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Abstracciones situadas en un entorno experimental para la comprensión de la ley de los grandes números en niños de quinto primaria
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Bohórquez Barrera, Jennyffer Smith; Zarate Mantilla, Judith Marcela; Yañez Canal, Gabriel
Esta investigación presenta una experiencia de aula cuyo objetivo era identificar las abstracciones situadas que surgen en un ambiente experimental físico y computacional relacionadas con la comprensión de la ley de los grandes números en niños de quinto grado. Así, los autores centraron su atención en analizar las modificaciones de los significados locales expresados por los estudiantes en el diagnóstico y reconocer la formación de nuevos significados para la comprensión del comportamiento aleatorio a largo plazo a través del enfoque frecuencial. Este trabajo incluyó una primera etapa de experimentación física con monedas, dados y ruletas con la totalidad de la población, seguida por una segunda etapa, en la cual se efectuaron simulaciones computacionales de las mismas actividades realizadas anteriormente, con una muestra de la población utilizando el micromundo Chance-Maker, en la que también se invitaron algunos niños a participar de ella sin haber hecho parte de la experimentación física. Finalmente, se realizó una evaluación escrita en la que se incorporó, además de los fenómenos aleatorios antes mencionados, un experimento de urna para evaluar si los estudiantes habían llevado sus significados y abstracciones más allá de la experiencia concreta donde fueron formadas. Del análisis de los resultados se concluye, en términos generales, que los estudiantes lograron transformar sus significados locales, generando además, nuevas intuiciones en forma de abstracciones situadas a partir de la interacción con el micromundo computacional, alcanzando a reconocer la convergencia de los resultados al realizar muchas repeticiones y su relación con la composición del espacio muestral, evidenciado como un significado de la comprensión de la Ley de los Grandes Números
Abundancia de p-difenol : oxigeno-oxidorreductasas (lacasas, ec 1.10.3.2) en eubacteria : homología estructural con eucarya mediante hydrophobic clúster analysis (hca)
(Universidad Industrial de Santander, 2006) Rodríguez Buitrago, Jhon Alexander; Hernandez Torres, Jorge
Se implemento la metodología Hydrophobic Cluster Analysis (HCA), para evaluar la presencia y distribución de las Multi–copper Oxidades (Lacasas EC 1.10.3.2) en eubacteria. En este estudio se expone que el análisis estructural mediante (HCA) es capaz de validar secuencias pertenecientes a la familia de proteínas en un entorno de bajo nivel de identidad, relacionando las estructuras 1D, 2D. Se presenta la secuencia Logo bacteriana y una hipótesis (bayesiana) de relaciones evolutivas dentro de este grupo de proteínas y las secuencias capturadas en las búsquedas en bases de datos.
Abundancia relativa y patrones de actividad de grandes vertebrados, a través de un paisaje agrícola con cultivo de palma de aceite en el valle del rio magdalena de Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Quiñones Guerrero, Andrés Camilo; Boron, Valeria; Serrano, Víctor Hugo
La pérdida de hábitat impulsado por la expansión agrícola es considerada como una de las mayores amenazas para la biodiversidad, teniendo un mayor efecto en los vertebrados de gran tamaño. La información sobre la biodiversidad en áreas no-protegidas y modificadas como los paisajes agrícolas es escasa, por lo que las estrategias de conservación y manejo presentan mayores dificultades en su establecimiento. Evaluamos la presencia de mamíferos y otros grupos vertebrados mediante el uso de cámaras-trampa, estimando la abundancia relativa de los mamíferos y los patrones de actividad del jaguar (Panthera onca), oso palmero (Myrmecophaga tridactyla) y puma (Puma concolor) a través de un paisaje agrícola de palma de aceite (Elaeis guineensis) situado en el valle del río Magdalena. Las cámara fueron colocadas en 50 estaciones cada una a 1.7 y 2.3 km de distancia, abarcando un área >100 km2, desde abril a julio de 2014. Obtuvimos un esfuerzo de muestreo mayor a 3200 trampas-noches, donde se detectaron 53 especies de vertebrados de los cuales 21 eran mamíferos. Observamos la presencia de especies generalistas que mostraron mayores índices de abundancia relativa en las áreas de palma y potrero, así como una mayor riqueza de especies asociadas a humedales y fragmentos de bosque. Los patrones de actividad del jaguar evidencian una actividad nocturna o crepuscular en áreas con mayor intervención que podría ser una estrategia para evitar la perturbación, sugerimos que los jaguares así como otras especies de mamíferos son capaces de sobrevivir en zonas no-protegidas y de coexistir con los paisajes agrícolas e incluso plantaciones de palma de aceite, siempre y cuando las áreas naturales y especialmente los humedales permanezcan en el paisaje. Por lo tanto, destacamos la importancia de los planes de aprovechamiento de la tierra, las buenas prácticas agrícolas y la aplicación de la ley ambiental.
Aceleración de un haz de electrones no interactuantes en condiciones de autoresonancia ciclotronica por una onda te11 polarizada circularmente
(Universidad Industrial de Santander, 2010) Herrera Rodríguez, Ana María; Dugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich; Orozco Ospino, Eduardo Alberto
Se estudia numéricamente la dinámica relativista de un haz de electrones no interactuantes en un acelerador de microondas autoresonante AMA (Autoresonance Microwave Accelerator) [7], el cual está constituido por una guía de onda cilíndrica, en donde se excita un campo electromagnético de microondas viajero T'E,1, la guía se encuentra dentro de un conjunto de bobinas con corriente que forman un campo magnetostático no homogéneo que se adapta para mantener las condiciones de autoresonancia ciclotrónica. La simulación del sistema se realiza a partir de la solución numérica de la ecuación de movimiento de Newton Lorentz utilizando la técnica Leapfrog-Boris [8]. Los campos magnético y eléctrico en las posiciones de los electrones se calculan utilizando los datos calculados en los nodos de la malla computacional e interpolación bilineal. Este estudio se ha orientado principalmente para analizar la influencia del corrimiento Doppler sobre las condiciones de resonancia ciclotrónica con ondas viajeras; sin embargo considerando las similitudes existentes entre el fenómeno estudiado con el esquema AMA y el fenómeno de Autoresonancia Ciclotrónica Espacial SARA (Spatial Autoresonance Accelerator) [5,6] en el cual se utiliza una cavidad resonante cilíndrica en la cual se excita una onda electromagnética estacionaria T'E¡1p, los resultados servirán de soporte para un mayor entendimiento del fenómeno SARA. La validación de resultados se realiza mediante la confrontación con los obtenidos en [7].
Aceptabilidad fisica de objetos compactos con ecuaciones de estado realistas
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Ramos Salamanca, David Leonardo; Núñez de Villavicencio Martínez, Luis Alberto
Los objetos compactos son estrellas tan densas que el uso de la relatividad general es necesario para describir su fenomenología. Debido a que a densidades muy altas la materia está compuesta mayormente de neutrones, estos objetos son conocidos generalmente como estrellas de neutrones. La materia que conforma estas estrellas no puede ser creada en laboratorios terrestres y constituyen por lo tanto un laboratorio astrofísico ideal para verificar teorías físicas de materia densa. Modelar el interior de las estrellas de neutrones ha requerido superar una gran cantidad de retos teóricos en física nuclear. Tanto así que encontrar la ecuación de estado que gobierna la materia en tales condiciones es aún uno de los problemas abiertos de la física. Las observaciones de estrellas de neutrones permiten restringir los modelos teóricos usados para obtener la ecuación de estado. Pero la falta de precisión en las mediciones no ha permitido identificar la teoría correcta, de modo que características fundamentales como la composición precisa de la materia al interior de las estrellas de neutrones sigue en debate. En este trabajo se propuso usar criterios de “aceptabilidad física” (consideraciones de consistencia física y estabilidad dinámica) para restringir los modelos de materia ultradensa existentes. En particular, se hizo énfasis en aplicar rigurosamente los criterios de estabilidad conocidos. Como resultado, se encontró que todos los modelos estelares encontrados con las ecuaciones de estado que se consideraron, no cumplen un simple criterio de estabilidad ante movimientos convectivos formulado recientemente por Hernández et al. (Hernández, Núñez, y Vásquez-Ramírez, 2018).
Acerca de la constante de Euler Mascheroni
(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-15) Ortiz Flórez, Andrés Felipe; Reyes González, Edilberto José; Rincón Villamizar, Michael Alexander; Teherán Herrera, Arnoldo Rafael
Existen constantes que son importantes por su aparición en el desarrollo de ciertas teorías e investigaciones; en el siglo XVII Euler descubrió la constante γ que actualmente es llamada “constante de Euler-Mascheroni”, esta aparece en múltiples ecuaciones y ramas de la matemática como análisis matemático, teoría de números y álgebra. El presente trabajo se enfoca en el estudio de los principales aspectos teóricos del número γ. En la primera parte se hace una presentación detallada de la construcción, interpretación geométrica y algunas apariciones de la constante de Euler-Mascheroni en matemáticas; además, se hace un estudio detallado de los principales resultados de combinatoria y sumas dobles necesarios para el capítulo 2. En la segunda parte, se realiza un estudio de la demostración de una proposición que da una condición necesaria y suficiente para que el número γ sea racional o irracional, además se presentan algunos resultados derivados de esta proposición.
Acerca de la construcción del triángulo de Sierpinski
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Campo Romero, Álvaro Jesus; Sabogal Pedraza, Sonia Marleni
En pocas palabras, este trabajo de grado es, principalmente, el análisis de los artículos: “Sur une courbe dont tout point est un point de ramification”, [1], y “Acerca del triángulo de Sierpinski” ´ , [2]. Profundizando más, consta de tres capítulos llamados “Preliminares”, “Génesis” y “Plato Fuerte”. Primero, abordamos los conceptos previos con los que el lector debe estar familiarizado para tener un mejor entendimiento de lo que sigue. Se trata, de una forma concisa y sustanciosa, sobre espacios métricos, sucesiones, compacidad, conexidad, contracciones, entre otros. El segundo capítulo, basado en [1], es la presentación del triángulo de Sierpinski visto bajo ´ la lupa del gran matemático polaco Wacław Sierpinski, o sea, como una curva que es simul- ´ táneamente “cantoriana”, “jordaniana” y en la que cada uno de sus puntos, salvo tres, es de ramificación. Finalmente, en el último capítulo, hacemos un tratamiento moderno del triángulo de Sierpinski, enmarcados en el artículo [2]. Esto es, mediante las id ´ eas de sistema iterado de funciones y función de direccionamiento. Para esto, en las dos primeras secciones de este capítulo, proporcionamos los fundamentos de estos conceptos, y posteriormente demostramos algunos resultados importantes concernientes a nuestro fractal, no sin antes definirlo formalmente. Además, usando una caracterización a través de códigos de ciertos puntos del triángulo de Sierpinski, establecemos una propiedad de este fractal que result ´ a, en cierta forma, contraintuitiva.
Acme de pediastrum spp, e implicaciones paleoecológicas después del límite cretácico-paleógeno en el norte de Sur América
(Universidad Industrial de Santander, 2011) Pinzón Aceros, Diego Alberto; De la Parra, German Felipe
Hace 65 Ma el impacto de un meteorito en la Península de Yucatán desató una de las mayores crisis ambientales en la historia de la Tierra definiendo lo que se conoce como el límite CretácicoPaleogeno (K-T). Aunque muchos estudios han discutido las causas que desataron este evento, muy pocos se han enfocado en entender las condiciones ambientales derivadas del mismo. En diferentes secciones de Norte América y Nueva Zelanda se ha reportado un acme de esporas de Pteridófitos y de Hongos respectivamente, que han sido interpretados como el producto de la destrucción masiva de la vegetación tras el impacto del meteorito. Resultados palinológicos derivados del análisis de 4 localidades ubicadas en las cuencas César-Ranchería, Catatumbo y Maracaibo de Colombia y Venezuela en el norte de Sur América revelaron un acme de Pediastrum spp. algunos metros por encima del límite K-T. Con el objetivo de establecer la sincronía de este evento en las 4 localidades, su relación con el limite K-T y caracterizar los ambientes de depósito durante este período, se integró información palinológica, palinoestratigráfica y palinofacial. La elección de marcadores bioestratigráficos claves permitió posicionar el acme de Pediastrum spp. dentro de la zona T-02 (61.9-60 Ma) de Jaramillo et al., (2010a) y precisar la ubicación del límite KT algunos metros por debajo de lo planteado originalmente para cada localidad. Lo anterior reveló que si bien no existe un vínculo claro entre el K-T y el acme de Pediastrum, este puede convertirse en un evento de interés bioestratigráfico al ocurrir dentro de la misma biozona en cada localidad. Adicionalmente, la información palinológica y palinofacial revelaron un predominio de condiciones lacustres de depósito dominadas por Pediastrum spp., con un alto contenido de fitoclastos estructurados y una vegetación terrestre dominada por Pteridófitos y representantes de las familias Araceae y Arecaceae.
Acoplamiento espín fonón en la antiperovskita Mn3NiN
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Flórez Gómez, Leonardo; García Castro, Andrés Camilo; Ibarra Hernández, Wilfredo; Paredes Gutiérrez, Harold; Gutiérrez Niño, Willian
La familia de antiperovskitas de nitruros base manganeso está compuesta por materiales magnéticos que presentan antiferro- magnetismo no colineal en presencia de frustración magnética. Dentro de esta familia se encuentra el compuesto Mn3NiN el cual fue el objeto de estudio en esta investigación. Diferentes reportes han conﬁrmado la existencia de un fuerte acoplamiento entre la estructura magnética y la estructura cristalina en dicho compuesto. Especíﬁcamente, este acoplamiento ha sido conﬁrmado experimentalmente por medio de estudios sobre piezomagne- tismo(Boldrin et al., 2018a) y expansión térmica negativa(Wu et al., 2013). Por otra parte, los estudios teóricos enfocados en antiperovskitas siguen siendo muy escasos y debido a esto aún no hay un entendimiento completo del acoplamiento magnetoestructural. Por esta razón, en la presente investigación se estudió teóricamente el acoplamiento espín-fonón en la antiperovskita Mn3NiN mediante cálculos de primeros principios basados en DFT. Se calcularon y analizaron las frecuencias de los fonones, los vectores propios y las curvas de dispersión de fonones para cada uno de los ordenamientos magnéticos de Mn3NiN. En el análisis de resultados se estudió la relación entre el comportamiento de los fonones del material y los ordenamientos magnéticos que este presenta, teniendo en cuenta los efectos de correlación. De manera especíﬁca, se estudió el comportamiento de los modos de fonón involucrados en el acoplamiento espín-fonón. Se realizó un estudio de la inﬂuencia de los efectos de correlación sobre los fonones y el acoplamiento espín-fonón calculado teóricamente. Por último, se estudiaron los efectos del volumen del sistema sobre la frecuencia de los fonones y se indagó en la importancia del manganeso para el acoplamiento espín-fonón observado en Mn3NiN.
Acoplamiento espín fonón en la antiperovskita mn3nin
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Flórez Gómez, Leonardo; García Castro, Andrés Camilo; Ibarra Hernández, Wilfredo
La familia de antiperovskitas de nitruros base manganeso está compuesta por materiales magnéticos que presentan antiferromagnetismo no colineal en presencia de frustración magnética. Dentro de esta familia se encuentra el compuesto MnzNiN el cual fue el objeto deestudio en esta investigación. Diferentes reportes han confirmado la existencia de un fuerte acoplamiento entre la estructura magnética y la estructuracristalina en dicho compuesto. Específicamente, este acoplamiento ha sido confirmado experimentalmente por medio de estudios sobre piezomagne- tismo(Boldrin et al.. siendo muy escasos y debido a esto aún no hay un entendimiento completo del acoplamiento magnetoestructural. Por esta razón, en la presente y expansión térmica negativ: Por otra parte, los estudios teóricos enfocados en antiperovskitas siguen investigación se estudió teóricamente el acoplamiento espín-fonón en la antiperovskita MnzNiN mediante cálculos de primeros principios basadosen DFT. Se calcularon y analizaron las frecuencias de los fonones, los vectores propios y las curvas de dispersión de fonones para cada uno de losordenamientos magnéticos de MnzNiN. En el análisis de resultados se estudió la relación entre el comportamiento de los fonones del material ylos ordenamientos magnéticos que este presenta, teniendo en cuenta los efectos de correlación. De manera específica, se estudió el comportamientode los modos de fonón involucrados en el acoplamiento espín-fonón. Se realizó un estudio de la influencia de los efectos de correlación sobre losfonones y el acoplamiento espín-fonón calculado teóricamente. Por último, se estudiaron los efectos del volumen del sistema sobre la frecuencia de los fonones y se indagó en la importancia del manganeso para el acoplamiento espín-fonón observado en Mn3NiN.
Activación física del raquis de la palma africana (elaeis guineensis) para la obtención de carbón activado
(Universidad Industrial de Santander, 2006) Bayona Ayala, Olga Lucia; Sanchez Soledad, Melba J.; Gutierrez, Gallego, Jose Carlos; Castillo Monroy, Edgar Fernando
El bagazo de la palma africana es un material lignocelulósico, obtenido en las plantas de tratamiento de aceite como subproducto de desecho, representando aproximadamente el 45% del total de la palma africana procesada. El uso y aplicación de estos materiales ha mantenido la atención de las autoridades ambientales y al sector privado empresarial ya que en los últimos años se han incrementado las exportaciones de palma africana, siendo los cultivos colombianos los primeros en Latinoamérica. Sin embargo de esta agroindustria solo se aprovecha alrededor del 10% quedando una gran cantidad de residuos, que van en aumento. Debido a la forma de procesar la palma, estos desechos causan un impacto ambiental negativo considerable en las regiones, ya que el bagazo no se utiliza directamente como abono orgánico, por que debe pretratarse para un compost. En este trabajo, se estudió la preparación de carbones activados empleando como precursor residuos fibrosos de la industria aceitera (ráquis de palma africana), mediante activación “física” en dos etapas usando dióxido de carbono, y vapor de agua como agentes activantes a diferentes temperaturas (89 – 400°C) y variando los tiempos de activación (hasta 240 min.). El acondicionamiento de las muestras se hizo mediante astillado, molido, tamizado y secado al aire, con el fin de unificar su contenido de humedad, y el tamaño de partícula en un diámetro que vario entre 1mm y 2 mm.
Actividad catalitica de la ftalocianina de cobalto (ii) intercalada en a-fosfato de circonio en la oxidacion del oleato de metilo con acido m-cloroperbenzoico
(Universidad Industrial de Santander, 2005) Sarmiento Rondon, Maria Teresa; Diaz Uribe, Carlos Enrique; Niño Gómez, Martha Eugenia
En este trabajo se estudió la actividad del catalizador ftalocianina de cobalto (II) intercalada en a-fosfato de circonio, evaluado en la oxidación del oleato de metilo con ácido m-cloroperbenzoico como agente donador de átomos de oxígeno, en condiciones suaves de presión y temperatura. La ftalocianina de cobalto (II) fue sintetizada “in situ” en el sólido laminar a-fosfato de circonio a-Zr(HPO4).H2O, (a-ZrP). Los sólidos a-ZrP, a-ZrPCo y a-ZrPCoPc, fueron caracterizados por las técnicas espectroscópicas: UV-VIS, DRX, IR-FT, AA. Se evaluó el desempeño catalítico del a-ZrP, a-ZrPCo y a-ZrPCoPc en la oxidación de una mezcla de metil ésteres de ácidos grasos, se encontró una alta conversión del oleato y linoleato de metilo transcurridos los 240 min de reacción, con la conversión del ácido m-cloroperbenzoico a ácido m-clorobenzoico. Al analizar los resultados de la prueba cualitativa para determinar la presencia de radicales acilperoxi en la reacción de oxidación del oleato de metilo con ácido mcloroperbenzoico, catalizador a-ZrPCoPc y la N-fenil-1-naftilamina como inhibidor de radicales se observó que la actividad del catalizador a-ZrPCoPc en la conversión del oleato de metilo permaneció igual, indicando que no hay participación de radicales en el proceso catalítico y que el mecanismo se lleva a través de un proceso concertado. Los rendimientos de los productos identificados por CG-MS, el metil 9,10-epoxi-12- octadecenoato, el metil 9,10,12,13-diepoxiestearato y el metil 9,10-epoxiestearato, fueron bajos comparados con los productos de alto peso
Actividad insecticida de diez aceites esenciales de plantas sobre aedes aegypti (díptera: culicidae)
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Zambrano Suarez, Diego Fernando; Duque Luna, Jonny Edward
Se evaluó la actividad ovicida, larvicida y pupicida de 9 aceites esenciales de plantas aromáticas más una mezcla de dos aceites esenciales combinados en A. aegypti, los resultados de la actividad ovicida no permitieron comparar la mortalidad debido a que el control no fue informativo, el aceite esencial con mayor efecto pupicida fue L. origanoides obteniendo en las concentraciones de 250 y 310 ppm una mortalidad del 93% y en la concentración de 390 ppm una mortalidad del 100%, los aceites esenciales con mayor efecto larvicida fueron Cymbopogon flexuosus (LC50 = 17,1; LC95 = 49 ppm) y Citrus sinensis (LC50 = 20,6; LC95 = 99 ppm); los tres aceites con mayor efecto insecticida en la determinación de dosis diagnosticas fueron los que se evaluaron en su actividad adulticida, C. flexuosus mostró mayor actividad adulticida con un porcentaje de mortalidad a los 1000 ppm de 96%, a los 300 ppm de 62% y a los 30 ppm de 40%, la evaluación del efecto residual se realizó en los dos aceites esenciales con mayor actividad larvicida (C. flexuosus y C. sinensis), estos dos aceites mostraron un efecto residual muy bajo debido a que los aceites esenciales están compuestos de volátiles con una gran tensión de vapor, la evaluación de compuestos mayoritarios se realizó en los dos compuestos mayoritarios (citral y acetato de geranilo) del aceites esencial con mayor actividad insecticida (C. flexuosus), el acetato de geranilo demostró una actividad insecticida muy eficaz teniendo las concentraciones de 5, 11, 16, 25, 39 y 50 unas mortalidades de 0 , 0 , 2,5 , 2,5 , 7,5 , 25 y 80% respectivamente.
Actividad insecticida de metabolitos de plantas medicinales que influyen en la bioenergética mitocondrial y la acetilcolinesterasa en larvas de mosquitos Aedes aegypti
(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-23) Angarita Vergara, Daniela Zulay; Mendez Sanchez, Stelia Carolina; Vesga Gamboa, Luis Carlos; Duque Luna, Jonny Edward; Cano Calle, Herminsul de Jesús; Daza Espinosa, Martha Cecilia
Durante los últimos años, las epidemias de los virus del Zika, dengue y chikunguña han tenido un impacto significativo en la mayoría de las regiones tropicales y otros territorios donde está presente el vector Aedes aegypti; por ello, su efecto se ha convertido en una problemática de salud pública. La Organización Mundial de la Salud (OMS) notificó 3.110.442 casos de arbovirosis en el año 2022. Del total de casos, 2.803.096 (90.1%) fueron casos de dengue, 271.006 (8,7%) casos de chikunguña y 36.340 (1,2%) casos de zika, en las Américas y el Caribe, y se encuentran entre las primeras enfermedades con mayor incidencia en zonas tropicales (Organización Panamericana de la Salud, 2022). En la actualidad, una solución efectiva y rápida para evitar el brote masivo del vector son los insecticidas sintético, causantes de problemas ambientales, de salud y resistencia en la especie (Devine, 2008). Por otro lado, la alternativa de insecticidas naturales es menos agresiva con el ambiente, razón por la cual, este trabajo tuvo como objetivo la identificación mediante técnicas In silico de metabolitos naturales que sirvan para el control del vector Aedes aegypti, teniendo como diana farmacológica la mitocondria, específicamente en los complejos II, IV y la acetilcolinesterasa, y su posterior evaluación, In vitro e In vivo, de los compuestos promisorios. Este libro se encuentra dividido en tres capítulos, en el primero se muestra la identificación y selección de los metabolitos promisorios por acoplamiento molecular. El segundo capítulo muestra las técnicas experimentales aplicadas en las enzimas mitocondriales y la acetilcolinesterasa, y, por último, en el tercer capítulo se relacionan los resultados obtenidos en los anteriores capítulos. Para la fase In silico, se elaboró un modelo de homología para cada proteína y se eligió la estructura cristalina de la especie Drosophila melanogaster para la enzima acetilcolinesterasa. Luego, se construyó una base de datos con metabolitos de plantas y se evaluó la posible interacción de estos metabolitos secundarios con los modelos de cada enzima usando el paquete “Small Molecule Drug Discovery” de Schrödinger. En la etapa In vivo, se evaluó el efecto tóxico de los metabolitos previamente seleccionados sobre las larvas en estadios 3 y 4 luego de 24 y 48 horas de exposición, determinando así las concentraciones letales (CL50). Como resultados de la fase In vitro e In vivo, se seleccionaron los compuestos carvacrol, timol y xantona, debido a su mayor letalidad sobre larvas de Ae. aegypti, y, se les evaluó su efecto sobre el trasporte de electrones a través de las proteínas de los complejos II, IV, así como el efecto en la actividad de la acetilcolinesterasa, con el fin de relacionar el efecto tóxico de estos metabolitos sobre los organismos vivos, con la actividad de las proteínas relevantes como la AChE y la mitocondria. Los resultados obtenidos en el docking molecular sugieren que el carvacrol, el timol y la xantona pueden interactuar con las subunidad A del complejo II y la subunidad IV del complejo IV, así como también pueden interaccionar con la acetilcolinesterasa. Para soportar estos resultados, la evaluación de la fase In Vivo, indican que, el carvacrol, presentó un CL50 de 37,4 ppm y 34,5 ppm para las 24 y 48 horas respectivamente. El timol mostró un CL50 de 63,3 ppm y 56,7 ppm para las 24 y 48 horas respectivamente, y, la xantona presentó un CL50 de 3,5 ppm para las 24 horas y de 2,7 ppm para las 48 horas. Dicha mortalidad puede estar relacionada con la inhibición de la cadena transportadora de electrones a través de la inhibición producida por el carvacrol en el complejo IV y la xantona y el timol en el complejo II. Además, el compuesto carvacrol, logró inhibir efectivamente la enzima acetilcolinesterasa. De esta forma, los metabolitos evaluados en este estudio se presentan como alternativas naturales prometedoras y de gran impacto para el control del vector, por la excelente alteración de la actividad de las enzimas de la cadena respiratoria y la acetilcolinesterasa del individuo; además, se demuestra la efectividad de los estudios In silico para evaluación preliminar de futuros compuestos.
Actividad larvicida de metabolitos de plantas que afectan la bioenergética mitocondrial de mosquitos Aedes aegypti
(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-15) Pérez Rojas, Maria Fernanda; Stelia Carolina, Méndez Sánchez; Luis Carlos Vesga Gamboa; Herminsul De jesus, Cano Calle; William Fernando, Hidalgo Bucheli
La incidencia de las enfermedades del Dengue, Zika y chikungunya, transmitidas por Aedes aegypti, se ha incrementado en las últimas décadas. La Organización Panamericana de la Salud notificó 1.881.352 casos de DENV, 170.175 casos de CHIKV y 170.175 casos de ZIKV, en las Américas y el Caribe para la semana epidemiológica 25 del 2022 (OPS, 2022), de ahí que resulta necesario su prevención y control. Los métodos de control tradicionales usan insecticidas que generan problemas ambientales y resistencia a los principios activos en los mosquitos, debido a mecanismos etológicos, metabólicos y evolutivos (Melo et al., 2010; Rodríguez et al; 2005). El uso de productos naturales es una alternativa menos agresiva con el ambiente para controlar el vector, razón por la cual, este trabajo tuvo como objetivo identificar metabolitos secundarios de plantas con posible actividad insecticida mediante un cribado in silico y validación in vitro e in vivo sobre los complejos I y III de la cadena de transportadora de electrones en Ae. aegypti. La selección de los metabolitos de plantas se relizó por medio de docking molecular de precisión estándar y extra-precisión. Los metabolitos candidatos se evaluaron mediante técnicas experimentales, como la actividad larvicida en larvas Ae. aegypti y el efecto de estos sobre enzimas mitocondriales. Para la fase in silico, se elaboró un modelo de homología para cada proteína, luego se construyó una base de datos con metabolitos de plantas y se evaluó la posible interacción de estos metabolitos con los modelos de cada complejo usando el paquete “small molecule drug Discovery” de Schrödinger. En la etapa in vivo, se evaluó el efecto tóxico de los metabolitos previamente seleccionados sobre las larvas en estadios 3 y 4 luego de 24 y 48 horas de exposición, determinando así las concentraciones letales (CL50). En la fase in vitro, los metabolitos con mayor letalidad sobre las larvas, farnesol y carvacrol, se les evaluó su efecto sobre el complejo I y el complejo III de la cadena respiratoria, con el fin de relacionar el efecto tóxico de estos metabolitos sobre la actividad mitocondrial. Los resultados obtenidos por el docking molecular sugieren que el carvacrol presenta un docking score de -4,435 y -7,772, para el complejo I y III, respectivamente, así como una energía de afinidad -36,47 y -36,21 Kcal/mol, para cada complejo. Por otro lado, el farnesol presenta una puntuación de -3,234 para el primer complejo y -7,549 para el tercer complejo, así como una energía de afinidad de -42,13 y -55,29 Kcal/mol, para cada complejo.Los resultados anteriores se deben a interacciones presentadas por cada metabolito con la subunidad del complejo evaluado. En el caso del complejo I, se observaron interacciones con residuos como Ile 235, Tyr 295, Tyr 173 y Phe 172, mientras que para el caso del complejo III, se presentaron interacciones relevantes con los aminoácidos Phe 122, Phe 275, Leu 295 y Ile 147. En cuanto a la fase in vivo, el carvacrol, presentó un CL50 de 37,4 ppm y 34,5 ppm para las 24 y 48 horas respectivamente, y farnesol obtuvo un CL50 de 9,78 ppm y 8,73 ppm, a las 24 y 48 de horas, respectivamente. Por su parte, la actividad enzimática evaluada en la fase in vitro mostró para carvacrol una inhibición, con activadades enzimáticas de 66,4%, 39,11% y 5,6% para NADH oxidasa, NADH deshidrogenasa y NADH citocromo c reductasa, respectivamente. Por su parte, farnesol obtuvo una inhibición, con actividades de 5,9% y 19,98% para NADH oxidasa y NADH deshidrogenasa, mientras que para NADH citocromo c reductasa aumentó su actividad con 342,08%, respecto al control. De esta forma, los metabolitos evaluados en este estudio se presentan como alternativas naturales promisorias para el control del vector, por la alteración de la actividad de las enzimas de la cadena respiratoria del individuo. Además, se demuestra la efectividad de estudios in silico para evaluación preliminar de futuros compuestos.
Actividad reproductiva anual de una poblacion de ptychoglossus bicolor (squamata : gymnophthalmidae)
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Ramos Pallares, Eliana Patricia; Serrano Cardozo, Victor Hugo; Ramirez Pinilla, Martha Patricia
Se estudiaron las características reproductivas de una población del lagarto de la familia Gymnophthalmidae, Ptychoglossus bicolor. Esta población habita en la hojarasca de una plantación de café orgánico localizada en los flancos occidentales de la Cordillera Oriental de los Andes Colombianos. Machos y hembras alcanzan la madurez sexual a un tamaño corporal similar (aproximadamente 45 mm. de longitud rostro cloaca); sin embargo, los machos adultos son significativamente mas grandes que las hembras en tamaño del cuerpo, masa corporal y tamaño de la cabeza. Todos los machos adultos mostraron epidídimos convolutos y testículos alargados con una actividad espermatogénica y espermiogénica continua durante todo el año. Sin embargo, la masa testicular varió significativamente entre meses y entre estaciones lo cual se encuentra significativamente correlacionado con el régimen de lluvias. Las hembras fueron reproductivamente activas durante todos los meses del año (Vitelogénicas, Ovígeras y Ovígeras y vitelogénicas simultáneamente). El tamaño de postura fue siempre de dos huevos. La masa de los cuerpos grasos abdominales no varía a través del año en machos y hembras. Estos datos junto con la observación de juveniles en la mayoría de los meses del año indica un patrón de actividad reproductiva continua en esta población. Así, en esta población de Ptychoglossus bicolor este patrón de actividad reproductiva continua sugiere una continua disponibilidad de alimentos y de recursos que pueden ser suplidos por las condiciones favorables ofrecidas por esta plantación de café orgánico.
Actividad reproductiva de Molossus molossus (Chiroptera: Molossidae) en una zona urbana de Bucaramanga, Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Silva Duarte, Laura Patricia; Ramírez Pinilla, Martha Patricia; Serrano Cardozo, Víctor Hugo
Se estudia la biología reproductiva de Molossus molossus en el área urbana de Bucaramanga y su relación con el patrón de precipitación de la zona. Se realizó la captura mensual de los murciélagos mediante redes de niebla entre octubre de 2016 a septiembre de 2017, incluyendo los periodos secos y húmedos del patrón de lluvias del área de estudio. La condición reproductiva de los machos se describió mediante histología testicular y en hembras se estableció a través de la observación de caracteres morfológicos externos y el análisis de muestras de frotis vaginales. Con estos datos y los de la precipitación se estableció la relación entre estos factores. Se capturaron un total de 145 individuos (116 hembras y 29 machos). Los machos son en general mucho menos abundantes que las hembras pero son más grandes; sin embargo la carga alar es mayor en las hembras. Durante todos los meses de muestreo se encontraron machos con producción de espermatozoides. Las hembras estuvieron activas reproductivamente durante todos los meses en alguna de las 5 categorías reproductivas (proestro y estro, gestación temprana, gestación avanzada, lactantes, post-lactantes); aunque hay asincronía intrasexual, a nivel poblacional se evidencian dos picos de preñez en las temporadas de menor precipitación, de manera que los neonatos aparecen al inicio de la temporada de lluvias. Se concluye que la población urbana de M. molossus estudiada presenta un patrón de poliestría bimodal que es similar a otras poblaciones de la especie y a otros murciélagos neotropicales.
Actividad reproductiva de Nephelomys Meridensis (rodentia: cricetidae) en la Cordillera Oriental De Colombia (Santa Bárbara, Santander)
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Villamizar Ramirez, Angela Maria; Serrano Cardozo, Victor Hugo; Ramirez Pinilla, Martha Patricia
En este trabajo se estudia el efecto de la precipitación y la disponibilidad de alimentos en la actividad reproductiva anual de una población de Nephelomys meridensis en un fragmento de bosque andino de roble en la Cordillera Oriental de Colombia. Mensualmente, desde octubre del 2014 a septiembre del 2015, se establecieron 5 estaciones fijas en un intervalo altitudinal de 2530 a 2657 m; en cada una se ubicaron de manera aleatoria 20 trampas Sherman. La actividad reproductiva se estableció en hembras adultas por el desarrollo de las mamas y la morfología externa de la abertura vaginal; las mismas se categorizaron como preñadas o en lactancia; además se complementó el análisis de la condición reproductiva con el análisis de frotis vaginales realizados a cada hembra con vagina abierta y con la descripción a manera general del ciclo estral de hembras en cautiverio. Las hembras de esta población de N. meridensis se reproducen continuamente a lo largo del año. Se encontraron hembras preñadas y en lactancia todos los meses y hembras en estro en varios meses. Se determinó la presencia de estro post-parto tanto en cautiverio como en campo; bajo las condiciones de cautiverio, el ciclo estral puede durar más de 5 días debido a que algunas fases se extienden por más de 2 días. No se encontró una relación entre la frecuencia de hembras reproductivas en cada estado y la variación en el promedio mensual de lluvias, ni tampoco con la variación en la oferta ambiental de alimento (abundancia de artrópodos y frutos de roble). Por tanto, en esta población de N. meridensis las hembras tienen un patrón de poliestría no estacional lo que sugiere una oferta ambiental constante de recursos para la reproducción.
Actividad reproductiva de tres especies de Pristimantis en las estribaciones del PNN Serranía de los Yariguíes
(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-08) Verdugo Díaz, María Hilda; Ramírez Pinilla, Martha Patricia; Serrano Cardozo, Víctor Hugo; Miranda Esquivel, Daniel Rafael
Las variaciones temporales en la actividad reproductiva de anuros sintópicos y congenéricos pueden contribuir a su coexistencia. En remanentes de bosques nublados de la Serranía de los Yariguíes, se encuentra un ensamble de anuros que incluye seis especies del género Pristimantis, siendo las más abundantes P. miyatai, P. merostictus y P. bachus. En este estudio, se investigó si estas especies presentan diferencias temporales en su actividad reproductiva que las segregue. Para ello, se analizó la variación mensual en aspectos como el tamaño corporal, la ocurrencia tanto de individuos sexualmente activos como de juveniles, y el desarrollo gonadal en machos y hembras. En las tres especies abundantes se encontró dimorfismo sexual sesgado hacia las hembras y los machos alcanzaron la madurez sexual a tamaños más pequeños que las hembras. La proporción sexual sesgada hacia los machos fue evidente solo en P. merostictus y P. bachus. En P. miyatai a nivel poblacional se registró una mayor proporción de hembras, pero al considerar únicamente a los individuos adultos, la proporción se iguala. En las tres especies estudiadas, los machos fueron reproductivos durante todos los meses del año, lo cual sugiere que son un recurso constante para las hembras. Sin embargo, mientras para las hembras de P. merostictus la reproducción ocurre a lo largo de todo el año, en las de P. miyatai y P. bacchus, la actividad reproductiva se concentró principalmente en el primer semestre del año, con una interrupción durante la temporada de mayor precipitación antes de la época más seca. Así, identificamos dos patrones de actividad reproductiva: 1) actividad reproductiva continua en P. merostictus; 2) actividad reproductiva prolongada discontinua en P. miyatai y P. bacchus. Aunque las tres especies se solapan temporalmente en su actividad reproductiva y en la aparición de juveniles más pequeños, se detectaron diferencias en los patrones reproductivos y en el reclutamiento de neonatos. Estos patrones podrían indicar una mínima segregación temporal reproductiva entre las especies que comparten el mismo hábitat.
Actividad reproductiva en especies de los géneros carollia y sturnira (chiroptera: phyllostomidae) en la serranía de los yariguies
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Calderon Patino, Jessica Tatiana; Ramírez Pinilla, Martha Patricia; Serrano Cardozo, Víctor Hugo
La actividad reproductiva de cuatro especies de murciélagos frugívoros, Carollia brevicauda, C. perspicillata, Sturnira lilium, y S. ludovici fue estudiada en las inmediaciones del Parque Nacional Natural Serranía de los Yariguíes, situado en la Cordillera Oriental de Colombia. Los murciélagos fueron capturados con redes de niebla entre marzo de 2012 y diciembre de 2013 durante periodos húmedos y secos; la condición reproductiva de machos y hembras fue determinada por caracteres externos, adicionalmente se empleó la citología vaginal para evidenciar receptividad. El esfuerzo de muestreo de 64050 m2 h permitió la captura de 496 individuos de la familia Phyllostomidae, C. brevicauda fue la más abundante (23,93%), seguida de S. ludovici (16,43%), S. lilium (13,59%) y C. perspicillata (11,76%). Para las cuatro especies estudiadas se capturaron machos reproductivos en los periodos húmedos y secos. Un patrón de poliestría estacional con dos picos reproductivos se registró para C. brevicauda, con hembras preñadas durante los periodos secos y lactantes en los húmedos, la lactancia estuvo correlacionada significativamente con la precipitación. C. perspicillata parece presentar un patrón poliéstrico bimodal estacional, el primer pico de la lactancia coincidiendo con el primer periodo húmedo y el segundo extendiéndose desde el segundo periodo húmedo hasta el siguiente seco. Se sugiere un patrón de poliestría estacional con dos picos reproductivos para S. lilium, debido a las hembras preñadas capturadas en los dos periodos secos. S. ludovici también parece presentar un patrón poliéstrico bimodal estacional con dos picos de lactancia, sin embargo hace falta información para poder afirmarlo. Las citologías vaginales permitieron evidenciar la cópula en las especies del género Sturnira spp., lo cual demostró un estro posparto al encontrar hembras receptivas lactantes.

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