Maestría en Química
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Browsing Maestría en Química by browse.metadata.evaluator "Cano Calle, Hermínsul de Jesús"
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Item Análisis basado en metabolómica no dirigida como estrategia para identificar patrones químicos característicos en muestras de cacaos especiales(Universidad Industrial de Santander, 2024-06-04) Bacca Villota, Paula Victoria; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cano Calle, Hermínsul de Jesús; Blanco Tirado, CristianColombia es un destacado productor de cacao fino, según lo indica la Organización Internacional del Cacao. No obstante, la mayor parte de sus exportaciones corresponde al cacao de categoría ordinaria. Varios organismos nacionales se encuentran en proceso de desarrollar plataformas tecnológicas destinadas a permitir que los pequeños productores certifiquen la calidad de sus granos. El propósito fundamental de este estudio fue identificar marcadores químicos distintivos presentes en 36 muestras de granos de cacao originarias de cinco departamentos colombianos, y establecer su relación con las propiedades de calidad del cacao. Con este fin, se llevó a cabo un enfoque de metabolómica no dirigida utilizando UHPLC/HRMS, en combinación con análisis sensoriales y fisicoquímicos. A pesar de que las 36 muestras no presentaron diferencias significativas en cuanto a calidad sensorial, contenido de polifenoles y la relación entre teobromina/cafeína, el análisis estadístico multivariado permitió la diferenciación de las muestras en cuatro grupos distintos. Adicionalmente, se observó una agrupación similar de las muestras en los análisis físicos. Los metabolitos responsables de esta agrupación fueron investigados mediante análisis estadístico univariante y tentativamente identificados mediante la comparación de espectros de masas experimentales con los datos reportados en las bases de datos. En este sentido, se identificaron alcaloides, flavonoides, terpenoides, péptidos, quinolinas y compuestos de azufre como las principales clases de compuestos que permitieron diferenciar entre los grupos de muestras. Esto resalta la relevancia de los perfiles químicos como una huella característica significativa para futuras investigaciones en el control de calidad y la caracterización más precisa del cacao fino.Item Efecto de la composición de ceramidas en la estructura del estrato córneo - un estudio de dinámica molecular(Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Rivero Arenas, Natalia; Daza Espinosa, Martha Cecilia; Doerr, Markus Hans Oliver; Pérez Torres, Jhon Fredy; Cano Calle, Hermínsul de JesúsEn algunas enfermedades dérmicas con una evidente deshidratación y descamación de la piel, la relación natural de CER[NP]:CER[AP] se altera en la matriz extracelular del estrato córneo aumentando la concentración de CER[AP]. La matriz extracelular del estrato córneo está compuesta por varias bicapas lipídicas apiladas. Hay pocos estudios estructurales de este sistema. En este trabajo grado se estudiaron dos modelos de tres bicapas lipídicas apiladas de CER[NP], CER[AP], colesterol y ácido lignocérico mediante simulaciones de dinámica molecular. Se evaluó el efecto de las proporciones CER[NP]:CER[AP] 1:2 y 2:1 sobre las propiedades estructurales de la matriz extracelular del estrato córneo. Estas propiedades fueron: grosor, ángulo de inclinación de las cadenas acilo, ubicación de los terminales CH3 de las cadenas acilo y los enlaces de hidrógeno. En la relación CER[NP]:CER[AP] 1:2 se encontró una mayor inclinación y un menor solapamiento entre las cadenas acilo de las dos hemicapas de una bicapa lipídica. Y un mayor grosor de las bicapas lipídicas. El número total de enlaces de hidrógeno presentes en los dos modelos es similar. La CER[AP] forma un mayor número de enlaces de hidrógeno entre el hidroxilo del ácido graso y el agua que entre el hidroxilo 3 de la CER[NP]. Los resultados demuestran que usar un modelo de tres bicapas lipídicas apiladas es mejor, puesto que los obtenidos son similares a los resultados experimentales reportados por Schmitt et al., (2018).Item Estudio sobre la composición química de aceites esenciales y extractos de plantas endémicas de América (Hyptis colombiana, Satureja viminea y Ambrosia cumanensis), obtenidos en diferentes estados fenológicos, y evaluación de su actividad antioxidante(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-13) Beltrán Pérez, Sheila Bridget; Stashenko, Elena E.; Martínez Morales, Jairo René; Sierra Prada, Lady Johanna; Carreño Díaz, Luz Ángela; Cano Calle, Hermínsul de JesúsDescripción: En este estudio, se recolectaron durante 2021-2023 las plantas promisorias nativas de S. viminea, H. colombiana y A. cumanensis, en tres estados fenológicos, vegetativo, floración y post-floración. El objetivo del estudio fue determinar la composición química y la actividad antioxidante de los AE y extractos vegetales y encontrar el estado vegetativo que proporcione las menores variaciones en su composición química y en la actividad antioxidante. Los AE se obtuvieron por hidrodestilación asistida por radiación de microondas y los extractos, a partir de material vegetal, antes y después de su destilación, por extracción con solvente asistida con ultrasonido. La caracterización química de los AE se realizó por GC/MS y GC/FID. Los extractos obtenidos con solvente se analizaron por UHPLC/ESI-Q-Orbitrap-MS. La actividad antioxidante se determinó por los ensayos de ORAC, ABTS+• y on-line HPLC-ABTS+•. En los AE de S. viminea, H. colombiana y A. cumanensis, se encontraron principalmente p-menta-3-en-8-ol, pulegona, (E)-β-cariofileno y su óxido, γ-curcumeno y ar-curcumeno. En los extractos hidroalcohólicos se identificaron ácidos hidroxicinámicos, flavonas glicosiladas, flavonoles, lactonas sesquiterpénicas y una piranona. Los AE y los extractos de las plantas de S. viminea e H. colombiana (fam Lamiaceae) por su rendimiento alto, composiciones químicas (contienen ácido rosmarínico) y valores de actividad antioxidante relativamente alta, podrían incorporarse a la cadena productiva de ingredientes naturales de los sectores cosmético y farmacéutico. Los extractos obtenidos del material vegetal destilado (biomasa residual) tienen compuestos fenólicos de interés, por tanto, la biomasa residual podría usarse para obtener un compuesto de interés biológico que puedan ser usados en distintos productos finales. Se recomienda cosechar S. viminea e H. colombiana en los estados vegetativo y floración, porque sus AE y extractos vegetales tienen las variaciones más bajas en composición química y actividad antioxidante. De una hectárea de cultivo de S. viminea o H. colombiana se podría obtener 20-40 kg/(ha año) del ácido rosmarínico.Item Identificación de marcadores metabólicos en la biodegradación de plásticos por hongos nativos del género Fusarium(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-17) Corrales Murillo, Silvia Juliana; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Marchant Rojas, Sergio Andrés; Mendéz Sánchez, Stelia Carolina; Cano Calle, Hermínsul de JesúsLa acumulación de residuos plásticos, especialmente polietileno de baja densidad (LDPE), constituye una creciente preocupación ambiental debido a su persistencia y resistencia a la degradación. Los microorganismos, particularmente los hongos, han mostrado la capacidad de biodegradación de polímeros sintéticos, ofreciendo una alternativa prometedora para la gestión de los residuos plásticos. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a la biodegradación del LPDE por hongos aún no se comprenden completamente. Este estudio investigó el potencial para biodegradar LDPE por dos cepas de hongos nativos del género Fusarium (FOCIC01 y FECIC02) con un enfoque metabolómico no dirigido a través de cromatografía de gases y cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (GC-MS y LC-MS). La tasa de degradación de LDPE se evaluó mediante la pérdida de peso del material, FTIR, SEM de alta resolución, análisis de rugosidad y análisis metabolómico durante un periodo de incubación de 30 días. Los resultados mostraron que la cepa FOCIC01 degradó el material polimérico en un 4,73%, mientras que FECIC02 solo alcanzó un 0,30%, lo que indica una menor capacidad de biodegradación en comparación. El análisis por FTIR reveló cambios químicos en las bandas correspondientes al C-H y C=C, correspondiente a la despolimerización del LDPE, siendo los resultados con FOCIC01 los de mayor relevancia. Adicional, a través de un análisis de rugosidad fue posible observar cambios significativos en la superficie del LDPE tratado con FOCIC01. El análisis del metaboloma del hongo mostró variaciones significativas en rutas metabólicas clave, incluyendo el metabolismo central del carbono, la respuesta al estrés oxidativo y la biosíntesis de metabolitos secundarios. Se observaron cambios significativos en los metabolismos del almidón y sacarosa, glutatión, glioxilato y dicarboxilato, arginina y prolina, así como en la biosíntesis de arginina, alanina, aspartato y glutamato, fenilalanina, y la síntesis de fenilalanina, tirosina y triptófano. La dinámica metabólica de FOCIC01 durante el tratamiento con LDPE permitió identificar la estrategia del microorganismo para asimilar los productos de la degradación. Los resultados brindan una mejor comprensión de los mecanismos bioquímicos que permitieron a FOCIC01 degradar y metabolizar LDPE, destacándolo como un microorganismo de gran interés biotecnológico para mitigar el impacto negativo de la acumulación de residuos plásticos a nivel mundial.