Trabajos finales de carrera de grado

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https://rad.ort.edu.uy/handle/20.500.11968/2713

Estos trabajos de fin de carrera son obras producidas por estudiantes, que se originan en los procesos formativos de la universidad.

Tienen propósitos culturales y educativos. No son productos comerciales y su difusión pública no está autorizada.

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Aislamiento, caracterización y selección de cepas bacterianas potenciales probióticas para ganado vacuno
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Benech Jardas, Leonardo Joaquín; Achigar Rivero, Rodrigo; Lapaz Eugui, María Inés; Sanabria Keochgerian, Analía
El mejoramiento de la nutrición y salud animal mediante la utilización de microorganismos probióticos ha cobrado interés en los últimos tiempos. El ensilaje es una tecnología para la conservación y mejoramiento del alimento forrajero animal. Existen géneros bacterianos dentro de las bacterias ácido lácticas (BALs) que son utilizados como probióticos para ganado y que pueden fermentar materia vegetal, por lo tanto la inoculación de forraje con estos microorganismos representa un método económico para la multiplicación y administración de bacterias probióticas para animales. El presente trabajo se enfoca en la generación de una colección de cepas de BALs, seleccionadas en base a criterios que determinan si tienen potencial aplicación como inoculante para ensilaje y como bacterias probióticas. Se utilizaron fuentes de muestreo animal y vegetal. Los criterios de selección fueron actividad antifúngica contra géneros de hongos degradadores de silos como Fusarium y Aspergillus, actividad antimicrobiana contra patógenos de animales y humanos como Escherichia coli, Salmonella enterica, Staphylococcus aureus y Listeria innocua, capacidad de formación de biofilm, tolerancia a condiciones gastrointestinales simuladas y sensibilidad antibiótica. Las bacterias seleccionadas se identificaron molecularmente mediante la secuenciación de la región codificante para el ARNr 16S. Entre los mejores aislados bacterianos se obtuvieron las especies bacterianas: Lactobacillus plantarum, Enterococcus faecium y Enterococcus faecalis. Estas están reportadas como microorganismos utilizados en formulaciones de inoculantes para ensilaje y como bacterias probióticas. Los aislados bacterianos obtenidos pueden ser prometedores para generar un paquete tecnológico que sea transferible a una empresa que pretenda desarrollar un inoculante con cepas de BALs nativas con potencial probiótico.
Aislamiento, selección e identificación de levaduras nativas con propiedades enológicas en uvas Tannat
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Artigas Spinoglio, Florencia; Machado Day, Virginia Salome; Achigar Rivero, Rodrigo; Lapaz Eugui, Maria Inés; Barraco Vega, Mariana
Las levaduras juegan un papel fundamental en la elaboración del vino. Además de ser las responsables de la fermentación alcohólica, generan diversos aromas y sabores que resaltan el perfil organoléptico del producto final. Las fermentaciones espontáneas en las bodegas, son cada vez menos frecuentes debido a los problemas de reproducibilidad y trazabilidad que generan. En el siguiente trabajo se muestra una alternativa a esta problemática, con la presentación de las levaduras nativas. Estas se obtuvieron mediante aislamiento, selección, identificación y caracterización. Se realizó el trabajo con la cepa Tannat en un viñedo de la región de Cuchilla Pereyra, en Montevideo rural. Se aislaron un total de doce cepas provenientes de la cáscara, la pulpa y la semilla de la uva, creciendo en un medio de cultivo YPD. Estas se sometieron a ensayos de pH, temperatura, tolerancia al etanol y al dióxido de azufre y evaluándose su crecimiento por turbidimetría. Se seleccionaron cuatro cepas con las mejores aptitudes enológicas a fin de realizar microvinificaciones, utilizándose una cepa comercial (L. A. Bayanus) como testigo. Se efectuó un seguimiento de las fermentaciones mediante el análisis de distintos parámetros: azúcares reductores, alcohol, pH, acidez volátil y ácido málico. Se obtuvieron mostos con distintas concentraciones alcohólicas, las cepas nativas alcanzaron porcentajes de 1% a 6,5%, mientras que la cepa comercial alcanzó 9,68%. El pH se mantuvo en un rango de 3,59 a 3,63, lo que concuerda con los valores normales. La acidez volátil llegó a valores de 0,13 a 2,05 g/L de ácido acético, en tanto el ácido málico se mantuvo constante.
Aplicaciones de Inmovilización e Ingeniería genética en la producción de cerveza
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Nervi Faggiani, Eliana; Achigar Rivero, Rodrigo; Ferrari Callejas, Mariana Isabel; Jackson Carvalho, Erienne
La cerveza es el resultado de la actividad metabólica de levaduras del género Saccharomyces sobre mosto de grano producido a partir de cebada u otros cereales, lúpulo y agua. El mercado de la cerveza artesanal se encuentra en continuo desarrollo en el país y en el mundo. Mediante estrategias de inmovilización y la ingeniería genética de levaduras, se pretende acelerar etapas cuello de botella en la producción. La inmovilización permite aumentar rendimientos de fermentación y podría utilizarse para disminuir la biomasa en el mosto, evitando costos y tiempos empleados en la filtración de la cerveza. Se evaluaron fermentaciones paralelas de un mismo inóculo liofilizado, un cultivo fresco e inmovilizado. Al cabo de 12 horas de fermentación, el cultivo fresco mostró el consumo total de glucosa en medio YPD (20 g/L), el cultivo liofilizado no presentó consumos considerables de glucosa, y el cultivo inmovilizado presentó un rendimiento equivalente al del cultivo de células libres, aún con la mitad del inóculo inicial. Además, se obtuvieron curvas de consumo de glucosa y productividades de etanol similares utilizando la misma cantidad de células libres y células inmovilizadas. Se diseñó una estrategia de kock out para el gen clave de la vía de producción del diacetil (ILV2). Se obtuvieron clones mutantes por microhomología, mediante el diseño de una construcción génica, con la cual se transformaron células de S. cerevisiae s04, obteniéndose mutantes heterocigotas para el gen ILV2.
Aplicaciones del cultivo de microalgas en arquitectura sustentable
(Universidad ORT Uruguay, 2015) Braida Vila, Verónica; Campot Moreira, María Pía; Nervi Faggiani, Eliana; Tartaglia Schmidt, Carolina; Achigar Rivero, Rodrigo; Barroco, Mariana; Martínez Núñez, Guadalupe Alejandra
En el presente proyecto se estudiaron diferentes aspectos de las microalgas: su aislamiento, cultivo y posibles aplicaciones. Como resultado se generó una colección de 12 cepas de microalgas eucariotas de agua dulce aisladas de diferentes zonas del Uruguay. Se evaluaron metodologías de aislamiento y cultivo en medio sólido y líquido, y se caracterizaron morfológica y molecularmente. Se construyó un sistema de cultivo de microalgas con el fin de ser incorporado en una escuela autosustentable, para la producción de biofertilizante y la disminución de dióxido de carbono antropogénico en la misma. Para esto se construyó y evaluó el prototipo del sistema a ser utilizado (fotobiorreactor de placa plana) a escala laboratorio. Se determinó la productividad de diferentes cepas de microalgas en el reactor construido. Posteriormente, se diseñó y construyó el fotobiorreactor de placa plana a escala piloto a ser instalado en la escuela. Con el objetivo de evaluar algunas de las potenciales aplicaciones de la microalgas que podrían ser aplicadas en futuros proyectos de arquitectura sustentable, se realizaron pruebas de concepto referidas a la producción de biocombustibles y bioelectricidad.
Biotransformaciones para la revalorización de glicerol
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Ripoll Pérez, Magdalena; Bravo Nolla, Rocío; Jackson Carvalho, Erienne; Betancor Dutrenit, Lorena; Achigar Rivero, Rodrigo; Trelles, Jorge Abel
El glicerol es el principal producto secundario de la industria del biodiesel. Se estima que para el año 2020 la producción mundial de glicerol crudo, una mezcla variable que contiene metanol sales y cenizas, alcanzará las 3.000 millones de toneladas anuales, superando la demanda de este producto. Esto impacta negativamente en el precio del glicerol crudo en el mercado. Resulta de especial interés comercial buscar formas de revalorizar este subproducto. Una estrategia para convertir el glicerol a productos de mayor valor agregado es su biotransformación con bacterias del género Gluconobacter. Estas tienen la capacidad de sintetizar dihidroxiacetona (DHA) y ácido glicérico (GA) a partir de glicerol. En este trabajo se estudió la bioconversión de glicerol, tanto puro como crudo, por células metabólicamente activas pero en estado de reposo (resting cells) y células inmovilizadas en termogeles de agar de cepas mutantes de Gluconobacter frateurii y Gluconobacter oxydans. Para ello se determinó el mejor estadio de crecimiento para colectar las células y obtener máximas conversiones, determinándose además el pH óptimo de reacción para ambas cepas. Ensayos preliminares con células inmovilizadas de G. frateurii y G. oxydans en perlas de agar utilizando glicerol puro como sustrato, mostraron conversión a productos luego de 20 horas de reacción. No existen reportes previos de conversión en estas condiciones.
Caracterización preliminar de la actividad microbiana solubilizadora de fosfato del biofertilizante Tierra Nueva
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Nieto Cuello, Nicolás Marcelo; Szpinak Litvak, Veronica Meital; Achigar Rivero, Rodrigo; Lapaz Eugui, Maria Ines; Barraco Vega, Mariana
El término biofertilizante refiere a sustancias compuestas por microorganismos denominados promotores de crecimiento vegetal o PGPM (plant growth romoting microorganisms), que al ser aplicados en suelos colonizan la rizósfera de los cultivos y brindan nutrientes promoviendo su crecimiento. Se comenzaron a utilizar como una alternativa sustentable a los fertilizantes químicos para disminuir la contaminación ambiental. El fósforo (P) es el segundo nutriente más importante después del nitrógeno, sin embargo, su disponibilidad en el suelo es limitada, los microorganismos solubilizadores de fosfato que son parte de los PGPM, juegan un papel significativo en la biodisponibilización de este nutriente. En el presente trabajo se aislaron e identificaron tres bacterias y dos hongos solubilizadores de fosfato del biofertilizante Tierra Nueva, tratándose de dos cepas de Pseudomonas spp., Pantoea sp., Talaromyces sp. y Penicillium sp. Posteriormente se procedió a cuantificar la actividad solubilizadora de fosfato de las bacterias y hongos encontrados por separado y luego en consorcio, mediante el método Molibdato-Metavanadato en dos ensayos distintos. Con los resultados obtenidos, se busca contribuir con la investigación en la industria agrícola en cuanto a los microorganismos solubilizadores de fosfato para alcanzar una agricultura sustentable.
Desarrollo de nuevas formulaciones de bioinoculantes agrícolas mediante tecnologías de inmovilización
(Universidad ORT Uruguay, 2018) Baioni Rocha, Jeniffer Natalia; Piña Gomez, Valentina; Achigar Rivero, Rodrigo; Betancor Dutrenit, Lorena; Umpiérrez Failache, Mariana; Rariz, Gaston
En la última década el área destinada a la agricultura ha tenido un crecimiento sostenido en Uruguay. Esto ha llevado a un constante aumento en el uso de agroquímicos como fertilizantes químicos nitrogenados y fosforados. La aplicación de los mismos por encima de los requerimientos del cultivo (es decir, en exceso), conducen a un impacto generalizado en los suelos y cuencas fluviales, deteriorando así a todo el ecosistema en su conjunto. Una alternativa para reducir este impacto, es el uso de microorganismos fijadores de nitrógeno y solubilizadores de fosfato, denominados inoculantes. Estos son comercializados en formulaciones líquidas y sólidas (estas últimas constan de un carrier como soporte de los microorganismos). Ambas presentan varios problemas relacionados principalmente con la pérdida de viabilidad celular durante el almacenamiento y aplicación a campo de los productos. Dentro de las formulaciones sólidas, es muy utilizada la turba, la cual es reconocida vastamente como un buen carrier de rizobios. Sin embargo, su disponibilidad es reducida y su obtención genera un negativo impacto ambiental. Es por esto que existe interés en el desarrollo de formulaciones alternas. Sumado a lo anterior, se encuentra el hecho de que existe poco conocimiento acerca de los carriers más convenientes para las mismas. De esta manera se vuelve importante el estudio y desarrollo de nuevas tecnologías de formulación de inoculantes que permitan un rendimiento óptimo del producto, reduciendo costos y haciéndolo una alternativa aun más atractiva al uso de fertilizantes químicos. Como consecuencia de lo mencionado con anterioridad es que se desprende nuestro objetivo de trabajo, el cual consiste en generar nuevas formulaciones que permitan mejorar los rendimientos de estos inoculantes, así como disminuir los costos de producción y aumentar su vida útil. Como resultado de este proyecto esperamos obtener nuevas estrategias de formulación que puedan ser aplicadas en corto plazo por los productores de inoculantes en nuestro país.
Desarrollo de un kit de diagnóstico para Campylobacter fetus y Tritrichomonas foetus
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Tarallo Chaibun, Maria Domenica; Irigoyen Rebosio, María del Pilar; Noya, Verónica; Chavarría,Cecilia; Achigar Rivero, Rodrigo; Sanabria Keochgerian, Analía; Sanguinetti Acosta, Carlos Julio
La Trichomoniasis venereal bovina y la Campylobacteriosis genital bovina son infecciones causadas por el protozoario Titrichomonas Foetus y la bacteria Campylobacter Fetus respectivamente. Estas son de las principales enfermedades de transmisión sexual en bovinos, mundialmente distribuidas con reporte obligatorio a la OIE. Estas producen infertilidad en hembras, mortalidad embrionaria temprana y abortos, considerándose de alto impacto socioeconómico e implicancia en la salud mundial. La propagación de esta enfermedad constituye un gran riesgo, debido a que los toros infectados se presentan como portadores asintomáticos y las vacas pueden ser portadoras crónicas sin presentar signos. Por esta razón, la detección adecuada de ambos patógenos es esencial para la implementación de controles eficientes para estos, así como para el desarrollo de programas de erradicación. En nuestro país, la detección de ambas infecciones a partir de raspados prepuciales no se realiza de forma simultánea. Para tritrichomonas se utiliza el cultivo y microscopía, mientras que para campylobacter la inmunofluorescencia o PCR tiempo final, tratándose de técnicas laboriosas, lentas y costosas. Además, pueden tener problemas de especificidad y sensibilidad. Por lo tanto, se presenta una propuesta que surge a partir del incentivo de innovar en soluciones diagnósticas. En el mismo se plantea el desarrollo y validación de un posible kit comercial de detección en formato múltiplex qPCR. La metodología desarrollada permite la detección de ambos patógenos a partir de una única muestra, sin necesidad de un tratamiento previo, lo que ahorra tiempo y reactivos. Como ventaja, el resultado no dependerá de la calidad y logística de la muestra, este ensayo es rápido, simple, económico y con alta sensibilidad y especificidad, capaz de sustituir las técnicas utilizadas tradicionalmente.
Desarrollo de un lubricante íntimo femenino con bioactivos para la prevención de infecciones urogenitales
(Universidad ORT Uruguay, 2018) Perez Paradiso, Serrana María; Tub Caplan, Camila; Tiscornia Roble, María Inés; Achigar Rivero, Rodrigo; Fernández Fernández, Rosana; Perelmuter Schein, Karen
Las infecciones urogenitales representan el segundo proceso infeccioso de mayor incidencia, por detrás de las del aparato respiratorio. Constituyen la causa más frecuente de consulta ginecológica; las mismas afectan a un estimado de 1 billón de individuos por año a nivel mundial. Según encuestas realizadas a mujeres uruguayas un 71,4% presentaron infecciones durante su vida. Además de su frecuencia, las infecciones urogenitales afectan enormemente la calidad de vida de la mujer. A partir de la encuesta mencionada, se conoce que un 64% de mujeres se mostró altamente afectada y manifestó una gran molestia tras la aparición. Es posible detectar una ineficiencia en su tratamiento, por lo que es imperativo buscar una alternativa profiláctica eficiente, dando origen a BIOLube, un gel lubricante íntimo con bioactivos que contribuyen positivamente a la salud íntima femenina. Por su formato, ingresa directamente a la zona de interés, además de que potencia la calidad de las relaciones íntimas. Se seleccionaron las cepas probióticas Lactobacillus rhamnosus GR-1, Lactobacillus reuteri B54, utilizadas previamente por el grupo de Gregor Reid, así como ácido láctico como posibles agentes bioactivos para la formulación del producto. Se realizaron ensayos de co-cultivo de las cepas probióticas con la línea celular HeLa, derivada de epitelio uterino. Además, se analizó el efecto del ácido láctico sobre el crecimiento de dos patógenos comunes de las infecciones urogenitales: Escherichia coli y Candida albicans. Se desarrollaron dos formulaciones de BIOLube y se evaluaron estrategias de incorporación de las cepas probióticas, encapsulación y liofilizado. La concentración de ácido láctico de 600 mM fue efectiva contra los patógenos más comunes, E.coli y C.albicans, inhibiendo su crecimiento en un 95% y 90% respectivamente. Esta concentración disminuyó la viabilidad de las HeLa a 45%. En cuanto a su formulación, BIOLube resultó eficaz según ensayos requeridos por la farmacopea USP, y se logró una formulación química adecuada y estable en términos organolépticos. BIOLube se venderá tanto en pomos de 60 mL como sachet de 10 mL, se estimó precio de producción, calculando la inversión inicial la que incluye campaña inicial de marketing, diseño gráfico y aspectos legales y además el costo inicial destinado al alquiler del laboratorio, almacenamiento, RRHH, marketing y distribución.
Desarrollo de una estrategia para la obtención de nanobodies contra las toxinas botulínicas A y B de Clostridium botulinum
(Universidad ORT Uruguay, 2018) Ceretta Maestro, Martina; Ramos Francolino, María Belén; Achigar Rivero, Rodrigo; Sanguinetti Acosta, Carlos Julio; Umpiérrez Failache, Mariana; Vanrell Majo, Lucia Maria
El botulismo es una enfermedad causada por las neurotoxinas de la bacteria Clostridium botulinum, consideradas como las sustancias tóxicas de mayor potencia dentro de las actualmente conocidas. Esta enfermedad es poco frecuente, pero al mismo tiempo potencialmente letal, tratable y prevenible. Consecuentemente, un correcto diagnóstico es imprescindible para aplicar las medidas terapéuticas adecuadas y mejorar el pronóstico del paciente. El método empleado más ampliamente para la detección de las toxinas ha sido el Ensayo por Inmunoabsorción Ligado a Enzimas (ELISA), que utiliza anticuerpos convencionales específicos. No obstante, estas moléculas presentan algunas desventajas que han limitado su potencial para determinadas aplicaciones, dado que su obtención es compleja e implica elevados costos, y su gran tamaño reduce la sensibilidad y estabilidad. En los últimos años, se han estudiado y comenzado a utilizar otras moléculas de unión al antígeno, más pequeñas y versátiles, que presentan algunas ventajas sobre los anticuerpos convencionales como los nanobodies. Los nanobodies o VHHs son uno de los fragmentos de reconocimiento de antígeno más pequeños que se conocen, comprenden únicamente la región variable de la cadena pesada de los anticuerpos de camélidos. Gracias a su facilidad de manipulación mediante biología molecular y otras ventajas estructurales y funcionales, se presentan como una prometedora alternativa a los anticuerpos convencionales para numerosas aplicaciones biotecnológicas, como herramienta de investigación, diagnóstico y terapia. En este trabajo, se desarrolló por primera vez en el laboratorio una estrategia para la obtención de VHHs específicos contra las neurotoxinas botulínicas A (BoNT A) y B (BoNT B) a partir de secuencias obtenidas de una biblioteca de fagos derivada de una llama inmunizada con estos antígenos. Se evaluó su expresión recombinante a diferentes escalas, con diferentes vectores plasmídicos (pET-28a y pBAD/HisA) en de Escherichia coli. Estos VHHs podrían ser potencialmente beneficiosos para el desarrollo de reactivos recombinantes para la detección rápida de las toxinas botulínicas, para mejorar el diagnóstico y tratamiento del botulismo. Además, esta estrategia podría ser extensible a otras moléculas o blancos de interés.
Desarrollo de una Multiplex PCR en tiempo real para la detección simultánea de rotavirus y adenovirus humano a partir de diferentes matrices
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Alonso Tomasetti, Martina María; Bengochea Olveira, Virginia Valeria; Achigar Rivero, Rodrigo; Negro Larrama, Cecilia Beatriz
La presencia de microorganismos patógenos derivados de la contaminación fecal en aguas, suelos y sedimentos contribuye a la persistencia de estos en el ambiente y a la prevalencia de las enfermedades que causan en la población humana y animal. Indicadores bacterianos son utilizados para la evaluación de la contaminación fecal en el agua; sin embargo, la ausencia de los mismos no es indicador del estado de las aguas respecto a virus de transmisión fecal. Por esta razón, la OMS sugiere incluir en el monitoreo uno o más representantes del grupo de virus entéricos, como adenovirus y rotavirus. Ambos virus están asociados con enfermedades gastrointestinales, las cuales pueden ser severas en niños menores de 5 años y personas inmunocomprometidas, pudiendo ocasionalmente causar la muerte. En matrices como el sedimento se pueden albergar mayores cantidades de virus y otros microorganismos que en el agua e incluso protegerlos de la degradación. La detección de estos patógenos en los sedimentos es una alternativa para evaluar el impacto ambiental de la contaminación fecal. En el presente trabajo se aborda una aproximación hacia el desarrollo de una técnica multiplex PCR en tiempo real que permite la detección simultánea de Adenovirus humano del grupo C y Rotavirus humano del grupo A. Se evaluó la metodología con muestras clínicas, muestras provenientes de cultivo celular y con muestras de sedimento contaminado experimentalmente. La técnica implementada permitió detectar de forma simultánea ambos virus. Sin embargo, se evidenció la importancia del título viral presente en la muestra en relación a la competencia por los recursos durante el proceso de amplificación de un virus respecto al otro. Por otra parte, se realizó un tamizaje para ambos virus en doce muestras de sedimentos colectadas en el Arroyo Las Piedras. Se pudo detectar la presunta presencia de Adenovirus humano grupo C en un 75 % de las muestras y Rotavirus humano grupo A en un 58%. Además, se abordó el aislamiento de Rotavirus humano grupo A proveniente de una muestra fecal en la línea celular continua MA104, lográndose generar un control positivo de origen celular.
Desarrollo de una técnica de análisis masivo de microorganismos y sus derivados mediante "high throughput screening"
(Universidad ORT Uruguay, 2020) Nuñez Barrios, Maria Paz; Scarrone Murissich, Martina; Stolovas Spitz, Aielet; Achigar Rivero, Rodrigo; Sanabria Keochgerian, Analía; Machado Casini, Felipe Daniel
El presente trabajo final de carrera consiste en el desarrollo de una plataforma de HTS para el análisis masivo de microorganismos y sus derivados. En particular, el foco de estudio fue la producción de compuestos antimicrobianos por parte de bacterias del suelo y su actividad frente a Escherichia coli y Salmonella enterica, patógenos de relevancia mundial de acuerdo a la Organización Mundial de la Salud. Se plantearon tres ensayos para su estudio. Los dos primeros evaluaron la producción de metabolitos secundarios en condiciones de cultivo estándar o co-cultivo, y el tercero, el estudio de la interacción en el co-cultivo en tiempo real, utilizando como herramienta la fluorescencia. Del primer ensayo se obtuvieron 15 aislamientos positivos para inhibición de crecimiento de al menos uno de los patógenos evaluados. En el segundo ensayo no se pudieron obtener resultados concluyentes y el tercero no pudo ser realizado. Con el objeto de validar, se compararon los resultados de la primera experiencia con el método de soft agar, en el que se obtuvieron 24 aislamientos positivos, seis coincidentes entre ambas técnicas. Por último, se caracterizaron los aislamientos positivos para el soft agar mediante secuenciación del gen que codifica para el ARN ribosomal 16S. Si bien es necesario realizar ajustes a la técnica desarrollada, la misma representa un potencial significativo para otras aplicaciones como la búsqueda de bacterias funcionales, enzimas, pigmentos, entre otros.
Diseño de procesos para la obtención de biocombustibles a partir de microalgas
(Universidad ORT Uruguay, 2016) Braida Vila, Verónica; Campot Moreira, María Pía; Tartaglia Schmidt, Carolina; Achigar Rivero, Rodrigo; Sanabria Keochgerian, Analía; Rodriguez Auge, Darío Fernando
En el presente proyecto se evaluó el proceso para la producción de biodiesel y bioetanol a partir de una cepa de la microalga Scenedesmus armatus. Ambos procesos comparten las etapas de cultivo y cosecha, para las cuales se diseñó y construyó un fotobiorreactor helicoidal y se evaluó la floculación como método de cosecha. El fotobiorreactor helicoidal fed-batch presentó una productividad volumétrica máxima de 0,085 mg/mL.d. Para la cosecha, se determinó como condición óptima la floculación del cultivo con hidróxido de sodio a pH 12 durante 25 minutos, con una recuperación del 83% de la biomasa, eliminando el 75% del volumen de agua. Se llevó a cabo la extracción de lípidos de Scenedesmus armatus por vía húmeda, obteniendo entre un 10 y 60% de lípidos totales (en biomasa seca) dependiendo de la condiciones de cultivo. El perfil lipídico de la cepa se estudió por HPLC. Además se realizaron ensayos de transesterificación con el aceite obtenido de la cepa de microalga. En cuanto a la producción de bioetanol, se llevó a cabo la sacarificación enzimática de un subproducto de la extracción lipídica (biomasa residual), obteniendo 400 mg de azúcares reductores/g biomasa residual. Posteriormente, se realizó la fermentación de dichos azúcares con Saccharomyces cerevisiae obteniendo una disminución de azúcares reductores del 60% en 6 horas. Finalmente, se desarrolló un análisis de la viabilidad técnico-económica y medioambiental del proceso de producción de biocombustibles a partir de la cepa de Scenedesmus armatus.
Diseño de un sistema de expresión de proteínas transmembrana para bacterias ácido-lácticas
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Millan Esparza, Lizouli; Achigar Rivero, Rodrigo; Sanguinetti Acosta, Carlos Julio; Sanabria Keochgerian, Analía
Los probióticos son microorganismos vivos que al ser suministrados en dosis adecuadas son beneficiosos para la salud del huésped. Se trata de bacterias ácido lácticas (BAL), Gram-positivas, de grado alimenticio, no patogénicas. El futuro de sus aplicaciones está centrado en el desarrollo de productos bio terapéuticos con microorganismos vivos (LBP) que apunten a manipular, restaurar o introducir funciones benéficas en el TGI. Las BAL que pertenecen a la categoría LBP, se presentan como un vehículo para generar microorganismos genéticamente modificados (GMO) para delivery de moléculas y antígenos de superficie que funcionen como inmunizaciones y tratamientos terapéuticos para diversas enfermedades. La FDA de E.E.U.U, regula todos los aditivos que son utilizados en cualquier producto alimenticio. Con esta regulación surge el acrónimo GRAS (Generalmente Reconocido como Seguro) el cual exige que toda sustancia o aditivo que se incorpore debe ser sujeto a estudios previos a su comercialización y a revisión y autorización de la FDA. Para quedar dentro de esta clasificación se debe garantizar la inocuidad del producto y eliminar toda presencia de restos bacterianos patogénicos y resistencias a antibióticos. En este trabajo se presenta el diseño de un nuevo sistema de expresión para BAL, el cual puede utilizarse en la producción de antígenos anclados a la membrana y que preserve su nivel GRAS. Se plantean métodos de crecimiento y de producción de biomasa para generar un producto que contenga estas cepas genéticamente modificadas para garantizar un sistema completo de expresión y generación de biomasa sin riesgos para el consumidor.
Generación de un bioinoculante en base a hongos solubilizadores de fosfato autóctonos a escala de laboratorio
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Machado Casini, Felipe Daniel; Achigar Rivero, Rodrigo; Betancor Dutrenit, Lorena; Barraco Vega, Mariana
Los avances tecnológicos han permitido sustentar las necesidades alimentarias de la población mundial. Sin embargo, con el vertiginoso aumento poblacional y entendiendo que las tierras destinadas a la producción de alimentos son limitadas, resulta indispensable la utilización de productos químicos para aumentar la productividad agrícola. No obstante, esto representa una contradicción ya que el uso excesivo de fertilizantes químicos genera deterioros físicos, químicos y biológicos en tierras cultivables. El fósforo, es el segundo macronutriente fundamental para las plantas. Desafortunadamente, los fertilizantes fosforados, son rápidamente fijados en el suelo en formas de sales de calcio, hierro y aluminio, imposibilitando su captación por parte de la planta. Visto esto, surge como alternativa preponderante la generación de bioinoculantes capaces de potenciar o hasta suplantar la acción de los fertilizantes químicos. En el presente trabajo se planteó como objetivo la generación de un bioinoculante en base a hongos solubilizadores de fosfato autóctonos a escala de laboratorio. Para ello, se realizaron aislamientos de hongos solubilizadores de fosfato de 6 sectores del país, se los identificó mediante técnicas moleculares, se evaluó su potencial solubilizador mediado por estresores (temperatura, desecación y estrés osmótico) y su capacidad enzimática (actividad fosfatasa y fitasa). Asimismo, se realizó una formulación industrialmente escalable, capaz de mantener la viabilidad del microorganismo en condiciones de almacenamiento por al menos 3 meses. Por otro lado, se evaluó la formulación en Glycine max (soja) bajo condiciones ambientales y de laboratorio, obteniendo como resultado un aumento en la biomasa de 15 y 50% respectivamente.
Identificación del sexo de ejemplares de Cannabis sativa L. mediante el uso de marcadores moleculares
(Universidad ORT Uruguay, 2017) Colmenero Zito, Hernán Agustín; González Radici, Beatriz Carolina; Rodriguez Auge, Sebastian Marcelo; Sanabria Keochgerian, Analía; Achigar Rivero, Rodrigo
Cannabis sativa L. es una especie vegetal naturalmente dioica cuyo sexo generalmente se identifica después de su floración. Se requiere de un método rápido y confiable para poder identificar su género en etapas prematuras de su desarrollo, debido a que los fenotipos sexuales de esta especie determinan cómo la misma se deberá criar y cultivar. Las plantas masculinas y femeninas desempeñan roles diferentes y poseen usos industriales, agrícolas y medicinales que aportan a su valor comercial. Por lo tanto, un método capaz de solucionar dicha problemática beneficiaría a fitomejoradores y cultivadores, reduciendo el tiempo de espera, la mano de obra, el espacio destinado a su cultivo, y otros recursos útiles, que actualmente se malgastan en esperar a su floración. En el presente trabajo se utilizaron diferentes técnicas (RAPD y SCAR) para encontrar marcadores moleculares y emplearlos como herramienta biotecnológica para solucionar la dificultad existente, relativa a la identificación sexual de Cannabis sativa L. en estados tempranos de su desarrollo. Estas se basan en tecnologías que aplican la reacción en cadena de la polimeresa (PCR) y que permiten la rápida detección de muchos loci deADN posibilitando la identificación del sexo. Partiendo de 6 cebadores y aplicando la metodología RAPD se logró obtener un marcador (400 pb) de ejemplares machos correspondiente al cebador OPA08 que presentó resultados muy prometedores. De todas formas la técnica SCAR presentó resultados más robustos y confiables que la de RAPD. Se logró identificar el sexo de ejemplares de Cannabis sativa L. en etapas tempranas de su desarrollo mediante el marcador SCAR MADC2 (391 pb) y MADC6 (119 pb).
Mejoras en el procesamiento upstream de antígenos clostridiales
(Universidad ORT Uruguay, 2018) Alamo Salaberry, María Belén; Fernández Suárez, María Pía; Achigar Rivero, Rodrigo; Betancor Dutrenit, Lorena; Jackson Carvalho, Erienne; Sanguinetti Acosta, Carlos Julio
El agente patógeo clostridium perfringens tipo D es el agente causal de varias enfermedades veterinarias, incluyendo enterotoxemias causadas por la toxina épsilon (ETX). Clostridium botulinum tipo C y D producen las neurotoxinas botulínicas tipo C (BoNT/C) y tipo D (BoNT/D) respectivamente, causantes del botulismo en animales. La principal medida de control para estas toxinas es la vacunación. La producción de las vacunas clostridiales se realiza por fermentación utilizando microorganismos del género Clostridium. Se obtienen las toxinas que serán purificadas, inactivadas e incluidas en la formulación. Esta metodología presenta la desventaja de la obtención de títulos tóxicos variables entre lotes, dificultando la producción industrial. Las tres toxinas mencionadas se encuentran codificadas en elementos extracromosómicos, en la forma de plásmidos para el gen etx y profagos para los genes bont/C y bont/D. En este trabajo se utilizó un método de cuantificación por qPCR de los genes codificantes para estas toxinas, además de una cuantificación relativa entre los genes de interés y el gen 16S para evaluar la estabilidad. Se obtuvieron curvas estándar para fragmentos de los distintos genes con una eficiencia de al menos 98 % en la amplificación. Se validó esta metodología de cuantificación utilizando diluciones de muestras de cultivos de los microorganismos. Se analizaron muestras de distintos puntos del proceso upstream industrial para la generación de los antígenos clostridiales ETX, BoNT/C y BoNT/D determinándose que para C. perfringens tipo D no parecería haber una disminución de la concentración plasmídica a lo largo del proceso. Se propone que las variaciones en la concentración de los genes codificantes para las BoNTs a lo largo de las distintas etapas podrían contribuir a las fluctuaciones observadas en el título tóxico entre lotes.
Obtención de energía eléctrica a partir de sedimento de humedal artificial en celdas de combustible microbianas y estudio de las comunidades microbianas
(Universidad ORT Uruguay, 2016) Falco Pastorino, María Victoria; Cabezas Da Rosa, Angela; Achigar Rivero, Rodrigo; Paolino Varela, Guadalupe
El siguiente trabajo es un estudio de celdas microbianas, para la obtención de energía eléctrica a partir de desechos. Partiendo de ese objetivo, se estudiaron los rendimientos de las diferentes configuraciones de celdas a escala de laboratorio, a partir de sedimento de un humedal del sistema de tratamiento de efluentes de la Bodega Juanicó. A su vez se estudió la composición microbiana de ánodos, cátodos y suelos de las celdas, a fin de investigar acerca del potencial de estos protocolos para la combinación de técnicas de remoción de nutrientes y de generación de corriente. Se encontraron géneros reportados, como sulfato reductores (vinculados al ciclo del nitrógeno), y géneros relacionados a la producción de corriente. Finalmente, se evaluó la posibilidad de acople de las celdas al sistema de tratamiento de afluentes de una bodega y la viabilidad económica de la propuesta.
Optimización de condiciones de almacenamiento de fermentos lácticos para quesería
(Universidad ORT Uruguay, 2014) Zeballos Vieira, María Lucía; Achigar Rivero, Rodrigo; Mercanti, Diego Javier; Sanabria Keochgerian, Analía
Este proyecto parte de la necesidad planteada por la empresa Jucar Ltda. (dedicada a la venta de insumos para la industria láctea) de contar con un fermento con posibilidades de ser almacenado congelado. Para el desarrollo de este producto, se propone el estudio de diferentes parámetros que permitan sistematizar la preparación de fermentos lácticos. En líneas generales, se estudian distintas condiciones de congelamiento en busca de su optimización, con base en el tiempo requerido para la acidificación láctea necesaria, con especial énfasis en la reducción de la fase de latencia. Los principales parámetros a considerar son los siguientes: a) metodología de almacenamiento, b) agregado de agentes crioprotectores y c) estabilidad del cultivo en las condiciones establecidas. Las actividades realizadas comprenden: el aislamiento de cepas de Streptococcus thermophilus (microorganismo más utilizado como fermento en la industria en cuestión) a partir de fermentos liofilizados comerciales, el cálculo de la concentración de microorganismos en ese producto y la realización de la curva de crecimiento del estreptococo con el fin de establecer la relación entre la densidad óptica y el recuento de microorganismos. Estas primeras actividades posibilitaron la caracterización general del microorganismo para proceder con la optimización de las condiciones de almacenamiento. Para ésto se realizaron fermentaciones en leche que permitieron analizar la relación entre la actividad fermentadora y la condición de almacenamiento. También se proyecta el diseño de agentes crioprotectores seguido de ensayos de actividad con los diferentes agentes estudiados. Finalmente, desde el punto de vista económico, la empresa interesada cuenta con un protocolo de almacenamiento de fermentos optimizado y distintas alternativas de agentes crioprotectores con diferencias en la eficiencia de producción así como también en el costo, los que deberán ser evaluados a escala industrial.
Optimización de los rendimientos en la producción de bioetanol a partir de sorgo de altos taninos
(Universidad ORT Uruguay, 2019) López Iriarte, María Victoria; Rossini Evora, Sabrina; Achigar Rivero, Rodrigo; Rodríguez, Darío; Zinola Garcia, Oscar Guillermo; Sierra Martinez, Wilson Omar
El bioetanol es un biocombustible obtenido por medio de la fermentación de materias orgánicas y biomasa rica en carbohidratos. El uso de este contribuye a la disminución de los gases de efecto invernadero al sustituir parte de la nafta que se utiliza como combustible en la actualidad. Uruguay es reconocido mundialmente por la reducción de gases de efecto invernadero gracias a la producción de biocombustibles, y se conoce que los complejos agroindustriales de Bella Unión, Paysandú y Montevideo contribuyen a la reducción de las emisiones de los gases antes mencionados. El problema existente con la empresa trabajada, radica en que esta utiliza sorgo de bajos taninos para producir bioetanol. Este, a pesar de presentar mayores rendimientos productivos con respecto a la variedad de altos taninos, exhibe menores rendimientos en cultivo ya que es dañado por aves, lepidópteros y microorganismos. Consecuentemente, los agricultores consideran más factible cultivar sorgo de altos taninos, ya que es resistente a los ataques de plagas. Sin embargo, se conoce por bibliografía que la variedad de altos taninos presenta un menor rendimiento productivo a causa de que los taninos interfieren en los procesos enzimáticos que se llevan a cabo en la fermentación. Teniendo esto en consideración, en este proyecto se propone optimizar el proceso productivo utilizando sorgo de bajos taninos para obtener una línea de base y luego realizar el mismo procedimiento utilizando dos variedades de sorgo de altos taninos, pudiendo así comparar los rendimientos obtenidos con las dos variedades y constatar el efecto que tienen los taninos sobre la producción de bioetanol. A su vez, se planteó modificar ciertos parámetros operativos con el fin de aumentar el rendimiento. Para ninguna de las variedades de altos taninos se observó una disminución significativa en el rendimiento productivo con respecto a la línea de base, siendo las disminuciones en la producción con el sorgo de mayor contenido de taninos atribuidas al menor contenido de almidón de este grano, lo que se traduce en una menor cantidad de carbohidratos libres para la fermentación. Se concluyó que, utilizando el proceso productivo detallado en este proyecto y en las escalas trabajadas, el contenido de taninos no supone un problema en cuanto a los rendimientos obtenidos y estos podrían alcanzarse utilizando cualquiera de las variedades indistintamente, siempre y cuando el contenido de almidón sea el mismo.

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