya que los mecanismos de resistencia son amplios y las mutaciones están muy dispersas. En conclusión, se necesita hacer uso de las nuevas tecnologías tanto para el diagnóstico de patógenos fúngicos como para evaluar la resistencia a ciertos fármacos [1].
Discusión del artículo “Conocimiento de la interacción directa de Na+ con NhaA e implicaciones mecánicas”
(2022-11-12) Luna Pérez, Estephanie Elizabeth
Los antiportadores Na+/H+ comprenden una familia de proteínas de membrana conservadas evolutivamente. Estos transportadores están presentes en las membranas de casi todas las células eucarióticas y procarióticas, donde mantienen la homeostasis del pH, la concentración de Na+ y el volumen celular. NhaA, el antiportador Na+/H+ de Escherichia coli es el principal antiportador responsable de la homeostasis de las concentraciones de Na+ y H+ en la célula bacteriana. NhaA es un homodímero, y su estructura momomérica ha proporcionado información estructural clave sobre la función y la regulación de esta clase de antiportadores. El NhaA se compone de doce hélices transmembrana, esta proteína está empaquetada en dos dominios: el dominio de interfaz, que conecta los dos monómeros de NhaA en un dímero, y el dominio central, que está involucrado en la translocación de iones. NhaA intercambia un Na+ (o Li+) por 2 H+. Tiene una tasa de renovación muy rápida y es increíblemente sensible a pH. Muchas observaciones indirectas han predicho que el sitio de unión de Na+/Li+ incluye Asp163 y Asp164. En el estudio realizado [1] utilizaron la metodología de proximidad de centelleo (SPA) para la determinación directa de Na+ uniéndose a NhaA, revelando que: (1) NhaA está bien adaptado como el principal antiportador para la homeostasis de Na+ en Escherichia coli y posiblemente en otras bacterias ya que la concentración citoplasmática de Na+ es similar a la afinidad de unión de Na+ de NhaA, (2) las condiciones experimentales son clave para la unión catiónica mediada por NhaA, (3) además de Na+ y Li+ , el haluro de Tl+ interactúa con NhaA y (4) el pH ácido inhibe la unión máxima de Na+ a NhaA. Estos datos tienen amplias ramificaciones para estudios centrados en la resistencia al Na+ en plantas, o el desarrollo de fármacos que se dirijan a los antiportadores de Na+/ H+ en humanos.
Discusión del artículo: “Antibiotic resistance genes from livestock waste: occurrence, dissemination, and treatment”
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2023-10-30) Miranda-Valdés, Javier Rubén; https://orcid.org/0000-0002-9679-345X
La resistencia a antibióticos es un problema creciente de importancia mundial, las predicciones señalan que para 2050 morirán diez millones de personas anualmente por enfermedades asociadas a bacterias multirresistentes a antibióticos; en contraste, actualmente son 700,000 [1, 2]. La actividad ganadera y piscícola constituyen una de las principales causas a la expansión de dichas resistencias a antibióticos debido al gran uso de antibióticos que emplean, más aún, la mayoría de ellos no son usados con fines terapéuticos y sorprendentemente las publicaciones científicas que se centran en esto representan apenas el 10% en el área [3]. Con base en el análisis comparativo entre distintos estudios, se ha encontrado una mayor abundancia de genes de resistencia a antibióticos (ARGs, por sus siglas en inglés) en aguas con residuos ganaderos respecto a los hospitalarios o municipales. Destacan especialmente los residuos porcinos y avícolas. Algunas granjas ya cuentan con plantas de tratamiento que generalmente se basan en lagunas de estabilización y biodigestores; no obstante, todavía existen varias que operan en la ilegalidad y vierten sus residuos sin tratamiento alguno. Esto constituye una de las vías por las que pueden llegar los ARGs al humano [3, 4]. Es necesario realizar investigaciones interdisciplinarias para determinar estrategias y regulaciones para reducir los riesgos asociados a los residuos ganaderos. Los enfoques pilares son: reducir la proliferación a nivel de granja, mitigar la descarga de ARGs contenidos en las heces, y atenuar la exposición humana a estos contaminantes.
Hablemos de cromatografía
(Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2024-05-12) Balderas-Castillo, Diana Karen; Carranza-López, Diego; Nayotl-Flores, Giovanni; Maldonado-Ahuatl, David Alejandro; Vicens-Quechol, Noé; Castañeda-Antonio, Ma Dolores; https://orcid.org/0009-0003-7507-8291; https://orcid.org/0009-0003-3822-7745; https://orcid.org/0009-0008-5859-4266; https://orcid.org/0009-0007-2020-7630; https://orcid.org/0009-0008-0482-9808; https://orcid.org/0000-0003-0350-3802
El presente trabajo reporta la investigación realizada en la materia de Análisis Instrumental del plan de estudios de la Facultad de Ingeniería Química, hace referencia al tema de “cromatografía”; el cual fue abordado y descrito en un archivo multimedia que permite su explicación de manera creativa. La cromatografía comprende un método de separación físico apoyado en el trabajo realizado por la fase móvil (fluido que pasa por un lecho) sobre la fase estacionaria (superficie o lecho de gran tamaño), se basa en las propiedades físicas y químicas para descomponer una mezcla y analizar sus componentes [1-3]. Esta técnica se ha estudiado a lo largo de los años y se ha modificado con la intensión de adaptarla a las características de diferentes sistemas, logrando clasificarlas en: · Cromatografía de gases: permite separar compuestos volatilizables y termolábiles; comprende la cromatografía gas-líquido y gas-sólido, empleando gases portadores como helio, nitrógeno e hidrógeno y diferentes detectores. · Cromatografía de líquidos: siendo la fase móvil un líquido, engloba la cromatografía liquida de alta resolución (HPLC por sus siglas en inglés), la de reparto, la de fase normal, la de fase inversa, la de adsorción, la cromatografía iónica, la de exclusión por tamaño, la de afinidad y la de capa fina. Esta técnica destaca por ser la más amplia y compleja en el control de la fase móvil. · Cromatografía de fluidos supercríticos: gracias a su fase móvil como un fluido supercrítico posibilita la separación de compuestos no volátiles. Suele realizarse en columnas rellenas con dióxido de carbono como fase móvil. Los instrumentos, procesos y aplicaciones de cada tipo de cromatografía se adecuan a ellos. Sin embargo, comparten el mismo principio de interacción entre la fase móvil y estacionaria.
Helicobacter pylori y su relación con las afecciones gástricas
(2022-06-03) Sosa Delgado, Heidi Adhara
Helicobacter pylori es una bacteria con gran importancia clínica debido a su estrecha relación con los problemas gastrointestinales siendo un factor principal de riesgo de úlcera péptica y estomacal al aumentar la producción de ácido, alterar las defensas normales del estómago como su pH y producir toxinas. Asimismo, es responsable de la mayoría de las úlceras del intestino delgado superior aumentando el riesgo de contraer cáncer de estómago [4]. En países de Latinoamérica como Costa Rica y Brasil se reporta una incidencia anual de 45 enfermos de cáncer gástrico asociado a H. pylori por cada 100,000 habitantes. En algunos países como en México se han observado regiones de mayor riesgo, como las zonas altas del estado de Chiapas donde existen grupos indígenas que presentan una alta incidencia de cáncer gástrico asociado al microorganismo [7]. En esta charla se discutirán aspectos relacionados con las afecciones gástricas que son causadas por H. pylori [1-10].
Metabolismo urbano y valorización de residuos
(2022-06-22) Espinosa-Aquino, Beatriz
Una ciudad es un conjunto urbano, conformado por gran cantidad de edificaciones y complejos sistemas viales, de población muy numerosa y densa, cuyas principales actividades económicas están asociadas a la industria y los servicios. La palabra, como tal, proviene del latín civĭtas, civitātis. Una ciudad se conforma por los asentamientos urbanos de la población humana de una nación, es decir, los espacios urbanos densamente poblados y artificialmente modificados para albergar comunidades humanas, dotadas a su vez de funciones y atribuciones tanto política, económicas y administrativas. Toda ciudad se distingue de lo rural, fundamentalmente por la presencia de las actividades industriales, económicas y burocráticas distinto de lo agropecuario, de urbanizaciones en las que predominan edificaciones y sobre todo centros administrativos del poder político (ciudades capitales). Metabolismo urbano es el intercambio de materia, energía e información que se establece entre el asentamiento urbano y su entorno natural o contexto geográfico. Metabolismo urbano es el intercambio de materia, energía e información que se establece entre el asentamiento urbano y su entorno natural o contexto geográfico [1]. La sostenibilidad está íntimamente relacionada con la presión que ejercemos sobre el medio natural que nos rodea, y para desacelerar esta presión se deben identificar nuevos indicadores del metabolismo urbano, así como trabajar en un nuevo urbanismo que gestione de forma eficiente estos flujos metabólicos y sea capaz de transformar una ciudad con metabolismo lineal en ciudades de metabolismo circular que imitan el funcionamiento de la naturaleza, y todo pueda reciclarse y reutilizarse [2]. Los ecosistemas urbanos son ecosistemas en los que el hombre vive y trabaja (áreas industriales, ciudades y pueblos). El ecosistema urbano es una comunidad biológica donde los humanos representan la especie dominante o clave y donde el medioambiente edificado constituye un elemento que controla la estructura física del ecosistema. Es la forma de vida que las plantas y animales han logrado crear en la ciudad construida por los humanos, adaptándose a vivir en ellas. El funcionamiento de un ecosistema urbano es donde una población interactúa con el ambiente externo para obtener entradas continuas de alimento, combustible, materiales, energía, agua y aire. Estas entradas, se concentran, se transforman, se almacena y, finalmente se expelen (desechan) como una corriente en la que se incluyen productos de residuos; aire viciado, agua impura, productos de tecnología pasados de moda o sin funcionar (contaminación ambiental) [3]. Que se traduce en las siguientes clasificaciones: contaminación atmosférica (aire), contaminación de agua, obsolescencia electrónica, residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE), generación de residuos sólidos urbanos (RSU), residuos domésticos (RD), residuos peligrosos (RP), residuos peligrosos biológicos infecciosos (RPBI). Los ecosistemas urbanos requieren de: 1) Requerimientos biológicos: el hombre urbano tiene los mismos requerimientos biológicos que el hombre de otros ecosistemas. Por ejemplo, los recursos de agua, aire, espacio, energía (alimentos y calor) por consiguiente áreas para eliminar o disponer sus residuos. 2) Requerimientos culturales. Por cultura se entiende la forma de vida de los seres humanos, su desarrollo, convivencia y la transmisión a las nuevas generaciones. El hombre tiene requerimientos culturales para la convivencia social entre sus pares y que transmiten a cada nueva generación. 3) Estilo de vida, en los ecosistemas urbanos existen requerimientos para la sobrevivencia y convivencia diaria que ayudan al hombre a satisfacer sus necesidades cotidianas; entre ellas está la cultura, tecnología, transportación y/o desplazamiento, comunicación, vivienda con servicios, ambiente sano, alimentación, etc., que el hombre construye y edifica para beneficio de la misma sociedad [4]. El ecosistema urbano contiene sistemas en tres esferas: a) El medioambiente. b) El entorno edificado. c) El entorno socioeconómico. Las características de los Ecosistemas urbanos son: • Los Ecosistemas urbanos pueden relacionarse de manera simbiótica o explotar a otros ecosistemas lejanos provocando desequilibrios territoriales. • Los procesos y comportamiento humanos tales como los estilos de vida los sistemas productivos y los sistemas de transporte o la forma urbana guardan un alto grado de correlación con la presión directa sobre la explotación de recursos naturales y los correspondientes impactos directos e indirectos sobre el medioambiente. • En los Ecosistemas urbanos el nivel de productores es nulo ya que los alimentos tienen origen externo y por ello sólo se dan los niveles tróficos de consumidores. • Entre los consumidores, además del ser humano, en la ciudad viven otras especies como, gatos, perros, insectos, roedores o aves, algunas consideradas como plagas. • En las ciudades se produce el efecto “Isla de Calor” como consecuencia de la acumulación de calor por la inmensa mole de hormigón, y demás materiales absorbentes de calor; y atmosférica que se da en situaciones de estabilidad por la acción de un anticiclón térmico a nivel local que llega a elevar la temperatura entre 0.6 y 1.3 ºC. • Los árboles y zonas verdes (parques, plazas arboladas o cubiertas verdes) tienden a reducir este efecto purificando el aire y generando un ahorro de energía. Diferencias con los ecosistemas naturales Las diferencias entre los ecosistemas naturales y los ecosistemas urbanos radican, entre otras cosas en: • Las formas de intercambio de energía entre estos y la naturaleza o las pautas de consumo de recursos. • En el intercambio de información. • Generación de gases de efecto invernadero que se producen por la combustión de los automotores y los residuos que se generan, que pueden encontrarse contenidos en los vertederos controlados o bien al aire libre con ineficiente tratamiento. El desafío al que se enfrentan hoy los Ecosistemas urbanos es la restauración de servicios, tan necesarios para el bienestar humano, que se han ido perdiendo en el diseño del modelo actual de nuestras ciudades, como son: - La regulación del aire, las aguas y el suelo, tan impactadas por las actividades urbanas. - La capacidad para volver a producir alimentos, energía o equilibrar el ciclo hidrológico en sus demandas de grandes cantidades de aguas superficiales y subterráneas. - Las funciones biológicas propias de los ecosistemas que se desarrollan en su interior (zonas verdes, jardines, etc.) como la polinización o el control biológico de plagas y enfermedades. - Las actividades recreativas y de disfrute estético que en la actualidad generan un flujo de visitantes urbanos a los entornos naturales y especialmente a los espacios protegidos. - La contaminación ambiental atmosférica, hídrica, auditiva, visual y por la generación de los residuos orgánicos, inorgánicos que se generan como consecuencia del consumo mismo de los habitantes del espacio urbano. La sostenibilidad está íntimamente relacionada con la presión que ejercemos sobre el medio natural que nos rodea, y para desacelerar esta presión se deben identificar nuevos indicadores del metabolismo urbano, así como trabajar en un nuevo urbanismo que gestione de forma eficiente estos flujos metabólicos y sea capaz de transformar una ciudad con metabolismo lineal en ciudades de metabolismo circular que imitan el funcionamiento de la naturaleza, y todo pueda reciclarse y reutilizarse.
Microorganismos: usos en la biotecnología
(2023-08-05) Caballero-Vazquez, Esperanza
Los microorganismos son los seres más primitivos y numerosos que existen en la tierra, pueden colonizar cualquier tipo de ambiente, se agrupan en procarióticos (arqueas y bacterias) y eucarióticos (hongos, algas y protozoarios), y tienen una función muy importante en los ecosistemas. Al tener la capacidad de adaptarse a diferentes ambientes, generan diferentes proteínas que pueden ser utilizadas en diferentes industrias; como alimenticia, ambiental, farmacéutica, entre otras, en esta presentación se darán algunos ejemplos de los usos que tienen los microorganismos [1, 2, 3].
Nanotecnología en alimentos
(2021-10-29) López Pérez, Rubén
Nanotecnología Es el uso o creación de pequeñas herramientas de nano escala que a partir de la síntesis, manipulación y creación de aparatos y sistemas funcionales; lo que incluye materia orgánica e inorgánica muy pequeños en el rango de 0.2nm-100nm. Algo remarcable de esto, es que cuando manipulamos la materia en esta escala de átomos y moléculas se muestran algunas propiedades nuevas. Ya que esto los puede volver más reactivos, afecta su resistencia, y propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas. Estas nuevas propiedades se siguen explorando para conocer más y explotarlos. Nanotecnología de Alimentos Los consumidores cada vez buscamos una mejora de los procesos y alimentos para tener productos frescos, menos procesados pero que luzcan y conserven propiedades de un producto recién elaborado. Como por ejemplo, alimentos poco procesados, platillos precocidos o preparados, semipreparados o que solo requieran calentamiento y la comida rápida. Las nanotecnologías de alimentos incluyen el procesamiento y empaquetamiento de los alimentos. Tales aplicaciones pueden incluir la liberación de nano partículas (como micelas, liposomas, nanoemulsiones, nanoparticulas y nanoparticulas biopolimericas), bioseguridad, así como nanotoxicidad. Pues se han desarrollado herramientas tecnológicas o técnicas que logran mantener la conservación de alimentos buscando alternativas de tratamientos térmicos y el uso de tratamientos no térmicos de conservación para conseguir alimentos más sanos y no tan perecederos [1–6]. Aplicación de nanotecnología en alimentos Empaques y recubrimientos Se hace el uso de nanomateriales que van a proteger ante los efectos mecánicos, térmicos, químicos o microbiológicos externos. Un ejemplo de esto es el uso de arcilla montmorillonita para mejorar características del nailon, como propiedades mecánicas y térmicas. Los nano materiales al mejor tales características permiten la reducción del material utilizado funcionando como rellenos. Entre ellos la arcilla de montmorillonita, caolinita, nanotubos de carbono y láminas de grafeno. Liberación nutraceútica Existe una gran variedad de ingredientes funcionales tales como: drogas, vitaminas, antimicrobianos, antioxidantes. Saborizantes colorantes, preservantes. Que son componentes importantes de productos de la industria como medicamentos, productos de cuidado de la salud, cosméticos, agroquímicos y alimentos. Un sistema de liberación conlleva varias características: · Funciona como vehículo del ingrediente · Protección del ingrediente de la degradación biológica y química · Mantener una controlada liberación · Mantener compatibilidad con los demás componentes; manteniendo las propiedades físicas, químicas y organolépticas También el enriquecimiento de muchos alimentos como; leche desnatada con omega 3, huevos con DHA, los probioticos, prebióticos, alimentos con más fibra, alimentos con sustancias excitantes (como cafeína o ginseng) o sustancias tranquilizantes que se extraen de plantas y estos pueden mejorar funciones psicológicas relacionadas con la saciedad y sensación de hambre, rendimiento cognitivo, el humor y manejo del estrés. Un ejemplo especifico es la adición de esteroles vegetales y estanoles en margarinas; disminuyendo su contenido de colesterol. Seguridad y percepción Se trata de que los alimentos se mantengan inocuos y con prevalencia de las propiedades organolépticas. Y es donde entra la participación de la nanotecnología que tiene múltiples aplicaciones como: · Microdetector · Uso de nanopartículas de plata, para mantener libre de bacterias entre otros microorganismos. · Mayor seguridad en los procesos y traslado de alimentos a través de los sensores para patógenos y detección de contaminantes. Un ejemplo un poco más específico es la detección de virus en este caso para la detección de SARS-CoV-2. Para ello se requiere el uso de biosensores de transistor de efecto campo (Bio-FET) por sus siglas en inglés, el funcionamiento requiere la unión de un transistor con una biomolécula que va a ser el receptor del analito [4]. Ventajas y desventajas Ventajas: · Corrección de los desbalances en relaciones ambientales utilizando artefactos que pueden reorganizarlos los átomos y moléculas de la biosfera. · Técnica bottom-up; consiste en la preparación de alimentos, pero sin desperdicios ni productos secundarios peligrosos. · La posibilidad de producir materiales con mejor relación fuerza-peso, lo que podría eliminar la necesidad de infraestructura para sistemas masivos de generación de energía u otras características ya descritas. Desventajas: · Nanoproductos, que en un escenario insostenible podrían afectar el entorno y dañar la biosfera · Podrían extender la brecha entre ricos y pobres. · Una posible autorreplicaión agresiva de los nanobots que ocasionaría la destrucción de la biosfera [7]. Nanotecnología en la agricultura y alimentación Dentro del sector alimenticio existen 4 ramas importantes de la tecnología tales son: la explotación agropecuaria y marina, procesamiento de alimentos y suplementos, empaquetamiento y nanobiotecnologia [5]. Tanto con la explotación agropecuaria, como con el procesamiento de alimentos y el empaquetamiento se busca que se aumente el rendimiento, el sabor, nutrientes y seguridad de los alimentos y con ello conseguir que estos nutrientes lleguen directamente a las células o los órganos que los necesitan. La otra rama importante es la nanobiotecnología donde hay una construcción de estructuras artificiales a partir de nucleótidos una aplicación de estos en los alimentos es el uso de ADN origami, para transportar de fármacos micelas de polímero y partículas orgánicas [8]. Alimentos transgénicos Dentro de esta categoría tenemos a los alimentos que fueron modificados genéticamente o que se le hayan agregado genes de la misma especie o de otras. Las modificaciones se pueden realizar a través de varios métodos existen de tipo físico: microinyección, electroporación de protoplastos y biobalística. Y de tipo biológico como el caso del uso de Agrobacterium tumefaciens que incorpora de manera natural la secuencia transgénica al infectar a las plantas. Tales modificaciones han provocado la producción de multiples alimentos modificados y transgénicos en la industria alimentaria como: Cultivos con resistencia a plagas, herbicidas y virus, también se ha conseguido maduración retardada, colores diferentes en flores y enriquecimiento nutrimental [2]. Disminuir enfermedades por carencia vitamina A. Con el proyecto banana 21 se trata de atacar el problema de la deficiencia de precursor de vitamina A en áfrica.
Nanotecnología: aplicaciones en medicina
(2021-10-13) Reyes Huerta, Luis Fernando
Las nanotecnologías son nuevas áreas de investigación centradas en afectar la materia a nivel atómico y molecular. La nanomedicina es la aplicación de la nanotecnología para lograr la innovación en la salud. Utiliza las propiedades desarrolladas por un material en su escala nanométrica de 10-9 m que a menudo difieren en términos de física, química o biología del mismo material en una escala mayor. Además, el tamaño nanométrico es también la escala de muchos mecanismos biológicos en el cuerpo humano que permiten a las nanopartículas y nanomateriales cruzar potencialmente barreras naturales para acceder a nuevos sitios de entrega e interactuar con el ADN o pequeñas proteínas a diferentes niveles, en la sangre o dentro de órganos, tejidos o células [1, 2]. No cabe duda de que la medicina moderna puede beneficiarse en gran medida de ella, por lo que la nanomedicina se ha convertido en una de las principales ramas de la investigación nanotecnológica. Actualmente se centra en el desarrollo de nuevos métodos de prevención, diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades. Los nanomateriales muestran una eficiencia muy alta en la destrucción de células cancerosas y ya están siendo sometidos a ensayos clínicos. Los resultados son tan prometedores que los nanomateriales podrían convertirse en una alternativa a la terapia tradicional contra el cáncer, principalmente debido al hecho de que permiten que las células cancerosas se dirijan específicamente y permiten imágenes detalladas de los tejidos, lo que facilita mucho la planificación de la terapia posterior [1]. La nanociencia también podría ser una fuente del avance necesario en la lucha contra la aterosclerosis, ya que las nanoestructuras se pueden utilizar tanto para prevenir como para aumentar la estabilidad de las lesiones ateroscleróticas. Un área de interés es la creación de nanomateriales que no sólo son eficientes, sino también bien tolerados por el cuerpo humano. Son múltiples las nuevas aplicaciones de los nanomateriales en el campo médico, las investigaciones se han basado principalmente por su actividad antimicrobiana, ser moduladores de angiogénesis, su utilidad en la producción de vacunas, por la actividad antiinflamatoria, regeneración ósea y dental, uso en biosensores y para terapia tumoral [3]. La nanomedicina tiene el potencial de permitir la detección temprana y la prevención y mejorar drásticamente el diagnóstico, el tratamiento y el seguimiento de muchas enfermedades, incluido el cáncer, pero no sólo. En general, la nanomedicina tiene hoy en día cientos de productos bajo ensayos clínicos, que cubren todas las principales enfermedades, incluyendo cardiovasculares, neurodegenerativas, musculoesqueléticas e inflamatorias [4].

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