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Indudablemente la “Cromatografía de Exclusión” ó “Cromatografía por Permeación de Celes” (CPG), como también se la llama, ocupa un lugar preponderante en el análisis de polímeros en solución. Una evaluación cuantitativa de esta técnica no es un hecho inmediato, sino por el contrario requiere la caracterización de los materiales con que se rellenan las columnas cromatográficas. En el presente trabajo se describen procedimientos de caracterización de columnas de exclusión con material de relleno de reciente uso cromatográfico, que comprenden desde técnicas cualitativas sumarias hasta análisis cuantitativo» Respecto de este último se desarrolla un método que permite obtener simultáneamente los parámetros de las funciones de calibración y dispersión en cromatografía por exclusión, con requerimientos experimentales no más grandes que aquellos necesarios para llevar a cabo una calibración común. Se comparan además los resultados obtenidos para distintas combinaciones de funciones de calibración y dispersión con los resultados experimentales, como así también las ventajas, inconvenientes y posibles aplicaciones de los procedimientos matemáticos presentados.

Tesis (Doctor en Ciencias Agropecuarias)--UNC- Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2013.

El objetivo general de esta tesis fue evaluar algunos de los caracteres estructurales y procesos fisiológicos determinantes de las posibilidades de uso de Prosopis alpataco y Prosopis denudans (Fabaceae). Se evaluó la etapa juvenil (pre-reproductiva) en parcelas cultivadas y la etapa adulta en poblaciones naturales. Esta tesis describe por primera vez los cambios ontogénicos producidos en P. alpataco durante los primeros cinco años de la etapa juvenil, en la partición de biomasa y la acumulación de hidratos de carbono de reserva. Se evaluó la plasticidad fenotípica frente a distintos niveles de disponibilidad hídrica. Se determinó y comparó la dinámica de la producción y mortalidad de estructuras reproductivas, la influencia del rendimiento sobre el nivel de reservas carbonadas de la planta y la composición química de los frutos. Se describieron las relaciones entre el contenido de hidratos de carbono de reserva, los estadios fenológicos y los destinos prioritarios de la planta. Se realizó un experimento manipulativo de la relación fuente-destino, en el que se evaluaron las relaciones de compromiso (trade-offs) entre la acumulación de reservas carbonadas, la asignación de recursos hacia crecimiento, reproducción y defensas estructurales y químicas. Las conclusiones aplican los conocimientos generados sobre los procesos fisiológicos y las características estructurales de Prosopis alpataco Prosopis denudans, a las posibilidades de aprovechamiento de estas especies.

Durante las últimas tres décadas se han utilizado numerosas estrategias orientadas a la evaluación, manejo y remediación de los sedimentos contaminados. La calidad de los mismos es un problema relevante y complejo cuando se deben introducir estrategias de protección de los sistemas acuáticos, o proyectar obras de dragado y disposición del refulado para mantener canales de navegación. Estas evaluaciones son complejas debido a la variabilidad que presentan los sedimentos en cuanto a sus características físicas, químicas, geoquímicas y biológicas. El presente trabajo de tesis presenta los resultados obtenidos a partir de la evaluación de la calidad de sedimentos utilizando una estrategia integrada, química-ecotoxicológica, estudiando efectos letales y subletales sobre un anfípodo representativo de las comunidades zoobentónicas en América del Sur, Hyalella curvispina por medio de bioensayos de toxicidad en condiciones controladas de laboratorio. Se describen los experimentos realizados para obtener información sobre las tasas de crecimiento y reproducción de H. curvispina en laboratorio. La especie se adaptó fácilmente a las condiciones de cultivo y se determinaron las tasas de crecimiento y reproducción de dicha especie, que se utilizan como variables de respuestas subletales para la evaluación de efectos en bioensayos de toxicidad. A su vez, se describen de forma detallada las condiciones para mantener cultivos en laboratorio de manera continua mediante una técnica que permite disponer de individuos para su utilización como organismo prueba. Se estudió la variabilidad en las respuestas biológicas de H. curvispina por exposición a tóxicos puros, adoptando una metodología estandarizada para H. azteca en bioensayos de toxicidad agudos en matriz acuosa. Los juveniles de H. curvispina resultaron sensibles a los metales pesados Cu, Cr, Hg y Zn, y al herbicida Glifosato, con una sensibilidad comparable a la de otras especies de invertebrados utilizados como organismos prueba. Para garantizar la reproducibilidad de la metodología utilizada, se efectuó un ejercicio interlaboratorios entre dos grupos participantes, realizando ensayos de toxicidad con seis muestras ciegas de tóxicos de referencia. La variabilidad encontrada inter-laboratorio se consideró aceptable y los resultados obtenidos son de importancia como base para el estudio de la sensibilidad de la especie. Se seleccionó al mercurio para el estudio de su toxicidad y biodisponibilidad en sedimentos formulados artificialmente y naturales adicionados con dicho metal, sobre H. curvispina en relación al contenido de materia orgánica y los niveles guías disponibles para dicho elemento. Los LOECs (menor concentración donde se observa efecto) calculados para el mercurio en este estudio fueron mayores a los niveles guía disponibles, tanto para la supervivencia como para el crecimiento como puntos finales en exposición crónica al sedimento adicionado. Por otro lado, los efectos tóxicos del mercurio sobre la supervivencia de H. curvispina en bioensayos con sedimentos adicionados con dicho elemento, en ausencia de materia orgánica en la matriz, son muy superiores a los registrados en presencia de materia orgánica. Estos resultados mostraron que la materia orgánica en el sedimento es un factor determinante sobre el efecto tóxico del mercurio. Se realizó una primera evaluación de la toxicidad de sedimentos en sitios correspondientes a ríos y arroyos afluentes del Río de la Plata con diferentes grados de deterioro ambiental utilizando bioensayos de toxicidad en laboratorio con sedimento completo con H. curvispina como organismo prueba, además de la caracterización fisicoquímica de las muestras evaluadas. Los resultados de las evaluaciones indicaron severos efectos letales asociados a la contaminación química en las muestras obtenidas en el Riachuelo, el Canal Oeste, el Aº Larena (Parque Industrial Pilar) y en algunos sectores del río Luján. A su vez, la herramienta bioanalítica utilizada también permitió detectar niveles de contaminación intermedia en algunos sitios como la desembocadura del Río Luján y el Arroyo del Gato. Los resultados del análisis exploratorio de los datos utilizando metodologías estadísticas de análisis multivariado indican que existen correlaciones entre los contaminantes, principalmente los metales Cu, Cr y Zn y la toxicidad que se evidenció en la especie prueba en las exposiciones de 10 días a las muestras de sedimento evaluadas. Los datos de la caracterización química de las muestras de sedimentos, junto a la evaluación simultánea de efectos biológicos en los ambientes estudiados, fueron utilizados para desarrollar un Índice original ecotoxicológico de categorización de peligrosidad (IEPS). Su aplicación a las muestras ambientales estudiadas mostró muy buena correspondencia entre la contaminación química detectada y los efectos registrados en los bioensayos de toxicidad. Dicho índice permitió categorizar sitios de alta peligrosidad en arroyos, ríos y canales, que atraviesan sectores urbanos o industriales, advirtiendo sobre la urgente necesidad de introducir estrategias para su remediación y control. La prueba de toxicidad con H. curvispina es propuesta como una herramienta estratégica para la generación de información ecotoxicológica de base para el diseño de criterios y modelos de protección, en forma complementaria a los análisis químicos de las muestras.

La actividad agropecuaria, y en particular la hortícola, se encuentra entre las actividades económicas más importantes de la Argentina. Específicamente la horticultura puede desarrollarse en pequeñas unidades productivas ubicadas en zonas periurbanas, fuertemente dependientes del trabajo manual y con una intensa utilización de productos fitosanitarios y cubiertas plásticas. En relación con este último punto, este trabajo de tesis doctoral tiene como objetivo estudiar el impacto que estas dos tecnologías, los plaguicidas y los plásticos, tienen sobre el ambiente. Para ello se realizaron ensayos de campo y a escala de laboratorio con la intención de entender la dinámica de la distribución de los plaguicidas y otros contaminantes emergentes, como por ejemplo los ésteres ftálicos sobre el ambiente. De esta forma, la tesis se dividió fundamentalmente en dos partes. En la primera se estudiaron los factores que modulan la Exposición Manual Potencial (EMP) en la instancia de preparación, en mochila, de los caldos de aplicación de productos fitosanitarios. Para ello se hicieron ensayos a escala de laboratorio con sucedáneos o sustitutos de plaguicida de distinta formulación (líquida incolora /con color, polvo y granulado) y se estudió, en condiciones reales de campo, la EMP. Se calculó el Margen de Seguridad (MOS) para los ensayos en campo. También se realizó un estudio del impacto de la utilización de productos fitosanitarios sobre los trabajadores durante aplicaciones con pulverizadoras mecanizadas. Para dichos ensayos se determinaron experimentalmente la Exposición Dérmica Potencial (EDP) y el MOS. Además, para las aplicaciones mecanizadas, se calcularon estimadores de riesgo ambiental para residentes permanentes y ocasionales que pudiesen estar en las zonas aledañas a los campos rociados. En la segunda parte, se estudió el impacto de la utilización de coberturas plásticas (por ejemplo: film de polietileno para construcción de invernaderos y mulching) en la horticultura. Se sabe que éstos podrían actuar como sumideros y/o potenciales fuentes de transferencia de plaguicidas, así como también de aditivos plásticos, como los ésteres ftálicos. En particular, se estudiaron las variables que influyen en el proceso de migración de los PAEs desde los plásticos hacia el suelo y atmósfera. Para ello, se hicieron ensayos en microcosmos donde se estudiaron como variables críticas la temperatura, el espesor y el grado de solarización de las películas plásticas. Además se recolectaron muestras de distintos tipos de plásticos en uso, en desuso (acumulados en el campo) y nuevos, con el fin de determinar su contenido de PAEs. Los resultados de la primer parte de esta tesis indicaron que la exposición manual en condiciones de campo, usando formulaciones líquidas fue entre 22 y 62 veces mayor que la de las sólidas. El mecanismo de exposición se estudió para las formulaciones líquidas en condiciones de laboratorio, encontrando que la ruptura del sello de aluminio de la botella de plaguicida y el color de la formulación son factores importantes. También se midió el impacto de los plaguicidas sobre el suelo y los residentes luego de la aplicación mecanizada de clorpirifós, oxicloruro de cobre y miclobutanil en un pequeño huerto de durazneros. Los valores de EDP para los trabajadores luego de realizar las aplicaciones fueron menores que los valores reportados de EDP para aplicaciones manuales. Además no se encontró un patrón específico de distribución de los plaguicidas sobre el cuerpo de los aplicadores. Si bien se demostró que la mayor exposición de los trabajadores ocurre durante las etapas de mezcla/carga, los efectos fuera de campo en las personas que viven en zonas aledañas a los terrenos rociados, se deben a la deriva de los plaguicidas. En esta investigación se encontró una deriva promedio del 4,9 ± 1,7 % respecto al total aplicado, hasta los 80 m del borde la parcela tratada. De acuerdo a los Indicadores de Riesgo (RIs) calculados, se necesitan al menos, zonas de amortiguación de 48 m de distancia desde la parcela rociada para que los residentes estén en condiciones seguras luego de la aplicación de clorpirifós con oxicloruro de cobre en las condiciones ensayadas. En el caso del miclobutanil todos los RIs calculados indicaron condiciones seguras. En cuanto a los factores que modulan la migración de los ésteres ftálicos, se determinó que la temperatura y el espesor de las películas plásticas son los más importantes. Además, dicho fenómeno parece depender de la estructura química del éster ftálico (PAE). En cuanto a este último aspecto, el bis-2-etilhexilftalato (DEHP), el plastificante más utilizado, es el que tiene menos tendencia a migrar desde la superficie del mulching o film de polietileno hacia la atmósfera y los suelos. El dimetilftalato (DMP) y el dibutilftalato (DBP) migran más rápido en las mismas condiciones. Además, se encontraron PAEs en algunas muestras de plásticos vírgenes, en uso y abandonadas en los predios productivos de la zona de Moreno. Específicamente, se encontraron DBP, DEHP, diisobutilftalato (DIBP) y bis (2- etilhexil) adipato (DEHA). En conclusión, en este trabajo de investigación se demostró que tanto los plaguicidas como los ésteres ftálicos presentes en las películas plásticas utilizadas en la agricultura pueden tener un efecto significativo sobre los propios trabajadores y sobre el suelo productivo. El estudio de los mecanismos de exposición, migración y deriva constituye una herramienta útil al momento de pensar estrategias para disminuir el impacto de este tipo de sustancias en el ambiente.

Las enfermedades inflamatorias intestinales son de curso crónico y representan un factor de riesgo para el desarrollo de carcinoma colon-rectal. Los mecanismos por los que se inicia y perpetúa el daño inflamatorio en intestino se estudian empleando modelos experimentales como el de colitis inducida por la administración de dextrán sulfato de sodio (DSS). Numerosa evidencia clínica y experimental demuestra que la inflamación crónica se asocia con una exacerbada producción de especies reactivas de oxígeno (EROS), tales como radical anión superóxido (O2·-), radical hidroxilo (HO·), oxígeno molecular singulete (O2 (1Dg)) y peróxido de hidrógeno (H2O2), que inducen un grado de estrés oxidativo crítico en la patofisiología de la inflamación intestinal. Una forma de reducir los efectos del estrés oxidativo es mediante el consumo o administración de compuestos bioactivos tales como flavonoides, que poseen capacidad antioxidante y efectos benéficos directos sobre la salud por su actividad anticancerígena, antitumoral y anti-inflamatoria. Desafortunadamente, estos compuestos son inestables y poco solubles en medios biológicos; una forma de estabilizarlos y vehiculizarlos es mediante la microencapsulación. Uno de los biopolímeros más empleados en la microencapsulación de compuestos bioactivos es el quitosano (Ch), un polisacárido mucoadhesivo, parcialmente desacetilado, derivado de la quitina, con numerosas aplicaciones en medicina y alimentación debido a que carece de toxicidad y alergenicidad, es biocompatible y biodegradable. Sin embargo, su empleo en medios biológicos se ve limitado por la reducida solubilidad a pH fisiológico, por lo que la funcionalización de la molécula con sustituyentes hidrofílicos se convierte en una alternativa viable para resolver tal inconveniente.En este contexto, se planteó como objetivo del presente trabajo, el estudio de la actividad de flavonoides microencapsulados en matrices de Ch en un modelo de colitis inducida por DSS. Para tal fin la metodología propuesta se estructuró en tres etapas: 1) Funcionalización de Ch con glucosamina mediante reacción de Maillard. Caracterización de Ch funcionalizado (ChF) mediante la determinación de grado de desacetilación, peso molecular, solubilidad a pH 7,4 y evaluación mediante espectroscopía UV-Vis y en el infrarrojo. Finalmente, se determinó la actividad antioxidante in vitro de Ch y ChF, mediante la evaluación de las eficiencias de desactivación de las EROS: O2·-, HO·, y O2 (1Dg).2) Microencapsulación de flavonoides en matrices de Ch nativo y ChF. Se obtuvieron microcápsulas (MC) de quercetina y genisteína, mediante la técnica de secado por aspersión (Spray-Drying). Las mismas fueron caracterizadas mediante la determinación de eficiencias y rendimientos de microencapsulación, morfología por microscopía electrónica de barrido, evaluación de liberación controlada de flavonoide bajo condiciones gastrointestinales simuladas, y capacidad antioxidante in vitro (comparativa entre de MC con y sin flavonoide y flavonoide en estado puro) mediante la desactivación de las EROS antes mencionadas. 3) Aplicación de MC de quercetina y genisteína en ChF en un modelo murino de colitis generada con DSS. A los animales bajo tratamiento se los evaluó clínicamente durante 10 días, posterior a su sacrificio se llevó a cabo el análisis histológico de colon, la evaluación de la actividad anti-inflamatoria a través del ensayo de citoquinas y quimioquinas, la determinación de la actividad de mieloperoxidasa y N-acetilglucosaminidasa como indicadores de la infiltración de neutrófilos y macrófagos, respectivamente. Finalmente, se llevó a cabo la evaluación del estrés oxidativo mediante la determinación de la actividad de superóxido dismutasa y catalasa y la presencia de malondialdehído como producto de peroxidación lipídica de membrana.Se logró producir un derivado de Ch con solubilidad a pH fisiológico mejorada y capacidad antioxidante conservada, apto para la microencapsulación por Spray-Drying de flavonoides y su aplicación específica en un modelo murino de colitis. Se obtuvieron partículas gastro-resistentes con propiedades de liberación controlada que mejoraron la biodisponibilidad de los flavonoides en intestino, específicamente en colon, y actuaron aminorando los síntomas clínicos inducidos por el consumo de DSS, atenuando la inflamación y cooperando en el restablecimiento del balance de las especies oxidantes.

Tesis para obtener el grado de Magister Scientiae en Producción Vegetal, de la Universidad Nacional de Mar del Plata, en 2019