Ciencias Exactas y Naturales

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    Enzimas asociadas a la actividad probiótica de microorganismos en el ganado bovino
    Gonzalez Tapias, Mariangel; Villa Morales, Ashley Marcela; Lopez Rivero, Arleth Susana
    La Agenda 2030 de las Naciones Unidas y sus Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), han priorizado la seguridad alimentaria como un objetivo fundamental para erradicar el hambre, mejorar la nutrición y promover la agricultura sostenible en todo el mundo (ODS2: Hambre cero). El uso excesivo del agua y la tierra, sumado a prácticas agrícolas no sostenibles, han ocasionado daños en los ecosistemas que impiden mantener una producción limpia y sostenible de alimentos. Sin embargo, la demanda de alimentos en general y el consumo de carnes en particular es una línea que se mantiene constante, exigiendo prácticas como el uso de antibióticos y otros aditivos alimentarios, para promover el crecimiento en animales de sacrificio. Estas prácticas, aunque son permitidas, pueden generar efectos adversos asociados al uso inadecuado de antibiótico, razón por la cual cada vez son más las entidades reguladoras que han restringido el uso de antibióticos en animales para consumo, fomentando alternativas viables como la utilización de probióticos. Los probióticos son microorganismos que actúan mediante varios mecanismos: inhiben la adhesión de patógenos, producen sustancias antimicrobianas, excluyen competitivamente a microorganismos nocivos, y mejoran la función de barrera y el sistema inmunológico. Bacterias como Lactobacillus rhamnosus y Lactobacillus plantarum han mostrado efectividad en la prevención de la adhesión de Escherichia coli a la superficie intestinal. En el caso de hongos, algunas levaduras como Saccharomyces boulardii produce enzimas y metabolitos beneficiosos, que ayudan a regular la flora intestinal e inhibir el crecimiento de patógenos. En este contexto, se presenta a continuación una revisión que describe las propiedades bioquímicas y estructurales de algunas enzimas implicadas en la actividad probiótica de ciertos microorganismos sobre el ganado bovino. Para ello, se realizó una búsqueda de información utilizando bases de datos tales como PubMed, Scopus y Google Académico, siguiendo la metodología PRISMA. Se identificaron moléculas de interés especificando detalles de los procesos bioquímicos en los cuales intervienen. Adicionalmente se analizaron secuencias determinando motivos y dominios conservados que estuvieran relacionados con las propiedades de los microorganismos. Los resultados obtenidos con esta revisión constituyen una contribución al estado de arte de enzimas asociadas a la actividad probiótica de microorganismos en el ganado bovino.
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    Perspectivas metagenómicas y taxonómicas de poblaciones metilótrofas del Golfo de México
    Guzmán Viloria, Fabio Andrés; Tito David, Peña Montenegro; Juan David, Sanchez Calderón
    El creciente aumento en la temperatura a nivel global ha hecho que se tengan que buscar alternativas sostenibles para poder mitigar el impacto de los gases de efecto invernadero. El metano es conocido por ser el segundo gas de efecto invernadero con mayor impacto a nivel global, además, se encuentra categorizado como uno de los llamados compuestos C1. Dichos compuestos son de difícil asimilación y utilización por microorganismos que no cuenten con las enzimas necesarias. Afortunadamente, existe un grupo de microorganismos conocidos como metilótrofos, capaces de utilizar compuestos carentes de enlaces carbono-carbono (C1). Sin embargo, su estudio se ha visto comprometido por su dificultad a la hora de ser aislados. En la presente tesis se ensamblaron genomas con la finalidad de reportar microorganismos metilótrofos en el Golfo de México, un ambiente con alta concentración de compuestos C1. Adicionalmente, se consolidó una base de datos con genes marcadores de microorganismos en contextos extremos y un diccionario de vocabulario restringido para la notación taxonómica de genomas ensamblados de metagenomas (MAGs). Finalmente, fueron obtenidos un diccionario de notación taxonómica con lenguaje restringido, una base de datos curada de genes marcadores y MAGs de microorganismos del Golfo de México, se destaca un grupo que podría ser indicativo de actividad metilótrofa.
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    Desarrollo de un alimento sostenible y rentable utilizando residuos pesqueros para el engorde de Oreochromis niloticus
    Consuegra Castellanos, Emmanuel De Jesús; Camacho Narvaez, Yeris Marcela; Tapia Larios, Claudia Milena
    El presente trabajo se centra en el desarrollo de un alimento sostenible y rentable utilizando residuos pesqueros para mejorar el engorde de la especie Oreochromis niloticus, con el objetivo de realizar pruebas microbiológicas y bromatológicas para garantizar la calidad y seguridad alimentaria de este producto, esta investigación aborda una problemática significativa en la industria pesquera, donde la mayoría de acuicultores y pescadores manejan incorrectamente los residuos pesqueros, al desecharlos al aire libre y en cuerpos de agua, lo que genera importantes efectos negativos sin reconocer su alto valor nutricional. Se emplearon metodologías establecidas para realizar análisis microbiológicos y bromatológicos. Los análisis microbiológicos incluyeron la detección de Escherichia coli, Aerobios mesófilos y Salmonella spp. mediante métodos AOAC y normas ISO, garantizando la seguridad del producto. Los resultados mostraron niveles de E. coli inferiores a 10 UFC/g, un recuento de Mesófilos de 30 UFC/g y la ausencia de Salmonella spp., cumpliendo con los estándares de seguridad alimentaria. En cuanto a los análisis bromatológicos determinaron que el alimento contiene un 3,10% de humedad, 19,35% de cenizas, 1,25% de fibra cruda, 31,15% de proteína, 37,12% de grasa y 8,03% de carbohidratos, esto indica que el alimento es altamente nutritivo y adecuado para el crecimiento y la salud de los peces. En conclusión, el estudio demuestra que el alimento a base de residuos pesqueros es seguro y garantiza el crecimiento de la especie Oreochromis niloticus, Además, se propone convertir este proyecto en un emprendimiento, aprovechando los residuos pesqueros de manera eficiente, contribuyendo a una economía circular y reduciendo la contaminación ambiental.
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    Descripción de metodologías y requerimientos legales para la conservación y preservación de cepas bacterianas y microalgas en la Universidad Libre seccional Barranquilla
    Ortega Rosales, Slendy; Berrio Rentería, Dahiana Gabriela; Tapia Larios, Claudia Milena; Molina Castillo, Ailen Danith
    Los ceparios, son centros de recursos genéticos que preservan los microorganismos y aseguran el uso de los materiales biológicos, para fines de docencia, investigación científica y comercial. A nivel productivo, una colección microbiana genera recursos y brinda servicios relacionados con la conservación de cepas, identificación, provisión de materiales de referencia, asesoría profesional, capacitación y apoyo profesional. Es imperativo, establecer diferentes métodos de conservación y preservación de cepas, teniendo en cuenta la literatura y los métodos comúnmente utilizados para microorganismos en condiciones ex situ. Es por esto que, en la Universidad Libre Seccional Barranquilla, se pretende implementar y conectar metodologías que ayuden a la creación de un banco de cepas para su uso frecuente. Por lo tanto, La recopilación de información sobre bacterias y microalgas en general incluyendo; los métodos a corto, mediano, largo plazo, aislamiento, viabilidad, pureza, estabilidad, condiciones ambientales, y las instalaciones, entre otros parámetros garantizan la conservación y preservación de dichos microorganismos. Teniendo en cuenta lo anterior, se aplica una checklist, a la unidad de desarrollo biotecnológico cuya meta es identificar el potencial uso de los microorganismos aislados en nuestra región, para ayudar en la generación de Bioprospección y nuevas líneas en la bioeconomía del país, que en conjunto con apoyó normativo y bibliográfico, se puedan tomar medidas que nos encaminen a la implementación de un cepario. Todo esto, juega un papel fundamental en los centros de recursos biológicos microbianos, para salvaguardar y circular los recursos biológicos para el estudio y progreso de las ciencias de la vida.
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    Análisis de los efectos de la vitrificación sobre el desarrollo morfológico y la expresión génica de ovocitos, para la producción de embriones bovinos de razas tropicales
    Gómez Fontalvo, Rachell Ivanna; López Rivero, Arleth Susana
    Se realizó una revisión bibliográfica con el fin de analizar el reporte de los efectos moleculares y bioquímicos de la vitrificación, sobre el desarrollo morfológico y la expresión génica de ovocitos bovinos. Se utilizaron los motores de búsqueda Scopus y Pubmed para la selección de artículos de investigación y de revisión de revistas indexadas cuyas temáticas estuvieran relacionadas con la viabilidad (morfología de núcleo y citoplasmas) de ovocitos bovinos y la expresión de los genes igf-egf. Los criterios de inclusión estuvieron basados especialmente en artículos que mostraron una descripción de los factores que afectan la viabilidad y la expresión génica. El análisis mostró que el estudio de los métodos de preservación de ovocitos es un tema atractivo entre países especialmente de América y Asia. Las técnicas de vitrificación y congelamiento de ovocitos bovinos han sido estudiadas desde 1991 siendo una de las más utilizada a lo largo de los años para ejercer una mejor producción bovina. Las técnicas de congelación y vitrificación son ampliamente utilizadas tanto en el campo de la investigación como en el área comercial para la producción de embriones de bovinos de manera in vitro, siendo ambas efectiva para la preservación de ovocitos. No se encontró reporte de alteraciones morfológicas irreversibles en la célula que estuviera asociada a la técnica de preservación utilizada.
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    Implicaciones moleculares de la actividad zoonótica de Brucella Abortus
    Charris Jiménez, María Camila; Moreno Barros, María Cristina; López Rivero, Arleth Susana
    La presente investigación tiene como finalidad examinar los mecanismos moleculares y bioquímicos implicados en la capacidad zoonótica de Brucella abortus, agente etiológico de la brucelosis, enfermedad de gran relevancia para la salud pública y el sector ganadero debido a su impacto sanitario y económico. Se llevó a cabo una revisión sistemática de literatura científica publicada entre 2001 y 2024, consultando bases de datos como Scopus, PubMed, ScienceDirect, Elsevier, Scielo y Google Académico. La aplicación del modelo PRISMA y criterios de selección rigurosos permitió identificar 91 estudios relevantes, de los cuales el 43% ofrecieron evidencia directa sobre genes y rutas bioquímicas relacionadas con la virulencia de B. abortus. Entre los principales genes asociados se encuentran virB, wboA, cbg y omp31, los cuales participan en procesos como la secreción de proteínas efectoras, la síntesis del antígeno O del LPS, la modulación de membranas del hospedador y la supervivencia intracelular. Asimismo, se identificaron rutas bioquímicas clave, como la actividad de enzimas antioxidantes (Cu/Zn SOD), el sistema de secreción tipo IV (T4SS), la acción de la ureasa y la regulación de citoquinas (IL-12, IFN-γ, IL-10), que favorecen la evasión inmunológica y la cronicidad de la infección. En conclusión, los resultados destacan la importancia de comprender los determinantes genéticos y moleculares que permiten la persistencia y transmisibilidad de Brucella abortus, con el fin de mejorar las estrategias de prevención y control tanto en medicina veterinaria como en salud humana.
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    Factores críticos en la sobrivencia a la liofilización en limosilactobacillus sp: Revisión documental
    Caro Martínez, Stephanie Sofía; Gutiérrez Castañeda, Clara Gilma
    Limosilactobacillus fermentum es un microorganismo probiótico con potencial uso en alimentación animal, el suministro de microorganismos de forma segura para la alimentación animal requiere de estudios de bioprospección microbiana, en donde una etapa clave comprende el secado para la comercialización del microorganismo, este estudio centró su objetivo en reconocer los factores claves para la liofilización de esta bacteria a través de revisión bibliográfica, en fuentes bibliográficas como Scopus, Science Direct y Pubmed, de esta revisión se encontraron un total de 81 artículos Se identificaron los factores críticos que influyen en el éxito de la viabilidad microbiana, entre estos la temperatura d congelación, el tiempo de sublimación, el usado crioprotectores, las presiones y la cepa usada, Como conclusión la optimización de la técnica depende de muchos factores del propio proceso e incluso antes de aplicarlo como el uso de marcadores biológico, y posterior, como el almacenamiento de los liofilizados, sin embargo al ser estudio de revisión no se aplican los resultados para corroborar lo encontrado pero da paso para futuras investigaciones y aplicación en protocolos.
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    Estandarización de técnica para el aislamiento y purificación de bacteriófagos para la inhibición de crecimiento de escherichia coli a partir de aguas residuales
    Blanquicet González, Darien Daniel; Fonseca Tapias, Liz Dany; Villarreal Camacho, José Luis
    El problema actual de la resistencia a los antibióticos ha provocado que las autoridades sanitarias hagan una llamada a la comunidad científica I+D (investigación y desarrollo), para responder a una de las amenazas más preocupantes para la salud pública mundial. La aparición y propagación de patógenos farmacorresistentes que han adquirido nuevos mecanismos de resistencia, provocan infecciones que no pueden tratarse con antimicrobianos que ofrece la industria farmacéutica, como los antibióticos. Ante esto, se ha retomado el interés por estudiar alternativas para el tratamiento de infecciones causadas por bacterias patógenas, una de éstas es la utilización de bacteriófagos. El objetivo de este estudio es el aislamiento y purificación de bacteriófagos para la inhibición de crecimiento de Escherichia coli a partir de aguas residuales y determinar la presencia de DNA bacteriófago a través de espectrofotometría y fluorimetría. Este proyecto se puede delimitar al tipo de estudio intervención experimental fase II, en el cual se verificó el efecto del bacteriófago ante una especie bacteriana seleccionada; empleando el método doble capa de agar, aislando y utilizando una cepa de Escherichia coli de las muestras de agua del Lago del Cisne, para la recuperación de bacteriófagos se utilizaron filtros de membrana de 0,22 µm y se trató el DNA bacteriófago con y sin cloroformo. Para la obtención de resultados se realizaron numerosos ensayos u experimentos para lograr un correcto aislamiento de bacteriófagos de las aguas residuales: en el momento de cuantificar los bacteriófagos no existen diferencias significativas entre las diluciones, entre los resultados se observaron UFP de forma circular claras definiéndose como fagos líticos, al causar lisis en la célula bacteriana. A través de la metodología planteada fue posible aislar bacterias y fagos que inhibieron el crecimiento de Escherichia coli que se obtuvo de las muestras de aguas recolectadas. No se vio reflejada una diferencia en los resultados al utilizar un tratamiento como el cloroformo para purificar y medir la concentración de DNA de los bacteriófagos en los equipos de NanoDrop y Fluorometer.
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    Aportes a la calidad funcional y tecnológicas en alimentos por Limosilactobacillus fermentum y Pediococcus acidilactici
    Simanca Therán, Jose Andrés; Torres Rodríguez, Belkys Paola; Gutiérrez Castañeda, Clara Gilma
    La presente investigación tiene como objetivo analizar los beneficios funcionales y tecnológicos de las bacterias Limosilactobacillus fermentum y Pediococcus acidilactici en la mejora de la calidad de los alimentos. A través de una metodología bibliográfica basada en una revisión sistemática de la literatura, se recopilaron y analizaron artículos científicos publicados entre 2013 y 2023 en las bases de datos Scopus y ScienceDirect. Se utilizaron algoritmos de búsqueda para identificar documentos relevantes, de los cuales, tras aplicar los criterios de inclusión, se seleccionaron 63 artículos para el análisis en profundidad, de acuerdo con la metodología PRISMA. Los resultados revelaron que los metabolitos con propiedades funcionales y organolépticas más documentados son los ácidos orgánicos, fitoestrógenos y aminoácidos, destacándose el ácido láctico, ácido acético y el ácido gamma-aminobutírico (GABA), los cuales presentan aplicaciones significativas en la salud gastrointestinal y en la mejora de las propiedades de los alimentos. La investigación subraya la importancia de L. fermentum y P. acidilactici como cultivos iniciadores en diversas industrias alimentarias, particularmente en productos lácteos, cárnicos y bebidas alcohólicas, debido a su capacidad para mejorar las características sensoriales y aportar beneficios funcionales. Asimismo, se discutió el impacto de estas bacterias en la percepción del consumidor y la competitividad en el mercado alimentario, con un notable aumento en las patentes y publicaciones científicas sobre este tema desde el año 2000. Este trabajo proporciona una visión integral de los mecanismos biológicos y tecnológicos involucrados, consolidando información clave para su aplicación práctica en la industria alimentaria.
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    Análisis del papel del microbioma en el desarrollo de enfermedades alérgicas respiratorias
    Boom Aguirre, Valeria Valentina; Anaya Chavez, Yosed
    Las alergias son un grupo de enfermedades muy comunes que impactan las vías respiratorias, la piel, el sistema gastrointestinal o múltiples sistemas al mismo tiempo. En ciertos casos, pueden representar un riesgo mortal para los pacientes, como ocurre con el asma severa y la anafilaxia provocada por picaduras de insectos. Estas condiciones implican un considerable costo para la salud de quienes las padecen, así como un impacto económico y social relevante para sus familias y el sistema de salud. El objetivo de estudio fue analizar el rol del microbioma en el continuo desarrollo de enfermedades alérgicas respiratorias en la población infantil, donde se encontró que, los complejos microbiomas intestinal y respiratorio están implicados de forma central en la ontogenia del sistema inmune, especialmente durante etapas críticas del desarrollo neonatal y la primera infancia. La disbiosis temprana de estas comunidades microbianas endógenas se ha correlacionado consistentemente con un aumento en la susceptibilidad a desarrollar trastornos alérgicos y asma más adelante en la vida. La evidencia actual propone un papel central del microbioma en la patogénesis de las enfermedades alérgicas respiratorias, que podría ser manipulado para desarrollar aproximaciones terapéuticas novedosas para estas condiciones. No obstante, aún faltan estudios definitivos que esclarezcan los mecanismos subyacentes con mayor precisión.