INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE DESARROLLO DE PRODUCTOS BIOTICOS MAESTRÍA EN CIENCIAS EN DESARROLLO DE PRODUCTOS BIÓTICOS

Presentación Trabajos de Seminario I 2014

Lugar: Auditorio Martín de la Cruz, CEPROBI.

Coordinadores: Drs. Pablo Emilio Vanegas Espinoza, Mario Rodríguez Monroy

Considerando que el objetivo de la materia de Seminario I es:

El alumno desarrollará habilidades para proponer protocolos de investigación científica y su presentación oral y escrita, aplicando las herramientas didácticas necesarias. Además realizará búsquedas, análisis y gestión de información bibliográfica y demostrará congruencia entre los antecedentes, objetivos, hipótesis y planteamiento experimental.

A continuación se presentan las propuestas elaborados por los alumnos. El contenido de los resúmenes es responsabilidad de los autores.

CALENDARIO DE PRESENTACIONES Miércoles 3 de Diciembre Hora 15:00 15:25

Respuesta androgénica de plantas F1 de jitomate provenientes de la cruza Hawaii 7996 X Ramses F1 Christian Marely Rodríguez Salazar, Iván Sequera Grappin

15:25 15:50

Estudio de las condiciones de el aboración de leche de a lpiste Phalaris canariensis para aumentar su actividad lipásica y determinar sus propiedades nutricionales Idanelly Celeste Figueroa Arriaga, Héctor Rubén Robles Jimarez

15:50 16:15

Análisis de la expresión génica y acumulación de flavonoides en cultivos de brotes in vitro de Cuphea aequipetala elicitados con quitosano Rafael Garibay Castro y Jimmy Hernández Gómez

16:15 16:40

Estudio del proceso de b iodegradación de p elículas de al midón de m aíz (Zea mays) con actividad antimicrobiana Figueroa Rodríguez Michelle y Salgado Barrios Daniel

16:40 17:05

Elaboración, caracterización fisicoquímica, microbiológica y sensorial de una barra integral adicionada con semilla de chía (Salvia hispanica L.) Nayeli Astilleros Rosas, Fernando Pérez Barcena

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE DESARROLLO DE PRODUCTOS BIOTICOS MAESTRÍA EN CIENCIAS EN DESARROLLO DE PRODUCTOS BIÓTICOS

Jueves 4 de Diciembre

11:00 11:25

Caracterización fisicoquímica de s ubproductos de bagazo de Agave tequilana Weber obtenidos por un proceso de organosolv con microondas Yuliana Rosas Hernández, Saúl Álvarez Medina

11:25 11:50

Elaboración de biopelículas de almidón de plátano y quitosano adicionadas con extracto de Juliana adstringens y Matricaria chamomilla y evaluación en cultivos de bacterias periodontopatógenas Benítez Estrada Abigail, Ortega Hernández Javier

11:50 12:15

Efecto antiulcerogénico del compuesto canferol 3-O-D-soforósido aislado de la flor de Malvaviscus arboreous, en ratas macho Sprague-Dawley Daniela Judith Villamarín Gallegos, Yrvinn Campos Vidal

12:15 12:40

Evaluación de las propiedades fisicoquímicas y sensoriales de pan elaborado con jarabe de agave Albavera Arce Sandra, González Alarcón José Luis

12:40 13:05

Evaluación de la actividad antimicrobiana de una sutura elaborada de seda de araña Nephila clavipes en heridas cutáneas Enriqueta Galindo Gómez, Adrián Delgado Hernández

Respuesta androgénica de plantas F1 de jitomate provenientes de la cruza Hawaii

7996XRamses F1

Christian Marely Rodriguez Salazar, Ivan Sequera Grappin

El jitomate es la segunda hortaliza con mayor producción a nivel mundial, en México el cultivo

ocupa la décimo quinta posición, y en Morelos la segunda [1] [2]. Sin embargo el rendimiento del

cultivo se ve afectado por diversas enfermedades como la marchitez bacteriana causada por

Ralstoniasolanacearum la cual provoca generalmente la pérdida total de los cultivos infectados

[3], generando la necesidad de cultivares resistentes como alternativa contra esta enfermedad. La

combinación del mejoramiento vegetal clásico con el cultivo de células y tejidos vegetales logra

reducir los tiempos de liberación de variedades [4]. En el presente trabajo se pretende transferir

genes de resistencia a la marchitez bacteriana presentes en el cultivar Hawaii 7996 (H7996) [5] al

cultivar Mexicano Ramses F1 (RF1) realizando una cruza. Además se pretende evaluar la

respuesta androgénica de las filiales generadas en el cruzamiento mediante el cultivo de anteras.

La metodología que se pretende utilizar iniciara con la germinación de las semillas de ambos

cultivares, posteriormente antes de la etapa de floración deberán ser cortados los estambres a las

plantas RF1 para evitar una autopolinización. Una vez que las flores hayan abierto se procederá a

transferir el polen de H7996 a RF1, las semillas generadas serán colectadas y posteriormente

germinadas. La colecta de las anteras se realizara los primeros 10 días de floración antes de las 10

a.m. [6], se someterán a un pretratamiento frío de 48 horas a 4°C y se sembraran en 2 medios de

cultivo para inducción de callo el MS [7] y C [6], ambos serán suplementados con dos tipos de

fuente de carbono diferente (maltosa y sacarosa) [6]. Se evaluara el porcentaje de inducción de

callo a los 30 y 60 días post siembra. Los callos generados serán transferidos al medio de

regeneración MS. Las plantas regeneradas se aclimatizarán y sembraran en un invernadero.

Referencias

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Estudio de las condiciones de elaboración de leche de alpiste Phalariscanariensis para

aumentar su actividad lipásica y determinar sus propiedades nutricionales

Idanelly Celeste Figueroa Arriaga, Héctor Rubén Robles Jimarez

La leche es una solución acuosa de lactosa que contiene compuestos inorgánicos, sales orgánicas

y numerosos compuestos minerales a nivel de trazas[1]; es uno de los alimentos más consumidos

debido a su alto valor nutritivo[2]; sin embargo la leche de origen animal suele tener un alto

contenido de lípidos y de lactosa que puede presentar un problema a personas intolerantes a este

carbohidrato. La leche de origen vegetal eselaborada a base de agua e ingredientes vegetalespor

lo que no contiene lactosa ni colesterol, tiene un alto contenido de proteínas y sus componentes

son fáciles de asimilar y digerir[3]. Uno de los ingredientes con el cual se puede elaborar leche de

origen vegetal es el alpiste(Phalariscanariensis); el alpiste contiene un 18% de proteína y 8.7%

de lípidos insaturados[4]; la leche de alpiste contiene actividad lipásica[5] y un alto contenido de

nutrientes por lo que puede ser una alternativa para las personas intolerantes a la lactosa o que se

encuentran en un régimen alimenticio hipocalórico. Las lipasas son carboxilesterasas que

catalizan la hidrólisis de triacilgliceroles que contienen ácidos grasosesterificados de 10 átomos

de carbono o más[6].En el presente trabajo se determinar las condiciones para la obtención de

una mayor actividad lipásica así como cuantificar su contenido nutricional.; se realizaran pruebas

evaluando diferentes tiempos de reposo así como también la temperatura de incubación. La

medición de la actividad se realizara por el método colorimétrico que consiste en la medición del

cambio de color durante la hidrólisis del p-nitrofenil palmitato contenido en una micro

emulsión[7]. A la leche obtenida se le realizaran análisis proximales que consisten en la

determinación de proteínas, minerales, carbohidratos y grasas.

Bibliografía

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“Análisis de la expresión génica y acumulación de flavonoides en cultivos de brotes in

vitro de Cuphea aequipetala elicitados con quitosano”

Rafael Garibay Castro y Jimmy Hernández Gómez

Cuphea aequipetala es una planta medicinal mexicana conocida como hierba del cáncer por

sus propiedades curativas relacionadas con el tratamiento de tumores. Este efecto es

atribuido a los metabolitos secundarios, específicamente a los flavonoides, los cuales han

sido propuestos para el mejoramiento de la biodisponibilidad de tratamientos ya

establecidos contra el cáncer [1]. Los flavonoides actúan en el desarrollo y reproducción de

las plantas, y la síntesis de estos principios activos puede ser inducida como respuesta de

defensa ante el estrés que ejerce el medio ambiente sobre la planta. A pesar de esto, hay

poca investigación en el rol de las enzimas claves que regulan la biosíntesis de flavonoides

en respuesta al estrés [2], este trabajo analizará la variación genética de las enzimas que

están involucradas en la biosíntesis de flavonoides y la acumulación de estos, en cultivos de

brotes in vitro de C. aequipetala elicitados con quitosano con respecto a cultivos sin elicitar

(control). Se realizará una cinética de crecimiento con 12 biorreactores de inmersión

temporal por 24 días con alícuotas cada 4 días, en el día 12 de la cinética se elicitaran los

cultivos de C. aequipetala con dos concentraciones de quitosano (100 y 150 mg/L),

posteriormente se medirá peso fresco y peso seco. A partir de la biomasa seca se harán

extractos y se cuantificaran flavonoides totales siguiendo la metodología de Martínez-

Bonfil y col [3]. Se hará una amplificación aleatoria de DNA polimórfico (RAPD) para

comparar la expresión de genes en brotes elicitados con respecto a los brotes control,

posteriormente un análisis de microarreglos que determinará la variación en la expresión de

los genes que codifican para las enzimas fenilalanina aminoliasa (PAL), chalcona

isomerasa (CHI) y flavonona 3-hidrolasa (F3H).

BIBLIOGRAFÍA

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Latinoamericano y del Caribe de Plantas Medicinales y Aromáticas 2013;12:1-14.

Estudio del proceso de biodegradación de películas de almidón de maíz

(Zea mays) con actividad antimicrobiana

Figueroa Rodríguez Michelle y Salgado Barrios Daniel

En un esfuerzo por reducir la contaminación ambiental provocada por los polímeros

sintéticos, se han investigado materiales a base de polímeros que deriven de fuentes

renovables (biopolímeros) [1], ya que éstos pueden ser una solución al problema por ser

biodegradables [2]. Los polímeros biodegradables son materiales que pueden ser

degradados por la acción de organismos vivos tales como bacterias, levaduras y hongos [3].

Por otro lado, la adición de agentes activos (aceites esenciales) en la formulación de

películas biodegradables ha sido objeto de estudio, ya que proporciona propiedades

antimicrobianas al empaque y con esto se prolonga la vida en anaquel de los productos

alimenticios [4]; sin embargo, las propiedades antimicrobianas modifican las características

químicas del empaque, provocando una inhibición o retardo del crecimiento de

microorganismos en el mismo y por tanto su proceso de biodegradación. En este sentido, la

presente investigación tiene como objetivo evaluar el proceso de biodegradación aerobia de

películas de almidón de maíz (Zea mays) con actividad antimicrobiana, bajo condiciones

controladas, mediante el monitoreo de la evolución de la liberación de dióxido de carbono

(CO2) con respecto al tiempo [5]. Para llevar a cabo la prueba de biodegradación de las

películas, se utilizará humus de lombriz como suelo y se realizará una caracterización de

este sustrato tomando como referencia la Norma NMX-FF-109-SCFI-2008. El porcentaje

de biodegradación de las películas, con y sin aceites (romero y jatropha al 1% p/p), se

llevará a cabo en desecadores con ambiente controlado (oscuridad y temperatura 21±2 °C)

durante un periodo de 23 días, en los cuales se introducirá el humus de lombriz, las

películas de almidón, y una solución de KOH [0.5N]. Lo anterior permitirá calcular la

cantidad de CO2 producido mediante la titulación manual con HCl [0.25N] y fenolftaleína

como indicador. Cada tratamiento se realizará por triplicado.

Referencias bibliográficas

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Chemosphere, 2008. 73(4): p. 429-442.

Elaboración, caracterización fisicoquímica, microbiológica y sensorial de una barra integral

adicionada con semilla de chía (Salvia hispanica L.)

Nayeli Astilleros Rosas. Fernando Pérez Barcena,

La obesidad y el sobrepeso son el principal problema de Salud Pública, México es el primer lugar

mundial en obesidad infantil y segundo en adultos, las causas son multifactoriales [1]; es por

esto que la intervención en la prevención de la obesidad debe ser integral. Comer entre comidas y

comer fuera de casa forman actualmente parte de los hábitos alimenticios, la mala alimentación,

el sedentarismo, la falta de acceso a alimentos nutritivos, son factores determinantes del

sobrepeso y la obesidad [2],3,4]; por lo tanto, considerando las necesidades de una buena

nutrición que amerita productos que sean agradables al consumidor, el objetivo de este trabajo

será desarrollar una barra mejorada nutricionalmente mediante la incorporación dela semilla de

chía (Salvia hispanica L), este alimento está tomando importancia en estudios relacionados con

alimentos benéficos, por sus múltiples propiedades y potencial aporte a la salud[5,6,7], se

realizaran tres formulaciones de la barra en concentración de: 5, 10, 15% (w / w) de semilla de

chía; las barras serán procesadas, siguiendo la línea de flujo diseñada por Escobar[8].Se realizará

la caracterización fisicoquímica: proteína, grasa, ceniza, humedad mediante los métodos oficiales

de la AOAC. La determinación de Omega-3 se llevará a cabo por HPLC, mediante la técnica

descrita por Dillon [9].El análisis microbiológico se realizará a de acuerdo a la NOM-112-SSA1-

199. Las barras serán evaluadas en un laboratorio de evaluación sensorial para el color, aroma,

sabor y la aceptabilidad general, en una escala hedónica de 5 puntos. Se contará con la

participación de un grupo de cien jueces (sin entrenamiento pero familiarizados con las barras

integrales) en dos grupos, el primer grupo comprenderá edades de6-15 años y el segundo edades

entre 16- 80 años, los cuales representaránal sector de la población potencialmente consumidora.

Bibliografía.

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Caracterización fisicoquímica de subproductos de bagazo de Agave tequilana weber

obtenidos por un proceso de organosolv con microondas.

Yuliana Rosas Hernández, Saúl Álvarez Medina.

En la industria de producción de tequila, se generan anualmente miles de toneladas

anuales de bagazo de agave, en su mayoría de la especie Agave tequilana Weber, el cual

es rico en moléculas lignocelulósicas [1]. Actualmente este residuo tiene escasas

aplicaciones; sin embargo, por su composición química puede ser utilizado para la

elaboración de productos con un valor agregado [2, 3]. En el presente trabajo se

caracterizaran las fracciones lignocelulósicas que se obtendrán mediante un proceso

“organosolv”asistido con microondas, a partir del bagazo de la piña de agave para la

obtención de materiales fibrosos solubles e insolubles [4]. Se van a extraer las fracciones

lignocelulósicas utilizando la extracción asistida por microondas que será en un equipo

de microondas (Anthon Para, Synthons 300) a 120°C, P 80 bar, Potencia 1200W y

t=3min con etanol (100%, 80% y 50%) para posteriormente someter a organosolv con

dos disolventes: etanol y ácido acético, a diferentes concentraciones (40, 50 y 60%),

empleando HCl al 0.1 % como catalizador y dos tiempos de contacto (5 y 7 h) [5, 6].

Después de la cocción se separaran tres fracciones lignocelulósicas (fibra, pulpa y licor)

[7]. La condición más adecuada del proceso organosolv y microondas se obtendrá a partir

de los valores del rendimiento del proceso (%), contenido de celulosa (%), contenido de

lignina total (%) y los grupos funcionales determinados mediante espectroscopia de

infrarrojo por transformada de Fourier. A continuación se realizara la caracterización

fisicoquímica de las diversas fracciones lignocelulósicas obtenidas en el proceso de

extracción [8]. Obteniendo así celulosa, hemicelulosa y lignina con las cuales podrán

generarse productos con valor agregado en la industria alimentaria, farmacéutica, entre

otras [2].

BIBLIOGRAFIA

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“Elaboración de biopelículas de almidón de plátano y quitosano adicionadas con extracto

de Juliana adstringens y Matricaria chamomilla y evaluación en cultivos de bacterias

periodontopatógenas”

Benítez Estrada Abigail, Ortega Hernández Javier

En México, la enfermedad periodontal tiene gran prevalencia en la salud bucal. Existe un gran

aumento en la resistencia bacteriana a los antibióticos utilizados para su tratamiento. Se han

identificado algunas plantas de uso medicinal como Juliana adstringens y Matricaria

chamomilla (1) con propiedades antibacterianas y antiinflamatorias (2) para su evaluación contra

cepas bacterianas, (Aggregatibacter actinomycetemcomitans ATCC 43718 y Porphyromonas

gingivalis ATCC 33277), identificadas como los principales agentes patógenos en el daño

periodontal (3). Las biopelículas de almidón de plátano y quitosano son un excelente excipiente

dada su naturaleza y su biodisponibilidad como polisacáridos (4). El objetivo de este trabajo es

elaborar biopelículas de almidón de plátano y quitosano adicionadas con extractos de Juliana

adstringens y Matricaria chamomilla y evaluarlas en cultivos de bacterias periodontopatógenas.

Por lo tanto, se activarán cepas de bacterias estandarizadas ATCC 43718 y ATCC 33277 en agar

infusión cerebro corazón, en condiciones de anaerobiosis, a 35°C, durante 24 h. Para la

determinación de las propiedades antibacterianas se evaluarán los extractos de las plantas

obtenidos por tratamiento hidroalcohólico mediante la técnica de pozo en agar cuyo objetivo es

medir los halos de inhibición bacteriana en un periodo de 24 h. Posteriormente se elaborarán

biopelículas de almidón de plátano y quitosano mediante el método de “casting” adicionadas con

los extractos de las plantas ya mencionadas, para evaluar sus propiedades antibacterianas por

medio de la técnica de sensibilidad de discos por difusión en agar. Finalmente se determinará la

vida útil de las biopelículas almacenando los discos en placas de pozos para cultivo celular

previamente identificadas, bajo diferentes condiciones de iluminación (luz y obscuridad),

temperatura (25 y 4°C) y humedad relativa (60 y 25%) por un periodo de dos meses.(5)

Bibliografía

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“Efecto antiulcerogénico del compuesto canferol 3-O-D-soforósido aislado de la flor de

Malvaviscus arboreous, en ratas macho Sprague-Dawley”

Daniela Judith Villamarín Gallegos - Yrvinn Campos Vidal

La gastritis es la irritación e inflamación del estómago que provoca ardor o acidez, este

padecimiento generalmente precede al desarrollo de la úlcera péptica, la cual es precursora del

cáncer de estómago [1]. Su fisiopatología está relacionada con el exceso de ácido gástrico

producido, ya sea por un desorden en los receptores de histamina y acetilcolina, o por la

presencia de Helicobacter pylori [2]. La necesidad de desarrollar nuevos medicamentos seguros y

efectivos para el tratamiento de este padecimiento, han llevado a proponer a las plantas

medicinales por sus antecedentes ancestrales [1] y en el caso de este trabajo, se propone a la

especie Malvaviscus arboreous por su uso en la medicina tradicional como desinflamante

estomacal reportado en las comunidades mexicanas Maya-Chontales [3]. Estudios sugieren que el

compuesto canferol 3-O-D-soforósido tiene características inhibitorias a respuestas

proinflamatorias [2], por lo que en este estudio, se pretende aislar y caracterizar dicho compuesto

de la flor de M. arboreous y evaluar su actividad antiulcerogénica en el tejido estomacal de ratas

macho Sprague-Dawley. Para el desarrollo de este trabajo se aplicará la siguiente metodología,

inicialmente colecta de flores de M. arboreous, generación de fracciones de la flor e identificar el

compuesto activo, se realizará una extracción con cloroformo seguida de una segunda extracción

con acetona, esta facción se separará en 40 fracciones mediante un proceso abierto de columna de

cromatografía que contiene cloroformo, acetona y metanol [4] se realizará una cromatografía de

capa fina [4, 5], cuantificación por HPLC [4, 6] y resonancia magnética. Para las pruebas in vivo

se realizarán ensayos de citotoxicidad del compuesto aislado [6] y se usará el modelo de úlcera

inducida por etanol absoluto en ratas [5, 7], como fármaco control se usará la famotidina,

finalmente se medirá la actividad anti inflamatoria y antiulcerogénica del compuesto canferol 3-

O-D-soforósido [6].

Bibliografía

1. Schmeda G., Astudillo L., Sepúlveda B., Rodríguez J., Theoduloz C., Yáñez T., Palezuela J.

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“Evaluación de las propiedades fisicoquímicas y sensoriales de pan elaborado con

jarabe de agave”

Albavera Arce Sandra, González Alarcón José Luis

El pan es unalimento básicoque forma parte de la dieta tradicional, suele prepararse

mediante el horneado de unamasa, elaborado con harina de cereales, sal, agua, mantequilla,

aceite, huevos, azúcar ysemillas[1]. El consumo de pan se ha incrementado desde finales

del siglo XX[2]. Sin embargo, el pan contiene un alto índice de carbohidratos y personas

con problemas de diabetes, obesidad o que cuidan su salud no pueden consumirlo en

exceso[3]. Generar un producto con las características apropiadas para que su consumo

aporte los nutrimentos necesarios sin perjudicar la salud de las personas, es un gran reto

para los que se dedican a la elaboración de alimentos.Utilizar un edulcorante natural que

tenga menos efectos sobre el nivel de azúcar en sangre que los azúcares refinados, como el

azúcar blanca o el jarabe de maíz es una alternativa viable para la elaboración de un

pan[4].En panadería el jarabe de agave, se usa como edulcorante natural, la característica

diferencial con el azúcar común es que posee bajo índice glucémico, es decir, no causa

aumento tan drástico de los índices de glucosa, además, de proporcionar características

organolépticas diferentes haciendo el pan más suave al paladar y con un sabor más

agradable [5]. En el presente trabajo se elaborará pan adicionado con jarabe de agave en

diferentes concentraciones, para inicialmente evaluar por medio de la técnica de reología,

las propiedades físicas de textura de la masa, seguida del horneado de pan.Se realizará un

análisis sensorial utilizando la prueba dúo para evaluar el color, sabor y textura. Se le

realizarán análisis proximales que consistieranen la determinación de humedad, minerales y

carbohidratos. Por último y de acuerdo con los resultados obtenidos se comparará elpan

elaborado con jarabe de agave con un pan comercial para determinar la aceptabilidad del

consumidor.

Bibliografía

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“Evaluación de la actividad antimicrobiana de una sutura elaborada de seda de araña

Nephila clavipes en heridas cutáneas”

Adrian Delgado Hernández; Enriqueta Galindo Gómez.

Los biomateriales son un material diseñado para actuar con sistemas biológicos [1]; son

capaces de estar en contacto con tejidos vivos durante un periodo de tiempo como parte del

mismo, para ayudar por ejemplo; en la reparación, regeneración o sustitución de algún

órgano o tejido dañado [2] sin afectar al resto del organismo, como ocurre con algunos hilos de

sutura diseñados para ser absorbidos por el cuerpo. La ciencia de biomateriales se basa en las

propiedades fisicoquímicas y su comportamiento cuando se encuentran en el organismo [3]. La

seda de la araña es tema de estudio por científicos debido a sus características de alto

rendimiento [4], como son: dureza [5], fuerza [6], ligereza¸ flexibilidad [7] y biodegradabilidad.. En

la práctica quirúrgica los médicos se enfrentan a infecciones propias de la herida

(Ocacionadas principalmente por Malassezia furfur, Propiniobacterium acnes), actualmente

se dispone de suturas que han demostrado en modelos experimentales inhibir el crecimiento

de microorganismos [8] previniendo asì infecciones pos-quirúrgicas. Un hilo elaborado de seda

de araña Nephila clavipes obtenido in vitro (Biosteel), se quiere utilizar como material

quirúrgico. El objetivo del estudio es medir la actividad antimicrobiana y monitorizar el area

de una herida cutanea suturada con hilo elaborado de seda de araña Nephila clavipes. Se

realizara un diseño experimental con 2 suturas para cirugía, sutura Biosteel y Vicryl plus, esta

última con un recubrimiento de Triclosan como antimicrobiano. A dos grupos de ratones de

laboratorio Mus musculus se les inducira una lesión cutánea de 2X1 cm, para despues

suturarlos. Como variables repuesta se realizara un análisis microbiológico durante 15 días

(periodo de cicatrización) para llevar a cabo el conteo de mesófilos aerobios, mohos,

levaduras, Malassezia furfur y Propiniobacterium acnes, tambienn se realizara un análisis

morfométrico utilizando el software ImagineJ, para calcular la longitud y área de las heridas

suturadas.

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