Doctorado en Ciencias de los Alimentos

Análisis comparativo de la asimilación de nitrógeno y su papel en la regulación de mecanismos bioquímicos clave en tomate de producción orgánica y convencional (Solanum lycopersicum)

2027-04-01T00:00:00Z

Análisis comparativo de la asimilación de nitrógeno y su papel en la regulación de mecanismos bioquímicos clave en tomate de producción orgánica y convencional (Solanum lycopersicum) Juan Pablo Ledesma Valladolid La baja Eficiencia de Uso de Nitrógeno (NUE) en la agricultura intensiva genera graves consecuencias ambientales y pérdidas de hasta el 70% del nitrógeno (N) aplicado. Si bien la nutrición orgánica es una estrategia sostenible, en hidroponía induce un desequilibrio en la disponibilidad de N que compromete la homeostasis metabólica y el rendimiento agronómico. Este estudio tuvo como objetivo establecer el mecanismo de regulación sistémica en tomate hidropónico de producción orgánica y convencional, el cual, mediante la disponibilidad diferencial de nitrógeno entre ambos sistemas de producción modula la absorción, el transporte y la asimilación intracelular de nitrógeno, y su interacción con la eficiencia fotosintética y el metabolismo mitocondrial, estableciendo la correlación funcional con el desarrollo vegetativo de las plantas a lo largo de su desarrollo. Los resultados indicaron que el Sistema Orgánico propició una alta disponibilidad de amonio, favoreciendo su absorción e induciendo un estado de estrés por toxicidad metabólica. Este estrés desencadenó una caída metabólica foliar, reprimiendo genes clave como SlrbcS2 (Ciclo de Calvin-Benson) y SlatpB (síntesis de ATP). Esta respuesta provocó la disrupción del ensamblaje de los fotosistemas (PSII y PSI) y redujo la asimilación intracelular de N. Simultáneamente, la restricción metabólica activó la vía de respiración alterna, regulando positivamente SlMDH1, SlNDB1 y SlAOX1a. La restricción metabólica foliar redujo el transporte de nitrógeno a larga distancia, evidenciado por la regulación molecular negativa de los transportadores SlNPF2.13 y SlNPF7.3. Se propone que la disminución en la asimilación de N foliar provocó la síntesis de Óxido Nítrico (NO), cuya señalización actuó como mediador sistémico, favoreciendo el desarrollo vegetativo y promoviendo la preservación de la calidad Pos cosecha de los frutos (mayor firmeza y una menor pérdida de peso). Estos resultados sientan las bases moleculares para optimizar la Eficiencia de Uso de Nitrógeno bajo estrategias de nutrición orgánica.

Efecto del consumo de la semilla y de la hoja de frijol (Phaseolus vulgaris L.) sobre la integridad intestinal y la actividad proinflamatoria de la microglía en cerebro de ratones C57BL/6 con obesidad inducida por una dieta alta en grasa y fructosa

2025-11-04T00:00:00Z

Efecto del consumo de la semilla y de la hoja de frijol (Phaseolus vulgaris L.) sobre la integridad intestinal y la actividad proinflamatoria de la microglía en cerebro de ratones C57BL/6 con obesidad inducida por una dieta alta en grasa y fructosa Perla Viridiana Ocampo Anguiano Las dietas ricas en grasas y azúcares se asocian con el desarrollo de obesidad, inflamación sistémica, disfunción de la barrera intestinal y activación proinflamatoria de la microglía en modelos humanos y murinos. Diversos estudios han demostrado que la fibra dietética y los compuestos fenólicos pueden contrarrestar estos efectos adversos. En este contexto, tanto las semillas como las hojas del frijol (Phaseolus vulgaris L.), constituyen una fuente relevante de compuestos bioactivos. Su consumo ha sido vinculado con la reducción de adiposidad visceral, la modulación del perfil inflamatorio sistémico y la promoción de eubiosis intestinal. En particular, las hojas (HF) y las semillas de frijol (SC) estimulan la biosíntesis de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), con actividad antiinflamatoria. Asimismo, el papel del consumo de las semillas y las hojas de frijol en la modulación de la plasticidad de la microglía en el cerebro durante obesidad no se ha reportado. Este estudio evaluó el efecto de 12 semanas de consumo de semillas cocidas (SC, 5 % y 15 %) y de hojas secas (HF, 10 %) de frijol en ratones con obesidad inducida por una dieta alta en grasa y fructosa (DAGF) administrada durante 14 semanas. Se analizaron la composición corporal, la integridad intestinal (FITC-dextrán, histología de colon e intestino, grosor de capa de moco), marcadores inflamatorios (IL-6 y LPS sérico), la morfología, la distribución y la activación microglial (inmunohistoquímica) en la región CA1 del hipocampo y el desempeño de los animales con el estudio en pruebas conductuales cognitivas que evalúan memoria. La DAGF promovió obesidad, permeabilidad intestinal, endotoxemia, actividad microglial y deterioro neuroconductual, efectos que fueron atenuados por la suplementación con HF y SC. En particular, el tratamiento más efectivo fue con 10 % HF ya que redujo la inflamación sistémica, restauró las vellosidades y criptas, la barrera intestinal y mejoró la respuesta comportamental, efectos asociados con una menor plasticidad proinflamatoria de la microglía. Estos hallazgos posicionan al frijol como una intervención dietética sostenible para contrarrestar los efectos adversos de DAGF y fomentar la alimentación saludable.

Desarrollo de un ingrediente funcional alto en fibra formulado a partir de subproductos del cacao, evaluación de su efecto sobre el ciclo circadiano

2025-08-29T00:00:00Z

Desarrollo de un ingrediente funcional alto en fibra formulado a partir de subproductos del cacao, evaluación de su efecto sobre el ciclo circadiano Dafne Velásquez Jiménez El reloj biológico se puede desincronizar por el consumo de dietas altas en grasa (DAG). El consumo de compuestos bioactivos como los compuestos fenólicos (CF) y los compuestos derivados de la fibra dietaria (FD) han demostrado revertir algunos de los efectos de las DAG. Los subproductos de cacao se caracterizan por tener CF y FD, siendo un potencial resincronizador biológico. El presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar y evaluar un ingrediente funcional alto en fibra y CF, formulado a partir de la combinación de vaina y cascarilla de cacao, respecto a su efecto sobre la modulación del reloj biológico en hígado, tejido adiposo, intestino e hipotálamo en un modelo murino desincronizado por DAG. Se caracterizaron vaina y cascarilla de cacao para diseñar mezclas, las cuales se evaluaron en diferentes parámetros y se escogió aquella con mayor contenido de CF (28469 µg/g, p<0.05), compuesta de dos partes de cascarilla con una de vaina, a la cual se le denominó ingrediente de subproductos de cacao (ISC). Se trabajó con un modelo murino compuesto de 48 ratones c57bl6/J, divididos en cuatro grupos sometidos durante 14 semanas a la dieta correspondiente: dieta estándar (STD), STD+ISC, DAG y DAG+ISC. En oscuridad constante los animales del grupo DAG+ISC tuvieron un periodo de actividad similar al STD (23.9 h), revirtiendo el efecto de la DAG (24.9 h, p<0.05). Los genes de reloj y los modulados por reloj, en hígado, intestino y tejido adiposo recuperaron su expresión y oscilación en el grupo DAG+ISC al compararlo con la DAG; en hipotálamo se recuperó la oscilación de Bmal1 pero se tuvo un efecto contrario en Per2 en el grupo DAG+ISC. El ISC logró modificar (p<0.05) el metaboloma en plasma, hígado y cerebro, encontrando metabolitos y catabolitos de CF, así como derivados de la FD, con mayor efecto sobre la dieta estándar. La suplementación con ISC llevó a presencia de los metabolitos de CF y FD en los tejidos estudiados, que moduló la expresión de genes de reloj, que a su vez recuperó los patrones de actividad locomotora; esto indica el potencial del ISC para prevenir la desincronización circadiana inducida por DAG.

Mecanismo molecular de citotoxicidad de la quercetina, su efecto contra fitopatógenos in vitro y su aplicación en un recubrimiento comestible activo

2025-06-22T00:00:00Z

Mecanismo molecular de citotoxicidad de la quercetina, su efecto contra fitopatógenos in vitro y su aplicación en un recubrimiento comestible activo Andrés Carrillo Garmendia El crecimiento constante de la población mundial ha provocado un incremento en la demanda de alimentos en fresco, que se pierden por contaminación con hongos, entre otras causas, mientras que los recubrimientos activos pueden extender la vida útil de dichos alimentos. La quercetina presenta un potente efecto bacteriostático y antifúngico, asociado a su influencia sobre la mitocondria. El objetivo de este trabajo fue elucidar el mecanismo molecular de citotoxicidad de la quercetina, para potenciar y dirigir su efecto antifúngico en un recubrimiento comestible para alimentos en fresco. Se estudió el mecanismo de acción de la quercetina en el modelo de estudio Saccharomyces cerevisiae, evaluando la viabilidad celular, respiración mitocondrial, potencial de membrana, relación ADP/ATP y generación de especies reactivas de oxígeno. Finalmente, se formuló un recubrimiento a base de quitosano y almidón oxidado adicionado con quercetina y se evaluó su efecto antifúngico frente Colletotricum gloeosporioides. La quercetina redujo el crecimiento de S. cerevisiae, donde el factor de cambio del crecimiento específico por la quercetina suplementada y la concentración de glucosa tuvieron una correlación positiva (0.1 µM quercetina, r= 0.907; 10 µM quercetina, r= 0.927). La suplementación de quercetina redujo la actividad del complejo IV en 66.98 % (0.1 µM de quercetina) y 79.97 % (100 µM de quercetina), relativo al control. Además, el potencial de membrana mitocondrial disminuyó (cociente de fluorescencia roja/verde) de 3.58±0.56 (control) a 1.90±0.60 y 1.44±0.23 con la suplementación de 0.1 µM y 100 µM de quercetina, respectivamente. También ocasionó la acumulación de anión superóxido (unidades de fluorescencia relativas) de 1.04±0.66 (control) a 4.56±1.74 (0.1 µM de quercetina) y 7.97±0.72 (100 µM de quercetina). Se concluye que la suplementación de quercetina disminuyó el crecimiento celular, reduciendo la respiración mitocondrial, la actividad de los complejos II y III, la generación de ATP y aumentando la generación de anión superóxido; sugiriendo como sitio de acción a la fosa de ubiquinonas y/o citocromo c. El recubrimiento comestible [quitosano 1%, almidón oxidado 4%] suplementado con quercetina (40-200 µM), no presentó un efecto antifúngico contra C. gloeosporioides, sugiriendo un mecanismo de resistencia.