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En Corrientes (y demás provincias mesopotámicas) se producen grandes volúmenes de aserrín y cascarilla de arroz, que pueden compostarse con residuos ricos en N, como estiércol de gallina, para ser utilizados como enmiendas orgánicas. Considerando que el destino final de estos residuos muchas veces afecta al medio ambiente y que gran parte de los suelos de la región tienen severos problemas de fertilidad, el objetivo principal de esta tesis fue estudiar el efecto de distintas proporciones de estiércol de gallina, aserrín y cascarilla de arroz en la eficiencia del proceso de compostaje y la calidad del producto final. Para ello (i) se produjeron compost en pilas estáticas con dos relaciones de material carbonado a estiércol de gallina (2:1 y 1:1 en volumen), utilizando solo aserrín, solo cascarilla de arroz y aserrín + cascarilla; (ii) se compararon diferentes indicadores químicos, físico-químicos y biológicos de estabilidad y madurez; (iii) se evaluó el grado de transformación alcanzado en fracciones de diferente tamaño del producto final ( 1 mm, 1-5 mm, 5-10 mm) y (iv) se estudió el efecto de dos dosis (20 y 40 g/kg) de los compost en la disponibilidad de N y P, retención de agua del suelo y producción de ryegrass en ensayos de laboratorio e invernáculo, utilizando dos suelos característicos de Corrientes (Entisol arenoso y Molisol). Se encontró que la duración de la fase termofílica dependió del tipo de material carbonado siendo más corta con cascarilla de arroz que con aserrín. Esto estuvo asociado a menor C orgánico, retención de agua y accesibilidad al ataque microbiano en las pilas con cascarilla. Sin embargo, la eficiencia del proceso como tiempo requerido para alcanzar estabilidad fue similar en todos los casos. Los indicadores simples más recomendables de estabilidad fueron C soluble en agua y amonio, y de madurez, amonio e índices de germinación. Un resultado muy importante fue la alta conservación de N en todos los tratamientos. Todos los compost estuvieron bien provistos en macronutrientes (N, P, S Ca y K), pero mostraron diferencias de calidad según el tipo de material carbonado y la proporción en la mezcla original. El N total y el disponible fueron mayores en los compost producidos con aserrín, el P total y el extractable en los compost con mayor proporción de estiércol (1:1), el C orgánico en los compost con mayor proporción de material carbonado (2:1) y el Si en los compost con cascarilla. Los elementos traza fueron muy bajos. El N inorgánico aportado (N soluble + N mineralizado) fue equivalente a 35-160 kg/ha, y mayor con los compost producidos con aserrín. La liberación de P fue muy alta, superando 60 mg/kg, valor límite del riesgo de pérdida por lixiviación. Respecto al valor como enmienda, se encontró un efecto diferencial del tipo de suelo. Los compost mejoraron la retención hídrica del Molisol de textura franca, pero no la del Entisol arenoso, donde la baja protección de la arena y el agregado de nutrientes posiblemente aceleraron la pérdida de la materia orgánica agregada y la del suelo. La riqueza en N determinó el valor fertilizante: los mayores rendimientos de ryegrass se obtuvieron con los compost producidos con aserrín a la mayor dosis, superando incluso a los de una fertilización de referencia. El uso de compost colaboró a un mejor desarrollo radicular que el fertilizante. Analizando las fracciones, se encontró que la liberación de nutrientes estuvo regulada por el tamaño de las mismas y por el tipo de material carbonado: los compost con aserrín presentaron mayor disponibilidad de N que los de cascarilla, y la fracción más grande (5-10 mm) mayor concentración y liberación de N y P que las más chicas (1-5 mm y 1mm). En ningún caso se observó inmovilización de N. La mayor estabilidad correspondió a la fracción 1 mm. La fracción 5-10 mm fue la de mayor valor fertilizante, pero también la de mayor riesgo ambiental, porque la liberación de P fue demasiado alta. Dado que la proporción de esta fracción en los compost estudiados fue baja (≤ 10%), es esperable que no haya efectos ambientales negativos si no se los tamiza, evitándose así un costo importante de producción.

El suelo es un recurso indispensable para la vida que permite el desarrollo de las plantas, los animales y el hombre, siendo en este contexto la base fundamental para la explotación agropecuaria y forestal. El incremento de la contaminación ha llevado al deterioro pronunciado de la calidad ambiental y representa, en casos extremos, un importante desafío social que requiere encontrar maneras efectivas de revertir las condiciones negativas que afectan fuertemente la calidad de vida de las comunidades. En este contexto, el presente trabajo de tesis tuvo como objetivo general contribuir al mejoramiento de los conocimientos básicos que permitan evaluar y mejorar las tecnologías de biorremediación, la estrategia de remediación de suelos contaminados con hidrocarburos más frecuentemente utilizada por ser amigable con el ambiente y costo-efectiva con respecto a otras estrategias. El desarrollo de la tesis se centró en el tratamiento de hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH). La sorción al suelo de los PAH disminuye su biodisponibilidad, lo que limita su biodegradación por los microorganismos nativos del suelo. La estimulación de la biorremediación por el uso de surfactantes permitiría estimular la biodegradación a partir del aumento de la biodisponibilidad. Como objetivos específicos se planteó estudiar el efecto del agregado de un surfactante sintético y la inoculación de una cepa productora de biosurfactante sobre la cinética de degradación y desorción de los PAH. En paralelo se planteó relacionar la efectividad de los tratamientos con los cambios producidos por los mismos sobre la diversidad genética de los suelos contaminados. La aplicación del surfactante no-iónico Triton X-100 en concentraciones por debajo de la CMC en un suelo crónicamente contaminado logró acelerar el proceso de biorremediación al estimular la desorción de los PAH sorbidos a la matriz del suelo en tratamiento, permitiendo reducir los costos de tratamientos de biorremediación estimulada por surfactantes. En un suelo crónicamente contaminado y contaminado artificialmente con PAH, el tratamiento con el surfactante Triton X-100 en combinación con el bioaumento con la cepa degradadora de PAH Sphingobium sp. AM y el suplemento de nutrientes, permitió mejorar la eficiencia en la degradación de PAH. El bioaumento con B srf+ en un suelo crónicamente contaminado con PAH evitó el aumento de la fracción sorbida de dichos hidrocarburos a la matriz del suelo de forma comparable a lo observado en el mismo suelo tratado con el surfactante sintético Triton X-100. El bioaumento mencionado, logró un grado de degradación de fenantreno mayor a lo registrado en el sistema control, aunque esto no se vio reflejado en el porcentaje de degradación de la suma total de PAH. Por otra parte, el bioaumento con la cepa AM en combinación con la cepa B srf+, a pesar de haber impedido la sorción de los PAH al suelo, no logró mejorar la efectividad del proceso de biorremediación de PAH; por el contrario, provocó un efecto negativo en la degradación de fenantreno debido probablemente a la competencia entre ambas cepas. Se ha comprobado que la biodisponibilidad de PAH en suelos crónicamente contaminados, contrariamente a lo postulado, no sería el factor limitante en su biodegradación, siendo principales limitantes la capacidad degradadora de la comunidad microbiana nativa y la disponibilidad de nutrientes. Se demostró de esta manera la importancia del análisis integral de los factores tanto fisicoquímicos como biológicos para comprender a los suelos como sistemas complejos, donde la interacción de dichos factores podrá llevar a diferentes resultados.

En el presente Trabajo de Tesis se analizaron las variaciones de la calidad sensorial y de los principales aspectos físicoquímicos que la determinan, en apio mínimamente procesado almacenado durante 27 días a 0 ó 10°C. Se estudiaron las modificaciones ocurridas en la textura de los trozos y se investigó el contenido de lignina. Se identificaron los principales tipos de daño (amarilleamiento, desarrollo de apariencia blanco translúcida en los sectores de corte, pardeamiento de los haces vasculares expuestos, olores no característicos, podredumbres y ahuecado). A 10°C varios de estos daños fueron evidentes en la primera semana, mientras que a 0°C, el producto mantuvo niveles aceptables de calidad aún luego de 27 días en cámara. Tanto a 0 como a 10°C se verificaron incrementos en la textura de los trozos, a través de un ligero aumento en la fuerza máxima necesaria para cortar transversalmente los mismos. Dichos incrementos se produjeron anticipadamente a 10°C, con relación a lo ocurrido a 0°C. El contenido de lignina aumentó en el producto almacenado a ambas temperaturas, no existiendo deposición en la zona de cortes a modo de mecanismo de cicatrización de las heridas. Posteriormente se analizó la incidencia de la temperatura de conservación (0,4 ó 10°C) en la concentración de compuestos fenólicos, ácido ascórbico y poder antioxidante, por sus relaciones con la respuesta de las plantas frente al estrés. Asimismo se estudió la evolución de fenoles totales y flavonas durante las primeras 24 horas posteriores al procesamiento del producto. Se determinó que durante períodos prolongados de almacenamiento, los trozos conservados a 0°C mostraron valores más bajos de potencial de pardeamiento y de fenoles totales que los mantenidos a 4 ó 10°C. Dicha temperatura reprimió también el incremento de fenoles solubles verificado durante las primeras horas posteriores al corte. En cambio el contenido de ácido dorogénico de apio trozado disminuyó a las tres temperaturas ensayadas, aunque lo hizo en mayor proporción a medida que aumentó la temperatura. Se observó que las concentraciones de las flavonas apigenina y luteolina se incrementaron durante las primeras 2-6 horas posteriores al corte, en trozos almacenados a 0, 10 ó 20°C, pero que al prolongarse el tiempo de almacenamiento, los flavonoides totales mostraron tendencia a disminuir. El tenor de ácido ascórbico, inicialmente muy bajo, se incrementó hacia los 7-14 días de permanencia en cámara y lo hizo en mayor medida cuanto más elevada fue la temperatura. Ello podría relacionarse con el grado de avance en la senescencia de los tejidos. El poder antioxidante de apio trozado, resultante de interacciones complejas entre compuestos con capacidad reductora, cayó durante la primera semana a 0,4 y 10°C, pero se recuperó luego hacia el día 14. Finalmente se aplicaron diferentes tratamientos físicos postprocesamiento (radiación UV, envasado en atmósferas modificadas -EAM-, tratamientos térmicos) y se analizó la evolución de los daños, el color y la textura del producto tratado, a fin de seleccionar la/s tecnología/s que mejor mantuvieran la calidad original de los pecíolos trozados. Los tratamientos más efectivos fueron el EAM utilizando PVC como película de empaque, el tratamiento térmico de inmersión (TTI) a 50°C durante 90 segundos y el tratamiento térmico con aire seco (TTE) a 48°C durante 1 hora. Se estudió la incidencia de los tratamientos seleccionados en los mecanismos de defensa analizados previamente y se determinó que el EAM empleando PVC como recubrimiento de las bandejas resultó el método más adecuado, bajo las condiciones ensayadas.

Tesis (DCI)--FCEFN-UNC, 2014

El objetivo de esta tesis fue estudiar el efecto del ambiente materno sobre el nivel de dormición y la emergencia a campo en semillas de Polygonum aviculare y Amaranthus hybridus. Para ello se obtuvieron semillas de plantas (i) sembradas en diferentes fechas, (ii) expuestas a variaciones en el fotoperíodo, la temperatura, la RFA y la R:RL de la luz, y (iii) expuestas a un canopeo vegetal. Las semillas obtenidas fueron almacenadas bajo diferentes condiciones o enterradas en el campo para evaluar su germinación y emergencia, respectivamente. Los resultados mostraron que, en ambas especies, la fecha de siembra afectó el nivel de dormición las semillas. Este efecto determinó que semillas maduradas en diferentes momentos sincronizaran temporalmente su emergencia dentro del período que permite a los nuevos individuos maximizar su capacidad reproductiva. El fotoperíodo y la temperatura participarían de esta regulación. Por otro lado, las semillas de P. aviculare que maduraron debajo de un canopeo presentaron una menor dormición y una mayor emergencia que aquellas que no fueron expuestas al canopeo, lo cual se asoció a cambios en la composición y el grosor de las cubiertas, y en el potencial de crecimiento del embrión. Las variables lumínicas más afectadas por la presencia de un canopeo, la R:RL y la RFA, mostraron efectos antagónicos, sugiriendo que el efecto en la cantidad de RFA. A su vez, los resultados obtenidos sugieren que la temperatura no está involucrada en esta regulación. Así, mientras la regulación ambiental que ejercen el fotoperíodo y la temperatura contribuiría a sincronizar la emergencia de la descendencia, el efecto del canopeo se asociaría con la posibilidad de que cierta fracción de la población desarticule su emergencia en relación a la de sus competidores.

Con el objetivo de describir el efecto de un andrógeno en el control de la reproducción indeseada de los felinos domésticos se realizó un estudio aleatorizado con grupo placebo. Los gatos fueron ubicados en los siguientes tratamientos: Enantato de testosterona (ET) 12,5 mg (n=13) o Placebo (PL; n=10) subcutáneos durante las primeras 24 horas de vida. Los felinos se controlaron clínica, reproductiva y endocrinológicamente hasta la pubertad cuando se probó su fertilidad in vivo. Finalmente, los animales fueron castrados y sus gónadas y úteros estudiados macro y microscópicamente. La anovulación se produjo en 6/8 vs. 0/5 hembras del grupo ET y PL, respectivamente (p<0,05) y la fertilidad en 1/8 vs. 3/5 hembras de los mismos grupos (p>0,1). Los machos resultaron fértiles 4/5 vs. 5/5 del grupo ET y PL, respectivamente (p>0,1). En ambos sexos, las concentraciones de testosterona fecales fueron más elevadas en el grupo ET durante las 2 primeras semanas (p<0,05). Las concentraciones fecales de 17-estradiol en hembras no presentaron diferencias entre los tratamientos (p>0,1). Todas las hembras ET presentaron transitoriamente agrandamiento de la vulva y del clítoris y una de ellas tuvo nódulos mamarios. En los ovarios se hallaron folículos en crecimiento y cuerpos lúteos, en los animales anovulatorios y los que ovularon, respectivamente. La evaluación microscópica uterina reveló que en el área ocupada por las glándulas uterinas (p<0,01), la altura del epitelio glandular y luminal, fue menor en el grupo ET (p<0,05). En los machos ET disminuyó, aunque no significativamente, el peso y volumen testicular, el diámetro y la longitud de los túbulos seminíferos así como el volumen de espermatogonias y células de Sertoli. La disrupción endócrina con un andrógeno de larga acción durante la ventana crítica postnatal provocó una alta proporción de infertilidad anovulatoria y efectos adversos transitorios. Este tratamiento podría tener un futuro contraceptivo en esta especie.

Las células mieloides supresoras (CMS) constituyen una población de células con actividad regulatoria que controla las respuestas inflamatorias crónicas y promueve el escape tumoral. En este proyecto de tesis mostramos que el efecto del antiinflamatorio no esteroide indometacina (Indo) sobre las CMS es dependiente del contexto en el que se diferencie esta población celular. Ratones BALB/c inoculados con el adenocarcinoma de pulmón singeneico LP07 (3x105 células) se trataron in vivo con una dosis de 10 μM de Indo en el agua de beber. El tratamiento inhibió la acumulación de CMS en el tumor y en órganos linfáticos secundarios producida durante la progresión tumoral, inhibió la actividad supresora de las CMS esplénicas sobre la respuesta linfocitaria a un aloantígeno e inhibió el crecimiento tumoral en un ensayo de transferencia adoptiva, p<0.001. En línea con estos resultados, observamos la misma actividad en las CMS cuando se trataron in vitro con Indo (10 μM) en presencia de medio condicionado de células LP07, simulando el microambiente tumoral. Sin embargo, en ausencia del microambiente tumoral, la administración de Indo generó un aumento en la capacidad supresora (MLR; p< 0.05) y pro-tumoral (transferencia adoptiva, p<0.01) de las CMS. Además, las CMS de ratones normales tratadas con Indo en ausencia del microambiente tumoral suprimieron el desarrollo de la encefalomielitis aguda experimental (EAE), un modelo de esclerosis múltiple en ratones C57BL/6, mientras que las CMS tumorales tratadas con Indo aumentaron la severidad de los síntomas e impidieron su resolución (p<0.05). Analizando los mecanismos de inmunosupresión, Indo redujo la actividad arginasa (4,794 vs 2,077 μg urea/ mg total proteína, p<0.001) y la producción de óxido nítrico (9.2 vs 4.4 μM; P<0,05) y de especies reactivas de oxígeno (124 vs 87 MFI P<0.05) en CMS tumorales pero no en CMS normales. Este estudio revela el rol dual de un agente antiinflamatorio en el control de una población celular regulatoria con implicancias críticas en cáncer y en desórdenes autoinmunes.

Tesis para obtener el grado de Magíster Scientiae en Ciencias Agrarias, de la Universidad Nacional del Sur, en septiembre de 2010

La exposición ambiental al arsénico es un problema de salud pública debido a que afecta a un gran número de poblaciones del mundo y a que es un agente carcinógeno para humanos. Por tal motivo surge la necesidad del desarrollo de estudios que permitan comprender el modo de acción para poder prevenir los efectos nocivos relacionados con la ingestión de arsenito a través del consumo de agua. El presente trabajo se desarrolló con la finalidad de detectar la influencia de los compuestos arsenicales en posibles procesos cancerosos pre-existentes o simultáneos al consumo del agua con arsenito. Por lo que se diseñaron los experimentos en ratones a los que se les suministr{o arsenito de sodio de manera cr{onica en el agua de bebida. Se tomaron en cuenta distintas dosis (2, 20 o 200 ppm) y distintos momentos de superposición con el proceso clásico de carcinogénesis (antes o después del esquema DMBA/TPA). El efecto del arsenito de sodio en el proceso de carcinogénesis experimental se evidenció en una menor cantidad de tumores en todas las condiciones que bebieron arsenito respecto del control. Pero esas formaciones tumorales evidenciaron una tendencia al aumento del índice de malignidad respecto a los ratones de las condiciones de control. Por otro lado es de destacar que la condición que recibió mayor dosis (200 ppm) bebió un 50% menos que las otras condiciones y que tuvo una tendencia a tener menor peso corporal. Para comprender los efectos sistémicos que puede causar el consumo crónico de arsenio, se estudió ex vivo la población de macrófagos provenientes ya sea de la cavidad peritoneal como del tronco bronqueo-alveolar de dichos ratones. En todos las condiciones la población de macrófagos mantiene la capacidad fisiológica de autorregular su reactividad. Esta característica es más evidente en los macrófagos peritoneales. Por otro lado se observó un aumento sustancial en el número de macrófagos respecto a los ratones que no recibieron ningún tipo de tratamiento. Por último se realizaron estudios in vitro para caracterizar el efecto del arsenito sobre el metabolismo celular tanto de las líneas celulares de estirpe epitelial como de macrófagos alveolares. En los macrófagos alveolares tratados in vitro no se detectaron cambios significativos en la viabilidad celular y en la apoptosis con las concentraciones menores a 2uM para 24-96 hs, pero a concentraciones mayores se observó una marcada disminución en la viabilidad y un significativo aumento de la apoptosis. Para caracterizar el estatus matabólico se estudió la dinámica del proceso de generación de sales de formazona a partir del MTT la cual se modificó a concentraciones mayores a 2uM y por otro lado, se evaluó la actividad específica del MTT tomada como parámetro de actividad metabólica, sin encontrar modificaciones. Pero la actividad específica del NBT como parámetro de generación de anión superóxido se incrementó significativamente. El arsenito modifica el metabolismo y el estatus oxidativo de los macrófagos alveolares in vitro cuando se encuentran en un medio enriquecido con arsenito. En las líneas celulares se estudiaron in vitro los mismos parámetros. En cuanto a la dinámica de generación de formazona así como en la respuesta apoptótica sólo se observaron cambios significativos con conentraciones mayores a 7,5uM. Los resultados obtenidos muestran un resultado paradójico, menos tumores pero mayor malignidad, acorde con las distintas facetas conocidas para éste compuesto, por lo que es necesario hacer hincapié en el tiempo de exposición al mismo, los posibles eventos pre-cancerígenos y la variabilidad interindividual.

El establecimiento de las plantas en el cultivo de soja (Glycine max L. Merr.) es una de las etapas clave para su éxito productivo e implica la ocurrencia de dos procesos: la germinación y la emergencia. Este último proceso representa para los hipocótilos la necesidad de superar las resistencias que genera la capa de suelo, las cuales pueden variar según la humedad y la profundidad de siembra. Estudios en otras especies indican que pueden encontrarse diferencias en la emergencia en función del tamaño de las semillas y de la profundidad de siembra. El objetivo del presente trabajo fue determinar si el tamaño de las semillas de un mismo lote afecta su calidad fisiológica y la emergencia a diferentes profundidades de siembra. Se evaluaron 18 lotes de semillas, correspondientes a 15 genotipos de soja: DM 3312; DM 3810; DM 3815; DM 3970; DM 3988; DM 4214STS; DM 4612i; DM 4913; DM 5.9i; DM 6.8i; DM 7.8i; A 5009RG; NS 5258; A 5509RG; A 6126RG. Las semillas se clasificaron como medianas (M, 5.5 - 7.5 mm de diámetro) y grandes (G, > 7.5 mm de diámetro), presentando una diferencia en el peso de 100 semillas en el rango de (18 – 28) % entre ambos tamaños. Los análisis de calidad fisiológica para cada genotipo no mostraron diferencias significativas entre semillas M y G. Para las dos variedades de mayor calidad fisiológica (DM 3815 y DM 4214STS), se evaluó el % de plántulas emergidas a los 5 y 13 días después de la siembra (DDS), y el diámetro y longitud de hipocótilo a los 13 DDS, para siembras a campo a 2 y 4 cm de profundidad, respectivamente. La emergencia a los 5 y 13 DDS fue mayor para siembras a 2 cm para ambos tamaños y genotipos, siendo mayor él % de plántulas emergidas para DM 3815 que para DM 4214STS en ambas profundidades. El % de plántulas emergidas no mostró diferencias significativas entre semillas M y G a los 5 DDS en tanto, a los 13 DDS, el % de emergencia fue mayor para semillas M. El diámetro de hipocótilo a los 13 DDS resultó mayor en siembras a 4 cm de profundidad para ambas variedades. Los mismos genotipos fueron expuestos en condiciones de laboratorio a impedancias de 2, 40, 70 y 120 g, evaluándose la longitud y diámetro de hipocótilo a las 92 y 168 h, respectivamente. La elongación de hipocótilo para ambos genotipos y calibres disminuyó con el incremento del peso aplicado, siendo mayor la elongación para semillas M. Se encontraron diferencias significativas entre 2, 40 y 70 g de impedancia, respectivamente, en tanto no hubo diferencias entre 70 y 120 g. Adicionalmente, la elongación de hipocótilo fue mayor en semillas M para todos los tratamientos y ambos genotipos. El diámetro de hipocótilo aumentó significativa y progresivamente para cada uno de los pesos aplicados. A su vez, se encontró efecto en la interacción genotipo x tamaño. Se concluye que, el tamaño de semilla no afectaría la calidad fisiológica de un lote de semillas de soja ni la emergencia en siembras más superficiales, en tanto semillas M presentarían ventajas en siembras más profundas. Las semillas de DM 3815 respondieron a la impedancia creciente disminuyendo la elongación y aumentando el engrosamiento de hipocótilo, siendo mayor la respuesta para semillas G. Para DM 4214STS, tanto la longitud como el diámetro de hipocótilo en semillas G resultaron menores, indicando que otros factores, podrían haber afectado los resultados para este caso.