Química (Mag.)
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Item Exploración taxonómica y funcional de la diversidad microbiana en suelos de bosques amazónicos del Perú(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-07) Mormontoy Quicaña, Carlo Gustavo; Cosio Caravasi, Eric GabrielLos bosques amazónicos desempeñan un papel crucial en el equilibrio ecológico global y son considerados elementos fundamentales para mitigar los efectos del cambio climático. Además, sus suelos son el mayor reservorio de carbono a nivel mundial y brindan una variedad de servicios ecosistémicos esenciales. Los microorganismos edáficos son los principales motores metabólicos que facilitan la persistencia del carbono en el suelo en forma de materia orgánica, y el equilibrio de macronutrientes como el nitrógeno y el fósforo es clave en este proceso. Además, la eficiencia metabólica del ciclado de estas moléculas depende en gran medida de la disponibilidad de micronutrientes, como las vitaminas. Por otra parte, factores externos como el cambio en el uso del suelo y la contaminación ambiental, que incluye a la minería artesanal del oro, pueden alterar la funcionalidad de estas comunidades al ejercer presión selectiva sobre poblaciones microbianas específicas. Para profundizar en el entendimiento de la actividad microbiana, destaca la metagenómica como estrategia metodológica. Esta técnica consiste en la secuenciación de todo el ADN presente en una muestra para realizar interpretaciones biológicas, proporcionando un perfil taxonómico y funcional de la comunidad microbiana en su conjunto. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar la diversidad microbiana en los suelos superficiales de dos ecosistemas boscosos de la Amazonía peruana: la Reserva Nacional de Tambopata y la Concesión para la Conservación Río Los Amigos (CICRA). Estos ecosistemas representan un bosque maduro (primario) y un bosque secundario de crecimiento antiguo, respectivamente. Además, en el bosque de Tambopata se compararon parcelas de bosque, una de las cuales fue afectada por la formación natural de un claro o gap. Este estudio busca explicar las diferencias en la estructura comunitaria microbiana en función de las características de su entorno y el potencial fisiológico específico de cada comunidad edáfica. Los resultados muestran que estos bosques se caracterizan por sus suelos superficiales francos, ácidos y contienen cantidades de carbono y nitrógeno similares. La estrategia de secuenciación por submuestras y análisis agrupado utilizado en el presente estudio parece ser óptima para estudios comparativos; con una profundidad de secuenciación por muestra de ∼ 6 Gb resultó suficiente para describir la estructura poblacional microbiana con una cobertura adecuada. Sin embargo, no permitió ensamblar genomas individuales de alta calidad. Por otro lado, los resultados sugieren que una perturbación natural, como la formación de gaps, no afecta la estructura poblacional microbiana. Sin embargo, se identificaron diferencias importantes entre las comunidades microbianas de los suelos de Tambopata y CICRA. El análisis centrado en genes, como el gen de la reductasa de mercurio (merA), sugiere un papel relevante de las micobacterias frente a la contaminación por mercurio en el bosque de CICRA. Además, se plantea que la población mayoritaria de Bradyrhizobium en todos los suelos corresponde a microorganismos de vida libre que, a diferencia de sus contrapartes simbióticas, no parecen participar en la fijación de nitrógeno. Su función ecológica podría estar relacionada con la provisión de cobalamina al entorno. Este estudio constituye una base fundamental para el monitoreo de las comunidades microbianas edáficas en la Amazonía suroccidental, especialmente en respuesta al cambio climático y al impacto antropogénico inminente en los bosques de esta región.Item Estudio de la diversidad de semillas y ácidos grasos de Plukenetia huayllabambana y Plukenetia volubilis (Sacha inchi) de la amazonía peruana(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-05-26) Quispe Jacobo, Fredy Enrique; Cosio Caravasi, Eric GabrielEl estudio de la diversidad de las semillas y ácidos grasos de 21 muestras recolectadas en las regiones de Amazonas, Huánuco, Junín, Loreto, San Martín y Ucayali, de las dos principales especies cultivadas de sacha inchi en la Amazonía peruana, Plukenetia huayllabambana y Plukenetia volubilis revela que su identificación y trazabilidad se puede realizar teniendo en cuenta características morfológicas de las semillas, además de las propiedades fisicoquímicas y perfiles de ácidos grasos de los aceites crudos. Los análisis exploratorios de conglomerados y componentes principales realizados en las semillas de P. huayllabambana y P. volubilis revelaron diferencias entre las dos especies. El análisis de conglomerados en P. volubilis identificó cinco (05) agrupaciones que representan la diversidad de las semillas en las regiones de Huánuco, Junín, Loreto, San Martín y Ucayali. Los análisis de las propiedades fisicoquímicas en los 21 aceites crudos cuyos rendimientos estuvieron entre 29,07 y 42,97 % mostraron según dendrograma y análisis de componentes principales (PCA) cinco (05) agrupaciones de las cuales un (01) conglomerado pertenece a P. huayllabambana. Correlaciones significativas se encontraron entre la altitud de la zona productora con los contenidos de aceite crudo obtenido por prensado y grasa total con solvente. Las evaluaciones de ácidos grasos en los 21 aceites crudos de sacha inchi revelaron diferencias en su contenido de ácido palmítico, ácido esteárico, ácido cis-vaccénico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido eicosenoico, ácidos grasos saturados, ácidos grasos monoinsaturados, ácidos grasos poliinsaturados y relación omega-3/omega-6. El estudio identificó, según la relación omega-3/omega-6, semillas de sacha inchi con contenidos sobresalientes de omega-3, con relaciones superiores a 1,70 en Amazonas (P. huayllabamabana), Huánuco y San Martín (P. volubilis); relaciones intermedias entre 1,00 y 1,70 para San Martín, Junín, Loreto, y Ucayali, todos correspondientes a P. volubilis; y relaciones menores a 1 en la región San Martín (P. volubilis). El dendrograma y análisis de componentes principales identificó tres (03) agrupaciones para las 11 variables evaluadas de ácidos grasos y sus parámetros. Estas variables a través del análisis de conglomerados y componentes principales, permitieron identificar la diversidad en los 21 aceites crudos de sacha inchi, cinco (05) agrupaciones, identificando al conglomerado (V) como P. huayllambana de los fundos de Cochamal de la región Amazonas, y los otros pertenecientes a P. volubilis. Correlaciones de los ácidos grasos y sus parámetros con la altitud de la zona productora revelaron correlaciones significativas con el ácido palmítico, cis-vaccénico, linolénico y la relación omega-3/omega-6, sugiriendo fuertemente que su expresión es afectada por su origen y factores ambientales durante el crecimiento y producción de semilla.Item Evaluación de extractos de lepechinia meyenii y ácido rosmarínico como antioxidantes naturales para el aceite virgen de sacha inchi(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-11-19) Cjuno Quispe, Mijail; Cosio Caravasi, Eric GabrielLos aceites polinsaturados como el aceite de sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) extra virgen, con alto contenido de ácidos grasos, omega 3 y 6, son altamente susceptibles a la oxidación y la consecuente pérdida de propiedades nutritivas y organolépticas. El presente trabajo, evaluó el extracto etanólico de Lepechinia meyenii y el ácido rosmarínico (AR) purificado a partir de L. Meyenii, para un posible uso como antioxidantes naturales en el aceite de sacha inchi, con el objeto de preservar las grasas funcionales poliinsaturadas presentes en estos. En los ensayos, las sustancias a evaluar, extracto de L. Meyenii y AR, fueron comparadas con el antioxidante comercial butilhidroxitolueno (BTH), todas las sustancias fueron añadidas a muestras de aceite de sacha inchi extra virgen (extraído por prensado al frio), luego las muestras de aceites fueron sometidas a una cinética de oxidación a 50°C por catorce días. Durante el tratamiento, se tomaron muestras cada dos días, para evaluar el grado de oxidación, mediante ensayos estandarizados del valor de peróxidos, dienos y trienos conjugados. Así mismo se evaluó el proceso de oxidación de los aceites por espectroscopia infrarroja de reflectancia total atenuada (FTIR-ATR), microextracción en fase sólida en el espacio superior seguida de cromatografía de gases - espectrometría de masas (HS-SPME/GC-MS) y resonancia magnética nuclear de protones (1H RMN). Los resultados revelan que la adición del extracto de L. Meyenii al aceite de sacha inchi, reduce significativamente su oxidación, a partir de concentraciones de 1000 mg/kg; de este modo se muestra una marcada eficacia como antioxidante al extracto de L. Meyenii que contiene AR y otras sustancias antioxidantes con potencial efecto sinérgico. En virtud a los resultados se sugiere al extracto de L. Meyenii como posible agente de reemplazo de antioxidantes sintéticos usados actualmente para estos aceites de manera comercial.Item Desarrollo de una estrategia de calibración simplificada para la cuantificación de terpenos en pisco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-01-21) Uribe Rosas, Christian Martín Raphael; Cosio Caravasi, Eric GabrielSe investiga la combinación de la adición estándar de un solo punto y el uso de un estándar interno natural, como una estrategia de calibración simplificada para la cuantificación de terpenos en muestras de Pisco utilizando HS-SPME-GC-MS. Para evaluar la calidad de los resultados obtenidos se estima la incertidumbre de las mediciones y se calcula valores de zeta-score comparando 2 estrategias de calibración denominadas “estrategia de referencia” y “estrategia simplificada”. Las condiciones de preparación de la muestra se definieron en un trabajo previo de Gromova [1]. Todos los datos de GC-MS se adquieren con un modo simultáneo SCAN/SIM (iones fragmento 43, 59 y/o 93). Se evalúa primero la linealidad adicionando 3 niveles de concentración de óxido de linalol, linalol y α-terpineol a una muestra de Pisco no aromático. La estrategia simplificada consiste en adición estándar multicomponente de los terpenos a muestras de Pisco aromático utilizando un éster (acetato de isoamilo, hexanoato de etilo ó decanoato de etilo) como estándar interno natural candidato. La estrategia de referencia consiste en la adición estándar individual, y a muestras diferentes, de cada terpeno evaluado, utilizando 2 terpenos (linalol, hotrienol, óxido de nerol y/o α-terpineol) como estándares internos naturales de referencia. Para la estrategia de referencia se obtienen incertidumbres combinadas relativas entre 6,6 % y 10,0 %. Los resultados de la estrategia simplificada muestran que el acetato de isoamilo ofrece las mejores características para ser utilizado como estándar interno natural en la determinación de terpenos en Pisco. La linealidad utilizando acetato de isoamilo se confirma con valores de R2 mayores a 0,99. Usando este estándar interno natural se obtienen incertidumbres combinadas relativas entre 8,6 % y 22,8 %. Con estas incertidumbres se obtienen valores de zeta-score inferiores a 2. La combinación de la adición estándar de un solo punto y el uso de un estándar interno natural para mediciones con HS-SPME-GC-MS, aparece como un nuevo enfoque interesante, práctico y confiable que contribuiría a la estandarización de las mediciones de contenido de terpenos en Pisco. Se espera que la estrategia de calibración planteada pueda ser también evaluada para otros campos de medición que aún se encuentren en desarrollo.