#Córdoba El compuesto de la uva que regenera las células

Vid
Vid

 

Miembros del grupo Biomembranas, antioxidantes y estrés oxidativo de la Universidad de Córdoba, junto a investigadores internacionales, han demostrado que el Kaempferol, un compuesto de origen vegetal, promueve la fabricación de coenzima Q. Esta sustancia presente en las células fomenta la producción de energía. Los expertos han detectado que el aumento de esta sustancia se produce sobre todo en células, animales y humanas, derivadas de tejidos renales.

El organismo puede obtener la coenzima Q a través de la dieta, pero esta sustancia es principalmente producida por el propio cuerpo a través procesos celulares aún no conocidos de manera completa. En el artículo ‘Kaempferol increases levels of coenzyme Q in kidney cells and serves as a biosynthetic ring precursor’ publicado en la revista Free Radical Biology and Medicine los expertos apuntan que el Kaempferol aumenta la producción de esta enzima en células derivadas de distintos tipos de tejidos, como el renal o el hepático. En concreto, en las células del riñón, el kaempferol es hasta cinco veces más efectivo como promotor que otros antioxidantes.

Además, confirmaron tanto en líneas celulares de ratón como en células humanas cómo sustancias como el Kaempferol, el resveratrol, la quercetina, también presentes en la uva, y otros compuestos considerados antioxidantes, contribuyen a la generación de la coenzima, siendo el primero de ellos hasta 100 veces más efectivo que el resto.

Los científicos han descrito la ruta biológica de este flavonol y han detallado cómo actúa en la producción de coenzima Q. “El Kaempferol ha sido muy utilizado desde hace siglos en medicina y está presente en el vino. Hemos confirmado su acción beneficiosa, especialmente en células de riñón. La coenzima Q se produce a partir del propio Kaempferol lo que podría hacer que las células renales cumplan mejor su función al tener más energía”, indica a la Fundación Descubre el investigador José Manuel Villalba de la Universidad de Córdoba.

Más información en la fuente de la noticia en Remedios Valseca / Fundación Descubre

 

#Jaén Residuos del olivo para mejorar la flora intestinal

Ciencia Andaluza
Olivo

Miembros del grupo Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Jaén, junto a investigadores de la Universidad de Santiago de Compostela y del Laboratorio Nacional de Energía y Geología de Lisboa han aislado sustancias de restos del olivar beneficiosas para el organismo. Los compuestos obtenidos promueven la proliferación de las bacterias causantes de que la flora intestinal cumpla correctamente su función en la asimilación de nutrientes.

El método propuesto por los investigadores contribuye al aprovechamiento de los residuos y, por tanto, a la disminución de la contaminación que genera su eliminación por los métodos tradicionales. En el artículo ‘Bifidobacterial growth stimulation by oligosaccharides generated from olive tree pruning biomass’ publicado en la revista Carbohydrate Polymers detallan estas nuevas posibilidades en el contexto de una refinería basada en los residuos sólidos del olivar y la reutilización de los subproductos obtenidos como prebióticos.

El trabajo de esta investigación abre las puertas a la introducción de este tipo de sustancias en una amplia gama de productos farmacéuticos, cosméticos y alimentarios que promuevan el desarrollo bacteriano intestinal.

El grupo de investigación Ingeniería Química y Ambiental se fundamenta en la biorrefinería, es decir, en el aprovechamiento exhaustivo de los residuos de cultivos. “Queremos conseguir productos útiles para el ser humano a partir de lo que hasta hace poco se consideraba basura. A través de este estudio, aprovechamos aún más los subproductos que se eliminan en la generación de biocombustible a partir del olivar con los se puede conseguir un beneficio directo para la salud”, indica a la Fundación Descubre el investigador Eulogio Castro de la Universidad de Jaén, uno de los autores del artículo.

Combustibles y digestión

El estudio parte del aprovechamiento de los restos de poda para conseguir bioetanol, un sustituto de la gasolina. El procedimiento consiste en el tratamiento de estos residuos de manera que se obtienen dos tipos de compuestos que contienen azúcares. La celulosa, por un lado, de la que se consigue la glucosa que se transforma en el etanol, usado como biocombustible. Por otro, la hemicelulosa, un compuesto que también forma parte de la pared celular vegetal, a partir de la que se extraen oligosacáridos, que pueden usarse como prebióticos, sustancias que ayudan a las bacterias del intestino a la digestión.
En un primer momento, los residuos del campo son triturados y tamizados, al mismo tiempo que se someten a un lavado con agua caliente a presión. Una vez que se separa el producto se consigue una parte sólida, de la que se obtiene el combustible, y una parte líquida en la que se encuentran disueltos los azúcares hemicelulósicos, entre los que se encuentran los oligosacáridos. Existen muchos tipos, pero son los más pequeños los que se utilizan en el cultivo de bacterias para analizar, posteriormente, su acción beneficiosa, como también ha quedado demostrado en este estudio.

Más información en la fuene de la noticia Remedios Valseca / Fundación Descubre

 

#Málaga El primer mapa digital europeo de la biodiversidad del suelo

Europa
Europa

Investigadores del grupo de investigación ‘European Topic Center’ de la Universidad de Málaga han definido el primer mapa digital europeo sobre la biodiversidad del suelo en el que se caracterizan las dinámicas y utilidades de los diferentes ecosistemas que lo componen.

En esta cartografía, disponible a partir de agosto en la web de la Agencia Europea de Medio Ambiente, el usuario encontrará toda la información sobre la biodiversidad del suelo de 27 países de la Unión Europea excepto Croacia, cuya adhesión fue posterior a la disponibilidad de los datos utilizados. Así, desplazando el ratón sobre este mapa espacial podrá rastrear y consultar al detalle el tipo de diversidad biológica presente en cada zona. El plano se ha configurado en formato ráster, que consiste en dividir el espacio en celdas regulares de un kilómetro cuadrado y donde cada una de ellas representa un único valor.

Otro dato de interés que recoge este plano descargable es el grado de calidad de la superficie en relación con su biodiversidad. Con ello, los expertos pretenden ayudar a la toma de decisiones acerca del suelo, cómo gestionarlo de forma sostenible y mejorar su usabilidad.

Toda esta información y otros indicadores que analizan y clasifican el potencial de la biodiversidad de los suelos en Europa se recogen en el estudio titulado Assessing soil biodiversity potentials in Europe’ y publicado en la revistaScience of the Total Enviroment. “Hasta ahora tan sólo existían estudios y mapas locales de la biodiversidad edáfica, es decir, del suelo, pero ninguno recogía su potencial a escala europea. Resulta vital conocer qué calidad de suelos tiene cada país y en qué condiciones para poder planificar su uso”, advierte a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Málaga y responsable de este estudio, Ece Aksoy.

Este primer plano sobre biodiversidad del suelo tiene una resolución de un kilómetro cuadrado, es decir, permite distinguir valores cada kilómetro. Con él, se constata el interés científico por esta capa fértil del terreno. “La mayor parte de los procesos clave del ecosistema terrestre que sustentan la vida en el planeta son impulsados por la biología del suelo y están adquiriendo cada vez más importancia a nivel internacional. Por ello, esta herramienta es esencial para determinar las funciones y servicios que proporciona este recurso natural para la producción de biomasa, como alimentos, el ciclo de nutrientes o el secuestro de carbono”, explica esta experta.

Más información en Fuente: Amalia Rodríguez / Fundación Descubre

 

#Córdoba Determinan la relación entre la producción y la cantidad de agua en el almendro

Almendro
Almendro

 

El uso del agua en las plantaciones de almendro en California, máxima potencia mundial en la producción de este cultivo, y los periodos intensos de sequía que ha sufrido este Estado, llevan años preocupando a los agricultores dedicados a este tipo de explotaciones. Este problema es lo que llevó al investigador de la Universidad de Córdoba, Elías Fereres, a colaborar con el científico de la Universidad de California David Goldhamer en un estudio con el objetivo de determinar la relación entre cantidad de agua de riego y producción para los productores californianos de almendro.

El trabajo realizado durante cinco años a base de experimentos en 80 parcelas de almendros, sometidas a diferentes cantidades de agua y en una finca en el Sur del Valle de San Joaquín de California, ha logrado desarrollar la fórmula exacta para que el agricultor pueda determinar la dotación de riego y con ello la rentabilidad de la cosecha antes de comenzar la plantación. Según el catedrático de Producción Vegetal de la UCO, Elías Fereres, el estudio ha permitido afirmar que para que el cultivo de almendro ofrezca su rendimiento máximo, es decir, 4.000 kilos de almendra por hectárea, se necesitan 12.500 metros cúbicos por hectárea en el Sur del Valle de San Joaquín, una zona de clima muy similar al Valle del Guadalquivir pero con mucha menos lluvia anual (100mm). De su análisis se deduce también que a medida que se reduce la aportación de riego por debajo de la cifra citada, disminuye la producción y aumenta la productividad del agua, esto es, la producción que se obtiene por metro cubico de agua de riego. La cifra media obtenida de la productividad del agua es aproximadamente un cuarto de kilo por metro cúbico de agua. Así, conociendo el precio de mercado del kilo de almendra es posible ponerle precio al metro cubico de agua. Un ejemplo: si el precio del kilo de almendra está a 4 euros –250 gramos costarían un euro- , el valor del metro cubico de agua no podría superar un euro como máximo.
Esta investigación, publicada recientemente en la revista Irrigation Science, permite al agricultor planificar las necesidades de agua para riego con margen de tiempo y, ante periodos de sequía, tomar decisiones sobre si debe comprar agua, si utilizar el agua de pozos de su propiedad o construir otro nuevo o compartir el agua disponible con otros cultivos. Según Fereres, los agricultores californianos dedicados a la explotación de almendro ya están usando esta información para regar en las cantidades adecuadas y la máxima productividad. Además, el catedrático indica que desde hace años se están llevando a cabo investigaciones similares en Córdoba por parte de un equipo conjunto de la UCO, IAS-CSIC e IFAPA y cuyas conclusiones están a punto de ver la luz.
Con este estudio se pueden conocer también las necesidades hídricas exactas por hectárea en una explotación, lo que contribuye a que se haga un uso sostenible de un bien tan preciado como el agua.

Más información en la Universidad de Córdoba.

 

#Sevilla Descubren cómo funciona el silenciamiento génico en plantas

Laurel

 

Un grupo de investigación dirigido por Myriam Calonje Macaya en el Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (IBVF), centro mixto entre la Universidad de Sevilla y el CSIC, en colaboración con el de Franziska Turck del Max Planck Institute for Plant Breeding Research de Colonia, ha publicado recientemente en Genome Biology un estudio que supone un avance significativo en el conocimiento de la regulación epigenética mediada por las proteínas del grupo Polycomb en plantas.

Todas las células de un organismo contienen la misma información en su ADN de tal forma que, para que puedan existir distintos tipos celulares y se puedan dar los distintos procesos del desarrollo, los genes que no se necesitan en un momento determinado deben mantenerse apagados. Este proceso es lo que se conoce como silenciamiento génico.

“Cuando nace una semilla se silencian una gran cantidad de genes que no se expresarán hasta que la planta sea adulta y requiera de esa actividad”, explica la doctora Calonje.

Este estado reprimido o silenciado de los genes se transmite a las células hijas tras la división estableciéndose una memoria celular.  En este proceso participan las proteínas del grupo Polycomb (PcG). Estas proteínas se organizan en dos complejos, PRC1 y PRC2, que incorporan modificaciones en las histonas que, junto con el ADN, constituyen la cromatina. Las modificaciones en las histonas no alteran la secuencia de ADN pero sí la estructura de la cromatina lo que afecta la expresión de los genes.

El silenciamiento génico mediado por marcas en la cromatina ocurre tanto en animales como en plantas. Los complejos PcG fueron caracterizaron primero en animales; PRC1 modifica mediante monoubiquitinación a la histona H2A, y PRC2 tiene actividad trimetiltransferasa frente a la histona H3. En base a distintos resultados obtenidos en animales, durante más de una década se pensaba que el mecanismo de acción de los complejos PcG en plantas seguía una secuencia similar a la descrita en animales, en la que la marca de trimetilación establecida por el PRC2 sirve de anclaje para el PRC1que a su vez monoubiquitina la H2A.

Científicos como Zhou, Romero-Campero y colaboradores investigaron la localización de estas modificaciones en el genoma de plantas silvestres y mutantes para determinar si esta secuencia se cumplía, pero encontraron que no. La actividad de PRC2 es dispensable para establecer marcas de monoubiquitinación; es más, se requiere la secuencia inversa para el silenciamiento de la mayoría de los genes.

Este estudio apoya un cambio en el paradigma de una década que estaba llevando a un callejón sin salida la comprensión de la función PcG en plantas”, afirma la Dra. Calonje.

Este estudio se ha llevado a cabo con una planta modelo, Arabidopsis thaliana, pero los expertos aseguran que las conclusiones pueden ser extrapoladas a otras plantas, lo que supondría aplicaciones biotecnológicas en un futuro para la mejora fisiológica y el desarrollo de plantas.

 

Más información en la Universidad de Sevilla.

 

#Málaga Estudian la actividad genética del pino para conseguir que crezca más rápido y tenga mejor madera

MadridLaDehesadelaVilla06
By Tfeliz (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

 

Las coníferas son árboles que dominan grandes extensiones del planeta, siendo el pino marítimo la especie de mayor distribución en España. Aparecidas hace 300 millones de años, presentan un alto valor medioambiental y económico, ya que son una excelente fuente de madera y resina, ésta última, una materia prima de gran interés para las industrias farmacéutica y cosmética.

Con unas características biológicas muy particulares, enormes genomas –varias veces el humano-, gran tamaño- en algunas especies más de 100 metros de altura- y vidas muy largas –de hasta 5.000 años; el estudio a nivel molecular de las coníferas se ha convertido en el objetivo de investigadores de la Universidad de Málaga, que han desarrollado el primer mapa de expresión de los genes en los diferentes tejidos de la planta, para conseguir en un futuro seleccionar los mejores ejemplares y que estos crezcan con mayor rapidez y con madera de más calidad.

Hasta el momento, este es el primer atlas de actividad de los genes que se ha hecho en coníferas, por lo que se trata de una base de datos de enorme utilidad para la comunidad científica, ya que permite saber en qué células o tejidos actúa cada gen y así relacionar las diferentes funciones biológicas con genes concretos o grupos de estos”, afirma el investigador Rafael Cañas, quien explica que con esta herramienta se puede conocer mejor las rutas metabólicas y de regulación y, con esta información, plantear programas para mejorar el cultivo forestal.

Técnica de última generación para aislar tejidos

Un proyecto desarrollado por el grupo de Biología Molecular y Biotecnología de Plantas de la UMA ‘BIO-114’, en el que el investigador Rafael Cañas ha dado un paso más con el empleo de la técnica de captura de tejidos por microdisección láser.

“Esta técnica permite aislar tejidos de una muestra biológica para su posterior análisis individual, proporcionando datos precisos acerca de la localización de las distintas funciones biológicas”, aclara Cañas.

Más información en la Universidad de Málaga.

 

#Granada El IFAPA contribuye a la reducción de la huella de nitrógeno en los ecosistemas agrícolas

Huerto
Huerto
El pasado 23 de junio se publicó en el periódico El País un artículo que hace referencia a un monográfico sobre contaminación por nitrógeno “Alteraciones antropogénicas del ciclo del nitrógeno y sus consecuencias para los ecosistemas”, recogido en la revista Científica de Ecología y Medio Ambiente “Ecosistemas ” y publicada por la Asociación Española de Ecología Terrestre.
El monográfico (https://www.revistaecosistemas.net/index.php/ecosistemas) presenta una serie de estudios científicos que abordan la problemática global de la contaminación por nitrógeno y el cambio climático. En ellos, se advierte de la necesidad de reducir nuestra huella de nitrógeno, responsable de la gran pérdida de biodiversidad y de la degradación de los ecosistemas y, por tanto, de una merma en la capacidad de los mismos para generar servicios sin los cuales no podríamos vivir. Estos servicios incluyen la purificación del aire y el agua, la fertilidad del suelo o el secuestro de carbono que contribuye a mitigar el calentamiento global.
El estudio “Emisión de N2O en cultivos hortícolas y estrategias de mitigación” publicado en este monográfico por las doctoras Mercedes Romero-Gámez y Elisa M. Suárez-Rey, investigadoras del Centro IFAPA Camino de Purchil, indica que las mayores emisiones de N2O en sistemas de producción de cultivos hortícolas de hoja, se producen durante el proceso de fertilización. Por tanto, este estudio pone de manifiesto la necesidad de reducir y optimizar las dosis de fertilizantes, especialmente fertilizantes nitrogenados.
La fertilización es uno de los procesos de la fase de producción de los cultivos hortofrutícolas más preocupantes desde el punto de vista medio ambiental, con mayores emisiones al aire y al agua, responsables de importantes cargas ambientales como, huella de carbono, huella de nitrógeno, eutrofización y de la huella ambiental en general. Estos resultados coinciden con los obtenidos en otros estudios realizados por este equipo en sistemas de producción de cultivos como olivar, judía verde, tomate cherry, lechuga y escarola.
Más información en la web del IFAPA.

#Málaga Fresas con una ‘piel’ más firme

Ciencia Andaluza - Fresa - Foto Pixabay
Ciencia Andaluza – Fresa – Foto Pixabay

 

Científicos del grupo de investigación ‘Mejora y Biotecnología de Especies Hortofrutícolas’ de la Universidad de Málaga han aplicado técnicas biotecnológicas para retrasar la maduración de las fresas y han conseguido cultivar plantas cuyos frutos presentan una textura más duradera en la poscosecha.

En concreto, los expertos han logrado que este fruto delicado y perecedero tenga una vida más prolongada después de su recolecta. Para ello, han empleado ensayos in vitro basados en la modificación del genoma de la planta y han identificado el gen asociado a la pérdida de firmeza de la pared de las células del fruto, denominado FaPG1.Tras su localización, lo han ‘silenciado’ para retrasar la maduración de la fresa, sin afectar al tamaño, color y sabor del fruto, así como tampoco a los contenidos en azúcares o la acidez.

Los resultados de este trabajo titulado ‘Unravelling the nanostructure of strawberry fruit pectins by endo-polygalacturonase digestion and atomic force microscopy’ y publicado en la revista Food Chemistry, suponen una nueva vía para mejorar el proceso de maduración de la fresa. Según estos expertos, el deterioro de las fresas en la poscosecha provoca pérdidas de entre el 5 y el 25% de la producción.

En esta línea, los científicos han observado que durante la maduración de la fresa, ésta se debilita y sufre un rápido reblandecimiento hasta adquirir una textura semilíquida al final del desarrollo. “La fresa se va ablandando y deteriorando mientras se recoge del campo y recorre la cadena de envasado”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Málaga y responsable de este estudio, José Ángel Mercado.

Más información en la fuente de la noticia en Amalia Rodríguez / Fundación Descubre

 

#Córdoba Mejor gestión del agua en la agricultura

Agua
Agua

 

Investigadores del Centro Alameda del Obispo de Córdoba del IFAPA han elaborado una herramienta que valora las exigencias concretas de agua en una explotación agraria en función de su localización. El nuevo sistema permite que la gestión de recursos hídricos sea más rentable al poder estimar con mayor precisión las necesidades de los cultivos. Al mismo tiempo, la práctica del regadío se hace más sostenible al usar sólo la realmente necesaria en cada periodo.

La nueva metodología permite elaborar información precisa sobre las necesidades de riego de los cultivos empleando técnicas de teledetección, es decir, imágenes de satélite, junto a los datos ofrecidos por las estaciones meteorológicas cercanas y los pronósticos meteorológicos, de los que se obtienen valores de lluvia, temperatura o radiación solar. Esto facilita al regante conocer de manera más exacta los parámetros que afectan directamente a las necesidades hídricas de sus explotaciones, empleando en lugar de valores medios, valores concretos.

En el artículo titulado ‘Assessing reference evapotranspiration at regional scale based on remote sensing, weather forecast and GIS tools’ publicado en la revista International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation los investigadores desarrollan herramientas para que cualquier agricultor pueda conocer la información requerida en la realización de calendarios específicos de riego para su explotación, a través de la identificación de la estación meteorológica que ofrecerá los datos más precisos.

Saber cuánto riego requiere un cultivo es uno de los factores de referencia para obtener un rendimiento adecuado. “El agricultor dispone de información exhaustiva sobre las necesidades de riego de su plantación en cada momento, con la posibilidad de planificar de una manera más acertada el agua necesaria y así evitar el estrés hídrico y el riego excesivo”, indica a la Fundación Descubre el investigador del IFAPA Ignacio Lorite, coautor del artículo.

Más información en la fuente de la noticia Remedios Valseca / Fundación Descubre

 

#Sevilla La UPO y ec2ce aplican inteligencia artificial para predecir la evolución de la plaga de la mosca del olivo

Ciencia Andaluza
Olivo

 

Investigadores de la Universidad Pablo de Olavide, bajo la coordinación del profesor Francisco Martínez Álvarez, participan en un proyecto liderado por la empresa ec2ce que pretende el desarrollo de un modelo predictivo para controlar la plaga que afecta al olivar (Bactrocera Oleae o mosca de la fruta) adelantando la toma de decisiones, lo que favorece una aplicación controlada de fitosanitarios que mejora la sostenibilidad del olivar.

El proyecto, titulado ‘IA2GIP: Inteligencia Artificial aplicada a la gestión integrada de plagas’ ha sido financiado por e lMinisterio de Economía, Industria y Competitividad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016; participan además las entidades Novadrone, el Instituto Andaluz de Tecnología (IAT) y la Universidad de Sevilla.

La principal innovación del proyecto es la integración de la modelización matemática, de la inteligencia artificial y de sensores para proporcionar recomendaciones al agricultor. Se requiere el desarrollo y combinación de diversas tecnologías que incluirán el uso de deep learning, algoritmos genéticos, redes neuronales, lógica borrosa y técnicas de optimización (y en general de aprendizaje automático) que permiten la utilización de enormes cantidades de información en tiempo real. Los trabajos en desarrollo en este proyecto combinan el uso de grandes volúmenes de datos (big data) con el modelado mediante sistemas de inteligencia artificial para crear una herramienta que soporte el proceso de toma de decisiones en los sistemas de control de plagas. Para ello, se va a partir de datos públicos y privados y se añadirán datos de campo, tomados de forma tradicional y otros tomados mediante Sistemas Aéreos Tripulados Remotamente y equipados con los sensores adecuados.

La mosca del olivo es la principal plaga que afecta a los productores de aceite de oliva, generando pérdidas de hasta el 80% del valor de la cosecha tanto por disminución de producción como de calidad del aceite. En algunos casos, en explotaciones dedicadas a aceituna de mesa, las pérdidas pueden incluso suponer el 100%. Este insecto ataca directamente al fruto y la plaga evoluciona de forma explosiva dificultando su control y suponiendo costes muy significativos para el productor.

El uso de modelos predictivos que permitan determinar cuándo y en qué medida se va a producir una explosión de la afección de la mosca al fruto, haría posible aplicar los sistemas de control en el momento óptimo. El proyecto, en el que participa la UPO, pretende incorporar a los modelos predictivos actuales nuevas técnicas de aprendizaje y nuevas variables de entradas basadas en imágenes obtenidas mediante vuelo de drones y así desarrollar un nuevo sistema de modelado predictivo que permita adelantar la evolución de la plaga de la mosca del olivo hasta cuatro semanas antes. Esta herramienta mejorada será de fácil uso por los agricultores y les dirá qué hacer. Con ella podrán mejorar su producción, aumentar la calidad del aceite y disminuir el uso de pesticidas, protegiendo de esta forma el medio ambiente y poniendo en práctica una agricultura más sostenible.

 Fuente: Universidad Pablo de Olavide.