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La fertilización nitrogenada es esencial para satisfacer la demanda global de alimentos, pero es uno de los principales causantes de contaminación de acuíferos subterráneos con nitratos a nivel mundial y nacional. El objetivo de esta tesis fue determinar los principales factores condicionantes de la distribución y lixiviación de nitratos en suelos de la Pampa Ondulada y analizar los destinos del nitrógeno (N) de los fertilizantes. Se determinó a campo el contenido de nitratos en suelos en diferentes situaciones productivas y se realizaron experimentos a campo e invernáculo con fertilizantes marcados isotópicamente (15N) para evaluar los destinos del mismo. Se utilizó el modelo NLEAP para simular la acumulación y lixiviación de nitratos en diferentes suelos. La precipitación pluvial fue el principal factor que determinó la lixiviación de nitratos en maíz, regulando la absorción de N por el cultivo y su desplazamiento vertical. La dinámica de los nitratos presentó pulsos de acumulación en el perfil o salida del mismo, cuando las precipitaciones fueron escasas o elevadas, respectivamente. La materia orgánica del suelo fue el principal destino del fertilizante ante un estrés hídrico en maíz, seguido por su acumulación en las plantas. Lo inverso ocurrió cuando no existió estrés hídrico. El N lixiviado, derivado del fertilizante aplicado en una determinada campaña agrícola fue mínimo, en relación a las pérdidas del N de fuentes preexistente en el suelo. Los Argiudoles (texturas más finas) fueron más susceptibles a sufrir pérdidas por lixiviación que los Hapludoles (texturas más gruesas). De acuerdo con el modelo utilizado, el período crítico para la ocurrencia de lixiviación de nitratos fue entre dos cultivos de verano. La inclusión de un cultivo de cobertura en dicho período redujo las pérdidas por lixiviación, incrementando la disponibilidad de N para un cultivo posterior. La retención del N del fertilizante en los residuos del cultivo de cobertura y en la materia orgánica del suelo podría atenuar la lixiviación de nitratos sólo en un corto plazo. El modelo de simulación utilizado fue apto para estimar situaciones de pérdidas de N, cuando las dosis de fertilización fueron las normales en la región.

La ribonucleasa P es la enzima responsable de madurar el término 5' de los precursores de los ácidos ribonucleicos de transferencia (ARNt). En eubacterias, consta de dos componentes, uno proteico y uno ribonucleico (Stark et al., 1978). El gen que define el componente ribonucleico de la ARNasa P de Bacillus subtilís fue clonado y su secuencia determinada. In vivo y en condiciones fisiológicas in vitro, ambos componentes son necesarios para efectuar catálisis. Sin embargo, a altas concentraciones de iones mono- y divalentes, el ARN por sí solo es capaz de procesar los pre-ARNt; (Guerrier-Takada et al., 1983); el gen clonado en un vehículo de expresión que contiene el promotor de bacteriófago T7 permite la síntesis in vitro de un ARN que retiene propiedades catalíticas. Las altas concentraciones de cationes necesarias para manifestar la actividad del ARN P cumplen la función de contrarrestar la repulsión electrostática entre el ARN enzima y el ARN sustrato, y así permitir el íntimo contacto requerido para la catálisis. Esto se ha demostrado en el análisis cinético de la reacción catalizada por el ARN P solo; a medida que aumenta la concentración de cationes, el Km de la reacción disminuye, consistente con la mayor afinidad de la enzima por su sustrato a elevada fuerza iónica; pero la reacción es muy lenta. La posibilidad que la baja velocidad de la reacción se deba a la disociación lenta del producto de la superficie de la enzima se infiere de dos hechos: primero, la enzima no parece discriminar entre precursor y producto maduro (Ki =~ Km); y segundo, el análisis de la reacción temprana evidencia un primer ciclo rápido de clivaje. La preincubación de la enzima con ARNt maduro inhibe este primer ciclo; probablemente el ARNt no se disocia rápidamente impidiendo el acceso de sustrato. Por lo tanto, in vitro el paso limitante en la reacción por el ARN P es la disociación del producto de la superficie de la enzima. La reacción catalizada por la holoenzima no presenta este comportamiento; el producto se disocia rápidamente de la enzima una vez efectuada la catálisis. La influencia de la secuencia 3' terminal CCA sobre el procesamiento del término 5' fue también investigada. Con este fin, se construyeron sustratos que la contienen o no, a partir de precursores que in vivo la contienen codificada en el gen o no. El análisis cinético de la reacción sobre estos sustratos evidencia que la secuencia CCA provee un sitio de contacto entre el sustrato y la enzima, posiblemente participando en una unión hidrógeno. El análisis filogenético hizo posible derivar un modelo de estructura secundaria para el ARN P. Este modelo se basó en la comparación de las secuencias para el ARN P en eubacterias Gram positivas y Gram negativas (purpúreas). El modelo es satisfactorio en el sentido que permite identificar un núcleo de elementos conservados, a pesar de la gran divergencia en estructura primaria. Es en este núcleo común que los elementos necesarios para el reconocimiento del sustrato y para la catálisis probablemente residan. Esta hipótesis fue evaluada experimentalmente construyendo in vitro un "minigen" que, clonado en un vehículo de expresión adecuado, permite la síntesis de un ARN que consta sólo de estos elementos conservados y cuyo tamaño es 2/3 del tamaño del ARN P in vivo. Se demostró que esta versión reducida del ARN P retiene actividad catalítica.

Esta tesis es un estudio científico-tecnológico sobre la aplicación de la liga química magnesia-fosfato a los materiales refractarios de base cordierita. Estos materiales son extensamente usados en aplicaciones de alta temperatura que requieran baja expansión térmica, buenas propiedades termomecánicas y excelente resistencia al choque térmico (por ejemplo: moblaje de hornos, quemadores de gas, soporte de elementos calefactores, partes de turbinas, bujías, soportes de catalizadores, etc.). En muchos casos la cordierita se combina con mullita para formar un material compuesto de propiedades superiores. Por lo general, la cordierita se obtiene en forma sintética por distintas vías a partir de diversas materias primas (frecuentemente por colada en moldes de yeso y posterior secado y calcinación). En la actualidad este tipo de materiales se comercializa como piezas ya conformadas, no existiendo un material de cordierita monolítico que fragüe rápidamente a temperatura ambiente, que pueda ser preparado por el usuario in situ y aplicado por diversos métodos. En este estudio se obtuvieron precursores de cordierita a partir de una mezcla de alúmina (Al2O3), microsílice (SiO2) y magnesia (MgO) que al ponerse en contacto con diversos fosfatos en solución desarrolló una serie de complejas reacciones químicas que produjo el fraguado del material a temperatura ambiente. Controlando la velocidad del proceso, el tiempo de fraguado podía variarse entre 10 minutos y 1-2 horas. Los productos de la reacción, los cuales constituían la fase ligante en el precursor endurecido, eran mezclas de fosfatos amorfos y cristalinos conteniendo magnesio, que variaban con el tiempo, con el tipo y las proporciones relativas de los componentes empleados y con las condiciones experimentales, en especial con la temperatura. Se prepararon precursores cordieríticos con distintas soluciones fosfáticas (ácido fosfórico, fosfato diácido de aluminio y fosfato diácido de amonio), con diversas relaciones magnesia/fosfato y agua/precursor y con varios retardadores. Una vez endurecidos los precursores, fueron calcinados a 1350 ºC para generar la cordierita. La caracterización de estos materiales incluyó técnicas tales como difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, análisis térmico diferencial y gravimétrico, calorimetría, tiempo de fraguado y resistencia a la compresión. A partir de la evolución de las fases con el tiempo y la temperatura, también fue propuesto un posible esquema de reacciones químicas.