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MODELACIÓN COMPUTACIONAL DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE PARA EXTRACCIÓN POR PERSTRACCIÓN Y CONGELACIÓN DE PULPA DE MANGO
(Universidad de la Serena, 2020-08-26) Tabilo-Araya, Edgard; Moraga-Benavides, Nelson profesor guía
El aumento de la productividad y calidad en alimentos y bioprocesos requiere del conocimiento de
las propiedades físicas de los materiales y de los fenómenos que gobiernan el transporte de calor y de
masa en los procesos productivos empleados en su elaboración, preservación y transformación. El
objetivo de esta tesis fue investigar la influencia de los parámetros que gobiernan los fenómenos de
transporte en los procesos de perstracción de butanol asistido con líquido iónico y en la congelación
de pulpa de mango de comportamiento reológico no Newtoniano. La metodología empleada incluyó
la determinación de las propiedades físicas de los alimentos y materiales empleados: densidad, calor
específico, conductividad térmica, viscosidad aparente y difusividad de compuestos; la construcción
de modelos físicos y matemáticos para cada uno de los dos procesos; el empleo de simulaciones
computacionales para predecir los flujos de fluidos, calor y masa; y la identificación de los parámetros
físicos y operacionales de cada proceso que permitan mejorar la productividad y la eficiencia. Los
resultados obtenidos de propiedades físicas se incorporaron en las ecuaciones que gobiernan la
mecánica de fluidos, y la transferencia de masa y energía, para caracterizar los fenómenos de
transporte mediante la variación en el tiempo de las distribuciones de la velocidad, concentración y
temperatura; flujos locales de calor, expresados por el número de Nusselt; y los flujos locales de masa,
en términos del número de Sherwood. El empleo de un modelo conjugado de convección-difusión
transiente de masa generó un nuevo procedimiento para determinar con precisión la difusividad de
butanol en procesos de perstracción que emplean membranas no porosas de polidimetilsiloxano. La
descripción reológica de la pulpa de mango permitió relacionar el daño textural en la pulpa congelada
con la rapidez de congelación, mediante la determinación de los módulos de almacenamiento y de
pérdida, propios del comportamiento viscoelástico de la pulpa. El estudio de los procesos de
perstracción de butanol y congelación de pulpa de mango permitió concluir que se han generado
nuevos conocimientos sobre los fenómenos de transporte involucrados en cada proceso, que han
permitido identificar los parámetros críticos y su incidencia en los flujos de calor y masa, para mejorar
la eficiencia de estos procesos y la calidad de los alimentos elaborados.
Estrategias de uso y adquisición de recursos en plantas y su efecto sobre procesos ecosistémicos asociados a los ciclos del carbono y nitrógeno en ecosistemas áridos
(Universidad de la Serena, 2020-01) Delpiano-Lastra, Cristian; Squeo, Francisco, profesor guía
Los desiertos son ecosistemas extremos donde la escasez en la disponibilidad de agua y nutrientes puede modificar, las estrategias de adquisición y uso de recursos de las
comunidades, a través del compromiso que tienen las plantas en la asignación de recursos limitados a crecimiento o a supervivencia. La hipótesis de espectro de economía de
recursos plantea que aquellos sitios con menor disponibilidad de nutrientes, estén dominados por especies con estrategias que tiendan a la conservación de recursos, y medida
que la disponibilidad aumenta, la estrategia dominante se desplace hacia una de rápida adquisición y utilización de recursos. Cambios en las estrategias de las plantas, también
pueden determinar la calidad de detrito (hojarasca, raíces finas) que las plantas producen, influenciando la composición y función de las comunidades microbianas del suelo, ya que
se considera al detrito, la principal fuente de energía que los microorganismos del suelo consumen. En general comunidades con estrategia conservativa, producen un detrito de
menor calidad, lo que favorecería una comunidad microbiana del suelo dominada por hongos. En tanto bajo una estrategia adquisitiva, la dominancia cambiaría hacia una de
bacterias, ya que el detrito producido por las plantas con esta estrategia, sería más lábil y con una mayor calidad.
Cierto consenso ha emergido, respecto al profundo efecto que podrían tener las estrategias de adquisición y uso de recursos de las comunidades sobre procesos y servicios
ecosistémicos. Sin embargo, existen procesos como la descomposición de la materia orgánica que dependen también de las comunidades microbiológicas presentes en el suelo.
Específicamente, hongos y bacterias del suelo son considerados un componente clave en el proceso de descomposición, al ser capaces de degradar compuestos ricos en carbono y
nitrógeno, permitiendo que estén disponibles los nutrientes necesarios para el desarrollo de las plantas. Así por ejemplo, una mayor abundancia de bacteria y una relación hongo:bacteria (H:B) más baja en el suelo, han sido vinculados a una alta tasa descomposición de materia orgánica lábil, mientras que una mayor abundancia de hongos a
una reducción en las tasas de descomposición. En zonas caracterizadas por bajos niveles de disponibilidad de recursos, como los desiertos, estimar el proceso de descomposición es de enorme relevancia, ya que promueve la formación de suelo y permite la conservación y el reciclaje de nutrientes en los ecosistemas. En esta tesis evalué a una escala de paisaje, donde el clima es relativamente constante, si cambios en la disponibilidad de nutrientes dado por distintos tipos de suelos, generan cambios en las estrategias de adquisición y uso de recursos de las comunidades arbustivas del Desierto de Atacama (capítulo 1), como estos cambios modifican la composición y funcionamiento de los microorganismos del suelo (capítulo 2), y si en conjunto, comunidades de arbustos y microorganismos del suelo, pueden determinar el proceso de descomposición de la materia orgánica en el matorral árido costero del Desierto
de Atacama (capítulo 3).
Los resultados indican que 1) variaciones en la disponibilidad de nutrientes, generan cambios en las estrategias de los ensambles de arbustos del Desierto de Atacama desde
adquisitivo en suelo con más nutrientes a conservativo en suelos más empobrecidos en hojas, pero no así en raíces; 2) que cambios en la composición y actividad enzimática de los
microorganismos del suelo se vinculan a la disponibilidad de nutrientes del suelo y a las estrategias de adquisición de recursos de las comunidades de plantas, asociándose una mayor abundancia de bacterias a una estrategia adquisitiva de plantas; y finalmente 3) la descomposición en hojarasca y raíces muestran una asociación a las estrategias de recursos
de las plantas y a la composición de la microbiota del suelo y su actividad enzimática. En ese sentido, los modelos estimativos del proceso de descomposición están vinculados al
contenido de nutrientes en el suelo, a los contenidos de nutrientes de la hojarasca y raíces y a la relación H:B. Los hallazgos de este estudio indican en general que la disponibilidad de
nutrientes en el suelo puede a través de cambios en las comunidades de plantas, modificar procesos ecosistémicos a escala de paisaje. El desarrollo de experimentos que complemente
los resultados de este estudio de carácter observacional, podrían ayudar a entender mejor el efecto de los nutrientes sobre las estrategias de las plantas y mejorar la resolución de los
modelos que estiman la descomposición en ecosistemas de desierto.
Propiedades antioxidantes y antiproliferativas sobre células de carcinoma gástrico humano (SNU-1) a partir de extractos de frutas y sus mezclas binarias
(Universidad de La Serena. Departamento de Ingeniería en Alimentos, 2020-08-04) Giovanoli-Vicuña, Carolina; Briones-Labarca, Vilbett, profesor patrocinante
Los compuestos bioactivos de frutas y verduras juegan un papel importante en la prevención y tratamiento de las enfermedades crónicas causadas por el estrés oxidativo. Frecuentemente, los compuestos bioactivos poseen altas capacidades antioxidantes, siendo éstas la base de diferentes actividades biológicas como la anticancerígena, antienvejecimiento, acción protectora contra enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas. Las mezclas de dos o más compuestos bioactivos provocan cambios en las actividades biológicas finales y/o bio-accesibilidad, en consecuencia, su bio-disponibilidad. Una serie de mezclas de compuestos bioactivos puros o extractos de origen vegetal pueden presentar sinergia con respecto a la capacidad antioxidante, antiinflamatoria, anticancerígena y quimiopreventiva de varios trastornos oxidativos. Dichas interacciones entre los compuestos bioactivos durante la digestión gastrointestinal pueden provocar cambios en su potencial de absorción, lo que a su vez afecta sus bioactividades. Por lo tanto, la hipótesis planteada fue que la extracción con alta presión hidrostática y ultrasonido incrementan la capacidad antioxidante, actividad antiproliferativa e inducción de apoptosis sobre las células de carcinoma gástrico (SNU-1) en condiciones in vitro en extractos de frutas y sus mezclas binarias. El objetivo general fue estudiar el efecto de los antioxidantes obtenidos a partir de extractos de frutas y sus mezclas binarias por diferentes métodos de extracción para establecer las interacciones presentes en la matriz. Además, evaluar la presencia actividad antiproliferativa e inducción de apoptosis sobre la línea celular de carcinoma gástrico humano (SNU-1) en condiciones in vitro. En una primera etapa los extractos sin mezclar fueron obtenidos por tres métodos de extracción: extracción convencional mediante una maceración alcohólica con agitación, por alta presión hidrostática a 500 MPa por 5, 10 y 15 min y, una extracción asistida por ultrasonido durante 5, 10 y 15 min, con el fin de revelar el mejor método y tiempo de extracción. Luego, se estudió las interacciones antioxidantes (sinérgica, aditiva o antagónica) para establecer los efectos biológicos combinados de extractos de mezclas binarias a partir de frutas en una proporción 1:1 mediante el índice de mezcla. Las propiedades evaluadas fueron: el contenido de polifenoles y de flavonoides totales; la capacidad antioxidante mediante los ensayos espectrofotométricos DPPH y FRAP; el porcentaje de bio-accesibilidad potencial calculado por las concentraciones pre y post digestión in vitro de los extractos, la actividad antiproliferativa en células de carcinoma gástrico SNU-1 tratadas con los extractos mediante el ensayo MTS y, para la inducción de apoptosis se utilizó microscopia confocal por el ensayo de doble tinción de anexina-V/Ioduro de propidio. Finalmente, el extracto que presentó más actividad antiproliferativa y citotoxicidad fue microencapsulado con maltodextrina al 10 %, 20 % y 30 % para mejorar la estabilidad de los compuestos bioactivos.
Los resultados mostraron que el tiempo de extracción que presentó los mayores rendimientos fue a los 15 min para la extracción con alta presión hidrostática y la asistida por ultrasonido. La extracción por alta presión hidrostática y asistida por ultrasonido presentaron efectos significativos sobre la capacidad antioxidante, el contenido de compuestos bioactivos y bio-accesibilidad potencial relativa con respecto a la extracción convencional. En cuanto al índice de mezcla mostró interacciones antioxidantes antagónicas para todos los extractos de mezclas binarias evaluados. Por otro lado, el potencial de la actividad antiproliferativa del extracto de limón en las células de cáncer gástrico varió casi 3 veces por sobre los otros extractos a la misma concentración (5000 μg mL-1), además se observó que el extracto de limón induce apoptosis en las células SNU-1. Las microcápsulas obtenidas con maldodextrina al 30 % presentaron las mayores eficiencias de microencapsulación superando el 90 % para los polifenoles y el 80 % flavonoides y, un contenido bajo de humedad, higroscopicidad y aw.
Futuras investigaciones deberían explorar los tipos de interacciones para las diferentes categorías de alimentos, para establecer mezclas que contengan interacciones sinérgicas que conduzcan al desarrollo de nuevos alimentos funcionales.
Factores clave en la práctica de la Ciencia Abierta : Un análisis multivariado en el contexto universitario
(Instituto de Investigaciones Bibliotecológicas - Filofía. Universidad de Buenos Aires UBO, 2025-06-09) Pizarro-Araya, Sebastian; García-Leal, Héctor
Este estudio analiza la percepción y práctica de la ciencia abierta en el contexto universitario, con el propósito de identificar los factores determinantes de su adopción. El estudio, de enfoque cuantitativo, utilizó como técnica de recolección de datos una encuesta aplicada a 106 profesionales que desarrollan labores de investigación en una universidad latinoamericana (Chile). Los datos fueron analizados mediante técnicas estadísticas descriptivas, pruebas de asociación y análisis multivariante (regresión logística binaria y algoritmo K-medias). Los resultados revelaron que la disposición para practicar la ciencia abierta está fuertemente influenciada por el conocimiento, el interés y el nivel educativo, y moderadamente por el rol del participante. Se identificaron tres segmentos de usuarios: indiferentes, potenciales y comprometidos. También, se halló que las mujeres e investigadores nóveles muestran mayor interés en aprender sobre el constructo, y que su práctica es predominante en el campo de las ciencias. Se concluye que para fomentar la práctica de la ciencia abierta es crucial establecer políticas institucionales específicas, desarrollar repositorios de datos e informes abiertos, proporcionar capacitación en planes de gestión de datos y difundir las ventajas de la ciencia abierta, lo que contribuirá al avance del conocimiento compartido y el progreso académico y social de la comunidad.
Guía de Campo : Biodiversidad de artrópodos de la Escuadra (Región del Maule, Chile)
(2025) Pizarro-Araya, Jaime; Camousseigt-Montolivo, Bernardino; Alfaro, Fermín M.
La presente guía documenta la biodiversidad de artrópodos del predio La Escuadra, ubicado en la precordillera andina de la Región del Maule, Chile. Mediante un enfoque sistemático y metodologías estandarizadas de muestreo (pitfall, redes entomológicas, luces UV y luz blanca), se identificaron numerosas especies de insectos, arácnidos, miriápodos y solífugos, algunas de ellas nuevas para la ciencia. Esta obra ofrece una caracterización detallada del entorno ecológico, la vegetación y los hábitats del área, así como descripciones taxonómicas ilustradas de los artrópodos registrados. El libro constituye una herramienta valiosa para investigadores, estudiantes y gestores ambientales interesados en la biodiversidad chilena y la conservación de ecosistemas de montaña con alto endemismo.