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- Conocimientos dirigidos a la prevención y planeación de desastres
Xalapa, Veracruz.- 24 de enero de 2017.- (aguzados.com).- El Centro de Ciencias de la Tierra (CCT) de la Universidad Veracruzana (UV) abrió sus puertas en 1999 con el objetivo de estudiar las ciencias naturales y alcanzar un entendimiento más profundo de los fenómenos del planeta y su relación con la agricultura, la calidad de vida y la seguridad de la población.
En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el coordinador del recinto científico, el doctor en geografía Juan Cervantes Pérez, explicó que la generación de estos conocimientos está dirigida a la prevención y planeación de medidas de seguridad, ante la presencia de desastres que pudieran impactar severamente a la población y la infraestructura.
“Nuestro objetivo como investigadores de las ciencias naturales, es estudiar y analizar todos estos fenómenos que afectan considerablemente al estado de Veracruz y otras zonas del país, que están potencialmente expuestas. Conocer el entorno en que vivimos es circunstancial para entender los desastres naturales y minimizar su impacto, así como generar una planeación adecuada”.
Historia
El Centro de Ciencias de la Tierra fue creado en 1999, con la intención de armonizar las investigaciones generadas por la Universidad Veracruzana, principalmente de la Facultad de Instrumentación Electrónica y Ciencias Atmosféricas, y de la Facultad de Ingeniería Civil, ubicada en la ciudad de Xalapa.
De acuerdo con el doctor Cervantes Pérez, quien fuera miembro fundador del recinto científico, los grupos conformados por el Centro de Meteorología Aplicada de la Facultad de Instrumentación Electrónica y Estudios de Fenómenos Geológicos de la Facultad de Ingeniería Civil fueron los precursores en la aplicación de los análisis sistemáticos que se realizan hoy en día.
Actualmente, el Centro de Ciencias de la Tierra de la Universidad Veracruzana cuenta con líneas de investigación estrechamente relacionadas con el entendimiento de los fenómenos naturales que afectan el estado de Veracruz.
“Tener un conocimiento sobre estos procesos geológicos permite de cierta forma minimizar su impacto. Por ejemplo, Veracruz es un estado que se encuentra expuesto a huracanes, saber de qué manera y cómo impactarían nos otorga una herramienta para gestionar el riesgo”, dijo el especialista.
Geología preventiva
Esta línea de investigación incluye una compilación geológica regional del estado de Veracruz y un inventario de los posibles peligros superficiales más comunes, como deslizamientos o procesos de remoción de masas que, debido a las precipitaciones pluviales más los factores de origen antrópico como la deforestación y el desarrollo de comunidades en sitios no aptos, generan vulnerabilidad a estos desastres.
El doctor en geografía por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) explicó que el conocimiento geológico es primordial para entender el carácter de los peligros naturales a los que se encuentra expuesto el territorio mexicano y proporcionar las medidas de alerta que la comunidad requiere para desarrollar de manera óptima sus actividades, en caso de catástrofes.
Estudios de cambio climático
“El cambio climático nos afecta de manera global, es producto de la actividad humana, la cual ha cambiado la composición atmosférica. Gases como dióxido de carbono y el metano, han ocasionado que la temperatura del planeta aumente. Lo que esta línea de investigación expone es el desarrollo de un inventario de los gases efecto invernadero; conocer la medida de cuánto estamos contaminando es necesario para saber hasta qué punto podemos reducir el impacto. Este tipo de estudios es una herramienta útil para la creación de políticas de carácter sustentable”, explicó.
De acuerdo con estudios, el cambio climático representa un verdadero problema para la humanidad, tal como lo han demostrado los fenómenos meteorológicos que han afectado diversos puntos del mundo. La línea de investigación que propone el Centro de Ciencias de la Tierra tiene como propósito colocar el estado de Veracruz en las redes internacionales de vigilancia y prevención de fenómenos meteorológicos y los efectos que traen consigo.
Sismología y vulcanología
De acuerdo con el doctor Cervantes Pérez, uno de los fenómenos naturales que más ha afectado al estado de Veracruz es el fenómeno sísmico, puesto que, a pesar de que la zona central del estado se le considera de sismicidad moderada, hay evidencias históricas de sismos con epicentros cercanos que han causado daños muy severos.
“Es importante el conocimiento de la sismicidad del estado de Veracruz y estimar el riesgo para prevenir los daños que puedan ocasionar a las vidas y a las propiedades de sus habitantes. El registro de temblores que se presenten en el estado, a través de redes de telemedición sísmica y su adecuada interpretación, nos permitirá conocer el estado de actividad de las fallas geológicas y de los volcanes activos”, aseguró Cervantes Pérez.
Uso sustentable del agua
La línea de investigación de hidrología tiene como objetivo generar los conocimientos pertinentes para el manejo integral del recurso agua, en beneficio de los habitantes de las localidades de la región. Sus estudios van encaminados a establecer una cultura de previsión en las problemáticas que inciden en el ciclo natural del vital líquido.
“Es importante conocer la disponibilidad que se tiene del recurso, su distribución, la oferta y demanda de los habitantes como consumidores, la sobreexplotación y los procesos de tratamiento del agua, esto con la finalidad de definir y establecer estrategias que permitan un manejo racional del recurso”, explicó el doctor Cervantes Pérez.
Esta línea también incluye el estudio de fenómenos relacionados con la calidad y cantidad del agua y las medidas de conservación de los ecosistemas en las cuencas naturales, lo que podrá permitir una óptima planeación en caso de catástrofes, tales como inundaciones y sequías, las cuales afectan potencialmente a la población, tanto su infraestructura como su estilo de vida.
Cooperación con las autoridades
De acuerdo con el doctor en geografía Juan Cervantes Pérez, coordinador del Centro de Ciencias de la Tierra, dicha institución, desde que abrió sus puertas a finales de los años noventa, ha interactuado directamente con diversas dependencias gubernamentales, que son las encargadas en la toma de decisiones en estado de emergencia provocado por un desastre natural.
“Hemos realizado convenios con el Centro Nacional de Prevención de Desastres, la Comisión Nacional del Agua, Protección Civil del Estado, con los cuales hemos colaborado de manera conjunta para llevar nuestras investigaciones a la aplicación directa en la comunidad y en el medio natural. Hemos asistido en la creación de los atlas de riesgo y en programas de prevención y mitigación de fenómenos meteorológicos”.
“Los estudios de ciencias de la Tierra van relacionados directamente con la comunidad, las investigaciones que realizamos van dirigidas al desarrollo de esta, conocer el impacto de los desastres a que está expuesta permite un mayor control de estos, respecto al tema de seguridad. Tratamos de interactuar con la población y hacerles llegar los resultados de nuestros estudios, con el propósito de concienciar para la toma de medidas preventivas a futuro”, finalizó el coordinador del recinto científico.
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- Será escenario académico y de investigación único a nivel de Latinoamerica
Santiago de Querétaro, Querétaro.- 24 de enero de 2017.- (aguzados.com).- La Unidad Querétaro del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), del Instituto Politécnico Nacional (IPN), alberga el Laboratorio de Procesamiento y Caracterización de Nanopelículas (LPCN), un escenario académico y de investigación, único a nivel Latinoamérica, para el procesamiento de películas, de su caracterización eléctrica, física y química, así como el estudio de sus correlaciones estructurales para la industria electrónica.
El profesor investigador en el área de Ciencias de Materiales que está a cargo del laboratorio, Alberto Herrera Gómez, explicó que este espacio, enfocado en la caracterización detallada de estructuras de nanopelículas multicapas, surgió a partir de la adquisición, por parte del Cinvestav, de un equipo de espectroscopía fotoelectrónica por rayos X (XPS), que cuenta con un analizador de electrones hemisférico con siete canales y una fuente monocromática, lo que permitió desarrollar trabajos y métodos experimentales de vanguardia.
“El Cinvestav se ha vuelto una institución líder en lo que se refiere al uso del XPS, puesto que con el desarrollo de estudios y proyectos de investigación empezamos a desarrollar métodos, tanto experimentales como de análisis, que nos permitían ver cosas que nadie más podía; de hecho nos mandan muestras de Silicon Valley, ubicado en San Francisco, California, Estados Unidos, para que aquí las analicemos”, expresó.
Herrera Gómez subrayó que, aunado a la adquisición y estudio del equipo XPS, se desarrolló un software especial que permite el análisis de materiales mucho más preciso y un mejor aprovechamiento de esta tecnología.
“Desarrollamos nuestro propio software, llamado AAnalizer, que ya se vende en todo el mundo; lo que hace es ajustar los picos de elementos en el espectro para descomponerlo en sus componentes, entre ellos, por ejemplo, los estados de oxidación. Es un software muy noble porque te separa muy bien elementos puros de los oxidados y además se pueden cuantificar; si se usa en forma angular, se puede conocer la estructura de la película que se está analizando”, detalló.
El investigador a cargo del Laboratorio de Procesamiento y Caracterización de Nanopelículas anunció que, debido al dominio y desarrollo científico que se realiza en este escenario, el Cinvestav fue invitado por la Organización Internacional de Normalización (ISO) para la redacción de los estándares de la norma ISO TC-201 que habla de las técnicas de caracterización de superficies, entre ellas el XPS.
“El Cinvestav es una institución líder en XPS, por eso nos solicitaron que participáramos haciendo los estándares de la norma ISO TC-201. Estamos hablando de que en México se establecerán los estándares que se van a aplicar en todo el mundo, lo que nos llena de orgullo”, indicó.
Alberto Herrera Gómez subrayó que este laboratorio, auspiciado por el Cinvestav y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), a través de los programas de Ciencia Básica y de Apoyo a la Infraestructura Científica, ha tenido un impacto importante en el desarrollo académico de los estudiantes de posgrado, puesto que adquieren conocimientos que son muy solicitados en el sector industrial.
“Todo esto ha tenido impacto en nuestros egresados, que son muy solicitados por sus conocimientos en la técnica. Lo principal de este laboratorio es el XPS, los demás son complementos para hacer las muestras y analizar de manera muy documentada, entre otras cosas, la difusión de nanopelículas, que pueden llegar a ser equivalentes a 0.15 de una monocapa a través de cuatro nanómetros”, explicó.
En ese sentido, el estudiante del doctorado en ciencias con especialidad en materiales, Jorge Alejandro Torres Ochoa, destacó el trabajo de investigación que ha tenido la oportunidad de desarrollar en el LPCN.
"Nuestro grupo trabaja con la caracterización del XPS, a partir de ello se han desarrollado numerosos proyectos de investigación. Se lleva a cabo la caracterización de superficies y metales de transición para proponer una alternativa de cuantificación de los óxidos, algunos otros compuestos y cómo se van formando en sus etapas tempranas”, explicó.
Infraestructura del LPCN
Además del equipo de espectroscopía fotoelectrónica por rayos X, el Laboratorio de Procesamiento y Caracterización de Nanopelículas, de la Unidad Querétaro del Cinvestav, está complementado con otros dispositivos para el trabajo científico y desarrollo de investigación de polvos, películas delgadas, polímeros, cerámicos, de acuerdo con el especialista del LPCN, Joaquín Raboño Borbolla.
“En el laboratorio tenemos también una máquina de crecimiento por capa atómica, donde se puede tener un control exacto de cada una de las capas de un material desde uno o dos nanómetros. Aquí se crecen los nitruros con un sputtering de alto rendimiento y pureza, así como un horno con una rampa en el que se puede llegar a los mil grados de temperatura en un segundo y bajarse automáticamente”, subrayó.
Raboño Borbolla detalló que el LPCN cuenta además con un horno convencional tubular y equipo para la limpieza de las obleas que se utilizan durante el procesamiento, así como una fotoalineadora con la que se puede crear dispositivos pequeños y hacer mediciones eléctricas.
“Esta combinación de herramientas nos permite observar fenómenos tan sutiles como la difusión de pequeñas cantidades de materia, equivalentes a una décima de una monocapa, a través de distancias tan cortas como uno o dos nanómetros y caracterizar las capas interfaz que se forman al depositar un material sobre otro”, explicó.
Impactar en la industria electrónica, el objetivo
El profesor investigador en el área de Ciencias de Materiales que está a cargo de este laboratorio, Alberto Herrera Gómez, aseguró que el objetivo del Cinvestav es difundir los servicios que puede ofrecer a la industria electrónica en lo que se refiere a la caracterización de las películas que utilizan para su desarrollo tecnológico, así como los tratamientos térmicos que pueden llevar a cabo.
“Esta información que podemos aportarles es muy valiosa para ellos; la industria electrónica está basada en el desarrollo de microprocesadores, que en la actualidad cuentan con millones de dispositivos que son los que permiten la rapidez y funcionalidad de los aparatos que usamos cotidianamente. El logro más grande de la humanidad es el microprocesador, porque en su elaboración hay detrás la aportación de conocimiento compartido de miles de personas”, finalizó.
Contacto: Dr. Alberto Herrera Gómez.- Profesor investigador del área de Ciencias de Materiales.- Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN).- Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.
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- El conocimiento oceanográfico aporta verdades maravillas del saber humano
Ensenada, Baja California.- 23 de enero de 2017.- (aguzados.com).- Un programa interinstitucional que en los últimos 19 años ha generado conocimiento oceanográfico en las áreas física, química y biológica, se concentra en las Investigaciones Mexicanas de la Corriente de California (Imecocal), programa liderado por el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE).
Los estudios que durante casi dos décadas han desarrollado investigadores mexicanos pertenecientes a instituciones académicas con presencia en la península bajacaliforniana, se suman a las investigaciones que se realizan en Estados Unidos y Canadá, para ofrecer un panorama internacional sobre la corriente oceánica que recorre las costas de los tres países norteamericanos.
La metodología de los proyectos de investigación de Imecocal no es cosa sencilla, implica la realización de cruceros científicos para la toma de muestras en mar abierto —al menos dos veces al año—, los cuales a la fecha suman 60.
No obstante, investigadores fundadores del programa Imecocal subrayan la relevancia de que los cruceros no solamente se mantengan sino que se incrementen, con el afán de conservar el monitoreo puntual de una corriente marina que tiene gran relevancia para el clima y las pesquerías.
¿Por qué estudiar la corriente de California en México?
El sector sur de la corriente de California fue estudiado desde la década de 1950 a través del programa estadounidense denominado California Cooperative Oceanic Fisheries Investigations (Calcofi), que investigaba no solo la región de Estados Unidos sino también la mexicana.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Bertha Lavaniegos Espejo, investigadora del Departamento de Oceanografía Biológica del CICESE y fundadora del programa Imecocal, relató que después de la década de 1970 los estudios de Calcofi comenzaron a restringirse al territorio estadounidense.
“Esta zona quedó un poco abandonada, la idea fue retomar la investigación en esta área y que nos corresponde. Nos apoyamos mucho en las estaciones que ya habían definido para esta región y de esta manera podemos combinar los datos históricos con los que estamos generando nosotros ahora”, apuntó.
Para José Gómez Valdés, investigador del Departamento de Oceanografía Física del CICESE, otro factor importante para que en 1997 se diera inicio al programa Imecocal, fue el fenómeno de El Niño que se presentó ese año.
La situación impulsó la organización de investigadores del CICESE, la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (Cibnor) y el Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas (Cicimar), instituciones que hasta la fecha siguen participando en el programa.
“En 1997 pudimos salir al mar y monitorear los efectos de ese evento tan grande que fue El Niño de 1997 a 1998 y desde entonces hemos estado monitoreando la parte sur de la corriente de California, casi toda la parte de la península de Baja California, la parte del Océano Pacífico”, comentó Gómez Valdés.
Oceanografía física
José Gómez subrayó que un aspecto fundamental de las investigaciones de oceanografía física de Imecocal son los estudios de la circulación de la corriente de California, es decir, sus variaciones en espacio y tiempo.
Sin embargo, la corriente de California —que va de norte a sur— no está sola, pues está acompañada de otras corrientes, entre ellas la conocida como corriente subsuperficial, que fluye en dirección opuesta.
“Estas corrientes son muy contrastantes entre ellas, porque la corriente de California es una corriente de agua fría y muy ancha y la contracorriente subsuperficial es una corriente de agua cálida y muy angosta”, precisó.
El investigador del CICESE apuntó que otro aspecto importante de los estudios de oceanografía física de Imecocal es el cambio de temperatura en las aguas marinas del Pacífico Mexicano.
“Nosotros hemos hecho investigaciones en las que hemos visto que hay una tendencia a que las aguas mexicanas de la corriente de California se calienten por efecto del calentamiento global”, señaló.
Oceanografía biológica
Por su parte, Bertha Lavaniegos, investigadora del Departamento de Oceanografía Biológica del CICESE, explicó que su trabajo en Imecocal es específicamente con organismos microscópicos, cuyas muestras se toman utilizando redes que son arrastradas por el Buque Oceanográfico Alpha Helix, en el que realizan los cruceros.
Ejemplificó con el caso del fitoplancton, que se colecta con la ayuda de filtros de poro muy fino para recuperar estos organismos unicelulares, que son un indicador de la productividad vegetal del agua.
“Lo que más interesa es ver qué organismos hay, son organismos muy diversos, entonces lo que se trata de ver es primero grandes grupos, si tenemos crustáceos, medusas, y dentro de esos escogemos ciertos grupos para profundizar hasta llegar a nivel de especie; yo me concentro sobre todo en grupos que son muy abundantes como los eufáusidos, copépodos, anfípodos y dentro de los gelatinosos trabajamos un grupo que se llama las salpas”, abundó.
En el caso del plancton, refirió que la importancia de su estudio es que refleja cualquier cambio en el clima, pues al igual que con otras especies, la temperatura en el agua se refleja en su abundancia.
Clima y pesquerías
José Gómez Valdés señaló que la corriente de California forma parte de un conjunto de cuatro corrientes denominadas corrientes límites orientales de los océanos.
“Estas cuatro corrientes juntas son grandes controladoras del clima, porque ellas de alguna manera redistribuyen el calor, al traer agua fría del norte hacia el sur hacen que el sistema se retroalimente”, resaltó.
Además, las cuatro corrientes representan las zonas donde se encuentra la mayor cantidad de peces de interés comercial, producto de un fenómeno conocido como fenómeno de surgencias, que hace que las aguas subsuperficiales vayan hacia la superficie y trasladen nutrientes.
“Esas surgencias hacen que siempre tengamos nutrientes en la superficie, entonces con el sol y los nutrientes da origen a que haya grandes florecimientos algales y entonces empiece la cadena alimenticia”, detalló.
Dos décadas
A unos meses de que Imecocal cumpla 20 años de haber sido fundado, Bertha Lavaniegos consideró que han obtenido avances significativos, en primer lugar en la formación de recursos humanos.
“No solamente son los estudiantes graduados que hacen una tesis sino los que se suben a los cruceros, muchos estudiantes se suben porque representa un aprendizaje de métodos de muestreo en el océano, entonces sirve como un curso práctico”, destacó.
Además de ello, estimó que Imecocal ha crecido en reconocimiento y colaboración internacional, compartiendo datos con otras instituciones como Scripps Institution of Oceanography o las que participan en el programa Calcofi, lo que contribuye a la elaboración de un panorama completo del comportamiento de la corriente de California.
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- En busca de mejorar la producción frutícola no se escatiman esfuerzos
Saltillo, Coahuila.- 24 de enero de 2017.- (aguzados.com).- Investigadores del Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas (CCDTS) en el Departamento de Fitomejoramiento de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN) y del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) en el Departamento de Plásticos en la Agricultura, evalúan los efectos de nanopartículas (NP) de óxido de zinc (ZnO) en el proceso de germinación de semillas de pepino.
El proyecto, dirigido por la doctora Norma Angélica Ruiz Torres, profesora investigadora del Departamento de Fitomejoramiento de la UAAAN, y por el doctor Ricardo Hugo Lira Saldívar, del Departamento de Plásticos en la Agricultura del CIQA, consistió en evaluar el comportamiento de plántulas de pepino obtenidas de semillas tratadas con soluciones de nanopartículas de óxido de zinc.
Los tratamientos consistieron, cada uno, en la imbibición de 150 semillas de pepino, se colocaron sobre papel filtro en una caja Petri, y fueron tratadas con soluciones con NP de óxido de zinc en su contenido a diferentes concentraciones: 0.0, 0.5, 1.0, 5.0, 10.0 y 50.0 ppm (partes por millón). Posteriormente, las cajas Petri con semillas tratadas se mantuvieron en una cámara de ambiente controlado por 24 horas, a una temperatura de 25 grados Celsius, con una humedad relativa de 50 por ciento y un fotoperiodo de 16/8 horas luz/oscuridad.
“En esta investigación, lo que estamos haciendo es evaluar el efecto de nanopartículas de óxido de zinc en semillas de pepino, estamos observando si hay una mayor promoción de vigor y germinación de semillas. Para esto, estamos evaluando dos nanopartículas de óxido de zinc: unas de tipo comercial y otras de ingeniería tipo redonda, proporcionadas por el CIQA”, explicó Alberto García González, colaborador del proyecto y estudiante de la carrera de ingeniero agrónomo en producción de la UAAAN.
Una vez concluido el periodo de imbibición, se realizó la siembra entre papel, que consistió en colocar 25 semillas por repetición sobre papel Anchor humedecido con agua destilada, en una hilera con distribución homogénea a lo largo del papel. Enseguida, se colocó sobre las semillas otra hoja de papel Anchor, previamente humedecido y se enrolló, dándole forma de “taco”.
Posteriormente, se acomodaron por concentración dentro de una bolsa de polietileno, se pusieron dentro de un contenedor de plástico y se introdujo nuevamente en la cámara de ambiente controlado. El mismo procedimiento se realizó para cada uno de los doce tratamientos.
Cuatro días después de la siembra, se realizó el primer conteo de plántulas normales para conocer el vigor de germinación de las semillas, que se determinó con la velocidad de germinación. Ocho días después de la siembra, se realizó una segunda evaluación en donde se determinó el porcentaje de plántulas normales, plántulas anormales, semillas sin germinar y el peso seco de plántula.
“Hasta ahora los análisis estadísticos son preliminares, observamos que, comparando las nanopartículas de óxido de zinc de tipo comercial e ingeniería, hubo una mejor respuesta en las NP de tipo ingeniería durante la aplicación de 50 partes por millón, expresándose en un mayor vigor de plántulas", señaló García González.
De acuerdo con análisis estadísticos, se encontraron diferencias altamente significativas para la variable vigor de germinación de la semilla en el primer conteo de plántulas normales, con un incremento de 11 por ciento con respecto al testigo, al aplicar el tratamiento correspondiente a 50 ppm de nanopartículas de óxido de zinc de tipo ingeniería de forma redonda. Igualmente se obtuvo mayor longitud de tallo y de radícula, ambas variables se consideran indicadores del vigor en plántula.
De acuerdo con García González, el uso de nanopartículas en la agricultura es relativamente nuevo, existe poca información en México e incluso existe solo en otros idiomas.
“Queremos investigar más acerca del uso de nanopartículas para emplearlas como promotoras de la la germinación y desarrollo de plántulas. Potencialmente, esto podría aplicarse en compañías del ramo agrícola, ya que con esto podrían aumentar el número de semillas germinadas y darle mayor rapidez al proceso, y posiblemente obtener plantas más vigorosas”, detalló el colaborador.
En cuestión de sustentabilidad, este proyecto contribuiría a hacer más eficientes las aplicaciones de fertilizantes y reducir la contaminación, ya que se reduciría la aplicación de fertilizantes granulados que contaminan el suelo, en cambio, se emplearían nanopartículas dirigidas a partes específicas de la planta.
Contacto: Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas (CCDTS), UAAAN
http://www.uaaan.mx/ Teléfono: 01 (844) 411 0377 y 78
Dr. Hugo Ricardo Lira Saldívar.- Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. www.ciqa.mx.- Teléfono: 01 (844) 438 9830 ext. 1345
Dra. Norma Angélica Ruiz Torres.- Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo..- y Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.
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- Entre ellas está la inulinasa de importancia científica e industrial
Saltillo, Coahuila.- 21 de enero de 2017.- (aguzados.com).- El Departamento de Investigación en Alimentos (DIA) en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Coahuila (Uadec) desarrolla investigaciones relacionadas con diversas características de la inulinasa y su termoestabilidad.
En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, la doctora Adriana Carolina Flores Gallegos, profesora investigadora del Laboratorio de Biología Molecular del DIA de la Uadec, explica la importancia científica e industrial de la inulinasa termoestable y los proyectos de la institución en torno al tema.
Agencia Informativa Conacyt: ¿Qué es la inulina?
Adriana Carolina Flores Gallegos (ACFG): Sabemos que muchas plantas guardan carbohidratos de reserva para poder llevar a cabo sus funciones metabólicas, la gran parte de las plantas almacena su energía en forma de almidón. Sin embargo, otro porcentaje de las plantas lo almacena en forma de inulina, algunos ejemplos de plantas que almacenan inulina como carbohidratos de reserva son la alcachofa, la achicoria, el tupinambo, las dalias, el ajo, la cebolla, el plátano, etcétera.
La inulina le confiere ciertas ventajas a las plantas, como resistencia a condiciones de sequía o salinidad, entre otras. Es básicamente otro carbohidrato de reserva que se encuentra en las plantas, generalmente en los bulbos y en las raíces.
AIC: ¿Qué es la inulinasa?
ACFG: Es la enzima que se encarga de romper los enlaces presentes entre los distintos residuos de la inulina. Las inulinasas pueden ser de dos tipos de enzimas: endoinulinasa o exoinulinasa.
La inulina está formada por 30 o más residuos de fructosa que al final tienen una glucosa. La exoinulinasa cumple la función de hidrolizar las fructosas en las regiones terminales para obtener fructosa como producto de reacción, mientras que las endoinulinasas se encargan de romper los enlaces internos presentes en la molécula y, como producto de reacción, obtenemos inulooligosacáridos, es decir, oligómeros de diferentes grados de polimerización con diferente cantidad de residuos de fructosa.
AIC: ¿Cuál es la importancia científica de la inulinasa?
ACFG: La inulinasa ha ganado gran importancia en la industria de los alimentos debido a que la inulina, al igual que los inulooligosacáridos, es conocida por su potencial prebiótico. Un prebiótico es una molécula que tiene la capacidad de estimular el crecimiento de bifidobacterias a nivel intestinal y promover beneficios a la salud de los consumidores. Además, se sabe que la inulina funciona como fibra dietética al igual que los inulooligosacáridos.
Estos productos son sumamente importantes en diferentes áreas de la industria alimentaria como lácteos, se pueden emplear como sustitutos de grasas en alimentos, en la industria de la panificación, entre otros productos y bebidas.
En el mercado de los prebióticos, se prevé que la industria de estos compuestos alcance los siete billones de dólares al 2022. Por lo tanto, económicamente se han convertido en un tema muy importante.
El reto que existe actualmente son los mecanismos de extracción de la inulina e hidrólisis. Anteriormente se utilizaba la hidrólisis ácida que tiene un impacto ambiental negativo, ya que se utilizan ácidos concentrados fuertes, y ahora con la tendencia de la química verde se busca la hidrólisis vía enzimática.
AIC: ¿Por qué es importante la termoestabilidad en la inulinasa?
ACFG: En cuanto a las inulinasas, mantener las temperaturas elevadas en los procesos de hidrólisis es indispensable para combatir las dificultades técnicas y operacionales que se puedan presentar, por ejemplo, un incremento en la viscosidad de la materia para evitar la contaminación por otros microorganismos en el proceso, asegurar mejores rendimientos en el mismo proceso y mantener la solubilidad de la inulina y los oligosacáridos en la matriz.
Si se quieren optimizar los procesos de obtención de estos compuestos, es necesaria la búsqueda de enzimas que tengan la capacidad de resistir elevadas temperaturas. Por eso es importante la búsqueda de fuentes de enzimas termoestables, en este caso endo- o exoinulinasas.
AIC: Actualmente, ¿qué investigaciones realizan en el DIA respecto a este tema?
ACFG: Se está trabajando, y se tienen avances, acerca de la búsqueda de enzimas termoestables por parte de microorganismos, específicamente hongos. Se han probado diferentes cepas fúngicas con la intención de encontrar microorganismos que no solamente sean capaces de producir esta enzima, sino que también tengan la capacidad de que esta enzima producida sea termoestable.
También se ha trabajado en la caracterización de los extractos que se obtienen con altas actividades de inulinasa, se ha determinado su estabilidad a diferentes condiciones como pH (potencial de hidrógeno), temperatura y termoestabilidad.
Hasta este momento hemos encontrado resultados positivos para una cepa fúngica del género Rhizopus, cabe destacar que es importante porque la mayoría de las cepas que se han reportado que son productoras de inulinasa corresponde a géneros que están dentro de los ascomicetos, en este caso Rhizopus es un zigomiceto. También tenemos datos de la termoestabilidad que presenta este hongo con la habilidad de producir otras enzimas termoestables, la enzima producida por este hongo tiene una importante actividad incluso a los 70 grados Celsius.
En otro proyecto trabajamos en la caracterización molecular del gen que es capaz de codificar esta enzima con la intención de comprender los mecanismos que le pueden conferir termoestabilidad.
AIC: ¿Cuál es el futuro de la investigación del DIA en torno a la inulinasa termoestable?
ACFG: Actualmente solo se ha trabajado en una caracterización preliminar. Por lo tanto, el futuro sería llevar a cabo una caracterización particular de la enzima del microorganismo Rhizopus, encontrar los factores que afectan en su actividad, además de optimizar los procesos de producción de esta enzima. Finalmente, poderla integrar en un proceso, aplicarla y recuperar los oligosacáridos producidos, también quisiéramos conocer la estructura de la proteína, su secuencia aminoacídica, su interacción con el sustrato, entre otros aspectos.
Contacto: Dra. Adriana Carolina Flores Gallegos.- www.dia-uadec.mx. Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo..- Teléfono 01 (844) 416 1238 y 416 9213
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