Química (Lic.)
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Item Movilización y reciclaje de nitrógeno durante la senescencia de espárragos verdes frescos (Asparagus officinalis) en condiciones de anaquel(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-11) Ramos Chang, Jorge Esteban; Cosio Caravasi, Eric GabrielEl Perú es uno de los mayores exportadores de espárragos a nivel mundial. Esta hortaliza genera anualmente más de 300 millones de dólares al país y, a diferencia de otros países exportadores, su producción se puede dar durante todo el año debido a nuestras condiciones climáticas. Los turiones (la parte comestible del espárrago), luego de ser cosechados, experimentan procesos bioquímicos que afectan su calidad y, en consecuencia, su aceptación en el mercado local e internacional. El estrés generado por la cosecha del turión pone en marcha un proceso de senescencia. Esta se caracteriza por un daño celular progresivo, la degradación de reservas nutritivas, la movilización de nutrientes y otros cambios bioquímicos. Uno de los objetivos principales de este proceso es la conservación y movilización de nitrógeno en forma de especies fácilmente transportables en tejidos vegetales. A pesar de que el turión se encuentra cosechado, la senescencia es parte de un programa metabólico automático en tejidos vegetales que han sufrido daño. El nitrógeno presente en las proteínas y los ácidos nucleicos es reciclado y se acumula inicialmente en forma de aminoácidos libres. Sin embargo, durante las etapas posteriores de este proceso también se libera amoniaco (compuesto tóxico para los tejidos). La acumulación de amoniaco y de ciertos aminoácidos indican un periodo de senescencia tardío y se ve reflejado en la apariencia del turión. Por lo tanto, la variación del contenido de estos compuestos en la zona de crecimiento del turión (punta) durante un periodo de tiempo nos puede ayudar a establecer bioindicadores del proceso de senescencia y comprender distintos cambios bioquímicos que el vegetal está experimentando. Este trabajo tuvo como objetivo el análisis de la variación del contenido de los aminoácidos involucrados directamente en el almacenamiento transitorio de nitrógeno para su translocación a otros órganos y en la generación de amoniaco como indicador de senescencia tardío en turiones cosechados. La evaluación se realizó durante 7 días a temperatura ambiente (21 °C) con el fin de recrear las condiciones usuales existentes en los puntos de venta. Para el análisis de aminoácidos y amoniaco se adaptó un método de separación por cromatografía líquida de alta resolución. Asimismo, se analizaron otros parámetros relacionados con la variación del contenido de los metabolitos mencionados, tales como la relación de carbono:nitrógeno y el contenido de agua y de proteínas.Item Modulación del metabolismo postcosecha de glucosinolatos en maca (Lepidium meyenii)(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-06-22) Yi Wu Acuy, Winnie Yingli; Cosio Caravasi, Eric GabrielLa maca es una planta nativa andina que se cultiva sobre los 4000 m.s.n.m. en Junín y Pasco (Perú) y que es utilizada como alimento o medicina tradicional desde tiempos precolombinos. Este tubérculo ha sido objeto de numerosos estudios y se ha confirmado su alto valor nutricional y energizante ya que se han identificado ecompuestos bioactivos en maca tales como bencilglucosinolato, bencilisocianato y alcamidas benciladas. Este último grupo de compuestos, alcamidas benciladas, tienen un papel estimulatorio en el sistema nervioso central y son marcadores de actividad biológica en esta raíz ya que solo se les ha reportado en ella. Por este motivo se les denominó macamidas. Estudios previos han confirmado que no existen macamidas en maca fresca. Se determinó que la formación de macamidas ocurre exclusivamente durante el proceso de secado. Esparza y colaboradores (2015) estudiaron la cinética de su formación realizando experimentos de secado en campo durante nueve semanas e imitando el proceso en laboratorio en 24 horas en los que se identificaron y monitorearon los metabolitos precursores de las macamidas y, de este modo, se pudo plantear una vía tentativa que lleva a su acumulación. En el presente trabajo, se buscó conocer de manera más detallada las vías degradativas de glucosinolatos durante el proceso de secado de maca y cómo estas determinan la formación de bencilamina, un precursor directo de la formación de las amidas bioactivas, además de evaluar vías colaterales que resultan en la formación de productos no deseables, como ácido benzoico. El proyecto requirió poder emular el secado en campo bajo condiciones de laboratorio en periodos cortos de tiempo, y no 10 semanas como ocurre en el secado tradicional. Se llevó a cabo un monitoreo de los metabolitos que participan en la formación de bencilamina y de los productos terminales del proceso de secado. Para el monitoreo de los metabolitos, se utilizaron tres métodos de extracción por ultrasonido en diferentes solventes: 70% metanol, diclorometano y diclorometano acidificado y se analizaron los extractos por cromatografía líquida o de gases.Item Caracterización de compuestos epicuticulares del árbol Triplaris americana(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-05-31) Deustua Stahr, Jorge Emiliano; Cosio Caravasi, Eric GabrielTriplaris americana es un árbol de la familia de las poligonáceas que tiene una relación simbiótica mutualista con hormigas de la especie Pseudomyrmex triplarinus. Este árbol, que pertenece al grupo de mirmecofitas debido a su afiliación con hormigas, es defendido de herbívoros y parásitos por las hormigas mientras que éstas utilizan el árbol a su favor como nido para la colonia. Este tipo de relaciones simbióticas son sumamente interesantes para muchas áreas de la biología, especialmente para la ecología química y, por lo tanto, su estudio es relevante. Las ceras epicuticulares son compuestos lipofílicos que forman un revestimiento que cubre todas las partes aéreas de una planta y es fundamental para su supervivencia. Evitan que la planta sufra de una deshidratación descontrolada mientras que también defienden a la planta de patógenos, radiación UV, polvo y polen. Además, son el medio de señalización con el que las plantas interactúan con otras especies, especialmente insectos, mediante compuestos químicos que los insectos son capaces de detectar. El objetivo de esta tesis es estudiar la química de las ceras epicuticulares de Triplaris americana con la aspiración a comprender con más detalle la relación simbiótica entre Pseudomyrmex triplarinus y este árbol desde la perspectiva química. Para esto, se analizaron las ceras extraídas de hojas de Triplaris americana mediante métodos cromatográficos y espectroscópicos. El resultado fue un perfil de concentraciones relativas de compuestos altamente hidrofóbicos que provee información útil para un posterior análisis de su función en relación con la percepción de las hormigas.Item Metabolismo post-cosecha de Maca (Lepidium meyenii, Wapers) durante su secado tradicional e industrial, con énfasis en la formación de amidas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-01-31) Hadzich Girola, Antonella; Cosio Caravasi, Eric GabrielLepidium meyenii (Walpers), conocida como maca, es una planta perenne de la familia de las Brasicaceae que crece entre los 3800 y 4500 m.s.n.m. en regiones de puna, generalmente en los departamentos de Junín y Pasco (Perú). Se han identificado principios activos de interés y ha sido reconocida por su alto valor nutricional, energizante y afrodisiaco. Por otro lado, se ha evaluado el perfil químico y la composición de maca fresca y la secada de manera tradicional, y se han encontrado diferencias debidas a procesos bioquímicos post-cosecha que resultan en la formación de compuestos bioactivos adicionales (macamidas). En el presente trabajo se estudió la variación del perfil de compuestos de maca durante su proceso de secado tradicional e industrial. Se ha demostrado que el procesamiento tradicional, el cual consiste en exponer en el campo a los hipocotilos a ciclos diarios variables en temperatura y a radiación ultravioleta (UV) intensa, durante ocho a doce semanas, es esencial para la generación de distintos metabolitos bioactivos, en comparación con otros procesos de secado directo, como la liofilización, que no conducen a los mismos resultados. Por tanto, se optimizaron métodos cuantitativos de análisis para los diferentes compuestos existentes de la maca con el fin de reducir tiempos de análisis y minimizar varianzas. Asimismo, se identificaron algunos compuestos o variables que pueden servir como indicadores de control de calidad para la comercialización y exportación de este producto andino. Finalmente, se evaluó el efecto de procesos post-cosecha de secado tradicional e industrial sobre el perfil y rendimiento de compuestos bioactivos en maca, y se compararon las cinéticas de conversión para analizar la influencia de las variables ambientales sobre la producción de compuestos indicadores de este producto andino.Item Estudio de la dinámica de la degradación de hojarasca en bosque tropical amazónico utilizando marcadores químicos de descomposición(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-08-11) D'Acunha Sandoval, Brenda Melissa; Cosio Caravasi, Eric GabrielEl ciclo de carbono en un bosque tropical se completa por la labor de descomposición que llevan a cabo los organismos detritívoros en el suelo del bosque. Estos actúan sobre el mantillo de hojas, ramas y troncos que se acumulan en el suelo. Dependiendo de la composición del bosque, estas tasas varían, y algunos de los factores determinantes más importantes para ver cuánto demora este proceso son el contenido de fenólicos totales, la proporción de carbono-nitrógeno y los tipos de lignina presentes. Se han realizado numerosos estudios sobre las tasas de desaparición de biomasa y análisis simples de contenidos de distintos indicadores en mantillo pero la dinámica de estos procesos de degradación, así como los principales componentes e intermediarios de la misma, aún están en proceso de caracterización. Un buen entendimiento del balance de carbono en todo el sistema es crítico para poder determinar su papel en el cambio climático, ya sea como amortiguadora del mismo, o agravando el problema. En particular, para poder realizar esto, es necesario cuantificar los flujos dominantes de salida y entrada de los grandes almacenes de carbono y el control ambiental de estos flujos. Estos esfuerzos en las diferentes determinaciones dependen, principalmente, de modelos predictivos para lo cual, a su vez, se necesitan estimaciones adecuadas de los principales procesos biológicos del ciclo de carbono como son: la absorción de carbono por fotosíntesis, el crecimiento de las plantas y la degradación de las mismas. Es por ello que este trabajo de investigación tuvo como fin, mediante técnicas analíticas, caracterizar la descomposición de mantillo en bosque evaluando los diferentes marcadores de degradación y ver cómo estos cambian en el tiempo durante el proceso de descomposición. Es así que se estudió la descomposición de dos especies arbóreas de alta importancia biológica: Calophyllum brasiliense Cambess y Bixa arborea Huber mediante la técnica de bolsas de descomposición. Estas fueron dejadas en el suelo del bosque de la Reserva Nacional Tambopata y recolectadas en períodos definidos para luego analizar el contenido de fósforo, calcio, polifenoles totales, taninos condensados, celulosa, hemicelulosa, lignina, carbono y nitrógeno y ver la correlación de cada parámetro con la velocidad de degradación del material vegetal. Se encontraron diferencias significativas en la química de ambas especies, así como en las constantes de descomposición. Se espera que estos resultados puedan ser utilizados en futuras investigaciones y modelos de flujo de carbono en bosques para así tener un mejor entendimiento del balance de carbono y nitrógeno y su papel en el cambio climático.Item Análisis de emisiones de compuestos orgánicos volátiles de origen biogénico (BVOCs) en bosque tropical amazónico(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-15) Limonchi Tamamoto, Fabián; Cosio Caravasi, Eric GabrielEn la presente investigación se buscó implementar un sistema de monitoreo y análisis de compuestos orgánicos volátiles biogénicos (BVOCs) en campo, que permita la caracterización de su perfil de emisión, así como la cuantificación de los BVOCs presentes. La importancia de este estudio se centra en que estas emisiones pueden ser utilizadas, a largo plazo, como un indicador rápido del estado fisiológico del bosque, y del posible cambio en la biodiversidad de éste. Entre los compuestos elegidos para el monitoreo se encuentran principalmente los terpenoides, pues son los principales BVOCs emitidos por bosques tropicales. En la primera etapa de este trabajo, se diseñó un sistema de captura de volátiles que permitió la caracterización y cuantificación de estos en escala de laboratorio. El método empleado fue la extracción gas-sólido. Se aplicaron dos distintas matrices para este fin: Porapak Q y Carbograph. Para realizar la captura de volátiles en las matrices, se utilizó un sistema de captura dinámico, mediante el uso de bombas volumétricas de muestreo. Los análisis de estas muestras fueron realizados mediante cromatografía de gases, utilizando para ellos dos distintos equipos: cromatógrafo de gases equipado con detector por ionización de llama (GC/FID), y uno equipado con un detector selectivo de masas (GC/MS). En la segunda etapa, y partir de los resultados obtenidos en la etapa anterior, se estableció un sistema de monitoreo en campo, empleando la metodología de captura y análisis ya establecida. El trabajo de campo fue realizado en la Reserva Nacional Tambopata, en la provincia de Puerto Maldonado. Se establecieron dos periodos de monitoreo en campo. En el primero de ellos se utilizó Porapak Q y en el segundo Carbograph. Aplicando la metodología planteada, en la primera parte del trabajo, se pudo determinar una cuantificación para BVOCs en laboratorio, definiendo incluso los límites de detección y la recuperación para cada tipo de matriz. En la segunda etapa, en el trabajo de campo, no se pudo establecer un perfil de emisiones de BVOCs adecuado que pudiese ser utilizado como un indicador de los cambios en el bosque, posiblemente por la baja concentración de BVOCs en las zona y altura que se realizó el monitoreo, además de limitaciones instrumentales. Finalmente se establecieron parámetros a seguir para alcanzar los objetivos en una nueva investigación.