Facultad de Ciencias Forestales

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Determinación de boldina en cultivos celulares de peumus boldus mediante ATR-FTIR apoyado con métodos de extracción de alcaloides.
(Universidad de Concepción, 2024) Bucarey Soto, Bastian Andrés; Hasbún Zaror, Rodrigo Jorge; Aguilera Marín, Narciso
Los cultivos celulares ofrecen una alternativa prometedora para la producción de boldina y otros alcaloides a partir de Peumus boldus (boldo), pero se requieren herramientas complementarias para aumentar el rendimiento y estandarizar la producción. La espectrometría es una herramienta poderosa para el análisis de compuestos bioactivos pero no ha sido explorada en boldo. El objetivo de este estudio fue diseñar un modelo de predicción de la concentración de boldina en una matriz compleja de compuestos extraídos por un solvente a partir de celulares. Para ello, se analizaron utilizando HPLC para obtener las concentraciones reales y la variable dependiente, datos fundamentales para diseñar y entrenar el modelo. Los mejores rendimientos en la extracción de la boldina se obtuvieron con metanol. Se empleó ATR-FTIR para obtener los espectros, sobre los cuales se aplicó una regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS). De esta manera, el modelo alcanzó una precisión en la predicción entre el 95.1% y 94.8% en una data externa. Los espectros infrarrojos revelaron que el grupo amino y éter presentes en la boldina son responsables de las características espectrales relevantes, no obstante, la huella dactilar de la boldina (1700 – 700 cm-1) entrego los mejores resultados. En conclusión, los espectros infrarrojos obtenidos de extractos metanólicos de cultivos celulares de Peumus boldus, tratados con métodos quimiométricos, permiten predecir la concentración de boldina con un alto nivel de precisión. Estos modelos serán útiles para acelerar los procesos de optimización de producción de boldina mediante cultivos celulares a nivel industrial.
Efectos morfofisiológicos de aleloquímicos liberados por Teline monspessulana y Ulex europaeus sobre la planta nativa Quillaja saponaria.
(Universidad de Concepción, 2023) Figueroa Sepúlveda, Camilo Jesús; Aguilera Marín, Narciso; Guedes García, Lubia María
El éxito de las plantas invasoras se debe a la acción de múltiples factores que actúan simultáneamente. Una hipótesis que explica el éxito de las invasoras es la “hipótesis de las armas novedosas” basado en que estas sintetizan productos químicos altamente bioactivos llamados aleloquímicos. Dichos aleloquímicos al ser liberados por las plantas invasoras causan efectos negativos o beneficiosos en las plantas nativas, al interactuar directamente con ellas y también puede alterar la biota del sustrato. En consecuencia, las plantas nativas pueden ser afectadas de manera notable. Particularmente las fabáceas invasoras constituyen una amenaza para los árboles nativos. Además de los daños que estas provocan con los aleloquímicos, también son mejores competidoras que las especies nativas. El presente trabajo se enfocó en los efectos alelopáticos que producen las fabáceas invasoras Teline monspessulana y Ulex europaeus sobre la nativa Quillaja saponaria. Para esto se establecieron experimentos en suelo nativo y suelo invadido, se regó con agua y extractos acuosos de las fabáceas invasoras. Al final del experimento se evaluó la longitud de la planta, longitud de las raíces, y el contenido de masa seca. Además, se determinó el contenido de azúcares mediante una reacción de fenol- ácido sulfúrico, y el contenido de clorofila a y b mediante una extracción con acetona. Los resultados indicaron que la exposición a los aleloquímicos presentes en los extractos y en el suelo invadido alteraron de forma negativa las variables morfológicas y fisiológicas antes mencionadas. Se reveló que el estrés aleloquímico incrementó el contenido de azúcares y almidón en Q. saponaria. Este es el primer estudio que ofrece bases científicas, desde una perspectiva semioquímica, que esclarece el nivel de daño y riesgo a que se somete Q. saponaria cuando es alcanzada por el frente de colonización de T. monspessulana y de U. europaeus.
Influencia de sustratos producidos por tres fabáceas invasoras sobre el crecimiento inicial de especies olerícolas.
(Universidad de Concepción, 2024) Leiva Castillo, Barbara; Aguilera Marín, Narciso
Invasive species pose a threat to ecosystems, and their spread can have significant impacts on biodiversity and food production. This study investigated the effects of substrates produced by three invasive leguminous plants, namely Acacia dealbata, Ulex europaeus, and Teline monspessulana, on the growth and initial development of vegetable species of food interest. Substrates were collected beneath the canopy of each invasive species and used to fill trays in which seeds of lettuce, tomato, radish, and onion were planted. Morphometric variables, such as plant length, number of true leaves, main root length, number of secondary roots, and percentage of dry mass, were evaluated. The results showed that the substrates produced by the leguminous invasive plants had both negative and positive effects on the vegetable species. A reduction in germination potential, as well as decreased plant growth and development compared to the control substrate, were observed in some cases. These effects could have implications for vegetable seedling production and established crops if these substrates are used. The findings reveal that allelochemicals persist in the substrates for a period after being collected beneath the canopy of the donor plants. It would be advisable to subject the substrates to a sunlight exposure process to enhance microbial dynamics and either consume or transform the persistent allelochemicals in the substrates. This would allow their use without the possibility of significant inhibitory risks in the recipient plants.
Papel de las agallas vegetales como sumidero de nutrientes y minerales.
(Universidad de Concepción, 2025) Veloso Betancur, Nicolás Andrés; Guedes García, Lubia María; Aguilera Marín, Narciso
Las agallas vegetales representan estructuras altamente especializadas que alteran la fisiología de las plantas hospederas al actuar como sumideros de nutrientes y minerales. Este estudio, realizado en la Región del Biobío, Chile, investigó las especies Peumus boldus y Aextoxicon punctatum para determinar cómo las agallas modifican la acumulación de carbohidratos, proteínas y minerales en comparación con tejidos sin agallas. La investigación planteó como hipótesis que las agallas concentran mayores niveles de nutrientes y minerales, influenciadas por la disponibilidad en los tejidos hospederos y en el suelo. Se recolectaron y analizaron muestras de tejidos y suelos mediante técnicas espectrofotométricas y de absorción atómica. Los resultados mostraron que las agallas acumulan significativamente más calcio, hierro y zinc, reflejando una intensa reconfiguración metabólica. En P. boldus, las agallas maduras concentraron mayores niveles de almidón y proteínas que los tejidos no afectados. En A. punctatum, aunque la acumulación de metabolitos y minerales fue menos pronunciada, se observaron diferencias notables en los contenidos de hierro y zinc. Este estudio confirma el papel de las agallas como estructuras metabólicamente activas y potenciales sumideros de nutrientes y minerales, destacando su relevancia ecológica y su aplicación en la fitorremediación de suelos contaminados.
Respuestas morfológicas y bioquímicas de la especie nativa Cryptocarya alba a la interacción con las fabáceas invasoras Teline monspessulana y Ulex europaeus desde una perspectiva semioquímica.
(Universidad de Concepción, 2024) Rodríguez Cerda, Lorena del Carmen; Aguilera Marín, Narciso
El peumo (Cryptocarya alba Mol. Looser, Lauraceae) es una especie arbórea nativa de gran importancia en Chile, pero sus poblaciones se encuentran fragmentadas debido a diversos factores que facilitan la rápida colonización de especies altamente invasoras como las fabáceas Ulex europaeus L. y Teline monspessulana (L.) K. Koch. A pesar de que sus semillas tienen una aceptable viabilidad, C. alba muestra limitada capacidad de regeneración natural. A este fenómeno se une la amenaza de dichas fabáceas invasoras, debido a su rápida dispersión por zonas donde se ubica el bosque esclerófilo chileno habitado por C. alba y otras especies de plantas nativas. Varias investigaciones asocian el éxito de U. europaeus a sus defensas químicas y físicas entre otros rasgos que la ubican entre las 100 especies invasoras más peligrosas del mundo. Los estudios sobre T. monspessulana se han enfocado más en los modelos de colonización y su relación con los incendios forestales. Ambas especies invasoras pueden interferir en la germinación, crecimiento y desarrollo de las especies nativas; particularmente producto a su alta síntesis y liberación de diversos aleloquímicos. Esto resulta más preocupante, debido a que las dos fabáceas invasoras comparten similar rango de distribución al de C. alba en el Centro-Sur del país. En el presente trabajo se revisa y se sustenta con evidencias científicas el desempeño de C. alba durante el crecimiento inicial ante el estrés aleloquímico provocado por U. europaeus y T. monspessulana. Para ello, se analizaron variables morfológicas y bioquímicas. Los resultados proporcionan una base científica sólida y novedosa que puede ser utilizada en los programas de manejo de las fabáceas invasoras; así como en las estrategias que se puedan establecer para proteger a C. alba de la colonización de U. europaeus y T. monspessulana. Finalmente, los estudios realizados abrieron nuevas preguntas de investigación, que se requieren responder para revelar mecanismos concomitantes que utilizan las fabáceas invasoras para inducir alteraciones estructurales y metabólicas a C. alba, que pueden poner en riesgo la supervivencia de esta especie nativa durante las primeras etapas fenológicas.
Respuestas morfométricas de Quillaja saponaria a gradientes de concentraciones de extractos acuosos de Teline monspessulana.
(Universidad de Concepción, 2024) Salinas Tucas, Fabiola Constanza; Aguilera Marín, Narciso; Guedes García, Lubia María
Este estudio examinó las interacciones alelopáticas entre la invasora Teline monspessulana, una fabácea invasora, y la especie nativa Quillaja saponaria de la zona Central de Chile, con el propósito de determinar las concentraciones mínimas de extractos de T. monspessulana que provocan alteraciones en el crecimiento inicial de Q. saponaria. Para esto, se llevaron a cabo experimentos en condiciones de laboratorio que simularon el ambiente natural donde se puede producir la interacción biótica interespecífica entre la fabácea invasora y la nativa. Se evaluaron variables morfométricas de la parte aérea y de la raíz de plántulas de Q. saponarias expuestas a un gradiente de concentraciones relativas de extractos acuosos de T. monspessulana (0%, 20%, 60%, 100%), y se utilizaron dos controles: sustrato nativo regado con agua, sustrato invadido regado con agua. El estudio reveló que a partir de la concentración del 20% el extracto acuoso de la fabácea invasora provocó inhibiciones significativas de la parte aérea de la planta y del sistema radicular. Esto finalmente se reflejó en menor producción de biomasa, por lo que se asume que también debió perjudicarse la efectividad del mecanismo fotosintético.
Tannigel vs. superabsorbentes comerciales: influencia en las primeras fenofases de Lactuca sativa L. y Solanum lycopersicum L.
(Universidad de Concepción, 2023) Órdenes Rozas, Isidoro Augusto; Aguilera Marín, Narciso
Los superabsorbentes son una buena opción para enfrentar las sequías provocadas por el cambio climático aprovechando al máximo el agua usada en el riego gracias a su gran capacidad de retener el agua y permitir una dosificación controlada. La agricultura requiere de una gran cantidad de agua para poder obtener una buena producción de hortalizas debido a la alta demanda de esta que requieren para su crecimiento, por lo que el desarrollo de iniciativas que reduzcan el consumo de agua en dicho sector es muy importante. La lechuga (Lactuca sativa L.) y el tomate (Solanum lycopersicum L.) son unas de las principales hortalizas cultivadas y consumidas en el mundo, al tiempo que requieren de considerables cantidades de agua durante su ciclo fenológico. Esta investigación se enfocó en determinar la dinámica germinativa y el desarrollo morfológico de ambas hortalizas olerícolas durante el crecimiento inicial, sometidas a ambientes hídricos inducidos por los superabsorbentes (SABs) tannigel, agrobiogel y C&D. Se llevaron a cabo experimentos comparativos en condiciones controladas de cámara de crecimiento, simulándose condiciones de ambiente productivo. Se determinó el porcentaje de germinación, así como variables morfométricas que definieron la respuesta de la lechuga y el tomate a la influencia de los SABs. Los resultados de los SABs, en particular del tannigel, son promisorios, pues utilizándose 50% menos del agua destinada a riego, se obtuvieron respuestas morfológicas de las plántulas favorables, a pesar de no superar a los controles. También estos resultados constituyen una plataforma de referencia, para proyectar próximas investigaciones orientadas a mejorar el desempeño del tanningel -como producto novedoso- en la optimización de la dosificación del agua de riego en el cultivo de hortalizas.

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