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Actualmente la agricultura es considerada un eje central del conocimiento botánico tradicional (CBT) el cual está relacionado a la estructura social de una comunidad y a los factores ambientales presentes en una región. Entre las características que distinguen el CBT se encuentra su relación directa con el medio natural, en donde se ponen en práctica, entre otras cosas, criterios de selección y toma de decisiones, factores culturales y simbólicos que permiten definir a una población como particular y distinta de otra. Esta tesis plantea el caso de frutales introducidos como los “duraznos” -Prunus persica (L.) Batsch-, cultivo que actualmente- y desde el período colonial- forma parte del paisaje biocultural de la Quebrada de Humahuaca, no sólo como elementos conspicuos sino también como parte de los sistemas tradicionales de manejo, selección, clasificación y apropiación que se visualizan a través de términos tales como “duraznos de la Quebrada”. El objetivo principal de esta tesis fue identificar y analizar, desde un abordaje etnobotánico, la diversidad de variedades frutales del género Prunus y las pautas culturales asociadas a la selección y manejo de dichas variedades locales. Además, siguiendo un abordaje etnohistórico, se buscó contextualizar la dinámica cultural relacionada con su introducción, incorporación y apropiación a un paisaje que es resultado de más de 400 años de interacción entre los saberes y recursos locales y foráneos. De ello se desprende que la metodología utilizada fue interdisciplinaria. A través de la búsqueda bibliográfica en literatura histórica y arqueológica se identificaron las introducciones tempranas, rutas de ingreso e incorporación al sistema agrícola local. Para el relevamiento de la diversidad de “duraznos”, así como prácticas actuales de manejo se utilizó la metodología etnobotánica cualitativa, con estrategias de observación y entrevista, así como caminatas y mapeo de los espacios productivos en compañía de los pobladores. Con el fin de identificar las variedades y detectar las diferencias morfológicas resultantes de los procesos de selección cultural se utilizó la metodología botánica, con observaciones exo y endomorfológicas y aplicación de estudios micrográficos. En un primer momento estos elementos foráneos ingresaron en el NOA de manera forzada, favorecidos por las condiciones ambientales que la definen y con el deseo de los europeos de recrear lo que ocurría en los terrenos de cultivo al sur de España. Entender el contexto histórico local en el que se desarrolló el ingreso, instauración, manipulación y el cultivo efectivo de los “duraznos”- y de otras especies introducidas y de importancia como es el “trigo”- resultó una instancia que permitió reconstruir el camino que recorrió este cultivo hasta su incorporación como parte de los espacios agrícolas junto a cultivos de origen americano. El análisis de las distintas fuentes históricas permite postular que los “duraznos” ingresaron a Jujuy a la zona de los valles secos en el período colonial, desde rutas provenientes del Perú. Las características ambientales y culturales de la zona en estudio permitieron el establecimiento y mantenimiento de este cultivo, a saber el ciclo agrícola prehispánico coincidente con la poda y cosecha de “duraznos”, así como las actividades de labranza y regadío con una red de acequias que permitió el aporte hídrico indispensable. Esto se refleja en la existencia de una diversidad –conformada por un conjunto de 9 etnovariedades que son diferenciadas de los “duraznos” comerciales a nivel local y regional-. Estas etnovariedades se diferencian entre sí fundamentalmente por el carácter de adherencia del endocarpo y pilosidad del epicarpo. Asimismo las distintas variedades presentan usos específicos tales como consumo directo, elaboración de dulces y conservas o deshidratado. Por otra parte, estas variedades se diferencian de las variedades comerciales por su menor tamaño y sabor más dulce. La identificación y comprensión de las estrategias de gestión in situ mencionadas – las que apuntaron a promover su permanencia y estabilización en el tiempo como alternativa alimenticia que otorgó y sigue otorgando a las comunidades rurales parte de su autonomía nutricional-, permite plantear que este elenco de etnovariedades con particularidades propias y usos definidos no son sólo es el resultado de prácticas de cultivo sino también de aspectos históricos locales, donde procesos de selección de variedades (fenotipos), establecidos desde pautas culturales y que opera como mecanismo domesticador, fueron guiados por las preferencias en el consumo y, hoy en día, por alguna instancia de comercialización, lo que puede ser tomado como un ejemplo de la conformación de un paisaje cultural. Desde una primera instancia y a lo largo de esta tesis –con el desarrollo de cada capítulo- se intenta revelar el sentido de identidad que tiene el cultivo de “durazno” para los pobladores de Juella, alternativa que aporta a la consolidación de su propio sistema productivo (donde se conjuga praxis, corpus, transmisión e innovación) en un patrimonio local. En este sentido, el término “duraznos de la Quebrada” constituye un rótulo que los define hacia el interior de la comunidad y también hacia el exterior. En ese rótulo están contenido las características seleccionadas y/o mantenidas por los lugareños a través de siglos de interacción, y que han resistido el ingreso de otras variedades.

Esta tesis es la primera investigación a escala sobre los niveles de actividad de glicosidasas de pared celular en respuesta a una variedad de reguladores del crecimiento vegetal y de azúcares, y a concentraciones variables de sacarosa en cultivos de callos de frutos. Se detectaron actividades α-L-arabinofuranosidasa, α- y β-D-galactosidasa, α- y β-D-xilosidasa, y β-D-glucosidasa en las fracciones extraídas de cultivos de callos de manzana (Malus × domestica) con agua y con una solución reguladora con alta concentración salina. Las enzimas de la fracción liberada con NaCl están muy probablemente asociadas con la pared celular. La actividad resultó modulada diferentemente por doce reguladores del crecimiento vegetal (ácido indol-3-acético, ácido 1-naftalenacético, ácido indol-3-butírico, picloram, ácido 2,4-diclorofenoxiacético, cinetina, zeatina, N6-(2-isopentenil) adenina, 6-bencilaminopurina, tidiazurón, ácido abscísico, y ácido giberélico) adicionados a callos que habían perdido sus requerimientos por reguladores del crecimiento vegetal específicos (fenómeno de habituación). La presencia y concentración de sacarosa también moduló de diferentes maneras y en distinto grado la actividad de las seis glicósido hidrolasas vegetales extraídas de cultivos de callos de manzana, tanto de la fracción soluble en agua como de la fracción liberada con NaCl. La actividad β-D-glucosidasa se incrementó ante la carencia de sacarosa y la adición de sacarosa disminuyó esa actividad en ambas fracciones, en un medio basal de Murashige y Skoog sin (MS) o con (MC) reguladores del crecimiento vegetal. Las actividades α-L-arabinofuranosidasa, β-D-galactosidasa y β-D-xilosidasa de la fracción soluble en solución salina alcanzaron su nivel máximo cuando se adicionó sacarosa 0,045 M al medio MS, declinando a concentraciones mayores de sacarosa. La actividad α-D-galactosidasa y α-D-xilosidasa alcanzó el máximo nivel cuando se aplicó sacarosa 0,045 M y no disminuyó significativamente en callos suplementados con sacarosa 0,09 M. Cuando se analizaron los efectos de la presencia o ausencia de reguladores del crecimiento vegetal, las actividades β-D-glucosidasa, α-D-galactosidasa, β-D-galactosidasa, α-D-xilosidasa y β-D-xilosidasa de la fracción soluble en solución salina resultó ser más elevada en MS que en MC. La β-D-glucosidasa puede estar asociada positivamente con ciertas condiciones de estrés tales como la presencia de picloram, la ausencia de otros reguladores del crecimiento vegetal, o la carencia de ciertos azúcares (siendo una excepción el manitol, considerado inerte desde un punto de vista metabólico), indicando que las paredes celulares probablemente funcionen como un reservorio adicional de compuestos carbonados que provee hidratos de carbono bajo situaciones críticas. Para determinar si los efectos del azúcar son específicos de la sacarosa, se evaluaron otros azúcares (glucosa, fructosa, galactosa, maltosa, lactosa, rafinosa, sorbitol y manitol) con o sin el suplemento de reguladores del crecimiento vegetal. En general, los azúcares-alcohol (manitol, sorbitol) y algunos monosacáridos (fructosa y glucosa en particular) fueron mejores inductores de las actividades α-L-arabinofuranosidasa, β-D-galactosidasa y β-D-xilosidasa provenientes de la fracción salina, que los disacáridos (sacarosa, maltosa y lactosa) o que el trisacárido rafinosa. Esta tendencia no se extendió a todas las glicósido hidrolasas evaluadas dado que los callos suplementados con sacarosa mostraron en los extractos salinos una actividad α-D-galactosidasa más elevada que los suplementados con glucosa, galactosa, sorbitol o manitol. Estos resultados muestran que los azúcares suplementados como fuentes de carbono a los cultivos de tejido de callos también pueden modular la actividad de glicósido hidrolasas de pared celular. La modulación es diferente para cada glicosidasa, específica del azúcar y, al menos en el caso de la sacarosa, dependiente de la concentración. Los resultados también sugieren la existencia de interacciones regulatorias entre los reguladores del crecimiento vegetal y los azúcares como parte de una red intrincada de detección y señalización. La combinación de reguladores del crecimiento vegetal, el tipo y la concentración de azúcares deberían tenerse en consideración para maximizar la actividad de las glicósido hidrolasas para estudios enzimáticos adicionales. Las funciones estructurales de las paredes celulares no permiten por lo general variaciones pronunciadas del contenido total de pectinas y glicanos de matriz. Sin embargo, esta tesis provee evidencia de que la adición de diferentes reguladores del crecimiento vegetal puede determinar el metabolismo de la pared celular en cultivos de tejidos de callos. Cambios significativos en la composición de la pared celular tuvieron lugar en presencia de tres reguladores del crecimiento vegetal diferentes: picloram, ácido abscísico y ácido giberélico. Los cambios incluyeron alteraciones en el contenido de ácidos urónicos y de azúcares neutros totales, como también en los espectros de monosacáridos y en la relación arabinosa/galactosa. Asimismo, resultaron modificados significativamente los patrones de distribución del tamaño de los polímeros pécticos y hemicelulósicos. Estos estudios probablemente permitan nuevas oportunidades para definir medios de cultivo „hechos a medida‟ con fines específicos, dado que los niveles de reguladores del crecimiento vegetal son capaces de modificar la configuración de los polisacáridos de la pared celular en la biomasa vegetal generada de novo.

El objetivo del presente trabajo fue desarrollar una tecnología nacional de producción de un insecticida biológico a base de Bacillus thuringiensis variedad kurstaki. Para alcanzar tal objetivo se debieron cumplimentar etapas parciales: a) Seleccionar condiciones de aireación adecuadas a nivel de erlenmeyers agitados que aseguraran una alta tasa de esporulación y formación de cristales. b) Estudiar las necesidades nutricionales del microorganismo para definir la composición de un medio de cultivo adecuado para su desarrollo. c) Poner a punto un ensayo biológico y un método inmunoelectroforético para el dosaje de la actividad tóxica de los preparados. d) Estudiar en escala de tanques agitados a nivel de laboratorio, diferentes sistemas de producción (cultivo discontinuo y discontinuo alimentado) con medios con alta concentración de nutrientes para alcanzar elevadas productividades.

En este trabajo se presenta una propuesta de intervención con el propósito de incorporar el uso de TIC, modalidad aula aumentada, en la cátedra de Micología de la Carrera de Bioquímica. El proyecto a desarrollar tiene como destinatarios a los alumnos de quinto año de la Carrera de Licenciatura en Ciencias Bioquímicas de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP, y para aquellos alumnos de la carrera de Farmacia de la misma institución, Plan 2010, que elijan como optativa dicha asignatura.

Los microorganismos sintetizan numerosas enzimas que cumplen sus funciones en los procesos de crecimiento, metabolismo y autolisis de la célula. Un variado número de ellas, tanto de naturaleza intracelular como extracelular ha encontrado un importante campo de aplicación en diversos procesos industriales, en la medicina, en la analítica química y en la investigación bioquímica. Dentro de este grupo heterogéneo se encuentra la enzima cuya producción es objeto de estudio en el presente trabajo y que comúnmente se denomina glucosa oxidasa (GOD). El interés por la misma surge fundamentalmente de sus múltiples aplicaciones en la tecnología de alimentos, como así también a su difundido empleo como reactivo específico para la determinación de glucosa, aspecto este de relevancia en el diagnóstico clínico. El método de producción de la glucosa oxidasa lo constituye la clásica fermentación en cultivo sumergido y es llevado a cabo con el empleo de hongos filamentosos. Como todo proceso de interés comercial su tecnología de obtención se encuentra patentada o bien es un secreto de las firmas productoras. Esto motiva que la información bibliográfica accesible, si bien orientativa, solo permite disponer de un conocimiento parcial sobre la elaboración del preparado enzimático. Teniendo en cuenta este contexto y la falta de antecedentes sobre el tema en nuestro país, se consideró de interés la realización del presente trabajo cuya finalidad es contribuir al conocimiento del proceso fermentativo como un aporte para el desarrollo de una tecnología nacional de producción de la enzima.

El manitol es un poliol con múltiples aplicaciones industriales siendo utilizado principalmente como edulcorante de bajas calorías en la industria alimenticia siendo aplicable en alimentos dietéticos y aptos para diabéticos. La producción industrial de manitol se lleva a cabo por reducción catalítica de mezclas de glucosa/fructosa a altas temperaturas y presiones. Este proceso es costoso y poco eficiente obteniéndose manitol junto con sorbitol en la mezcla final. Estas limitaciones alentaron el estudio de la producción biotecnológica de manitol mediante fermentaciones. Algunas BL heterofermentativas como Lactobacillus reuteri pueden utilizar fructosa como aceptor alternativo de electrones y producir manitol por acción de la enzima manitol 2-deshidrogenasa (MDH). En esta Tesis doctoral se utilizó la cepa L. reuteri CRL 1101 para la optimización de la producción de manitol. Se evaluó: tipo y concentración de la fuente de carbono (fructosa, glucosa/fructosa y melaza de caña de azúcar; 3,0-10,0%, p/v), temperatura (30 y 37 °C) y tiempo de fermentación (hasta 72 h), efecto de la agitación de los cultivos (100 rpm), y fase de crecimiento del microorganismo (lag, logarítmica y estacionaria). La melaza de caña de azúcar ―subproducto de la industria azucarera local― resultó un sustrato adecuado para la producción de manitol por L. reuteri CRL 1101. Se formuló un medio de cultivo minimizado (MLC)conteniendo melaza, extracto de levadura y extracto de carne evaluándose posteriormente el efecto de la biomasa inicial y del pH del cultivo en este medio. Esta cepa produjo 228 ± 6 mM (42 ± 1 g/L) de manitol en condiciones de cultivo optimizadas: medio MLC, agitación (100 rpm), inóculo= 0,001 g/L, pH 5,0, 37 °C y 24 h de incubación. Esta es la máxima producción de manitol informada a la fecha usando una cepa salvaje de L. reuteri. También, se realizaron estudios moleculares sobre la producción de manitol usando un medio químicamente definido bajo condiciones de producción de manitol (presencia de fructosa) vs no producción (ausencia de fructosa). Se evaluó actividad MDH, la expresión del gen mdh ―que codifica para esa enzima― mediante qPCR y la expresión diferencial de proteínas intracelulares mediante estudios proteómicos. La enzima MDH mostró niveles basales de actividad (~0,5 U/mg prot) en ausencia de fructosa. Esta actividad fue fuertemente inducida por fructosa a las 8 h de incubación, observándose un incremento de 6 veces (3,0 ± 0,2 U/mg prot) respecto al control. El gen mdh se expresa de manera constitutiva en ausencia de fructosa aunque la presencia de este azúcar regula positivamente su expresión aumentando 42 veces en fase logarítmica. La correlación entre la expresión del gen mdh y la actividad MDH encontrada sugiere que la regulación de la expresión génica ocurre a nivel transcripcional. Durante la fase logarítmica, en ambas condiciones se expresan enzimas que participan en el metabolismo de azúcares, transcripción, traducción y metabolismo de nucleótidos. En condiciones de producción de manitol se sobre-expresan proteínas que participan del catabolismo de azúcares por la vía EMP, demostrando que L. reuteri CRL 1101 posee los genes para metabolizar azúcares por ambas vías.

El poli-3-hidroxibutirato (PHB) es un poliéster de origen bacteriano obtenido bajo condiciones de estrés nutricional en el medio de cultivo. Se acumula en el citoplasma dentro de gránulos y representa para el microorganismo una reserva de carbono y poder reductor. El PHB es un polímero biodegradable, biocompatible, de regular cristalinidad y moderada resistencia mecánica, utilizable en varias aplicaciones una vez procesado, como por ejemplo en la fabricación de envases plásticos completamente biodegradables. Al obtenerse además a partir de fuentes de carbono naturales renovables, representa un material promisorio para reemplazar a los plásticos sintéticos en algunas áreas. En este Trabajo se optimizó en primer lugar un medio de cultivo para la obtención de PHB a partir de una cepa de Azotobacter chroococcum aislada de una muestra de suelo, para luego estudiar el efecto de distintas condiciones y sistemas de cultivo sobre el contenido de biomasa celular y PHB. Se estableció el efecto de la tasa de aireación y de la relación carbono/nitrógeno bajo cultivo en fermentador sobre el contenido de biomasa, PHB, rendimientos de biomasa y PHB a partir de la glucosa consumida, velocidad especifica de crecimiento y de formación de PHB. Un modelo para la obtención del rendimiento real de PHB que utiliza los datos experimentales del contenido de PHB, rendimiento de biomasa y el valor del rendimiento teórico fue aplicado a los resultados obtenidos. Por último, para contribuir al conocimiento de un área poco investigada en Azotobacter sp., se estudió el efecto de las condiciones fermentativas sobre las propiedades fisicoquimicas del PHB obtenido (cristalinidad, resistencia mecánica, estabilidad térmica y especialmente sobre el peso molecular relativo, factor que afecta en mayor medida al PHB en cuanto a su utilización). Tres potenciales aplicaciones del PHB fueron desarrolladas: i) como película de soporte para el cultivo de epidermis, ii) como película para el peleteado de semillas de alfalfa utilizadas como inoculante y iii) como matriz para el microencapsulamiento de enzima celulasa para su uso como aditivo en ensilado de pasturas.

Fil:Bonetto, Carlos A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.