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Dentro de la composición de los residuos del procesamiento de frutilla (RF) podemos encontrar diversos compuestos bioactivos, como los compuestos fenólicos. Por ello, el objetivo de este trabajo fue estudiar el impacto de distintos sistemas de extracción asistida con ultrasonido sobre el contenido de compuestos fenólicos (FT), flavonoides totales (FvT) su capacidad antioxidante (CADPPH y CAFRAP), su actividad antimicrobiana y su habilidad para inhibir la actividad de la enzima polifenol oxidasa. Se varió: el tipo de solvente [agua (100%) y etanol, metanol y acetona (80%)], la concentración de ácido fórmico [0 y 0,5%] y el número de etapas de extracción [1 y 2 etapas]. Los extractos del RF con metanol 80% acidificado en 2 etapas presentaron los mayores rendimientos para FT (15.01 mg ácido gálico equivalente/g RF). Para FvT, acetona 80% sin acidificar presentó el mejor rendimiento (1,9 mg quercetina/g RF). La CADPPH de los extractos con metanol y acetona 80% en 2 etapas con y sin ácido fueron 25% superiores a las obtenidas en los extractos con agua y etanol en esas condiciones. La CAFRAP, la extracción en 2 etapas con acetona acidificada mostró 32% más CAFRAP que con agua. Se identificaron y cuantificaron seis compuestos fenólicos. El Agrimoniin(3) fue el mayoritario en todos los extractos. El extracto de RF (0,24 mg AGE /mL) no presentó actividad antimicrobiana sobre las cepas evaluadas en la concentración ensayada. Adicionalmente, el extracto fenólico de RF (0,24 mg AGE /mL) presentó un 30% de inhibición sobre la actividad del extracto de PPO de manzana, en una inhibición del tipo “incompetitiva”. Los resultados muestran el potencial que tienen los residuos del acondicionamiento industrial de frutillas como una fuente de bajo costo de compuestos fenólicos con actividad antioxidante e inhibitoria del pardeamiento enzimático.

El objetivo general de esta tesis es el desarrollo de una técnica adaptativa para la extracción de conocimiento en grandes bases de datos. Hoy en día, la tecnología posibilita el almacenamiento de enormes volúmenes de información. Por tal motivo, resulta de interés contar con técnicas que permitan, en una primera etapa, analizar tal información y obtener conocimiento que pueda ser expresado como reglas de clasificación. Sin embargo, es de esperar que la información disponible se modifique o incremente a lo largo del tiempo y por lo tanto, en una segunda etapa, sería relevante poder adaptar el conocimiento adquirido a los cambios o variaciones que ocurran en el conjunto de datos original. El aporte de la tesis está centrado en la definición de una técnica adaptativa que permite extraer conocimiento de grandes bases de datos a partir de un modelo dinámico capaz de adaptarse a los cambios de la información, obteniendo así una técnica de minería de datos que sea capaz de generar conocimiento útil, produciendo resultados que sean de provecho al usuario final. Los resultados de esta investigación pueden aplicarse en áreas tales como análisis de suelos, análisis genético, biología, robótica, economía, medicina, detección de fallas en plantas y comunicación de sistemas móviles. En estos casos es importante la obtención de un resultado óptimo, de modo de mejorar la calidad de las decisiones que se toman a partir del procesamiento. Desde el punto de vista informático estos problemas son un desafío interesante debido al volumen y distribución de los datos a analizar (incluso su complejidad) para obtener el conocimiento buscado.

En los últimos a˜nos, la cantidad de información clínica disponible en formato digital ha crecido constantemente debido a la adopción del uso de sistemas de informática médica. En la mayoría de los casos, dicha información se encuentra representada en forma textual. La extracción de información contenida en dichos textos puede utilizarse para colaborar en tareas relacionadas con la clínica médica y para la toma de decisiones, y resulta esencial para la mejora de la atención médica. El dominio biomédico tiene vocabulario altamente especializado, local a distintos países, regiones e instituciones. Se utilizan abreviaturas ambiguas y no estándares. Por otro lado, algunos tipos de informes médicos suelen presentar faltas ortográficas y errores gramaticales. Además, la cantidad de datos anotados disponibles es escasa, debido a la dificultad de obtenerlos y a temas relacionados con la confidencialidad de la información. Esta situación dificulta el avance en el área de extracción de información. Pese a ser el segundo idioma con mayor cantidad de hablantes nativos en el mundo, poco trabajo se ha realizado hasta ahora en extracción de información de informes médicos escritos en espa˜nol. A los desafíos anteriormente descriptos se agregan la ausencia de terminologías específicas para ciertos dominios médicos y la menor disponibilidad de recursos linguísticos que los existentes para otros idiomas. En este trabajo contribuimos al dominio de la biomedicina en espa˜nol, proveyendo métodos con resultados competitivos para el desarrollo de componentes fundamentales de un proceso de extracción de información médico, específicamente para informes radiológicos. Con este fin, creamos un corpus anotado de informes radiológicos en espa˜nol para el reconocimiento de entidades, negación y especulación y extracción de relaciones. Publicamos el proceso seguido para la anotación y el esquema desarrollado. Implementamos dos algoritmos de detección de entidades nombradas con el fin de encontrar entidades anatómicas y hallazgos clínicos. El primero está basado en un diccionario especializado del dominio no disponible en espa˜nol y en el uso de reglas basadas en conocimiento morfosintáctico y está pensado para trabajar con lenguajes sin muchos recursos linguísticos. El segundo está basado en campos aleatorios condicionales y arroja mejores resultados. Adicionalmente, estudiamos e implementamos distintas soluciones para la detección de hallazgos clínicos negados. Para esto, adaptamos al espa˜nol un conocido algoritmo de detección de negaciones en textos médicos escritos en inglés y desarrollamos un método basado en reglas creadas a partir de patrones inferidos del análisis de caminos en árboles de dependencias. También adaptamos el primer método, que arrojó los mejores resultados, para la detección de negación y especulación en resúmenes de alta hospitalaria y notas de evolución clínica escritos en alemán. Consideramos que los resultados obtenidos y la publicación de criterios de anotación y evaluación contribuirán a seguir avanzando en la extracción de información de informes clínicos escritos en espa˜nol.

Esta tesis presenta una nueva técnica de Minería de Datos capaz de construir, a partir de la información disponible, un conjunto de reglas de clasificación que posea tres características fundamentales: precisión aceptable, cardinalidad baja y simplicidad en la definición de las reglas. Esto último está dado por el uso de un número reducido de atributos en la construcción del antecedente. Esta característica, sumada a la baja cardinalidad del conjunto de reglas permite distinguir patrones sumamente útiles a la hora de comprender las relaciones entre los datos. Estas cualidades hacen que el modelo obtenido posea una gran capacidad descriptiva resultando sumamente útil para la toma de decisiones. El método propuesto ha sido aplicado sobre varios conjuntos de datos, tanto de repositorio como reales, demostrando que ambas características se verifican aunque en algunos casos su precisión sea ligeramente superada por otros métodos existentes. Esto tiene que ver con la presión realizada por mantener la simplicidad del modelo no permitiendo la generación de reglas con poca cobertura.

Con el fin de determinar las características de la iridoficina, ficocoloide de la Iridea cordata, alga roja muy abundante en el litoral submarino del sur de la Patagonia, se ha obtenido dicha substancia utilizando una técnica original basada en métodos descriptos en la literatura. El trabajo consiste en una introducción bibliogáfica y en una parte experimental. En la primera se considera la ubicación de las algas en el reino vegetal, el uso de estas plantas como tales en alimentación humana y animal, en abonos, etc., y los productos de interés industrial que pueden obtenerse de las mismas, como ser iodo, bromo, potasa y ficocoloides (ácido algínico, agar, carragenina, funorina, etc.), con sus respectivas aplicaciones. Se actualizaron especialmente todos los trabajos bibliográficos sobre los usos de la carragenina (del Chondrus Crispus), de la funorina (de la Gloiopeltis furcata) y de los ficocoloides de la Gigartina decipiens e Iridophycus flaccidum, dada la semejanza de las propiedades de estas substancias con el ficocoloide de la Iridea cordata, objeto de este trabajo. Se resumieron también los estudios realizados para determinar las características físicas y la estructura molecular de la carragenina y de los ficocoloides de las irideas. El trabajo experimental se divide en dos partes. La primera consiste en una serie de determinaciones analíticas sobre el alga, en una puesta a punto de una técnica de extracción con la justificación de cada paso, y en la extracción de la carragenina del Chondrus Crispus de Irlanda en exactamente las mismas condiciones, con el fin de poder comparar un ficocoloide desconocido con uno conocido. Se aclara que la carragenina así obtenida difiere en sus propiedades de la descripto por otros autores, que habían utilizado técnicas de extracción diferentes a la del presente trabajo. La segunda parte consiste en la comparación entre lo que se dió en llamar "iridoficina extracto standard" y "carragenina extracto standard". De las características y propiedades químicas de ambos ficocoloides se deduce un comportamiento similar, mientras que no ocurre lo mismo con las propiedades físicas, ya que a igualdad de concentración de sus soluciones acuosas, la primera tiene una viscosidad notablemente superior a la segunda. Hay 47 citas bibliográficas.

Se estudió la extracción del ficocoloide de la Iridea laminaroides originaria de la Patagonia (Puerto Deseado). La muestra de algas fué lavada, secada a 40-45°C y molida. Se analizó someramente el alga, obteniéndose: Humedad: (por secado al vacío) 7,55 % Cenizas: (calcinando a 55°C) 21,5 % Sulfato en cenizas: (según Scott) 53,4 % Sulfato total: (hidrolizando con ClH al 5%) 23,5 % Sacarificables como glucosa: (según Shäffer-Somogy) 45,0 % Fibra cruda: (técnica AOAC) 4,3 % Nitrógeno: (por Kjeldahl) 2,1 % Se investigó la influencia de la temperatura sobre el rendimiento de las extracciones, hallando que tanto la viscosidad de los extractos como la concentración del ficocoloide (iridoficina) crecía con la temperatura. Por determinación con bencidina, se extraen de 100 g. de alga a: 100 80 70 60° C de temperatura 76,8 72,5 72,0 70,6 g. de iridoficina, siendo la viscos. 19,2 18,7 17,5 15,8 centipoises, a 25° en ClNa al 0,2 %. Las determinaciones indican que en el caso de la iridoficina la desnaturalización del ficocoloide con la temperatura es poco pronunciada, mucho menos que en el caso de la Iridea cordata. Se consideró que a 100° se podía extraer el ficocoloide en buenas condiciones. Se procedió a extraer el ficocoloide tratando el alga con ClNa al 0,2 % a 100°C durante una hora, filtrando y concentrando luego los filtrados. Se precipitó la iridoficina con el doble volumen de alcohol isopropílico. Se tuvo un rendimiento del 55%. Se efectuaron algunas determinaciones sobre el iridoficina, con los siguientes resultados referidos al producto seco. Cenizas: 21,3 % Sodio en cenizas: 25,8 % Calcio en cenizas: 6,5 % Sulfato en cenizas: 54,5 % Sulfato total: 26,4 % Sacarificables: 51,6 % Nitrógeno: 0,3 % Humedad: 7,2 % Se hicieron algunas reacciones de identificación para gomas y filicocoides, para caracterizar la iridoficina. Se estudió la determinación de la iridoficina, aplicando la técnica de precipitación con clorhidrato de bencidina, valorando el precipitado con NaOH N/10. Se determinó que un ml. de NaOH N/10 equivalía a 0,0336 g de iridoficina precipitados con clorhidrato de bencidina al 0,4 % a pH 4,4. Se construyó un gráfico de las viscosidades en función de la concentración, para soluciones de ClNa al 0.2 %, a 25°C en base de los resultados de 2,62 5,42 29,9 101,9 centipois para concentraciones de 0,1 0,2 0,5 0,15 g %. Este gráfico fué empleado para valorar iridoficina en soluciones. Los resultados confirman la diferencia entre los extractos de las Irideas cordata y laminaroides, reivindicándose la denominación de iridoficina para el ficocoloide de la Iridea laminaroides.

1° Etapa Se analizó el contenido de ácido clorogénico (ACG) en muestras de yerba mate (Ilex paraguariensis) obtenidas de dos plantas de procesamiento ubicadas al Sur de la provincia de Misiones-Argentina, a lo largo de las diferentes etapas de procesamiento y en dos épocas del año. El contenido total de ACG (expresado en base seca) varió desde 4,58 ± 0,04 a 8,08 ± 0,10 g ACG/100 g hojas, y de 3,16 ± 0,06 a 7,89 ± 0,53 g ACG/100 g palos, a lo largo de las diferentes etapas de industrialización. El contenido de ACG decreció a lo largo de las diferentes etapas de industrialización. El análisis cuantitativo-comparativo indicó que el mayor contenido de ACG fue encontrado en las muestras de yerba mate recién cosechada: hoja y palo verde. No hubo diferencias significativas (p < 0,05) en el contenido de ACG entre estas muestras. El contenido de ACG al inicio de la época de zafra fue sustancialmente mayor al obtenido al final de la época de zafra, tanto para las hojas como para los palos verdes. Se evaluó el método de extracción acuosa sólido-líquido más adecuado, para obtener un extracto rico en ACG, a partir de muestras de palo verde de yerba mate (PVYM), material vegetal previamente seleccionado debido a su elevado contenido en ACG. La relación sólido/líquido (S/L) óptima fue de 1:20 (p/v), a mayor relación disminuyó la extracción de ACG debido a la saturación del extracto. El ACG extraído en las dos primeras etapas de extracción representó el 98,5 % del contenido total de ACG de las tres etapas. A partir de la relación S/L óptima se evaluó la cinética de extracción a 80 °C para los dos tamaños de partículas. El tiempo de extracción tuvo influencia significativa únicamente para las partículas de mayor tamaño (1 × 5 mm < tamaño de partícula < 2,5 × 5 mm), mientras que la mayor concentración de ACG (1,05 g ACG/l) fue extraída con partículas de menor tamaño (Ø partícula < 500 µm), siendo en este caso el proceso de extracción prácticamente instantáneo. Se realizó un estudio cinético con las partículas de mayor tamaño, el mismo indicó que la extracción de ACG aumentó con el tiempo de extracción hasta los 30 min para todas las temperaturas evaluadas. Así mismo la extracción de ACG aumentó con la temperatura de extracción hasta los 80 °C; sin embargo, un incremento adicional de la temperatura (100 °C) condujo a una disminución de la extracción. La cinética de extracción acuosa de ACG se ajustó adecuadamente dos modelos matemáticos (R2 > 0,90) y los resultados obtenidos con el diseño de superficie de respuesta indicaron que los valores óptimos para tiempo y temperatura de extracción fueron 25-30 min y 80-90 °C, respectivamente, alcanzando en este caso una concentración de ACG de 0,43 g ACG/l. 2° Etapa Se analizó la producción de la enzima clorogenato hidrolasa (EC 3.1.1.42, CHasa) por varias cepas fúngicas utilizando materiales derivados del procesamiento de la yerba mate como inductores de la actividad enzimática. Todas las cepas fúngicas ensayadas presentaron actividad CHasa. Sin embargo, la CHasa fue altamente inducida en los micelios de Aspergillus niger AKU 3302, observándose las manchas más intensas de ácido cafeico en el TLC con las concomitantes reducciones en ACG, y el valor de actividad más elevado (6,49 UE/ml). Todas las muestras de yerba mate produjeron actividad CHasa, pero el extracto concentrado de yerba mate (EYM) fue seleccionado como el inductor más conveniente. El diseño experimental reveló que la producción óptima de CHasa (≈ 12 UE/ml) se alcanza a largos tiempos de inducción (≥ 25 h) y bajas concentraciones de inductor (0,1-0,2 % p/v, en base seca). Se realizó la producción de CHasa de A. niger AKU 3302 en medio Czapek líquido modificado, a escala frascos agitados (180 rpm) y a 30 °C, al cual se le adicionó un EYM al final de la etapa exponencial de crecimiento. En el extracto enzimático no se detectó actividad polifenoloxidasa. La CHasa presentó mayor actividad a pHs ligeramente neutros y fue estable en un rango de pH entre 2,0 a 9,0 y hasta 50 °C. El diseño experimental reveló que la actividad CHasa óptima se alcanza a una temperatura de 45 °C. Los valores de Km para la CHasa estimados a partir de la gráfica de Lineweaver-Burk y la gráfica de Eadie-Hofstee fueron de 0,257 y 0,229 g/l, respectivamente. Mientras que los valores de Vmáx obtenidos con cada gráfica fueron de 1,996 y 1,901 µmol/l.min, respectivamente. El coeficiente de temperatura fue de 1,5 y la energía de activación (Ea) de 6,38 kcal/mol. Se demostró la capacidad de la CHasa para hidrolizar el ACG contenido en sustratos naturales como el EYM. Se preparó un micelio no viable de A. niger AKU 3302 con actividad CHasa naturalmente inmovilizada (CHasaNI). La relación óptima entre inactivación térmica del micelio y elevada actividad CHasa fue observada luego de un tratamiento térmico a 55 °C por 60 min, reteniendo bajo estas condiciones cerca del 90 % de la actividad inicial. Se determinaron las condiciones óptimas de operación de la CHasaNI, así como sus parámetros cinéticos y termodinámicos a fin de establecer las condiciones apropiadas para su utilización en la hidrólisis del ACG presente en sustratos naturales. Las condiciones óptimas de operación para la CHasaNI naturalmente fueron: 50 ºC, pH 6,5 y una velocidad de agitación de 100 golpes/min. Los valores de Km para la enzima CHasaNI estimados a partir de la gráfica de Lineweaver-Burk y la gráfica de Eadie-Hofstee fueron de 0,48 y 0,50 g/l, respectivamente. Mientras que los valores de Vmáx obtenidos con cada gráfica fueron de 4,149 y 4,414 µmol/l.min, respectivamente. CHasaNI fue estable en un rango de pH entre 2,0 – 9,0 y hasta 50 °C durante 8 h. Los cationes que produjeron una disminución de la actividad CHasa fueron Fe+3 y Zn+2. Los resultados obtenidos demuestran la aplicación potencial de los pellets del micelio de A. niger AKU 3302 como un biocatalizador naturalmente inmovilizado con actividad CHasa. Las propiedades y la estabilidad de la enzima exhibieron características interesantes que pueden ser adecuadas para su aplicación futura en la bioconversión del ACG. Además, la alta estabilidad operacional de la CHasa naturalmente inmovilizada propicia su aplicabilidad para la hidrólisis continua de este sustrato presente en extractos naturales. 3° Etapa La obtención de un extracto acuoso con elevado contenido de ACG a partir de los palos de yerba mate (1° Etapa) y la utilización de la CHasaNI como biocatalizador enzimático capaz de hidrolizar el ACG en AC y AQ (2° Etapa), constituyen la fuente y el proceso necesarios para la obtención de los metabolitos de interés, respectivamente. Con el fin de desarrollar una producción más práctica de estos metabolitos, se propuso la utilización de un biorreactor del tipo lecho empaquetado conteniendo la CHasaNI como relleno del biorreactor a través del cual se hizo circular en forma ascendente una solución de PVYM. El ACG inicialmente presente en el extracto de PVYM fue completamente convertido en AC y AQ al circular a través de un biorreactor de lecho empaquetado, alcanzándose rendimientos del 100 % de conversión al trabajar a un caudal de 13,6 ml/h. Se confirmó la eficacia de la CHasaNI como biocatalizador inmovilizado estable con actividad CHasa, y su estabilidad para usos repetidos durante varias veces (~ 12 h) sin pérdida apreciable de la actividad catalítica. Se alcanzaron conversiones de AC y AQ mayores al 100%, lo cual se podría deber a que tanto el AC como el AQ fueron liberados a partir de otros ésteres diferentes al ACG por la acción de otras esterasas intracelulares (además de CHasa). Se confirmó la eficacia de la inactivación térmica del micelio de A. niger AKU 3302 ya que no se observó formación de gas (CO2) por respiración al hacer circular una solución de ACG a través del biorreactor de lecho empaquetado.

Tesis (DCI)--FCEFN-UNC, 2010

Fil:Gianella, Aldo Mario. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Objetivos • Extraer sustancias húmicas de vermicompost y caracterizarlas. • Investigar la capacidad de generar especies reactivas por fotosensibilización. • Estudiar la reactividad de las sustancias húmicas con radicales inorgánicos oxidantes. • Investigar la degradación de contaminantes por métodos fotoquímicos y sensibilizados por sustancias húmicas. • Plantear los mecanismos de reacción involucrados en los dos objetivos anteriores. • Estudiar el rol de las sustancias húmicas y su fotodegradación en el desarrollo de microorganismos aislados del medio ambiente.