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10º. Foro en Ciencias Químicas y Bioquímicas Libro de Resúmenes 7 y 8 de septiembre de 2017 Facultad de Ingeniería Química-UADY, Mérida, Yucatán POSGRADO INSTITUCIONAL EN CIENCIAS QUÍMICAS Y BIOQUÍMICAS Foro en Ciencias Químicas y Bioquímicas POSGRADO INSTITUCIONAL EN CIENCIAS QUÍMICAS Y BIOQUÍMICAS 7 y 8 de septiembre de 2017 Facultad de Ingeniería Química-UADY, Mérida, Yucatán Libro de Resúmenes Comité Organizador Coordinador Dra. Maira Rubi Segura Campos Miembros del Comité Académico del PICQB Dr. Alejandro Ávila Ortega Dr. Manuel Hernán Barceló Quintal Dr. Cristian Carrera Figueiras Dra. Zhelmy del Rocío Martín Quintal M. en C. Daniel Humberto Rosas Sánchez Dr. Rubén Marrero Carballo Dr. Víctor Ermilo Arana Argáez Dr. Julio César Sacramento Rivero Dr. Alejandro Zepeda Pedreguera Dr. Julio César Torres Romero Disponible en: www.picqb.uady.mx picqb@uady.mx FORO DE CIENCIAS QUÍMICAS Y BIOQUÍMICAS Facultad de Ingeniería Química 7 de septiembre de 2017 PROGRAMA Hora Auditorio de la Facultad de Ingeniería Química 9:00 – 09:30 Ceremonia de Inauguración del 10° Foro PICQB 2017 Dr. José de Jesús Williams Rector de la Universidad Autónoma de Yucatán 09:30 – 10:30 Moderador Dr. Julio César Torres Romeo” Conferencia Inaugural Dr. Juan Antonio Juárez Moreno “Preparación de un material compuesto pdms/colágeno con uso potencial como sustituto de piel” Hora Audiovisual 1 Moderador: Dr. Manuel Hérnan Barceló Quintal Audiovisual 2 Moderador: Víctor Ermilo Arana Argáez 10:40 – 11:05 Areli Carrera Lanestosa Funcionalidad metabolica de glucosidos mayoritarios y compuestos fenolicos en extractos de hojas y tallos de una variedad criolla de Stevia rebaudiana bertoni adaptada al cultivo en el sureste mexicano. Ine Mayday Salazar Vega Caracterización de películas formuladas a partir de componentes de chia (Salvia hispanica, L) para la conservación de aceites vegetales 11:10 – 11:35 Alfredo Cordova Lizama Cavitación ultrasónica como estrategia para intensificar la digestión anaerobia de lodos activados residuales. Alfredo Arias Trinidad Encapsulación de fracciones peptídicas de Phaseolus lunatus con actividad antioxidante utilizando goma nativa de Guazuma ulmifolia 11:40 – 12:05 Ivan Eleazar Castro Cisneros Síntesis y caracterización de nuevos materiales para remoción de contaminantes inorgánicos disueltos en solución César Antonio Cima Mukul Remoción de metales pesados de soluciones acuosas mediante zeolita natural tipo clinoptilolita modificada. 12:10 – 12:35 Ruth Lezama García Formulación de películas elaboradas de biopolímeros extraídos de pixoy (Guazuma ulmifolia) o flamboyán (Delonix regia), incorporando péptidos de frijol lima (Phaseolus lunatus) y su evaluación antimicrobiana y cicatrizante. Jasmín Salazar Mendoza Estudio químico de Halichondria magniconulosa (porofera: demospongiae) del litoral del estado de Yucatán. 12:40-13:05 Irving Francisco Sosa Crespo Evaluación del efecto In vitro e In vivo sobre el metabolismo glúcido de fracciones peptídicas derivadas de la hidrólisis enzimática de semillas de chía (Salvia 3ispánica L.) Karla Itzel Alcalá Escamilla propiedades fisicoquímicas y bioactivas de la jalea real obtenida de abejas Apis mellifera alimentadas con dos fuentes de proteínas 13:10-14:10 RECESO Y SESIÓN DE POSTERS 14:20-15:20 AUDITORIO FIQ Moderador: Julio César Sacramento Rivero CONFERENCIA MAGISTRAL Dr. Geovanny Nic Can “Regulación epigenetica de la función de las células de la pulpa dental humana” 15:25-15:50 Melissa Eugenia Bermejo Cruz Evaluación del potencial antioxidante y propiedades fisicoquímicas de películas elaboradas a partir de hidrolizados proteicos de canola (Brassica napus L.) Karla Daniela Chikani Cabrera Evaluación técnica y ambiental de la producción de biodiesel en méxico 15:55-16:20 Carlos Eduardo Cervera Chin Diseño y construcción de un calorímetro de reacctción para caracterizar reacciones en fasse líquida y con sensibilidad ára monitorear respuestas caloríficas de sistemas biológicos de baja emisión térmica. Suleidy Anahí Torres Hernández Síntesis y caracterización de compuestos de cobalto (ii) y niquel (ii) derivados de cloroquinolina. 8 de septiembre de 2017 PROGRAMA Hora Auditorio de la Facultad de Ingeniería Química 9:30 – 10:30 Moderador: Dra. Maira Rubí Segura Campos CONFERENCIA MAGISTRAL Dra. Angel Herrera España Laboratorio de Química Farmacéutica, Facultad de Química, UADY “Modificación estructural de productos naturales y sus aplicaciones potenciales” Hora Audiovisual 1 Moderador: M. en C. Daniel H.Rosas Sánchez Audiovisual 2 Moderador: Dr. Rubén Marrero Carballo 10:40 – 11:05 Víctor Yañez Pérez Elucidación del mecanismo de acción vasorrelajante de la especie vegetal Bursera graveolens (Kunth) Triana & Planch. Darío Alcides Guillen Duarte Efecto de la concentración de sustancias orgánicas en medio acuoso sobre el transporte de masa en reactores intermitentes. 10:30– 11:00 Dianela Silvana Lara Nah Aplicación de agentes oxidantes para la modificación estructural de la pristimerina. Sara Medina Gómez Caracterizacion estructural de compuestos obtenidos a partide la familia halichondriidae por medio de resonancia magnénica núclear y cálculos teóricos. 11:00 – 11:30 Patricia Esmeralda Vázquez Quintal Determinación de metales en propóleo y sus extractos etanólicos por espectrometría de emisión con plasma de microondas. Oscar Ricardo Gongora García Transferencia interfacial de oxígeno en biorreactores de columna de burbujeo con medios de cultivo sintéticos. 11:30 – 12:00 Jorge Marcelo Sosa Balám Síntesis de cumarinas derivadas de lupeol Jenner Antonio Us Medina Determinación de la actividad antioxidante, antiinflamatoria y análisis fitoquímico de extractos de Cnidoscolus aconitifolius 12:00 – 12:30 Ivan Humberto Chan Zapata Evaluación del efecto anti-inflamatorio de derivados proteicos de Salvia hispanica L. Manuel Uriel Chacón Argáez Polimerización radical viviente del mirceno a través del proceso raft Receso y Sesiónde Posters 12:30-13:30 Moderador: Dr. Julio César Torres Romero CONFERENCIA MAGISTRAL Dra. Beatriz Rodas Junco “Modificación estructural de productos naturales y sus aplicaciones potenciales 13:30-14:30 Ceremonia de Clausura Entrega de Constancias CONTENIDO PRESENTACIONES ORALES Estudiante Título del Trabajo Página Areli Carrera Lanestosa Funcionalidad metabolica de glucosidos mayoritarios y compuestos fenolicos en extractos de hojas y tallos de una variedad criolla de Stevia rebaudiana bertoni adaptada al cultivo en el sureste mexicano. 8 Ine Nayday Salazar Vega Caracterización de películas formuladas a partir de componentes de chia (Salvia hispanica, L) para la conservación de aceites vegetales. 10 Alfredo Cordova Lizama Cavitación ultrasónica como estrategia para intensificar la digestión anaerobia de lodos activados residuales. 12 Alfredo Arias Trinidad Encapsulación de fracciones peptídicas de Phaseolus lunatus con actividad antioxidante utilizando goma nativa de Guazuma ulmifolia 14 Ivan Eleazar Castro Cisnero Síntesis y caracterización de nuevos materiales para remoción de contaminantes inorgánicos disueltos en solución 16 Cesar Antonio Cima Mukul Remoción de metales pesados de soluciones acuosas mediante zeolita natural tipo clinoptilolita modificada. 18 Ruth Lezama García Formulación de películas elaboradas de biopolímeros extraídos de pixoy (guazuma ulmifolia) o flamboyán (Delonix regia), incorporando péptidos de frijol lima (phaseolus lunatus) y su evaluación antimicrobianay cicatrizante. 20 Jasmin Salazar Mendoza Estudio químico de Halichondria magniconulosa (porifera: demospongiae) del litoral del estado de Yucatán. 22 Irving Francisco Sosa Crespo Evaluación del efecto in vitro e in vivo sobre el metabolismo glúcido de fracciones peptídicas derivadas de la hidrólisis enzimática de semillas de chía (Salvia hispanica L.). 24 Karla Itzel Alcalá Escamilla Propiedades fisicoquímicas y bioactivas de la jalea real obtenida de abejas Apis mellifera alimentadas con dos fuentes de proteínas 26 Melissa Eugenia Bermejo Cruz Evaluación del potencial antioxidante y propiedades fisicoquímicas de películas elaboradas a partir de hidrolizados proteicos de canola (Brassica napus L.). 28 Karla Daniela Chikani Cabrera Evaluación técnica y ambiental de la producción de biodiesel en méxico 30 Estudiante Título del Trabajo Página Carlos Eduardo Cervera Chin Diseño y construcción de un calorímetro de reacctción para caracterizar reacciones en fasse líquida y con sensibilidad ára monitorear respuestas caloríficas de sistemas biológicos de baja emisión térmica. 32 Suleidy Anahí Torres Hernández Síntesis y caracterización de compuestos de cobalto (II) y niquel (II) derivados de cloroquinolina. 34 Victor Yañez Pérez Elucidación del mecanismo de acción vasorrelajante de la especie vegetal Bursera graveolens (Kunth) Triana & Planch. 35 Dario Alcides Guillen Duarte Efecto de la concentración de sustancias orgánicas en medio acuoso sobre el transporte de masa en reactores intermitentes 37 Dianela Silvana Lara Nah Aplicación de agentes oxidantes para la modificación estructural de la pristimerina. 39 Sara Medina Gómez Caracterizacion estructural de compuestos obtenidos a partide la familia halichondriidae por medio de resonancia magnénica núclear y cálculos teóricos 41 Patricia Esmeralda Vázquez Quintal Determinación de metales en propóleo y sus extractos etanólicos por espectrometría de emisión con plasma de microondas 43 Oscar Ricardo Gongora García Transferencia interfacial de oxígeno en biorreactores de columna de burbujeo con medios de cultivo sintéticos. 45 Jorge Marcelo Sosa Balam Síntesis de cumarinas derivadas de lupeol. 47 Jener Antonio Us Medina Determinación de la actividad antioxidante, antiinflamatoria y análisis fitoquímico de extractos de Cnidoscolus aconitifolius 49 Ivan Humberto Chan Zapata Evaluación del efecto anti-inflamatorio de derivados proteicos de Salvia hispanica L. 51 Manuel Uriel Chacón Argáez Polimerización radical viviente del mirceno a través del proceso Raft 53 8 FUNCIONALIDAD METABOLICA DE GLUCOSIDOS MAYORITARIOS Y COMPUESTOS FENOLICOS EN EXTRACTOS DE HOJAS Y TALLOS DE UNA VARIEDAD CRIOLLA DE Stevia rebaudiana BERTONI ADAPTADA AL CULTIVO EN EL SURESTE MEXICANO. Carrera-Lanestosa A., Moguel-Ordoñez, Y., Segura-Campos M.R Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Periférico Norte Km. 33.5, Tablaje Catastral 13615, Colonia Chuburná de Hidalgo Inn. Mérida, Yucatán, C.P. 97203, areli.carrera2000@gmail.com Introducción. El síndrome metabólico se ha convertido en un problema de salud pública, debido a que las personas afectadas con este síndrome están en riesgo constante de presentar enfermedades cardiovasculares. En México, las enfermedades cardiovasculares son la primera causa de morbilidad y mortalidad, la cardiopatía isquémica es la primera causa de muerte en hombres y las enfermedades crónicas actuales presentes en el síndrome metabólico, como la DM y HTA son factores de riesgo para la enfermedad vascular cerebral (EVC). El interés científico dirigido a la búsqueda de fitoterapéuticos ha validado el uso de plantas medicinales y han encontrado nuevos compuestos con propiedades biofuncionales, tal es el caso de la S. rebaudiana Bertoni, que se ha encontrado que contiene más de un centenar de fitoquímicos [1] y que se ha utilizado como edulcorante natural acalórico debido a que sus glucósidos no afectan la concentración de glucosa en sangre. En el presente trabajo se estudiará una variedad criolla seleccionada y denominada (INIFAP C01), cultivada en la península de Yucatán, se cuantificará el contenido de compuestos fenólicos y glucósidos mayoritarios de esteviol, se evaluarán sus actividades antioxidante, inhibitoria de la ECA y antidiabética utilizando ensayos in vitro, así como el efecto hipotensor, antihiperglucemiante y antioxidante de sus fitoquímicos sobre un modelo experimental en ratas. Metodología. Se emplearon 40 ratas Wistar de 2 meses de edad con un peso de 200 a 250 g, las cuales se mantuvieron en una habitación aislada a una temperatura de 22 °C con ciclos de 12 h de luz/oscuridad. Se realizó un proceso de inducción de SM durante 8 semanas, utilizando un modelo de modificación nutrimental donde se le dio a ingerir a las ratas agua con sacarosa al 20% por volumen de agua, la cual se fue administrada diariamente a libre demanda durante todo el proceso. Posteriormente a las 8 semanas se le determinó la presión arterial (PA) con un esfigmomanómetro no-invasivo para ratas modelo Kent Scientific CODA Standar para presión adquirido de Científica Senna y también se realizó la determinación de glucosa en sangre [2], la cual fue medida por medio de un glucómetro digital Accu-Chek Active marca Roche, obteniendo la sangre por medio de la técnica de punción de cola y por último se obtuvieron los pesos netos de cada rata. Esta primera medición de PA, y concentración de glucosa representó el valor inicial, antes de los tratamientos. Se les administró a las ratas seleccionadas una dosis de 25 mg de extractos liofilizados/kg de peso corporal, durante cuatro semanas por medio de un embolo de acero inoxidable para evitar pérdida de muestra a evaluar [3]. Resultados y Discusión En el presente estudio los extractos de hojas de ambos municipios mostraron un efecto antihipertensivo gradual en la reducción de los niveles de la PAS y PAD en ratas Wistar con SM, administradas de manera intragástrica durante 4 semanas; las reducciones fueron de 29.31-30.47 y de 36.69- 36.98% de PAS y PAD respectivamente, al terminar la cuarta semana de tratamiento. Algunos autores reportan una reducción de 18.63% en la presión arterial media (PAM) a los 40 días de tratamiento, administrando extracto acuoso de S. rebaudiana de manera intragástrica a ratas Wistar sanas (2 mL/rata) con una concentración de 66.7 g de hojas secas/100 mL de solución final, dos veces al día por 20, 40 y 60 días 9 [4]. En el estudio realizado por Melis se observa una reducción de la PAM menor que el presente estudio aun cuando se administró por más de 40 días, esto puede deberse a que las ratas utilizadas en el presente estudio son inducidas a SM con alimentación rica en sacarosa al 20%, con sus niveles de PA alterados y las ratas utilizadas por Melis fueron ratas totalmente sanas; por lo tanto, la reducción fue mucho menor, encontrando con esto que el extracto puede ser inocuo al ser utilizado por individuos sanos, sin causar problemas de hipotensión. En el presente estudio, los extractos mostraron efecto antihiperglucemiante en la OGTT de 14.83 y 8.2% de reducción de los niveles de glucosa a los 60 minutos después de la carga de glucosa intragástrica, estos valores fueron menores a los reportados por otros autores [5], los cuales realizaron una curva de glucosa intraperitoneal, donde se les administró esteviósido vía oral a ratas Wistar diabéticas con estreptozotocina y ratas normales inducidas con fructuosa (60%) por 4 semanas, para inducir la resistencia a la insulina, se administraron dosis de 0.5, 1 y 5 mg/kg de esteviósido y una inyección de glucosa de (1g/kg) y las mediciones fueron a los 30, 60, 90 y 120 minutos después de la glucosa administrada. Esta diferencia puede deberse a que en el presente trabajo se trabajó con extractosliofilizados, los cuales contienen 2.7 y 1.7 mg de esteviósido en 25 mg de extracto respectivamente, los cuales son concentraciones menores a los 5 mg de esteviósido puro; sin embargo, cabe destacar que la disminución de la glucosa en este estudio se llevó a cabo en el minuto 60 y no a los 90 minutos reportado por Chang. Conclusiones. Los extractos mostraron un buen efecto antihiperglucemiante e antihipertensivo en la PAS y PAD, los cuales pueden ser inocuos al ser utilizados por individuos sanos, sin causar problemas de hipotensión e hipoglucemia. Agradecimiento. Esta tesis forma parte del proyecto 14304018979 “Desarrollo de productos alimenticios elaborados con hoja de S. rebaudiana Bertoni financiado por Fondos Fiscales-INIFAP”. Referencias. 1. Shukla, S., Mehta, A., Mehta, P., & Bajpai, V. (2012). Antioxidant ability and total phenolic content of aqueous leaf extract of S. rebaudiana Bert. Exp and Toxicol Pathol, 64, 807–811. 2. Shivanna, N., Naika, M., Khanum, F., & Kaul, V. K. (2012) Antioxidant, anti-diabetic and renal protective properties of S. rebaudiana. J of Diab and Its Comp, 6, 1-12. 3. Singh, S., Garg, V., Yadav, D., Beg, M.N. & Sharma, N. (2012). In vitro antioxidative and antibacterial activities of various parts of S. rebaudiana (bertoni). Inter J of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 4(3), 468-473.Muanda F.N., Soulimani, R., Diop, B. & Dicko, A. (2011). Study on chemical composition and biological activities of essential oil extracts from S. rebaudiana Bertoni leaves. Food Science and Technology, 44, 1865-1872. 4. Melis, M.S. (1995) Chronic administration of aqueous extract of Stevia rebaudiana in rats: renal effects. J Ethnopharmacol, 47, 129-134. 5. Chang, J.C., Wu, M.C., Liu, I.M. & Cheng, J.T. (2005). Increase of insulin sensitivity by stevioside in fructose-rich chowfed rats. Horm Metab Res, 37(10), 610-6. 10 CARACTERIZACIÓN DE PELÍCULAS FORMULADAS A PARTIR DE COMPONENTES DE CHIA (Salvia hispanica, L) PARA LA CONSERVACIÓN DE ACEITES VEGETALES Salazar-Vega I., Segura-Campos M. Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Periférico Norte Km. 33.5, Tablaje Catastral 13615, Colonia Chuburná de Hidalgo Inn. Mérida, Yucatán, C.P. 97203, maydaysalazar@hotmail.com Introducción. En los últimos años se ha manifestado una gran inclinación por la investigación y utilización de recursos naturales autóctonos con potencial uso comercial e industrial, que no causen daño al medio ambiente, que sean fáciles de cultivar, de explotar y que tengan valor nutrimental. Tal es el caso de la semilla llamada chía (Salvia hispánica), que actualmente es cultivada en muchos estados de la República Mexicana. A esta semilla se le ha atribuido muchas propiedades nutrimentales, sobre todo por su buen contenido de ácidos grasos poliinsaturados y proteínas, así también por la capacidad de formar una sustancia mucilaginosa en presencia de agua [1]. El potencial uso de esta semilla es muy amplio y por ello el interés de este trabajo es aprovechar integralmente este recurso natural para el desarrollo de nuevos materiales (películas biodegradables) que pudieran ser utilizados para mejorar la calidad de los alimentos. Por otra parte, uno de los factores más comunes en la pérdida de calidad y disminución del valor comercial de los alimentos envasados, es el oxígeno [2]. Éste es responsable de muchos procesos de degradación en los alimentos tal como la oxidación, la cual se podría reducir efectivamente empleando películas que limiten la permeabilidad al oxígeno, por ejemplo, aquellas hechas a partir de proteínas y carbohidratos. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo estuvo encaminado a la evaluación de las propiedades físico-mecánicas de películas formuladas a partir de componentes de chía (Salvia hispanica) para la conservación de aceites vegetales. Metodología. Para la extracción del mucilago (MC) se preparó una suspensión de semilla entera/agua en relación 1:40 (p/v). Se mezcló, filtró y liofilizó. Las semillas residuales se trituraron y se extrajo el aceite con hexano. Posteriormente, se volvió a moler hasta un tamaño de partícula de 0.5 mm y se tamizó a través de una malla Tyler 100 (140 μm). Se separó la proteína solubilizándola a pH 12 y precipitándola a pH 4. El concentrado proteínico (CPC) resultante se secó por liofilización. Con el MC y CPC se prepararon suspensiones al 1% (p/v) en 7 proporciones (1:0, 1:1, 1:2, 1:4, 4:1, 2:1, 0:1), ajustando el pH a 12 y glicerol como agente plastificante al 20% (p/p). Se vertieron en cajas de Petri y se secaron en una estufa por 23 h [3]. La permeabilidad al vapor de agua (PVA) se determinó por el método de copa seca de la ASTM D1653, donde se añadió CaCl2 dentro de frascos de vidrio sin tapa, los cuales se cubrieron con las películas, se sellaron y almacenaron a una humedad relativa de 61% y 23°C. Los pesos de los frascos se registraron durante 5 días y se calculó la PVA al multiplicar la velocidad de transferencia del vapor (g/s) por el espesor de la película (m), dividido entre el área de trasferencia del vapor (m2) y la diferencia de presión (2791.9 Pa). La capacidad antioxidante de las películas se determinó por el método DPPH y ABTS. La primera se basó en la medida de absorbancia del radical 2,2-Difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH) 0.1 mM disuelto en etanol al 98%, a 517 nm de longitud de onda. Para la segunda se empleó el método de captación de radicales 2,2’- Azinobis-3-etil- benzotiazolina-6-ácido sulfónico (ABTS) generados por la reacción con K2S2O8 70 mM, medidos a 734 nm. Para ambos métodos se calculó el Coeficiente antioxidante equivalente de trolox (TEAC). A los resultados obtenidos de todas las pruebas se les realizó un análisis de varianza (ANOVA) de una sola vía y una comparación de medias utilizando el método Bonferroni con un nivel de confianza del 95%. Resultados y Discusión. La película formulada únicamente con CPC (0:1) no se logró formar, por lo que se excluyó para los análisis realizados. Los valores de PVA (10.5±0.73 y 10.9±0.87 x10-11 g/m.s.Pa) para las películas con mayor contenido de MC (4:1, 1:0) fueron mayores (p<0.05) en comparación con las demás (7.55±0.15, 7.53±0.95, 7.92±0.95 y 7.81±0.81 x10-11 g/m.s.Pa para 1:4, 1:2, 1:1 y 2:1 respectivamente). Las primeras películas mencionadas exhibieron mayor disponibilidad de grupos -OH lo que favoreció la transmisión de vapor a través de ella, contribuyendo con el proceso de adsorción y desorción de las moléculas 11 de agua. Este resultado fue similar al estudio de Salamanca et al. [4], donde al disminuir el contenido de mucílago de linaza en películas hechas con quitosano al 1% (p/v), la PVA se redujo de 18.79 a 15.59 x10-10 g/m.s.Pa. Los resultados de la capacidad antioxidante por el método DPPH, mostraron que el valor de TEAC fue el más alto (0.151±0.008, 0.136±0.003 y 0.131±0.008 mM por mg de película) para los tratamientos 1:4, 1:2 y 1:1, difiriendo (p<0.05) de las formulaciones con mayor contenido de MC siendo 0.093±0.005, 0.102±0.007 y 0.106±0.003 mM/mg los valores de TEAC para 2:1, 4:1 y 1:0, respectivamente. Es decir, el TEAC reportó un ligero aumento con el incremento de CPC en la película debido probablemente a que aminoácidos reactivos como la tirosina mostraron mayor capacidad para donar H y neutralizar radicales. Por otro lado, el TEAC resultante del método ABTS fue significativamente diferente (p<0.05) para todas las películas, siendo de 0.154±0.003, 0.053±0.002, 0.033±0.002, 0.038±0.002, 0.023±0.000, 0.006±0.004 mM por mg de película para las formulaciones 1:4, 1:2, 1:1, 2:1, 4:1 y 1:0, respectivamente. El valor más alto de TEAC dado por las películas con más CPC, pudo estar relacionado a un mayor potencial de ionización por parte de los aminoácidos y por consiguiente mayor neutralización de los radicales catiónicos. Otros investigadores reportaron valores similares de TEAC, por ejemplo, Bonillay Sobral [5] prepararon películas con gelatina al 4% p/v y glicerol al 20% p/p con respecto a la proteína cuyo valor de TEAC fue de 0.15 mM/mg y Albertos [6] usaron una mezcla de quitosano al 1.5% p/v y glicerol al 50% p/p respecto al polisacárido arrojando un TEAC cercano a 0.05 mM/mg. Conclusiones. Las formulaciones con mayor contenido de MC (4:1 y 1:0) fueron las de mayor PVA (10.5 y 10.9 x10-11 g/m.s.Pa, respectivamente), mientras que para los demás tratamientos fue menor. Valores bajos de PVA son deseables en los materiales de empaque, ya que podrían reducir el deterioro de los alimentos que contienen. El TEAC resultante del método DPPH y ABTS mostró que tanto el MC como el CPC en las películas manifestaron cierta actividad antioxidante, siendo éste último el componente que mayormente contribuyó (TEAC para 1:4 con 0.151 y 0.154 mM/mg en los análisis mencionados). Esta característica indica que se podría reducir la oxidación de alimentos cuyo material de empaque incluya al CPC. Agradecimiento. Esta tesis forma parte del proyecto 189741 “Aspectos tecnológico-funcionales de subproductos de chía (Salvia hispanica, L) aplicables al desarrollo de alimentos”. Número de becario 176013. Referencias. 1. Ayerza R. (2010). Effects of Seed Color and Growing Locations on Fatty Acid Content of Two Chia (Salvia hispanica L.) Genotypes. J Am Oil Chem Soc. vol (87): 1161–1165. 2. Brown, W. (1992). Food preservation. In: Plastics in Food Packaging: Properties, Design and Fabrication. Hughes H. (Ed.). Marcel Dekker, Inc., New York. Pp: 66–102. 3. Muñoz L., Cobos A., Díaz O., Aguilera J. (2012). Chia seeds: Microestructure, mucilage extraction and hydration. J Eng. vol 108 (1): 216-224. 4. Salamanca L., Cabreta L., Narveaz G., Alba L. (2011). Linseed mucilage and chitosan composite films: preparation, physical, mechanical, and microstructure properties. In: Food Process Engineering in a Changing World. Proceedings of the 11th International Congress on Engineering and Food. Aguascalientes, México. 5. Bonilla J., Sobral P. (2017). Antioxidant and physicochemical properties of blended films based on gelatin�sodium caseinate activated with natural extracts. J. Appl. Polym. Sci. vol (134), 7. 6. Albertos I. (2013). Efecto de films comestibles y altas presiones sobre la vida útil de filetes de trucha. Tesis de maestría. Universidad de Burgos, España. 12 CAVITACIÓN ULTRASÓNICA COMO ESTRATEGIA PARA INTENSIFICAR LA DIGESTIÓN ANAEROBIA DE LODOS ACTIVADOS RESIDUALES Córdova Lizama, A. J., Carrera Figueiras, C., Ruiz Espinoza, J. E. Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán. Campus de Ciencias Exactas e Ingenierías, Periférico Norte, Km. 33.5, Tablaje Catastral 13615, Col. Chuburná de Hidalgo Inn, C.P. 97203, Mérida, Yucatán, México. alfredo.cordova@correo.uady.mx. Introducción. La digestión anaerobia (DA) es la tecnología de estabilización de lodos más empleada en el mundo ya que permite obtener energía (biogás) y un biosólido estabilizado con potencial aplicación en actividad agrícola [1]. Sin embargo, existen limitaciones pues sólo entre el 30 y 50% de la fracción orgánica del lodo es convertida a CH4, dando bajos rendimientos [2]. En este sentido, surgen pretratamientos para acelerar la hidrólisis, aumentar la biodegradabilidad y producción de biogás [3]. Entre ellos, destaca el pretratamiento ultrasónico (pUS) que ha presentado resultados prometedores en la intensificación de la DA de lodos gracias a los fenómenos de cavitación y efectos sonoquímicos que solubilizan el sustrato. Así mismo, en la literatura existe una enorme discrepancia sobre las condiciones que proporcionan los mejores resultados. No se ha llegado a un acuerdo de cuáles son los valores adecuados de algunos parámetros como energía aplicada, potencia, tiempo y tipo de lodo. La energía aplicada es el parámetro más investigado y puede ser expresada como energía específica (kJ/kg ST), dosis (J/L) o intensidad (W/cm2), haciendo imposible comparar resultados [4,5]. Además, pocos estudios evalúan el efecto en la liberación de macromoléculas, metales e inactivación de patógenos. Finalmente, los estudios que evalúan el mejoramiento de la DA, usualmente sólo lo realizan en modo batch y no en semicontinuo para evaluar la estabilidad del sistema a largos períodos y cargas orgánicas. Por lo anterior, el presente estudio tuvo como objetivo evaluar el pUS en un amplio rango de energías (5000- 35000 kJ/kg ST), determinar el efecto en la solubilización, inactivación de patógenos y producción de biogás en modo batch y posteriormente en semicontinuo con la finalidad de tener un panorama completo del pUS sobre la DA de lodos. Metodología. La cavitación ultrasónica (pUS) se aplicó con un procesador ultrasónico VCX750 (Sonics®). Las energías específicas (EE) fueron de 5000-35000 kJ/kg ST. Se evaluó el efecto del pUS sobre la solubilización de los componentes orgánicos (proteínas, carbohidratos y DQO) mediante el grado de solubilización (GS). También se evaluó el comportamiento en la liberación de ácidos grasos volátiles (AGV´s), metales e inactivación de patógenos [4]. De acuerdo con los resultados de solubilización, la evaluación del efecto sobre la DA, se realizó con pruebas de potencial bioquímico de metano (BMP) durante 30 días y mediante alimentación semicontinua para 15000, 25000 y 35000 kJ/kg ST, en condiciones mesofílicas. El estudio semicontinuo se realizó a tres cargas orgánicas (1, 2 y 3 g SV/L·d) con 30 días por carga. Los resultados de las BMP fueron analizados con GraphPad Prism® Versión 6 para determinar los parámetros cinéticos utilizando el modelo de Gompertz modificado. Finalmente, se calcularon los rendimientos de biogás y porcentaje de remoción de materia orgánica. Resultados y Discusión. Los resultados muestran una tendencia lineal en la solubilización de los componentes orgánicos (Fig. 1a). A mayor EE, mayor concentración de DQO. El máximo GS para carbohidratos (CH) y proteínas (Prot) fue de 18.24 y 22.98%, respectivamente. Mientras que para DQO, fue de 26.02%, todos al mayor pUS. Los incrementos a 20000 y 35000 kJ/kg ST, permitieron definir las EE que se evaluaron en la DA. La concentración total de metales incrementó de 0.399 mg/L a 0.538 mg/L. Mientras los AGV´s incrementaron de 138.57 mg/L a 233.96 mg/L, incremento asociado principalmente a la concentración de acético. Las concentraciones iniciales de coliformes fecales (CF) y Salmonella spp. excedían los límites permisibles, por lo que fue necesario aplicar un tratamiento para reducir su carga. La máxima EE aplicada en el pUS sólo inactivó 2 unidades logarítmicas de CF por lo que fue necesario modificar el pUS. Al reducir los ST y aplicar agitación, se logró reducir 4 (99.9%) y 3 (99.7%) unidades de CF y Salmonella, respectivamente. 13 Fig. 1. a) Mejoramiento del grado de solubilización por pUS. b) Producción de biogás acumulado en las pruebas BMP. El rendimiento de biogás incrementó con la EE. En las pruebas BMP, los mejores resultados fueron obtenidos a 35000 kJ/kg ST, al incrementar 31.43% la producción de biogás (219.5 mL/g SV). La curva de Gompertz presentó un buen ajuste entre los datos predichos y los experimentales (r2 ≥ 0.94) (Fig. 1b). El mayor pUS generó el mayor potencial (G0 = 634.2 mL) y tasa de producción (Rmax = 57.23 mL/d). Sin embargo, en el estudio semicontinuo, la EE de 25000 kJ/kg ST presentó los mejores resultados con una producción diaria de 217 ml/día y una remoción de SV de 15.68% a la mayor carga orgánica (Fig. 2). Fig. 2. Producción de biogás durante la digestión semicontinua: a) Lodo crudo; b) Sonicado a 25000 kJ/kg ST. Conclusiones. La cavitación ultrasónica mejora la solubilización de lodos residuales y los rendimientos de biogás en la DA. La mejor EE de pUS es 25000 kJ/kg ST, debido a que produce resultados similares que con mayores EE, pero con un menor requerimiento energético. Además, permite a los sistemassoportar altas cargas orgánicas. Agradecimiento. Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), por su apoyo económico en la realización de este trabajo (No. de becario: 293189). Referencias. 1. Young, K., Min, H., Park, M., Lee, K., Kim, D., Mo, Y. (2016). Combination of different substrates to improve anaerobic digestion of sewage sludge in a wastewater treatment plant. Int. Biodeterior. Biodegrad. 109: 73-77. 2. Wu, L., Higashimori, A., Qin, Y., Hojo, T., Kubota, K., Li, Y. (2016). Comparison oh hyper-thermophilic- mesophilic two-stage with single-stage mesophilic anaerobic digestion of waste activated sludge: Process performance and microbial community analysis. Chem. Eng. J. 290: 290-301. 3. Carrère, H., Dumas, C., Battimelli, A., Batstone, D., Delgenés, J., Steyer, J., Ferrer, I. (2010). Pretreatment methods to improve sludge anaerobic degradability: A review. J. Hazard. Mater. 183: 1-15. 4. Córdova-Lizama, A., Carrera-Figueiras, C., Rojas-Herrera, R., Zepeda-Pedreguera, A., Ruiz-Espinoza, J. (2017). Effects of ultrasonic pretreatment on the solubilization and kinetic study of biogas production from anaerobic digestion of waste activated sludge. Int. Biodeterior. Biodegrad. 123: 1-9. 5. Tyagi, V., Lo, S., Appels, L., Dewil, R. (2014). Ultrasonic Treatment of Sewage Sludge: A Review on Mechanisms and Applications. Crit. Rev. Env. Sci. Tech. 44: 1220-1288. 0 100 200 300 400 500 600 700 0 5 10 15 20 25 30 B io gá s ac um ul ad o (m L ) Tiempo de digestión (días) Pretratado a 15000 kJ/kg ST Pretratado a 25000 kJ/kg ST Pretratado a 35000 kJ/kg ST Lodo crudo b 0 5 10 15 20 25 30 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 G ra do d e so lu bi li za ci ón ( % ) Sonicación, EE (kJ/kg ST) GS COD GS CH GS Prot a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0 30 60 90 C V A ( g S V /L *d ía ) P ro du cc ió n de b io gá s (L /d ía ) Volumen de biogás CVA Lodo crudo a Tiempo, días 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 30 60 90 C V A ( g S V /L *d ía ) P ro du cc ió n de b io gá s (L /d ía ) Volumen de biogás CVA 25000 kJ/kg ST b Tiempo, días 14 ENCAPSULACIÓN DE FRACCIONES PEPTÍDICAS DE Phaseolus lunatus CON ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE UTILIZANDO GOMA NATIVA DE Guazuma ulmifolia Arias-Trinidad A.a, Chel-Guerrero L. A.a, Betancur-Ancona D. A.a a Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Dirección. Ciudad, Estado, C.P., alfredo.arias8@yahoo.com.mx Introducción. La encapsulación es un proceso de empaquetamiento de sustancias activas de interés (partículas sólidas, gotas de líquidos o gases inertes) para protegerlas del deterioro ambiental y controlar su liberación bajo condiciones específicas [1] [2]. Actualmente, existe una gran aplicación industrial de esta técnica a nivel nacional, la cual, se ve limitada por los costos de importación del material de recubrimiento como por ejemplo los alginatos. Sólo en el 2016, el costo de las importaciones de alginatos fue de 6.2 millones de dólares. Esta situación ha generado la búsqueda de nuevos materiales de recubrimiento a bajo costo y con características funcionales adecuadas para la encapsulación. G. ulmifolia es una planta nativa del estado de Yucatán que prolifera en gran parte del territorio mexicano. Aunque se reconoce las propiedades medicinales de su corteza, hojas y frutos, hasta la fecha no hay estudios referentes de la caracterización fisicoquímica del mucilago exudado por las semillas [3]. Sin embargo, se sugiere que cerca del 63 % del fruto seco corresponde a fibra cruda, la cual está constituida por polisacáridos, oligosacáridos, lignina entre otras sustancias análogas, que por su estructura química podrían ser utilizados como material de encapsulación [4]. El objetivo del estudio es evaluar la eficiencia de encapsulación de fracciones peptídicas con capacidad antioxidante de P. lunatus, utilizando mezclas de goma nativa de G. ulmifolia y alginato de sodio como material encapsulante. Metodología. Se realizó el análisis proximal del hidrocoloide extraído de las semillas de G. ulmifolia (HGU). La obtención de fracciones peptídicas (FP) >10 y <10 kDa se realizó con el método reportado por Cho et al [5], a partir de un concentrado proteico hidrolizado enzimática con pepsina-pancreatina [6] [7]. en el que los hidrolizados proteínicos se centrifugaron a 12 000 x g por 45 min y el sobrenadante con las fracciones solubles se separó por ultrafiltración, y se evaluó la capacidad antioxidante in vitro (ABTS�+) de las mismas, por el método de Pukalskas [8]. La encapsulación de las fracciones peptídicas por gelación iónica, se realizó en base de un diseño experimental 23, tres factores (mezclas de HGU:AGS, tiempo de endurecimiento y concentración de CaCl2) y dos niveles por cada FP. Los tratamientos centrales se asignaron a partir de los valores intermedios de los factores establecidos y se elaboraron cápsulas bajo el mismo diseño experimental, pero sin la adición de la FP (controles). Las cápsulas fueron liofilizadas y sometidas a una simulación gástrica-intestinal por pH, para cuantificar la actividad antioxidante y el contenido de proteína por el método de Lowry [9] para determinar la eficiencia de encapsulación (EFE). Resultados y Discusión. El análisis proximal del HGZ registro (g/100 g)): humedad 15.67, proteína 7.07, fibra cruda 0.10, grasas 0.78, cenizas 10.41, extracto libre de nitrógeno 81.64. Las FP >10 (0.6138 mg proteína/mL) y <10 kDa (0.5736 mg proteína/mL) de P. lunatus registraron una capacidad antioxidante equivalentes de trolox (TEAC) de 17.067 y 22.719 mM/mg proteína, respectivamente. Sandoval-Pereza [161] registró contenidos de proteína similar en ambas fracciones >10 kDa con 0.640 mg proteína/mL y <10 kDa con 0.326 mg proteína/mL de P. lunatus, pero con valores TEAC menores en un 50 % con respecto a los de este estudio (9.02 y 8.06 Mm trolox/mg proteína). La capacidad antioxidante se relaciona con los péptidos generados durante la hidrolisis, los cuales presentan dicha actividad. La composición aminoacídica de los hidrolizados mostró la presencia de aminoácidos con grupos aromáticos (Trp, Fen e Tir), hidroxilos (Ser y Tre) y polares (His), los cuales han sido asociados a la secuencia de péptidos con actividad antioxidantes. El diseño factorial 23 manifestó una respuesta irregular entre experimentos. La FP >10 kDa presentó la mayor EFE a una concentración de calcio de 0.15 M y 10 min de tiempo de endurecimiento (70 %), independientemente de la proporción de la mezcla de HGU:AGS. Por el contrario, la FP <10 kDa sólo registró la mayor EFE (86 %) a una proporción de 70:30 HGU:AGN, 0.05 M de CaCl2 y 10 min de tiempo 15 de retención. La relación 30:70 HGU:AGS presentó una forma esférica definida indiferente de la FP. Por el contrario, las cápsulas con una relación 70:30 HGU:AGS mostraron una morfología irregular, a excepción de los tratamientos con 0.15 M CaCl2 (FP >10 kDa y sin fracción peptídica) que presentaron una forma esférica irregular. Después del secado al vacío, los tratamientos con mayor concentración de HGU presentaron una estructura porosa y agrietada. Dicho efecto es reportado por Chat et al. [8], en la liofilización de microcápsulas que presentaron una variación en sus tamaños, fragilidad en la estructura y alta porosidad, factores que influyen en la estabilidad de la sustancia activa. Por lo cual, el uso de materiales de relleno puede mantener la forma esférica y disminuir el encogimiento de las microcápsulas [9]. Conclusiones. Los resultados preliminares nos indican que la mezcla de 70:30 de HGU:AGS, tiene potencial como material de recubrimiento para la encapsulación de fracciones peptídicas de P. lunares, al registrar la encapsulación de proteína por encima del 60 % con un tiempo de endurecimiento de 10 min en CaCl2 al 0.15 M. Agradecimiento. Esteproyecto fue realizado como parte de los estudios de doctorado financiado por la beca (CVU 385974) proporcionada por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT, 2015- 2018). A la Facultad de Ingeniería Química de la UADY por las instalaciones y equipos facilitados para el desarrollo del proyecto de investigación. Referencias. 1. Jyothi N., N. V.; Prasanna, P. M.; Sakarkar N., S.; Surya P., K.; Ramaiah S., P.; Srawan, G. Y. (2010) Microencapsulation techniques, factors influencing encapsulation efficiency. Journal of Microencapsulation, 27(3):187-197. 2. Parra-Huertas, R. A. (2010) Revisión: microencapsulación de alimentos. Revista Facultad Nacional de Agronomía de Medellín, 63(2): 5669-5684. 3. CONAFOR. (2011) Paquetes tecnológicos Guazuma ulmifolia. http://www.conafor.gob.mx:8080/documentos/docs/13/ . (Fecha de consulta Septiembre del 2015). 4. Frech, M. H.; Chaparro, L. M. (1963) Composición química de las frutas y semillas de algunos árboles y arbustos. Agronomía Tropical, 8(1): 3-16. 5. Cho M.J., Unklesbay N., Hsieh F., Clarke A.D., Hydrophobicity of bitter peptides from soy protein hydrolysate. (2004) Journal of Agricultural and Food Chemistry; 52 (19): 5895-590. 6. D. Betancur-Ancona, S. Gallegos-Tintoré y L. Chel-Guerrero, «Wet-fractionation of Phaseolus lunatus seeds: partial characterization of starch and protein,» Journal of the Science and Food Agriculture, vol. 84, nº 10, pp. 1193-1201, 2004. 7. L. A. Chel-Guerrero, M. Domínguez-Magaña, A. Martínez-Ayala, G. Dávila-Ortiz y D. Betancur-Ancona, «Lima Bean (Phaseolus lunatus) protein hydrolizates with ACE-I inhibitory activiti.,» Food and Nutrition Sciences, vol. 3, nº (1), pp. 511-521, 2012. 8. A. Pukalskas, T. Van Beek, R. Venskutonis, J. Linssen, A. Van Veldhuizen y A. Groot, «Identification of radical scavengers in sweet grass (Hierochloe odorata),» Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 50, nº 1, pp. 2914-2929, 2002. 9. O. H. Lowry, N. J. Rosebroguh, A. L. Farr y R. L. Randall, «Protein measurement with the foli phenol reagent,» Journal of Food Science, vol. 71, nº 3, pp. C174-C173, 1951. 10. M. A. Amiza, Y. L. Kong y A. L. Faazaz, «Effects of degree of hydrolysis on physicochemical propperties of Cobia (Rachycentron canadum) frame hydrolysate,» International Food Research Journal, vol. 19, nº 1, pp. 199-206, 2012. 11. A. P. Guerrero P., J. Paz N., L. S. Muñoz A., R. A. Vargas Z. y A. C. Agudelo H., «Efecto de la desnaturalización térmica e hidrólisis química de proteínas sobre la cinética de hidrólisis enzimática,» Acta Agronómica, vol. 2, nº 1, pp. 34-36, 2012. 16 SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE NUEVOS MATERIALES PARA REMOCIÓN DE CONTAMINANTES INORGÁNICOS DISUELTOS EN SOLUCIÓN Castro-Cisneros Ivana, Barron-Zambrano Jesusa, Avila-Ortega Alejandroa, Abatal Mohamedb. a Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Periférico Norte Kilómetro 33.5, Chuburna de Hidalgo Inn, 97203 Mérida, Yucatán. Email: iecastroc@yahoo.com b Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma del Carmen, Campeche, México. Introducción. Uno de los problemas que enfrenta la industria en general es la generación de descargas residuales derivadas de los procesos industriales. Por lo que se convierte en uno de los problemas de mayor responsabilidad ambiental que enfrenta la industria en México. Las espinelas tipo ferrita, MFe2O4 (M = Mn, Mg, Zn, Ni, Co, Cd,...), han sido empleadas ampliamente en aplicaciones magnéticas. Así por ejemplo, el MgFe2O4, que exhibe una histéresis rectangular doble, se aplica en el área de memorias, circuitos digitales, dispositivos de microondas y en sistemas de radar; este sólido, de color azul, también se usa como pigmento cerámico. Rutinariamente, estas ferritas se sintetizan por vía seca (800 a 1100oC) a partir de óxidos, hidróxidos o carbonatos; el mecanismo de formación de las espinelas está estrechamente relacionado con la difusión de los iones metálicos [1,2]. Las Ferritas las cuales tienen aplicaciones potenciales como absorbentes empleados en el tratamiento de agua [3]. Se obtuvieron las ferritas de metales Zn, Co y Ni de tamaño nanométricas, se realizó su caracterizaron estructural y morfológicamente, y se evaluó su capacidad para la remoción de pb2+ en solución acuosa. Metodología. Las Ferritas (MFe2O4, M =Cu, Ni, Co, Zn y Mn) se prepararon por el método de mecano síntesis. El cual consiste en poner en un crisol de ágata los Cloruros de los metales de forma estequiometria, y adicionar KOH después la mezcla fue molida durante 30 min y posteriormente se hicieron lavados con agua destilada y acetona. Estos materiales se caracterizaron estructuralmente por difracción de rayos-X (DRX). Posteriormente se realizaron estudios morfológicos por microscopia electrónica de barrido (SEM) y la composición elemental fue obtenida por espectroscopia de dispersión de energía (EDS). Resultados y Discusión. En la Figura 1a, se puede comprobar que los tamaños de partículas no sobre pasan los 100 nm, para todas las Ferritas sintetizadas. En los resultados de la espectroscopia IR ( la figura 1b) se pueden observar la banda con longitud de onda más alta entre 550 cm-1 y 600 cm-1 se atribuye a las vibraciones de estiramiento del enlace metal-oxígeno (MO) de los sitios tetraédricos. La banda en el intervalo entre 365 cm-1 y 425 cm-1. Y se atribuye a las vibraciones del enlace M-O en los sitios octaédricos. La variación en posición de las bandas de vibracion para los sitios octaédricos de las ferritas se deben a sus diferentes valores de longitudes de enlace de Fe (M)-O en sus respectivos sitios [4 ]. Las frecuencias observadas fueron a 589 cm-1 para CoFe2O4, 596 cm-1 y 404 cm-1 para NiFe2O4, 564 cm-1 y 428 cm-1 para ZnFe2O4. La sustitución de Co2+ por Ni2+ o Zn2+ tiene efectos sobre el enlace Fe3+(M)-O2-. 17 Fig. 1 a) Micrografias de SEM de las Muestras. b) Espectros Infra-rojo de las feritas. La figura 2, presenta un superposición de los difractogramas de las MFe2O4, que al comprarlas con las fichas cristalográficas, concuerda con grupo espacial, Fd-3m (227) con sistema cristalográfico tipo cubico. Con estos resultados de DRX se calculó el tamaño de cristalita. Fig. 2 . Difractogramas de las Ferrita de Zn, Co y Ni. Conclusiones. Las MFe2O4, las muestras sintetizadas de M=Zn, Ni y Co, la caracterización de DRX, espectroscopia IR muestran que se han obtenido materiales, sin impurezas y que se encuentran en la fase deseada, también los Resultados de SEM confirman la obtención de tamaños nanometricos. Agradecimiento. La Fundación Pablo García por la beca otorgada. Referencias: 1. Paika, J. G., Lee, M. J., Hyun, S. H. (2005) Reaction kinetics and formation mechanism of magnesium ferrites. Thermochimica Acta Vol (425) 131–136. 2. Huang Y, Tang Y, Wang J., Chen Q, (2006) Synthesis of MgFe2O4 nanocrystallites under mild conditions. Materials Chemistry and Physics. Vol (97) 394–397. 3. Ali I. (2012) New generation adsorbents for water treatment. Chem. Rev., Vol (111) 5073–5091. 4. Naseri M. G., Saion, E. B. and Kamali A., (2012) An overview on nanocrystallineZnFe2O4, MnFe2O4 and CoFe2O4 synthesized by a thermal treatment method, ISRN Nanotechnology. MFe2O4 Tamaño del ion Tamaño del cristalita Zn 19.2 nm 0.60 A Ni 19.4 nm 0.55 A Co 23.8 nm 0.58 A Tabla 1. Tamaño de cristalita de las ferritas. Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 18 REMOCIÓN DE METALES PESADOS DE SOLUCIONES ACUOSAS MEDIANTE ZEOLITA NATURAL TIPO CLINOPTILOLITA MODIFICADA Cimá Mukul C. A.a, Barrón Zambrano J.a, Ávila Ortega A. a, Abatal M.b a Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Periférico Norte, Kilómetro 33.5, Chuburná de Hidalgo Inn, Mérida, Yucatán, 97203, cimacsar@hotmail.com b Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma delCarmen, Av. Concordia No. 4, Benito Juárez, Ciudad del Carmen, Campeche, 24155. Introducción. Muchos de los problemas ambientales y de salud provienen de la presencia de metales en las aguas superficiales [1]. La presencia de estos contaminantes inorgánicos en las aguas es indeseable y es por eso que esfuerzos recientes se centran en la búsqueda de alternativas ambientalmente amigables. El uso de zeolitas naturales para remover metales parece tener potencialidad debido a sus ventajas y a su peculiaridad sobre otros materiales de intercambio iónico [2]. La justificación del presente trabajo está orientada hacia la propuesta de un sistema de tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados, a base de zeolitas naturales modificadas (con NaCl, H2SO4 y taninos extraídos de una especie autóctona abundante en la península de Yucatán), que presentan mejores propiedades adsorbentes y de intercambio iónico con respecto a aquellos materiales zeolíticos sin modificar. El objetivo principal de este trabajo es desarrollar un nuevo sistema de remoción de contaminantes inorgánicos (Cr3+, Pb2+ y Ag+) a partir de soluciones acuosas preparadas en el laboratorio, modificando las propiedades inherentes de una zeolita natural tipo clinoptilolita. Metodología. Extracción de taninos: Los taninos fueron extraídos de hojas y tallos de Havardia albicans mediante maceración con metanol-agua (80%), a temperatura ambiente durante 48 h. La cuantificación se realizó usando espectroscopía UV-vis [3, 4]. Preparación y modificación de zeolitas: La clinoptilolita se tamizó y se lavó con agua desionizada para luego secar en horno convencional. Una porción del material obtenido fue modificada con NaCl 1.0 M para promover el intercambio iónico; otra porción fue mezclada con solución acuosa de H2SO4 (1:20) para propiciar la protonación de la zeolita; otro lote de muestras será tratada con solución de taninos (concentración ≤ al 10% del CEC) para fijarlos en la superficie de las zeolitas [5]. Caracterización de los materiales: Los materiales obtenidos hasta ahora han sido caracterizados con Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), pero se caracterizarán también usando Espectroscopía de Infrarrojo (IR), Espectroscopía de Absorción Atómica (AAS) para la determinación de la adsorción de metales y Análisis Térmicogravimétrico (TGA) para determinar la estabilidad térmica de los materiales. Los datos experimentales para las isotermas serán analizados mediante las ecuaciones de Freundlich, Lagmuir y Redlich y Peterson y se trabajará con el modelo que mejor ajuste. Resultados y Discusión. Se determinó la capacidad de intercambio catiónico, (CEC: 78 meq/100 g) y la capacidad de intercambio catiónico externa, (ECEC: 17 meq/100 g) de la zeolita natural. Los materiales obtenidos hasta ahora se caracterizaron por difracción de rayos-X (DRX), observando fases cristalinas de clinoptilolita con máximas reflexiones a 2θ = 9.92°, 22.43°, y 30.50° que corresponden a Ca-clinoptilolita; Se observaron otros componentes de menor importancia, identificándose a 2θ = 25.8° y a 20.8°, que corresponden a fases de mordenita y cuarzo respectivamente, ambas asociadas a la roca zeolítica madre. Los patrones de difracción de las zeolitas modificadas (Figura 1a) y las micrografías de los materiales obtenidos (Figura 1b) se muestran en las figuras de abajo. La microscopía electrónica de barrido (MEB) mostró dos fases: una fase de cristales de clinoptilolita con formas de ataúd y otra con formas cúbicas, Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 19 exhibiendo una simetría monoclínica característica (Fig. 1b). La espectroscopía de dispersión de energía (EDS) sirvió para analizar la composición química de la clinoptilolita natural y su forma sódica (Tabla 1). a) b) Fig. 1. a). Patrones de difracción de zeolita sin tratamiento y zeolita tratada con ácido y sodio; b). Imágenes de MEB de zeolita natural mostrando las estructuras cristalinas. Cuadro 1. Composición química (% atómico) de zeolita natural y acondicionada con sodio. Elemento O Na Mg Al Si K Ca Z-N 65.94 0.70 0.55 5.81 24.36 1.76 0.87 Z-Na 65.43 1.40 0.63 6.26 23.36 1.13 1.78 Conclusiones. Los datos obtenidos hasta el momento sugieren que la clinoptilolita podría ser considerada como un material adsorbente para metales pesados a partir de aguas residuales, debido a las estructuras que presentan en su superficie y a los valores obtenidos de su capacidad de intercambio iónico. Agradecimiento. A la Dra. Cecilia Juárez Gordiano de la Universidad Autónoma del Carmen, Ciudad del Carmen, Campeche, por los oportunos comentarios para el reforzamiento de este trabajo. Referencias. 5. Beltrán J, Sánchez J (2008) Removing heavy metals from polluted surface water with a tannin-based flocculant agent. Journal of Hazardous Materials 165 (2009): 1215–1218 6. Alvarado J, Sotelo M, Meza D, Maubert M, y Paz F (2013) Evaluación de la potencialidad de una chabasita natural mexicana en la remoción de plomo en agua. Rev. Int. Contam. Ambie. 29 (2): 201-210 7. Velásquez A (2004) Extracción de taninos presentes en el banano verde. Rev. LASALLISTA. 1 (2): 17 – 22 8. Saad H, Charrier El-Bouhtoury F, Pizzi A, Rode K, Charrier B, Ayed N (2012) Characteritation of pomegranate peles tannin extractives. Industrial Crops and Products 40 (2012) 239-246 9. Díaz M, Olguín M, Solache M, Alarcón M, Aguilar A (2005) Characterization and improvement of ion- exchange capacities of Mexican Clinoptilolite-rich tuffs. J. Incl. Phenom. Macro. 51, 231-240. Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 20 FORMULACIÓN DE PELÍCULAS ELABORADAS DE BIOPOLÍMEROS EXTRAÍDOS DE PIXOY (GUAZUMA ULMIFOLIA) O FLAMBOYÁN (DELONIX REGIA), INCORPORANDO PÉPTIDOS DE FRIJOL LIMA (PHASEOLUS LUNATUS) Y SU EVALUACIÓN ANTIMICROBIANA Y CICATRIZANTE. Lezama García R., Betancur Ancona D., Chel Guerrero L. a Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Periférico Norte, Km. 33.5 Tablaje Catastral 13615, Chuburná de Hidalgo Inn, Mérida, Yucatán, C.P. 97203, ruthujat@gmail.com Introducción. En la actualidad una importante función de los polímeros de origen natural es la formación de recubrimientos y películas. Algunos de estos tienen aplicaciones en la agroindustria, como empaques biodegradables, recubrimientos para productos alimenticios y en biomedicina [1]. Una de las aplicaciones en el área médica es como apósitos de heridas de segunda intención. La función de estos biopolímeros es retener exudados y favorecer la aparición de tejido de granulación. Por este motivo estas macromoléculas se están usando ampliamente en la curación de úlceras por presión, quemaduras de segundo grado, úlceras de insuficiencia venosa y daños traumáticos. Así mismo, a las películas elaboradas de hidrocoloides se les puede incorporar sustancias con acción antimicrobiana que favorezcan el proceso de cicatrización de la herida. Los péptidos antimicrobianos (AMP) provenientes de la hidrólisis de proteínas alimentarias son una alternativa en este proceso, ya que éstos, en su mayoría, no desarrollan resistencia a los microorganismos patógenos y además juegan un papel importante en los procesos inflamatorios, liberación de citoquinas e inducción inmune. Los biopolímeros polisacáridos naturales y los AMP pueden ser obtenidos a partir de materias primas autóctonas de Latinoamérica. Este hecho abre la posibilidad de producir recubrimientos y películas adicionadas con péptidos a partir de semillas de plantas. En este trabajo se pretende obtener películas de los hidrocoloides extraidos de Delonix regia y Guazuma ulmifolia, a los que se adicionarán hidrolizados o fracciones peptídicas de Phaseolus lunatus bioactivas para evaluar su actividad antimicrobiana y cicatrizante.Finalmente, se probarán propiedades morfológicas y fisicoquímicas de las películas bioactivas. Metodología. El procedimiento que se está llevando acabo consiste, en un primer paso, en la obtención de las semillas de Guazuma ulmifolia, Delonix regia y Phaseolus lunatus. Las materias primas recolectadas de las dos primeras especies se utilizaron para la producción de hidrocoloides. Estos últimos se emplearan como compuesto base, tipo polisacárido, para la elaboración de películas. La última especie se usó para la obtención de concentrado proteico, del cual se obtuvieron los hidrolizados de proteína usando las enzimas pepsina, pancreatina y el sistema secuencial pepsina-pancreatina. De estos se obtuvieron las fracciones peptídicas mayor y menor de 10 KDa [2]. Los hidrolizados y las fracciones peptídicas de Phaseolus lunatus fueron el punto de partida para la realización de las pruebas antibacterianas y de cicatrización en ratones [3]. Las bacterias probadas fueron Escherichia coli O157:H7, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Klebsiella pneumoniae ATCC 4209, Pseudomona aeruginosa ATCC 27853 y Enterococcus faecalis ATCC 29212. En una segunda etapa, los hidrolizados y las fracciones peptídicas de Phaseolus lunatus que presenten actividad antibacteriana y cicatrizante se destinarán para la fabricación de películas. Posteriormente, se corroborará la actividad biológica de las películas elaboradas con las gomas de Guazuma ulmifolia y Delonix regia e hidrolizados o péptidos bioactivos. Para finalizar, se efectuarán las pruebas fisicoquímicas y morfológicas a las películas a las cuales se les haya comprobado bifuncionalidad [4]. Resultados y Discusión. La prueba de inhibición del crecimiento bacteriano se realizó en placas de 96 pocillos. Como control positivo se utilizó la cepa bacteriana a una concentración de 1.5 X106 UFC/mL; Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 21 como control negativo, agua estéril; como control de referencia, Ciprofloxacino® y como control de esterilidad, la muestra sin inóculo bacteriano. A partir de la hidrólisis secuencial pepsina-pancreatina, la fracción mayor de 10 KDa proporcionó un porcentaje de inhibición contra Escherichia coli que fue desde 26.26 hasta 35.22 % a concentraciones de 0.16 a 0.64 mg/mL. Sin embargo, a concentraciones mayores de 1.2 mg/mL se observó una disminución en la inhibición del crecimiento bacteriano. Esto pudo ser debido a que al realizar una prueba de esterilidad de la muestra ésta dio positivo, lo que puede estar indicando que al aumentar la concentración de la muestra aumenta también la concentración de bacterias presentes. Al evaluar los hidrolizados y fracciones usando pepsina y pancreatina por separado, se obtuvo inhibición del crecimiento bacteriano mayor del 50 % en el hidrolizado con pepsina y sus fracciones mayores y menores de 10 KDa a concentraciones que fueron desde 50 a 12.5 mg/mL. Por otro lado, las pruebas realizadas con las fracciones y el hidrolizado de pancreatina no reportaron una inhibición importante. Conclusiones. La fracción mayor de 10 kDa resultante de la hidrólisis secuencial pepsina-pancreatina presenta un porcentaje de inhibición entre 26.26 y 35.22 % a concentraciones de 0.16 a 0.64 % mg/mL para Escherichia coli por el método de dilución en caldo. El hidrolizado, la fracción mayor y menor de 10 kDa obtenidos en la hidrólisis con pepsina inhibieron a concentraciones de 12.5, 25 y 50 mg/mL para todas las bacterias (gram positivas y gram negativas) analizadas en este trabajo. Las concentraciones de 50 y 25 mg/mL inhibieron de forma semejante al antibiótico de referencia, Ciprofloxacino®. Referencias. 1. Villada H., Acosta H. A. y Velasco R. (2007) Biopolímeros Naturales usados en empaques biodegradables. Temas Agrarios. 12, 2: 5-13. 2. Betancur-Ancona, D., Gallegos Tintoré, S. & Chel-Guerrero, L. (2004) Wet fractionation of Phaseolus lunatus seeds: partial characterization of starch and protein. Journal of the Science of Food and Agriculture. 84, 10: 1193- 1201. 3. Vaca-Ruiz, M. L., Silva, P. G., Laciar, A. L. (2009) Comparison of microplate, agar drop and well diffusion plate methods for evaluating hemolytic activity of Listeria monocytogenes. African Journal of Microbiology Research. 3, 6: 319-324. 4. Alves, V., Ferreira, A., Costa, N., Freitas, F., Reis, M., Coelhoso, I. (2009) Characterization of biodegradable films from the extracellular polysaccharide produced by Pseudomona oleovorans grown on glycerol byproduct. Carbohydrate Polymers 83: 1582-1590. Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 22 ESTUDIO QUÍMICO DE Halichondria magniconulosa (PORIFERA: DEMOSPONGIAE) DEL LITORAL DEL ESTADO DE YUCATÁN Salazar Mendoza, J., Mena Rejón, G. J., Mirón López, G. Facultad de Química, Universidad Autónoma de Yucatán. Calle 43 No. 613 x Calle 90 Col. Inalámbrica. Mérida, Yucatán, C.P.97069, jassmn_bm@yahoo.com.mx Introducción. Las esponjas o poríferos (phylum Porifera), representan una fuente potencial de agentes terapéuticos debido a que son productoras de compuestos novedosos. En México, se han reportado la presencia de 517 especies de esponjas marinas, sin embargo los trabajos de productos naturales en poríferos son escasos, y han sido dirigidos a especies como Aplysina gerardogreeni, Mycale cecilia (Desmospongiae: Verongiida) y Desmapsamma anchorata (Desmospongiae: Poescilosclerida) [1]. En comparación, el estudio de la diversidad química de Halichondria magniconulosa (Desmospongiae: Halichondriidae) no se ha desarrollado a profundidad, y sólo se ha descrito el perfil de ácidos grasos en el trabajo realizado por Rodriguez et al. de especímenes colectados del caribe colombiano [2]. Debido a lo anterior, el presente proyecto tiene como objetivo contribuir al estudio de la diversidad química de la esponja marina Halichondria magniconulosa, con la posibilidad de encontrar metabolitos estructuralmente novedosos. Metodología. Para el presente estudio, la esponja marina Halichondria magniconulosa (1.610 Kg, peso seco) se colectó en la localidad de Chabihau (21º 12’ - 21º 22’ N y 89º 69’ - 89º 64’ O), Yucatán, a una profundidad entre 0.5 a 1 m, por medio de buceo libre. El material de estudio, se sometió a maceraciones sucesivas con diclorometano (CH2Cl2), acetato de etilo (AcOEt) y metanol (MeOH), cada extracto se filtró y concentró a presión reducida hasta sequedad. El extracto obtenido con AcOEt (6.94 g), se sometió a un fraccionamiento por cromatografía en columna (CC) empacada con gel de dióxido de silicio (SiO2) (230- 400 mesh). La elusión fue realizada con Hexano (Hx), Hx:AcOEt (9:1, 7:3, 1:1), AcOEt:MeOH (9:1, 7:3, 1:1) y MeOH, obteniendo un total de 28 fracciones (Ac-A a Ac-ZA), de las cuales las fracciones Ac-J, Ac- L y Ac-V, se obtuvieron tres compuestos y dos mezclas de éteres de glicerol. El fraccionamiento de Ac-L (19.3 mg), se realizó por medio de cromatografía en capa delgada preparativa en fase normal (SiO2), eludida con CHCl3:MeOH (9:1, 2), las fracciones Ac-L3 (2.1 mg) y Ac-L4 (3 mg) se analizaron por RMN-1H, y se observó la presencia de los compuestos 1 y 2, respectivamente. Así mismo, la fracción Ac-J (156.1 mg) se sometió a un fraccionamiento en CC empacada con Octadecilsilano (C18), y fase móvil MeOH:H2O (8:2, 8.5:1.2, 9:1, 9.5:0.5), MeOH, MeOH:AcOEt (9.5:0.5, 9:1, 8.5:1.5, 8:2, 7.5:2.5, 7:3, 6:4, 1:1); de las fracciones Ac-J5 (40.5 mg) y Ac-J6 (14.8 mg), se obtuvieron los compuestos 3 y 4. Por otro lado, de la fracción Ac-V, se obtuvo el compuesto 5 (Ac-V2, 177 mg), mediante su precipitación con CHCl3:MeOH (2:1). Resultados y discusión. A partir del fraccionamiento del extracto obtenido con AcOEt de Halichondria magniconulosa, se lograron aislar el 1-acetil-glicerol, ácido 4-hidroxibenzoico, un cerebrósido y dos mezclas de éteresde glicerol. En la Figura 1, se observa la asignación correspondiente para cada estructura propuesta, de acuerdo a los experimentos de RMN-1H, 13C, APT, DEPT 90°, 135°, HSQC y HMBC. Las mezclas de éteres de glicerol obtenidas de las fracciones Ac-J5 (a-d) y Ac-J6 (e-g), se analizaron por FAB+/MS, permitiendo observar la presencia de al menos siete iones moleculares de m/z 342 (a), 356 (b), 372 (c), 384 (d), 399 (e), 413 (f), 427 (g), lo cual permitió determinar la longitud de la cadena alifática para cada componente de las mezclas. En el caso del cerebrósido se observó un ion molecular de m/z 668. Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 23 Figura 1. Compuestos aislados de Halichondria magniconulosa. 1) 1-aceti-glicerol, 2) ácido 4- hidroxibenzoico, 3) mezcla de éter de glicerol de la fracción Ac-J5 (a-d), 4) mezcla de éter de glicerol de la fracción Ac- J6 (e-f), 5) cerebrósido obtenido de la fracción Ac-V1. *1H y 13C el δ en ppm. Conclusiones. En el presente trabajo se reporta por primera vez la presencia del 1-acetil-glicerol, ácido 4- hidroxibenzoico, un cerebrósido y dos mezclas de éteres de glicerol, en la esponja de mar Halichondria magniconulosa. Agradecimiento. El presente trabajo está financiado por el proyecto “Evaluación de organismos marinos del Estado de Yucatán, como fuente de compuestos con aplicación de química farmaceútica” No. de registro FQUI-2016-0008. Así mismo, se agradece a CONACyT por la beca otorgada No. 291025. Referencias. 1. Carballo, J. L., Gómez, P., Cruz-Barraza, J. A. (2014) Biodiversidad de Porifera en México. Rev Mex Biodivers. Supl. 85, 143-153. 2. Rodríguez. W., Osorno, O., Ramos, F. A., Duque, C., Zea, S. (2010) New fatty acids from Colombian Caribbean Sea sponges. Biochem System Ecol. 38, 774-783. # Compuesto 1 1H (m) 13C 1 4.18, ddd 65.5 2 3.94, m 70.3 3 3.66, ddd 63.4 4 2.11, s 20.9 5 --- 171.5 O O HO OH 2 13 1 # Compuesto 2 1H (m) 13C 1 --- 122.8 2 7.89, d 132.0 3 6.84, d 115.0 4 --- 162.3 5 6.84, d 115.0 6 7.89, d 132.0 7 --- 170.1 # Compuesto 3 y 4 1H (m) 13C 1 3.63, 3.69, ddd 64.7 2 3.85, m 71.0 3 3.49, m 72.9 4 3.45, m 72.4 5 1.55 30.1 6 1.29 26.6 (CH2)n 1.24 32.4 8 1.26 23.2 9 0.86 14.6 Compuesto 5 # 1 H (m) 13 C # 1 H (m) 13 C # 1 H (m) 13 C 1 4.74, 4.45 70.67 1’ -- 176.0 1’’ 4.85, d 106.4 2 5.29, m 51.9 2’ 4.52 71.9 2’’ 4.09 74.8 3 4.25 74.9 3’ 2.88, 3.05 33.6 3’’ 4.43 72.1 4 1.90 34.2 4’ 5.96, m 127.9 4’’ 3.98 76.7 5 1.66 25.51 5’ 5.71, m 132.4 5’’ 4.50 69.7 (CH 2 )n 1.25- 1.31 30.4 6’ 2.16 32.2 6’’ 4.38 61.9 7 1.24 32.4 (CH2)m 1.25-1.31 30.4 8 0.87 14.3 7’ 0.87 14.3 -NH 8.51, d -- Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 24 EVALUACIÓN DEL EFECTO IN VITRO E IN VIVO SOBRE EL METABOLISMO GLÚCIDO DE FRACCIONES PEPTÍDICAS DERIVADAS DE LA HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DE SEMILLAS DE CHÍA (Salvia hispanica L.) Sosa-Crespo Ia, Ortiz-Andrade R.b, Betancur-Ancona Da. a Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Periférico Norte Kilómetro 33.5, periférico de Mérida Lic. Manuel Berzunza 13615, Chuburná de Hidalgo Inn, 97203, Mérida, Yucatán. bFacultad de Química, Universidad Autónoma de Yucatán. Calle 43 No. 613 x calle 90. Colonia Inalámbrica, 97069, Mérida, Yucatán. E-mail: irving-sosac@hotmail.com Introducción. Los péptidos bioactivos son secuencias aminoacídicas, derivadas de la hidrólisis de proteínas [1]; son capaces de ejercer efectos benéficos en el ser humano, y su efectividad está condicionada a alcanzar el órgano blanco en el que va a actuar, sin ser hidrolizado [2]; se ha investigado que algunos actúan como antioxidantes, antimicrobianos, antidiabéticos, etc [1]. Los biopéptidos pueden ser generados por hidrólisis enzimática, a partir de enzimas digestivas; para esto, se pueden utilizar procesos secuenciales como Alcalase®-Flavourzyme® y pepsina-pancreatina, que permiten su fraccionamiento. De esta manera, las fracciones pueden ser analizadas in vitro, para comprobar la inhibición de enzimas involucradas, y también deben evaluarse mediante pruebas in vivo en modelos animales y en humanos [3]. Se han analizado diversos péptidos de origen vegetal [4]; por ejemplo las semillas de chía, las cuales son poco explotadas como fracción peptídica y que presentan importantes contenidos nutrimentales. Los péptidos obtenidos de la chía, podrían incrementar las fuentes naturales con potencial hipoglucemiante. Objetivo. Evaluar el efecto in vitro e in vivo de fracciones peptídicas obtenidas de hidrolizados enzimáticos de semillas de chía (Salvia hispanica L.) sobre el metabolismo glúcido, usando modelos animales para su evaluación y su potencial aplicación en humanos. Metodología. La harina obtenida de las semillas de chía, se tamizó con una malla de 100, de donde se obtuvo una fracción rica en fibra y una fracción rica en proteína (FRP). A esta última, se le determinó el contenido de proteína para posteriormente realizar una hidrólisis: 1) sistema enzimático secuencial (SES) Alcalse®- Flavourzyme® y 2) Pepsina-Pancreatina. Cada uno fue fraccionado por el método de ultrafiltración, obteniéndose fracciones peptídicas de menor peso molecular (P.M.). Los péptidos resultantes, fueron analizados in vitro empleando las enzimas -amilasa y -glucosidasa, para conocer el potencial inhibitorio. Posteriormente, las mejores fracciones fueron evaluadas en ratas normoglucémicas, realizando una curva de tolerancia a la sacarosa (CTS). El tratamiento que presentó mejor efecto antihiperglucemiante, será empleado para evaluar si existe efecto hipoglucemiante. De los resultados obtenidos se seleccionará la mejor muestra, para realizar un ensayo clínico, y determinar la respuesta glucémica en pacientes sanos y pre-diabéticos; se les proporcionará una mezcla biopéptidos de chía, adicionada a un alimento para diabéticos. Se determinará glucosa en sangre e insulina plasmática. Resultados y Discusión. De los 9.0 kg de harina de chía procesada, se obtuvo un rendimiento de 101.5 g/kg de la FRP, la cuál presentó 6.69 % de humedad y 49.51 % b.s. de proteína. Respecto al contenido de proteína de las fracciones peptídicas, los valores obtenidos para el primer SES fueron 0.446-0.673 mg/ml, siendo el de mayor contenido la fracción de > 10 kDa. Para Pepsina-Pancreatina la proteína estuvo presente en un rango de 0.907-0.936 mg/ml, siendo mayor para las fracciones 5-3 y 3-1 kDa. Con estos resultados se podría inferir, que mientras más pequeño es el tamaño de poro de la membrana de ultrafiltración, es menor el tamaño de la cadena aminoacídica, por lo tanto, los resultados demuestran un menor contenido de proteína. Para el porcentaje de inhibición de la -amilasa, se encontró diferencia significativa (p < 0.05) entre los SES y entre las fracciones peptídicas. El mejor efecto, fue para Pepsina-Pancreatina. Los resultados demostraron que no existe diferencias significativas (p < 0.05), en la inhibición entre la fracción de > 10 kDa (85.61 %) y la de 5-10 kDa (79.19 %). Es importante señalar, que estos valores no presentaron diferencias significativas Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 25 con la acarbosa (93.52 %), lo que indicaría que las mayores fracciones peptídicas, son tan potentes y eficientes como el fármaco control, en la inhibición de la -amilasa. Por otra parte, al igual que con la - amilasa, el mejor efecto inhibitorio de la -glucosidasa, fue para el SES Pepsina-Pancreatina. Los resultados demostraron que el mayor porcentaje (96.91 %), fue de la fracción de 1-3 kDa, siendo estadísticamente diferente (p < 0.05) con las otras fracciones analizadas. Adicionalmente, estos valores de inhibición, fueron superiores alos presentados por la acarbosa, lo que sugiere un potente efecto de bioactividad sobre la enzima -glucosidasa. La CTS se realizó únicamente con la fracción de 1-3 kDa y de > 10 kDa de pepsina-pancreatina. Para la menor fracción, la dosis que presentó el mejor efecto fue la de 200 mg/kg; presentó diferencia significativa (p < 0.05) en comparación con el blanco y con el fármaco de referencia. Para la fracción de > 10 kDa, el mejor efecto según la CTS, lo presentaron las dosis de 50 y 100 mg/kg, resaltando que para ambas, la menor absorción de glucosa fue a los 30 min postprandial, demostrando diferencia con el blanco. Por otra parte, al comparar el contenido de glucosa de estas fracciones (126 y 130 mg/dl respectivamente), con los valores del fármaco (147 mg/dl), se sugiere que los biopétidos en cuestión, presentan mejor efecto antihiperglucemiante. Esto pudo ser debido a que la acarbosa fue administrada en una dosis de 10 mg/kg, en comparación con las dosis de biopéptidos que fueron 5 y 10 veces más que el fármaco; sin embargo, pudiera emplearse como un complemento natural al uso de fármacos para personas diabéticas, pudiendo mejorar, el metabolismo glúcido. Conclusiones. El mejor efecto de los biopéptidos sobre la inhibición de la -amilasa en la fracción de >10 kDa, es comparable con el valor obtenido por la acarbosa. Para el caso de la -glucosidasa, la mejor inhibición se presentó con la fracción peptídica de 1-3 kDa, la cual resultó ser mayor que la presentada por el fármaco acarbosa. Estos resultados sugieren, que fracciones peptídicas mayores de chía para la -amilasa y menores para la -glucosidasa, pudieran utilizarse como un potente inhibidor de las enzimas en cuestión. Finalmente, la CTS indicó que las fracciones peptídicas de mayor P.M. presentan un mejor efecto antihiperglucemiante, siendo la dosis de 50 y 100 mg/kg aquellas que disminuyen la absorción de la glucosa, por lo que los biopéptidos de la chía pudieran ser utilizados como una vía alterna de alimento funcional o complemento natural, ofreciendo una actividad hipoglucemiante o antihiperglucemiente. Agradecimiento. Agradezco el apoyo brindado por el CONACYT, por la Beca 187275 y N° de Registro 43838, que es la fuente de financiamiento para esta investigación. Referencias. [1]. Chel-Guerrero L. y Betancur-Ancona D. (2008). Biopéptidos alimenticios: nuevos promotores de la salud. Revista Salud Pública y Nutrición. 9 (2). [2]. Costa EL, Rocha JA., Maria F (2007) Effect of heat and enzymatic treatment on the antihypertensive activity of whey protein hydrolysates. International Dairy Journal (17): 632-640. [3] Ortiz-Andrade, R., Rodríguez-López, V., Garduño-Ramírez, M., Castillo- España, P., Estrada-Soto, S. (2005). Anti-diabetic effect on alloxanized and normoglycemic rats and some pharmacological evaluations of Tournefortia hartwegiana. Journal of Ethnopharmacology (101), 37–42. [4]. Escudero, E., Aristoya, M. C., Nishimurab, H., Ariharab, K., & Toldrá, F. (2012). Antihypertensive effect and antioxidant activity of peptide fractions extracted from Spanish dry-cured ham. Meat Science, 91(3), 306-311. Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 26 PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y BIOACTIVAS DE LA JALEA REAL OBTENIDA DE ABEJAS Apis mellifera ALIMENTADAS CON DOS FUENTES DE PROTEÍNAS Alcalá-Escamilla K. I a, Betancur-Ancona D. A a, Moguel-Ordóñez Y. B b a Facultad de Ingeniería Química, UADY, Periférico Norte Km. 33.5, Tablaje Catastral 13615, Colonia Chuburná de Hidalgo Inn. Mérida, Yucatán, C.P. 97203. inuabeja@yahoo.com.mx b Campo Experimental Mococha; INIFAP, Km 25 antigua carretera Mérida-Motul, Introducción. La jalea real (JR) es una secreción lechosa proveniente de las glándulas hipofaríngeas y mandibulares de las abejas obreras con la función de ser el alimento de las larvas y de la reina durante toda su vida. Es una mezcla de agua, carbohidratos, proteínas, lípidos, vitaminas y aminoácidos principalmente [1]. Para que las abejas puedan producir JR es necesario que consuman proteínas y carbohidratos. Dentro de su compleja composición se han identificado péptidos bioactivos. La presencia de estos componentes puede ayudar en la prevención y control de algunos padecimientos; por esta razón la JR se podría considerar como un alimento funcional. Los péptidos bioactivos identificados se han asociado con actividad inmuno moduladora, antihipertensiva, hipocolesterolemica, antimicrobiana, por mencionar algunos [2]; sin embargo, al ser la jalea una secreción glandular, es necesario hacer estudios que permitan saber si la dieta de las abejas nodrizas puede influir en el tipo, concentración y propiedades de los componentes bioactivos. El objetivo del trabajo es: Evaluar las propiedades fisicoquímicas, actividad antihipertensiva, antioxidante y antimicrobiana de la jalea real producida con diferentes fuentes de proteína (Mucuna pruriens y polen) utilizadas en la alimentación de abejas Apis mellifera. Metodología. Para la elaboración de las dietas con las que se alimentó a las colonias se utilizó harina de mucuna, polen y miel. A los ingredientes se les realizó un análisis proximal para hacer un balance adecuado y que las dietas fueran isoproteica, lo que se confirmó haciendo un análisis proximal a las dietas elaboradas. La JR se produjo en el apiario CE Mocochá del INIFAP, con el método Doolitle. Los tratamientos fueron: Dieta 1 harina de M. pruriens y miel; Dieta 2 polen y miel, y Control, sin suministro de alimento. Se obtuvieron tres tipos diferentes jaleas: JR de colonias que consumían la dieta 1 (JRM); JR de colonias que consumían la dieta 2 (JRP) y JR de colonias del grupo control, sin dieta (JRC) A las tres jaleas se le evaluó sus características fisicoquímicas de acuerdo a los parámetros de la Norma Mexicana NMX-FF-104-SCFI- 2004 [3] y su actividad antihipertensiva, antioxidante y antimicrobiana in vivo e in vitro. En las pruebas in vivo se utilizaron ratas Wistar sometidas a un modelo biológico de síndrome metabólico (SM) que consistió en ofrecerles a libre demanda agua con sacarosa al 20% y su dieta base. Las ratas se dividieron en 10 grupos de 5 individuos y se les administro su tratamiento diariamente durante 4 semanas, los grupos formados fueron: JRM 15mg, JRM 45mg; JRP 15mg, JRP 45mg; JRC 15mg, JRC 45mg; Captopril 50mg; Captopril 100 mg; Control y Agua azucarada (AS). Al grupo control se le dio únicamente agua destilada y al AS no recibió ningún tratamiento. Para medir la actividad antihipertensiva se utilizó un esfigmomanómetro no invasivo con el que se tomó la presión arterial (PA) semanalmente. Después de 4 semanas de tratamiento se sacrificaron las ratas y se obtuvo el suero y el plasma sanguíneo para evaluar actividad antioxidante. Los resultados fueron analizados con el programa GraphPad Prism 7.03®, y se sometieron a un análisis de varianza bajo un modelo aleatorio simple para determinar si existen diferencias entre los tratamientos usados. En caso de existir diferencia entre los grupos se realizó una comparación de medias por el método de Tukey. Resultados y Discusión: El valor de proteína en las dietas fue de 14.01 para la Dieta 1 y de 14.35 para la Dieta 2. El análisis realizado a las jaleas obtenidas se presenta en la tabla 1 Posgrado Institucional en Ciencias Químicas y Bioquímicas, Universidad Autónoma de Yucatán 27 Tabla 1. Composición fisicoquímica de las jaleas producidas con las distintas dietas en base húmeda Parámetro Jale real mucuna Jale real polen Jale real control pH solución al 5 % 3.99 ± 0.03 3.98 ± 0.02 4.01 ± 0.03 Índice de acidez (meq/100g) 43 ± 2.00 41 ± 1.25 40 ± 3.50 Humedad % 62.99 ± 0.52 66.89 ± 00 69.19 ± 0.18 Cenizas% 1.09 ± 0.01 0.88 ± 0.05 1.01 ± 0.01 Proteína cruda% 15.12 ± 0.07 12.50 ± 0.35 13.40 ± 0.14 Lípidos totales % 0.24 ± 0.01 0.11 ± 0.01 0.21 ± 0.00 Fósforo (mg/100g) 223.27 ± 1.59 183.17 ± 7.14 203.33
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