Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas

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Abundancia y actividad promotora del crecimiento vegetal de bacterias asociadas a plantas de formaciones xerofíticas andinas y su uso potencial en la restauración ecológica.
(Universidad de Concepción., 2022) Aguilera Torres, Carla; Sierra Almeida, Ángela; supervisora de grado; Schoebitz, Mauricio; supervisor de grado
Las plantas interactúan con una gran diversidad de bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPB, del inglés Plant Growth-Promoting Bacteria), que mejoran su desempeño fisiológico, especialmente en condiciones de estrés. En sistemas naturales con componente extrema como la alta montaña, este tipo de interacción ha sido escasamente estudiada, pese a que se tiene conocimiento que las plantas de estos sistemas poseen una alta especialización y un microbioma asociado potencialmente benéfico. En la zona centro sur de la cordillera de los Andes, se ubican una de las formaciones xerofíticas más australes de Chile, que componen centros de alta biodiversidad, y a su vez se encuentran expuestos a una alta degradación de sus hábitats producto de la constante actividad antrópica. Las especies que componen estos sistemas sobreviven y crecen pese a la sequía estival y a las bajas temperaturas propias de un sistema alpino, por lo que es probable que la capacidad de estas plantas para enfrentar las limitaciones climáticas esté complementada por la interacción benéfica con PGPB. Considerando la potencialidad de estos microbiomas para asistir a otras especies nativas en condiciones extremas, es que el presente proyecto buscó realizar una primera aproximación a este sistema, a través de dos preguntas claves ¿Existen diferencias en la abundancia y en la actividad promotora del crecimiento de bacterias asociadas a plantas de las formaciones xerofíticas andinas que crecen en laderas opuestas? y ¿Cuáles son los efectos en el crecimiento y supervivencia de plantas nativas expuestas a sequía cuando son inoculadas con PGPB aisladas de especies de formaciones xerofíticas andinas? Para responder estas preguntas se midió la abundancia de bacterias presentes en los suelos de las especies arbustivas Azorella prolifera y Berberis empetrifolia, ambas presentes en laderas de exposición contrastante en la zona alpina del complejo volcánico Nevados de Chillán. Las bacterias más abundantes fueron seleccionadas y aisladas para evaluar la actividad de distintos mecanismos promotores del crecimiento vegetal: la actividad de la enzima nitrogenasa, fosfatasa, ACC desaminasa y la fitohormona ácido indolacético, las cuales fueron comparadas entre laderas. Posteriormente, se seleccionaron 4 cepas bacterianas abundantes correspondientes a los géneros Arthrobacter y Pseudoarthrobacter, las cuales obtuvieron mayor actividad en cada uno de los mecanismos evaluados, para ser bioencapsuladas e inoculadas en plantas de Gomortega keule en condiciones de vivero. Se evaluó el efecto de la inoculación en condiciones de sequía sobre distintos indicadores de supervivencia, desempeño y crecimiento de las plantas inoculadas. Los resultados indicaron una mayor abundancia bacteriana (Log UFC g-1) en los suelos de B. empetrifolia de la ladera norte (6,43 Log UFC g-1), mientras que la actividad de los mecanismos promotores del crecimiento vegetal varió entre laderas y las tendencias de dependieron de la especie. La inoculación bacteriana no tuvo efectos en la supervivencia, desempeño y crecimiento de las plantas de G. keule. Es probable que los microorganismos de la rizósfera de G. keule hayan interactuado de forma negativa con los microorganismos inoculados. Es necesario explorar el microbioma asociado a plantas nativas que se deseen inocular, y el de los sustratos generalmente utilizados en programas de viverización, ya que esta información sería relevante para predecir la interacción entre microorganismos inoculados y no inoculados.
Abundancia y biomasa de copépodos vivos y muertos asociados a la zona de mínimo oxígeno en el norte de Chile (23°S): aproximaciones en el flujo activo de carbono.
(Universidad de Concepción., 2015) González Aspee, Carol Constanza; Hidalgo Díaz, Pamela; supervisora de grado
Los eventos de surgencia costera transportan aguas frías con alto contenido de nitratos y bajo contenido de oxígeno disuelto desde zonas más profundas, conocidas como zona de mínimo oxígeno (ZMO). En el norte de Chile (~23°S), la surgencia es semi-permanente con periodos de intensificación durante primavera-verano, tal como ocurre en la Bahía de Mejillones. En estos ambientes de alta productividad, la intensidad de la surgencia junto con la variación en la profundidad del límite superior de la ZMO, tienen un efecto en la dinámica poblacional de las comunidades del zooplancton, donde los copépodos constituyen el grupo de mayor dominancia y diversidad, y a su vez, representan una importante contribución en términos de biomasa, la cual está disponible para los niveles tróficos superiores, actuando como indicador para estimar la variabilidad de la producción secundaria. Sin embargo, se tiende a trabajar con valores estimados de biomasa, donde raramente se considera el estado vital de los organismos al momento del muestreo, considerando que los individuos muertos pueden comprender al menos un 50% del total de los individuos muestreados en un ambiente marino. Este estudio, mediante el método de tinción de rojo neutro, que permite estimar mortalidad no-depredatoria al momento de recolectar los organismos, busca ser un precedente en la corrección de la estimación de biomasa y flujo activo de carbono disponible para estratos superiores en la cadena trófica, también al flujo pasivo dado que los organismos muertos pueden representar una gran fracción (~ ¼ – ½) del flujo pasivo total de carbono orgánico particulado hacia aguas profundas.
Abundancia, biomasa y tasas de bacterivoría de nanoflagelados heterótrofos en un ecosistema de fiordo: implicancias en el flujo del carbono.
(Universidad de Concepción., 2012) Gálvez Zenteno, María Jesús; Vargas Gálvez, Cristian; supervisor de grado
Se estudiaron las abundancias y biomasas de nanoflagelados y bacterias, además de las tasas de bacterivoría de nanoflagelados heterótrofos (HNF) sobre bacterias heterotróficas durante condiciones de invierno y primavera en el Fiordo Aysén (45°S). Las tasas de bacterivoría se estimaron, utilizando el método de fraccionamiento. Los resultados mostraron que la biomasa de bacterias fue más alta durante primavera (264 mgC m-2), mientras que la de HNF fue más alta durante el invierno (478 mgC m-2). Las tasas de ingestión fluctuaron entre 2.1 – 97.3 y 2.3 – 64.6 bact. HNF-1 en primavera e invierno, respectivamente. Las tasas de bacterivoría observadas durante primavera, resultaron ser de las más altas reportadas para diferentes fiordos de la Patagonia Chilena, mientras que las tasas estimadas durante invierno, se encontraron dentro del rango reportado en previos estudios. El flujo de carbono desde las bacterias a la comunidad de nanoflagelados heterótrofos durante invierno y primavera, fue de 148 y 32 mgC m-1 d-1, respectivamente, indicando un mayor traspaso de carbono desde la trama trófica microbiana durante la estación invernal.
Abundancia, composición y distribución espacial de anfípodos hipéridos en la región centro/sur de Chile.
(Universidad de Concepción., 2011) Verdugo Avello, María Josefa; Escribano Veloso, Heraclio Rubén; supervisor de grado
Los anfípodos hipéridos son componentes importantes de las comunidades de zooplancton marino, los cuales ocupan el tercer lugar en cuanto a sus abundancias en el mesozooplancton, después de los copépodos y los eufáusidos. Estos organismos se distribuyen en un amplio rango vertical. En el presente estudio, se describe la estructura comunitaria de los hipéridos de la región centro/sur de Chile. Este estudio se realizó a través de un crucero bio-oceanográfico del proyecto FIP 2009-39, durante el verano de 2011. El área de estudio comprendió desde la latitud 35°30’S hasta 40°00’S, coincidentes con la VIII y IX regiones, en la costa del Pacífico Sur Oriental Chile. El estudio se enfocó en la distribución espacial de las especies y el rol de variables oceanográficas y biológicas en generar los patrones espaciales. Se postuló la hipótesis de que la distribución de los copépodos, que son sus presas potenciales, puede afectar significativamente los patrones de distribución espacial de los hipéridos. El área cubierta incluyó la plataforma continental, el talud continental y áreas de mar abierto que corresponden a la zona de transición costera. El muestreo constó de 70 estaciones de las cuales 50 de estos incluyeron muestreo hidrográfico además de zooplancton, y las restantes, sólo muestreo hidrográfico, en transectas perpendiculares a la costa. Las muestras de zooplancton se extrajeron mediante una red WP2 de lance vertical desde los 200 m a superficie o menor, dependiendo de la profundidad de la estación. El estudio identificó las siguientes especies de hipéridos en orden de abundancia; Themisto gaudichaudi, Vibilia armata, Phronimopsis spinifera, Hyperiella macronyx, Hyperia sp, Primno macropa, Phronima sedentaria, Hyperiella sp, Scina tullbergi, Paraphronima crassipes y Themistella fusca, de las cuales, la especie dominante con un 37.3% de abundancia relativa y un 60% de ocurrencia, fue T. gaudichaudi. Estas especies se distribuyeron en toda el área muestreada, aunque algunas fueron inusuales, tales como P. crassipes, P. macropa, T. fusca y P. sedentaria que se encontraron sólo en una estación, localizadas al sur de los 37°S, excepto por P. crassipes que se registró en los 36.5°S. La información ambiental, asociada a los muestreos de zooplancton, se analizó mediante una regresión lineal múltiple paso-a-paso, la cual incluyó también variables biológicas que pudieran estar afectando la distribución espacial de las especies identificadas. De estas variables, sólo la biomasa zooplanctónica presentó una correlación positiva y significativa (P=0.00) con la abundancia de hipéridos. Para identificar los patrones en su distribución y abundancia, se realizó un análisis de componentes principales de tres factores, los cuales explicaron el 77% de la variabilidad total, donde las variables biológicas: abundancia de copépodos y biomasa zooplanctónica y por otra parte el oxígeno disuelto superficial, explicaron la mayor varianza del modelo exploratorio. Las demás variables ambientales, como temperatura superficial del mar, salinidad superficial, profundidad de la zona de mínimo oxígeno (ZMO), clorofila-a superficial, no están causando ningún efecto en los patrones de distribución y abundancia. Además, se identificó, mediante un análisis de Cluster, que existen 4 grupos bien diferenciados en cuanto a sus abundancias. El estudio concluyó que la distribución del zooplancton, especialmente los copépodos, son un factor que influye en la distribución espacial de anfípodos hipéridos en el sistema de surgencia centro/sur de Chile.
Abundancia, dinámica poblacional y formación de grupos mixtos de Megaptera novaeangliae, Otaria flavescens y Arctocephalus australis en el área marina costera protegida Francisco Coloane.
(Universidad de Concepción., 2020) Muñoz Godoy, Cristian Marcelo; Gibbons Escobar, Jorge Eduardo; supervisor de grado
Las poblaciones de la ballena jorobada fueron diezmadas en todo el mundo. Como respuesta a esta disminución, y también al decrecimiento regional de los otáridos, el gobierno chileno creó el Parque Marino (PM) y el Área Marina Costera Protegida (AMCP) Francisco Coloane en 2003, en un sitio de alimentación de ballenas jorobadas y de lobos marinos en el Estrecho de Magallanes. Sin embargo, 17 años después, este parque marino aún no tiene ni un plan de manejo ni datos actualizados sobre los mamíferos marinos que son sus principales objetos de conservación. Presentamos información sobre la abundancia y tendencias de avistamientos de ballena jorobada, lobo común y lobo fino austral en el PM y el AMCP Francisco Coloane, obtenidos durante 15 años consecutivos de 2004 a 2019, un período con un esfuerzo alto y homogéneo (1896 días de esfuerzo de muestreo). Analizamos a) 9.825 grupos de avistamiento de ballenas jorobadas y 184 individuos foto-identificados. b) Seis colonias de lobos marinos y leones marinos c) Asociaciones (grupos mixtos) de ballenas y ambas especies de otáridos. El análisis de captura-recaptura de individuos foto-identificados de ballena jorobada evidencia un tamaño de población estimado de 193 individuos entre 2004 y 2019, y muestra un cambio progresivo en la tasa anual de crecimiento poblacional: 30% de incremento entre 2005-2007, ≤ 4.4 % entre 2008 y 2012, y con decrecimiento ˂ 30% entre 2018 y 2019. Una disminución similar ha ocurrido en forma reciente en las tasas de retorno de individuos entre pares de años consecutivos y también en la presencia de nuevos individuos por año. El análisis de la abundancia relativa anual de ballenas jorobadas (número de individuos / día / año) muestra fuertes fluctuaciones dentro del período, pero coincide con el análisis de captura-recaptura en la fuerte disminución de 2018 a 2019.
Abundancia, reclutamiento y variabilidad en la forma corporal de Emerita analoga (Stimpson 1857) en playas de arena de distintos estados morfodinámicos.
(Universidad de Concepción., 2014) Veas Flores, Iván Rodrigo; Quiñones Bergeret, Renato; supervisor de grado; Hernández Miranda, Eduardo; supervisor de grado
Las playas de arena son sistemas costeros altamente dinámicos debido a su capacidad para disipar la energía de las olas. Esta energía es liberada en el movimiento del agua en la zona de rompimiento de las olas (surf zone). En términos de su morfología y, dinámica de olas y mareas, se ha descrito un continuum que va desde playas disipativas, pasando por intermedias hasta las reflectivas (Short 1999), donde las primeras presentan pendientes suaves, sedimentos más finos y las olas rompen lejos del intermareal, mientras que las segundas presentan pendientes abruptas, sedimentos más gruesos y las olas rompen en el frente de playa. Los crustáceos decápodos anomuros del género Emerita son altamente exitosos en este tipo de ambientes. Estos organismos viven en la zona de barrido (swash zone) de las olas en playas arenosas alrededor del mundo, llegando hasta el submareal superior (Dugan et al 1995, Subramonian & Gunamalai 2003) y alimentándose por medio de la filtración del agua impulsada por las olas (Efford, 1966). En la costa de Chile encontramos solamente una especie, Emerita analoga. En el presente estudio se encontró evidencia que sugiere una dinámica poblacional fuentesumidero para E. analoga en playas de arena entre Cobquecura y Dichato, y que, además, vi las playas cuya morfodinámica está en el rango intermedio serían hábitat fuentes, mientras que las playas con una zona de barrido con dinámica más severa, de estado morfodinámico más reflectivo serían sumideros. La densidad total, la densidad de reclutas, la proporción total de cohortes presentes en cada playa fueron mayores en playas intermedias, indicando que allí sería más exitoso este organismo. Utilizando morfometría geométrica (MG) se analizó la forma del caparazón de E. analoga en playas con estados morfodinámicos reflectivos a intermedios, y zonas de barrido contrastantes. Se encontró que en playas con una zona de barrido más dinámica, en el rango reflectivo, los individuos presentan un caparazón más angosto y alargado que en playas con una zona de barrido con condiciones físicas más suaves, dentro del rango disipativo. Además, a partir de experimentos para evaluar la tasa de enterramiento de E. analoga en las distintas playas estudiadas, se encontró que en playas reflectivas a intermedias con zona de barrido menos dinámica, la tasa de enterramiento fue mayor que en playas reflectivas a intermedias con condiciones más intensas. La dinámica fuente-sumidero observada para E. analoga en la zona de estudio, puede estar dada por el éxito diferencial de reclutamiento entre playas con distinto estado morfodinámico. Este éxito de reclutamiento sería mayor en playas intermedias con una zona de barrido menos severa y de sedimentos más finos, donde la energía del flujo y reflujo permite que las megalopas puedan enterrarse rápidamente en la arena para evadir el transporte fuera del intermareal. Mientras que en playas reflectivas a intermedias con una zona de barrido muy energética, el sedimento es más grueso y el arrastre de la ola transportaría mayor cantidad de juveniles fuera del intermareal.
Ácaros acuáticos (Hydrachnidiae) en cuatro lagunas interurbanas del Gran Concepción y su comparación con el humedal Laguna Verde.
(Universidad de Concepción., 2015) Fuentes Aranda, Rossana Arlette; Casanueva Carrasco, María Eugenia; supervisora de grado
Los ácaros acuáticos (Hydrachnidiae) constituyen un grupo diverso de quelicerados que se pueden encontrar en cualquier hábitat dulceacuícola, ya sea de tipo lóticos o lénticos. Actualmente, existen aproximadamente 6000 especies conocidas de ácaros acuáticos en el mundo y, para Chile, han sido descritas cerca de 55 especies. Para la ciudad de Concepción, se han realizado algunos estudios sobre la fauna asociada a lagunas interurbanas y humedales, en los que se ha dado énfasis a las comunidades zooplanctónicas presentes, como rotíferos, copépodos, entre otros. Sin embargo, la información entregada sobre hidracáridos es prácticamente inexistente, por lo que se considera que la fauna de ácaros acuáticos, presente en este tipo de ambientes, es prácticamente desconocida. Dado esto, es que este trabajo pretende comparar la riqueza y abundancia de especies de ácaros acuáticos presentes en lagunas interurbanas de la ciudad de Concepción y en un humedal alejado del núcleo urbano, y relacionarla con parámetros físico-químicos de las lagunas en estudio durante las estaciones de otoño y primavera en el año 2014. Los muestreos se realizaron en 4 lagunas interurbanas: Lo Galindo, Lo Méndez, Tres Pascualas, Redonda y en el humedal Laguna Verde de Hualpén. En forma paralela, se registraron los datos de temperatura, pH, conductividad y oxígeno disuelto en cada área de estudio. Las muestras de agua y vegetación sumergidas en el cuerpo de agua fueron obtenidas mediante recolección manual, con el uso de mallas tipo redes de plancton y se analizaron en recipientes de color blanco para la visualización de los ácaros. Los ejemplares de hidracáridos encontrados fueron fijados, montados y clasificados de acuerdo a las técnicas tradicionales utilizadas en análisis acarológicos. Para los análisis estadísticos de la fauna de hidracáridos, se calcularon los valores de Riqueza Específica e Índice de Diversidad de Shannon-Wiener; se realizó una ANOVA y se finalizó con un Análisis de Correspondencia Canónica, con el fin de relacionar los parámetros físico-químicos versus abundancia de especies por cada sitio y período de muestreo. Se encontraron individuos representantes de Eylais spp, Piona errática, Piona spp, Arrenurus sp y Koenikea clavígera. La mayor abundancia correspondió a Arrenurus sp. en otoño, mientras que para primavera fue Piona errática, ambos en el humedal Laguna Verde. El Análisis de varianza nos indicó que existen diferencias significativas en la abundancia de ácaros acuáticos, entre las lagunas interurbanas analizadas y el humedal Laguna Verde. Por otro lado, el Análisis de Correspondencia Canónica nos mostró una relación entre las variables abióticas temperatura y pH con la presencia de Eylais sp. y Arrenurus sp., indicando que éstas podrían influir en la abundancia de estos Géneros.
Acoplamiento entre abundancia larval en el plancton y el asentamiento submareal e intermareal de invertebrados bentónicos en bahía de Totoralillo Norte, Región de Coquimbo.
(Universidad de Concepción., 2018) Stuardo Stuardo, Cristina Andrea; Tapia Jorquera, Fabián; supervisor de grado
Una fase crítica en el ciclo de vida de muchos invertebrados bentónicos marinos es el transporte larval hacia la costa. Sin embargo, la llegada de larvas a la costa no siempre con lleva un asentamiento exitoso, debido a numerosos factores físicos y biológicos que inducen mortalidad en las larvas o impiden su asentamiento. En este trabajo investigamos la asociación entre el asentamiento de larvas de invertebrados y su abundancia en el plancton costero en la Bahía de Totoralillo Norte, localizada en una zona se surgencia en Chile central (29°29'S 71°19'W). Se realizaron una serie de observaciones de abundancia de larvas planctónicas de cirripedios, decápodos, bivalvos y gastrópodos y de su asentamiento en colectores intermareales y submareales durante un periodo 10 días a fines de primavera (noviembre-diciembre) de 2013. También se examinó la influencia de la variabilidad del viento local en el asentamiento submareal, intermareal y abundancia de larvas en la bahía. Los resultados muestran que las tasas de asentamiento de todas las especies fueron más altas en el submareal que en intermareal. Las altas tasas de asentamiento submareal y abundancia de larvas en el plancton fueron consistentemente observadas en el extremo norte de la bahía. Si bien el asentamiento intermareal y submareal no estuvieron correlacionados en todos los grupos taxonómicos examinados, hubo una correlación positiva y significativa entre el asentamiento submareal y la abundancia de larvas planctónicas en decápodos y gastrópodos. La variabilidad diaria del asentamiento intermareal no se correlacionó con la variabilidad del viento local. En cuanto al asentamiento submareal, la influencia del forzamiento del viento pareció diferir entre taxa y sitios. El asentamiento submareal de decápodos se correlacionó positivamente con el forzamiento del viento hacia la costa, mientras que, aparentemente los vientos hacia el ecuador tienen un efecto negativo en el asentamiento submareal de gastrópodos. El aparente desacople entre el asentamiento intermareal y la abundancia de larvas en plancton cercano a la costa es consistente con investigaciones previas en zonas costeras similares, y destaca las limitaciones de inferir un mecanismo de transporte larval basado únicamente en observaciones de asentamiento intermareal. Por otro lado, los resultados contrastantes entre taxa con respecto a la correlación entre el asentamiento submareal y el viento costero revelan la importancia de las diferencias taxonómicas en las capacidades de natación de las larvas y su respuesta conductual a la compleja hidrodinámica cerca de la costa.
Activación del programa neuronal de crecimiento y regeneración por vesículas extracelulares liberadas por células gliales.
(Universidad de Concepción., 2014) Díaz Maldonado, Beatriz Alejandra; Court Goldsmith, Felipe; supervisor de grado
La regeneración axonal es un tema de intensa investigación, ya que es uno de los procesos que subyacen a la recuperación funcional después de un daño al sistema nervioso. Las neuronas del ganglio de la raíz dorsal proyectan dos ramas axonales, una hacia el sistema nervioso periférico a través de los nervios, los cuales presentan una alta capacidad regenerativa, y la segunda hacia el sistema nervioso central, específicamente a la médula espinal, quien en contraste, posee una nula capacidad regenerativa. Sin embargo, una lesión de la porción periférica induce una modificación del perfil genético de las neuronas mediante la expresión de un conjunto de genes y miARN asociados al crecimiento, promoviendo la regeneración de las ramas centrales. De este modo, las neuronas del ganglio de la raíz dorsal cambian desde una condición normal a un estado pro-regenerativo. Por su parte, se ha demostrado que en el sistema nervioso periférico, un tipo de células gliales llamadas células de Schwann, crean un microambiente propicio para la regeneración axonal y mantienen una comunicación bidireccional con los axones. Esta comunicación deriva de la capacidad de las células de Schwann de secretar diferentes factores neurotróficos, ayudando a la regeneración neuronal. Sin embargo, también son capaces de secretar vesículas extracelulares, tales como exosomas y microvesículas, quienes transfieren un conjunto específico de proteínas, lípidos y ARN desde las células gliales al axón in vitro e in vivo. Ha sido demostrado que los exosomas derivados de células de Schwann favorecen la regeneración axonal tanto in vitro como in vivo. Nuestros resultados indican que neuronas sensoriales del ganglio de la raíz dorsal adulto, internalizan los exosomas y microvesículas derivados de células de Schwann con las cuales son tratadas, promoviendo el crecimiento de sus neuritas in vitro, lo cual nos sugiere que existe una comunicación entre la célula glial y el axón mediante la transferencia de vesículas extracelulares. Estas vesículas entregan su contenido a la célula neuronal, donde existe un cambio en el perfil genético, dado por un grupo particular de miARN en cada condición, que ayuda a la extensión de la neurita. Dentro de estos miARN, encontramos ciertos candidatos que están siendo sobreexpresado en esas neuronas, y que actúan sobre células dianas específicas para ellos, activando un programa neuronal de crecimiento y regeneración, Uno de estos candidatos, activado por el tratamiento con exosomas derivados de células de Schwann, es el miR-214-3p quien regula a Med19, el cual está involucrado en control de la expresión genética neuronal. Otro candidato importante, asociado al tratamiento con microvesículas derivadas de células de Schwann, es el miR-143-3p quien regula al receptor Epha4, el cual tras ser inhibido promueve la extensión de la neurita. De esta manera, se comprueba que el tratamiento con vesículas extracelulares derivadas de células de Schwann, induce un cambio en el perfil genético en neuronas del ganglio de la raíz dorsal adulto, el cual promueve el crecimiento de neuritas.
Actividad alelopática de extractos macroalgales de especies de las costas Chilenas.
(Universidad de Concepción., 2012) Telgie Morales, Ricardo Esteban; Bittner Berner, Magalis; supervisor de grado
Numerosas investigaciones señalan a las macroalgas como el mayor grupo a nivel mundial de reserva de compuestos con propiedades bioactivas, dada la fuerte presión de patógenos marinos como hongos, bacterias y especies epífitas. Hasta el momento se han identificado más de 2000 compuestos provenientes de macroalgas pero solo representa el 2% de la diversidad de especies a nivel mundial. Actualmente se utilizan en medicina para el tratamiento de diversas enfermedades como el cáncer, infecciones bacterianas, VIH etc. pero aún existe un amplio potencial sin estudiar para el uso de estos compuestos. Otro uso que se ha investigado es su utilización en el revestimiento antifouling. Esta aplicación deriva de las defensas químicas contra epífitos que poseen varias especies. Como ejemplo tenemos a Delinea pulcra, especie del grupo de la algas rojas que produce potentes aleloquímicos que inhiben el asentamiento en su superficie de gametos de Ulva lactuca. Las principales investigaciones que se han realizado sobre la acción biológica de los extractos de macroalgas es el efecto inhibitorio sobre organismos patógenos como bacterias y hongos, pero poco se ha investigado respecto a su función en el medio natural. El objetivo principal de este trabajo es detectar la presencia de actividad biológica en tres especies de macroalgas de las costas chilenas, Codium dimorphum Svedelius 1900, Dictyota kunthii (C. Agardh) Greville 1830 y Gracilaria chilensis C.J.Bird, McLachlan & E.C.Oliveira 1986, buscando actividad alelopática. Para esto se realizarán extractos etanólicos y diclorometánicos de las tres especies macroalgales. Se testeará la actividad alelopática sobre esporas y gametos de distintas especies de macroalgas. Las especies algales objetivos serán seleccionadas dependiendo del material reproductivo encontrado en terreno al momento del experimento, tratando de obtener representantes de los tres grupos macroalgales. Junto con esto se hará una caracterización química de los extractos mediante una cromatografía de gas-masa.
Actividad antibacteriana y detección de efectos genotóxicos de enrofloxacina y sus productos de oxidación.
(Universidad de Concepción., 2008) Agurto Gálvez, Juan Francisco; Mondaca Jara, María Angélica; supervisora de grado
En Chile, de los antibióticos de mayor uso en medicina veterinaria destacan aquellos pertenecientes a la familia de las fluoroquinolonas. De esta familia, el antibiótico de mayor utilización por su buena actividad antibacteriana corresponde a enrofloxacina. Sin embargo, el uso irracional de estas sustancias ha producido una selección de cepas bacterianas resistentes, produciendo efectos negativos en salud humana, animal, y medio ambiental El objetivo de este estudio fue detectar mediante ensayos microbiológicos la actividad antibacteriana, y el efecto genotóxico de enrofloxacina y sus productos de oxidación. La actividad antibacteriana se determinó mediante ensayos por difusión en agar, y determinación de concentración mínima inhibitoria (CMI). El ensayo de genotoxicidad se realizó mediante el ensayo rec con Bacillus subtilis. Este ensayo utilizó cepas de B. subtilis rec (+) y B. subtilis rec (-). Los resultados de la actividad antibacteriana muestran que enrofloxacina presenta actividad a bajas concentraciones. Por el contrario, los productos de oxidación obtenidos por fotocatálisis, muestran una disminución del antibiótico. El ensayo de genotoxicidad demostró que enrofloxacina y los productos de oxidación no presentaron efecto genotóxico. Por lo tanto, se concluye que el tratamiento de degradación por fotocatálisis, es una buena herramienta para eliminar residuos de enrofloxacina acumulado en el ambiente, el cual podría estar cumpliendo un rol importante en las interacciones de las comunidades ecológicas y de resistencia bacteriana.
Actividad antimicrobiana de extractos y compuestos volátiles de Schinus areira.
(Universidad de Concepción., 2014) Fernández Lazo, María José; Becerra Allende, José; supervisor de grado
Durante años, el control de microorganismos patógenos, como bacterias y hongos, ha sido uno de los mayores problemas a los que se ha visto enfrentada la sociedad y un desafío constante para la ciencia. Dentro de los patógenos fúngicos destacan los hongos fitopatógenos de importancia agrícola, al ser responsables de cuantiosas pérdidas económicas en la industria alimentaria. Por otro lado, dentro de los patógenos bacterianos destacan bacterias resistentes a antibióticos, que podemos encontrar en diferentes centros hospitalarios. Actualmente, ciertas cepas, tanto fúngicas como bacterianas, han desarrollado resistencia a los productos químicos tradicionales utilizados para su control, de modo que se hace necesario buscar nuevas fuentes de compuestos químicos. La obtención de metabolitos secundarios, desde fuentes naturales, se presenta como una opción interesante, debido a que permite obtener productos químicos selectivos, no persistentes y que no se incorporan a la cadena alimentaria. En ese mismo sentido, resulta interesante el estudio de Schinus areira L., planta nativa chilena que podría mostrar capacidad antimicrobiana y acción sobre diversas líneas tumorales. En consideración, se postula la hipótesis: “Los metabolitos secundarios presentes en Schinus areira presentan actividad antimicrobiana”. El presente trabajo tuvo como objetivo, obtener metabolitos secundarios desde Schinus areira y evaluar su actividad antifúngica y antibacteriana. Del trabajo realizado, se pudieron establecer las siguientes conclusiones: (a) La composición del aceite esencial y de extractos de S. areira corresponde principalmente a terpenos (sesquiterpenos), (b) Los extractos obtenidos de S. areira muestran actividad antimicrobiana contra hongos fitopatógenos y bacterias control, (c) Los extractos obtenidos de S. areira no presentan actividad contra bacterias multirresistentes a antibióticos y (d) El aceite esencial presenta actividad escasa/nula contra bacterias multirresistentes a antibióticos, por lo cual, la hipótesis postulada para la presente investigación fue aceptada.
Actividad antioxidante in vitro y caracterización infrarroja de polisacáridos obtenidos de hongos del género aleurodiscus sensu lato asociados a bosques nativos.
(Universidad de Concepción., 2023) Romero Villegas, Enzo Eduardo; Ahumada-Rudolph, Ramón, profesor guía
Desde milenios los hongos han sido de gran valor para la humanidad, ya sea como comida o como recursos medicinales. Un gran número de moléculas se han asilado y utilizado con propiedades antitumorales, moduladoras del sistema inmune, antioxidantes. Los polisacáridos son una de las fuentes más potentes en cuanto a las sustancias bioactivas. En los últimos años la búsqueda de estos bio-polímeros con actividad biológica y otros tipos de aplicación, ha ido en incremento año tras año incluyendo áreas como la medicina, comida, nutraceútica y cosmetología. En este trabajo se presentan cuatro especies nativas de Chile, con novedosos polisacáridos, pues hasta la fecha nadie ha evaluado la bioactividad de polisacáridos de hongos del género Aleurodiscus s. lat. De forma preliminar este estudio tiene como objetivo evaluar la actividad antioxidante de los polisacáridos obtenidos de las cuatro especies. Extractos de polisacáridos obtenidos por la extracción mediante agua caliente fueron evaluados ante el radical ABTS•+, para el caso se caracterizaron los polisacáridos mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), con el fin de ver grupos funcionales que puedan estar vinculados a la actividad antioxidante. Se utilizaron concentraciones de polisacáridos de 20 mg/mL, 10 mg/mL, 5 mg/mL, 2,5 mg/mL y de las cuatro cepas 1688 resulto con el mayor porcentaje de inhibición del radical (73,8%), seguido de 1612, 1716 y 1611. Los FT-IR evidenciaron la presencia de enlaces tipo α y β-glucanos, a la vez de bandas características de grupos sulfatos y de ácido urónico para algunas cepas. También se propone para siguientes estudios invertir esfuerzo en identificar los monómeros de la cadena polimérica a la vez de estudiar qué tipo de enlaces se encuentran presentes entre los monómeros de esta, evaluar además la eficacia de los polisacáridos de estas especies en ensayos de viabilidad celular, tipo citotóxicos y de inmunomodulación.
Actividad antioxidante y quelante de extractos de hongos poliporales chilenos.
(Universidad de Concepción., 2016) Soto Vera, Luis Fabián; Becerra Allende, José; supervisor de grado; Pérez Manríquez, Claudia; supervisora de grado
El cáncer es una de las enfermedades que lidera una de las tasas más altas de mortalidad en el mundo, principalmente en países en vías de desarrollo. Se sabe que esta enfermedad está relacionada con el alimento que es consumido. Es por esto que las personas buscan constantemente alimentos beneficiosos para la salud. Unos alimentos que se utilizan desde la antigüedad, en culturas como la China, son los hongos utilizados por emperadores como símbolo de inmortalidad; dentro de las actividades más reportadas se encuentra la antioxidante que, en este trabajo, se evaluará mediante la extracción de carpóforos; otra actividad evaluada es la presencia de compuestos quelantes y la presencia de compuestos fenólicos totales de los hongos andino patagónicos, Fomitiporia sp., Stereum hirsutum, Bjerkandera adusta, Lenzites betulina, Laetiporus portentosus y Ganoderma australe colectados en distintas regiones del sur de Chile. En cuanto a los análisis se emplearon métodos cromatográficos y espectrofotométricos, tales como cromatografía en capa fina, columna, para la identificación de compuestos se empleó GC-MS del que se obtuvo un perfil químico de los extractos metanólicos. Para la determinación de Fenoles Totales se realizaron ensayos de Folin-Ciocalteu, para el caso de determinación de capacidad antioxidante y quelante de estos hongos, se realizaron ensayos DPPH y ensayos con reactivo CAS (Cromo Azurol S) respectivamente. En cuanto a los análisis por cromatografía de gas, acoplada a un detector de masas, lo que más se destaca es la presencia de ergosteroles en los cuerpos fructíferos de los 6 hongos analizados que, como se sabe, son precursores de la vitamina D2. El ensayo antioxidante presenta valores IC50 de 178.04 ug/ml para inhibir el 50% del radical DPPH en el caso del hongo que presentó la mayor actividad, concordantemente con el ensayo de Folin-Ciocateu que, para el caso de este hongo, presenta resultados de 53,33 ugEAG/mg de extracto seco, lo que sustenta la idea de que son una buena fuente de compuestos antioxidantes, si bien son seis los hongos analizados, el que presenta actividades significativamente mayores es el extracto metanólico de Ganoderma australe que a 100 ug/ml de extracto posee una capacidad de captar hierro cercana al 87 %. Estos antecedentes sustentan uno de los motivos principales de este trabajo, que se enfoca en que estos hongos son un nuevo alimento funcional que debe incorporarse a la dieta diaria de las personas de forma suplementaria, principalmente por la gran cantidad de compuestos fenólicos y esteroidales que posee, además de abrir la interrogante sobre si estos extractos posiblemente contienen más compuestos bioactivos.
Actividad biológica de extractos obtenidos de especies del género Codium Stackhouse (Chlorophyta, Bryopsidales) en Chile.
(Universidad de Concepción., 2007) Goecke Saavedra, Franz Ronald; Silva Osorio, Mario; supervisor de grado
Desde la década del 70 se conoce que los compuestos químicos son la base de la comunicación e interacción molecular entre las especies acuáticas (Scheuer 1978). Por esto, el ambiente marino sustenta una gran variedad de recursos biológicos que constituyen una fuente potencial de estructuras químicas con actividad biológica útil para el hombre. Las algas como integrante de estos recursos, y en especial algunos taxa han sido utilizados por culturas milenarias por sus poderes curativos y nutricionales. No obstante, en el país, los estudios sobre la composición química de estos organismos no se encuentran extensamente estudiados. El género Codium está representado por alrededor de 100 especies a nivel mundial (Xu et al. 1998). El presente trabajo se realizó con dos especies endémicas de Chile: C. fernandezianum del Archipiélago de Juan Fernández y C. dimorphum de la caleta Horcones (V Región). Se analizaron in vitro las actividades antibacteriana, antifúngica, antioxidante y antialgal de las fracciones de los extractos de ambas algas. Se detectó la presencia de bromofenoles volátiles (2, 4, 6 tribromofenol principalmente), resultados congruentes con los reportados para C. fragile por Whitfield et al. (1999); la funcionalidad fisiológica y ecológica de tales halofenoles en el alga sigue siendo controversial. Los ácidos grasos también fueron analizados, encontrándose que el principal ácido graso corresponde al ácido palmítico, seguido del ácido oleico y del ácido linolénico. Resaltando además la presencia del ácido hexadecatrienoico, compuesto de importancia quimiotaxonómica para el género a nivel mundial. Se detectó una interesante actividad biológica antioxidante, antibacteriana, antifúngica y antialgal en ambas especies, observándose cierta estacionalidad en éstas. No tenemos conocimiento de la existencia de estudios de este tipo publicados en estas especies en Chile, con la excepción del trabajo sobre calidad nutricional de C. dimorphum realizado por Cáceres (2001).
Actividad biológica en extractos obtenidos desde cultivos in vitro del hongo endémico chileno Cordyceps cuncunae.
(Universidad de Concepción., 2011) Espinoza Monje, José Flavio; Aqueveque Muñoz, Pedro Miguel; supervisor de grado
Cordyceps cuncunae fue descubierto el año 2007 en bosques húmedos de la décima región de Chile, parasitando a larvas de lepidópteros nocturnos, es el primer registro de este género en Chile, los representantes de éste género se caracterizan por la presencia de moléculas biológicamente activas con propiedades medicinales, entomopatógenas, antifúngicas y antibacterianas. El presente trabajo caracteriza la actividad biológica del extracto total y fracciones, obtenidas desde la fase líquida del cultivo in vitro de esta nueva especie, fraccionamiento por cromatografía en columna del extracto, caracterización cromatográfica de los metabolitos presentes en las fracciones, actividad biológica y búsqueda de la concentración mínima inhibitoria (CIM) de cada fracción activa. Se registra actividad antifúngica, observando halos de inhibición a una concentración de 200 μg sobre las especies Ceratocystis pilifera (Fr.) Monreau), Botrytis cinerea (Fr.) Pers, Alternaria alternata (Fr.) Keissl, Fusarium oxysporum Schltdl, Rhizopus stolonifer (Ehrenb.) Vuill y Aspergillus niger Tiegh. Actividad entomopatogena en larvas de Drosophila melanogaster Meigen. La CMI se determina, registrando halos de inhibición a 25 μg para las fracciones F9 y F10 sobre el hongo fitopatogeno F. oxysporum. Ambas fracciones presentan actividad fungicida a concentraciones de 100 y 200 μg y actividad fungistática a 50 μg.
Actividad de los mecanismos citotóxicos y microbicidas de las células NCC y monocitos/macrófagos de la sangre periférica de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss Walbaum 1792) estimuladas con lectinas y levamisol.
(Universidad de Concepción., 2010) Gómez Roa, Leonardo Antonio; Smith Gallardo, Carlos; supervisor de grado
El sistema inmune está compuesto por una serie de células y moléculas encargadas de brindar defensa a un individuo. En los peces, este sistema está bien desarrollado e integrado, y comparativamente es muy similar al de mamíferos. Las células citotóxicas naturales (NCC) de los peces son funcionalmente similares a las Natural Killer (NK) de los mamíferos, mientras que los monocitos/macrófagos son células que están presentes en ambos grupos filogenéticos. Ambas poblaciones celulares desempeñan funciones fundamentales en la regulación de este sistema. Debido a la importancia que tienen las células NCC y los monocitos/macrófagos en el sistema inmune, en este trabajo se evalúo la actividad citotóxica y microbicida de ambas poblaciones celulares estimuladas con lectinas y levamisol. Las células fueron aisladas desde la sangre periférica de truchas arcoiris (Oncorhynchus mykiss) y cultivadas con los tratamientos correspondientes: fitohemaglutinina (PHA), lipopolisacárido (LPS) y levamisol. La actividad de las NCC fue determinada mediante la lisis de la célula tumoral HL-60, y la actividad de monocitos/macrófagos se midió a través de la producción de especies reactivas del oxígeno (ROS) y de óxido nítrico (NO). La actividad de ambas poblaciones celulares fue incrementada en presencia de PHA. El levamisol también incrementó la actividad de las NCC en dosis bajas, en dosis elevadas disminuyó la actividad de los monocitos/macrófagos. Estos resultados nos hacen pensar que la actividad de las células NCC y de los monocitos/macrófagos tratados con PHA y levamisol fue un proceso dependiente de los linfocitos T. Estos resultados nos hacen concluir que, probablemente, la interacción entre los linfocitos T, las células NCC y los monocitos/macrófagos es un proceso dependiente de algunas citoquinas y ha sido conservado en la evolución del sistema inmune desde los peces hasta los mamíferos.
Actividad degradativa de microorganismos en el ventisquero Jorge Montt (48°20´S/73°30´W), Patagonia chilena: Efecto de la temperatura sobre la actividad enzimática extracelular.
(Universidad de Concepción., 2013) Bastidas Vera, Rodrigo Esteban; Gutiérrez Astete, Marcelo; supervisor de grado
Se reporta por primera vez las tasas de hidrólisis enzimática extracelular de microorganismos que habitan la columna de agua del fiordo aledaño al glaciar Jorge Montt (48°20´S/73°30´W), el cual está influenciado por la descarga continua de agua dulce debido al retroceso de la cobertura del hielo. Las tasas de hidrólisis fueron determinadas por fluorometría en un gradiente de influencia de agua dulce proveniente desde el glaciar durante otoño e invierno de 2012 y verano de 2013. Además, se analizó la variabilidad hidrográfica, abundancia y diversidad bacteriana, nutrientes y clorofila-a. Los resultados evidencian una mayor actividad enzimática en las cercanías del glaciar durante los tres periodos de muestreo. Además, se determinó que las tasas de hidrólisis enzimática extracelular en aguas superficiales son mayores que las detectadas en aguas profundas y se identificó una señal estacional en la actividad hidrolítica, con mayor actividad enzimática durante el verano (e.g. 20-1443 μg C L-1) que en otoño (2,6-23,8 7,7-14,7 μg C L-1) e invierno (7,7-14,7 μg C L-1), las que coinciden con una mayor concentración de biomasa fitoplanctónica. Además, se logró identificar una zonación vertical en cuanto a la distribución de las comunidades bacterianas en la columna de agua, con una mayor diversidad en aguas superficiales. Los resultados sugieren que la descarga de agua dulce afecta la estructura y funcionamiento de la comunidad microbiana que habita el fiordo aledaño al glaciar Jorge Montt y que el aumento de temperatura del agua tiene un efecto positivo sobre las tasas hidrolíticas.
Actividades de dehidrogenasas en distintos estilos de vida marina: LDH como indicador de actividad natatoria intensa a nivel ataxonómico en organismos marinos.
(Universidad de Concepción., 2009) Catchpole Ahumada, Sam Cristian; González Saldía, Rodrigo; supervisor de grado; Quiñones Bergeret, Renato; supervisor de grado
La ausencia de oxígeno durante los primeros estadios de la tierra aseguró la importancia del catabolismo anaeróbico como medio de obtención de energía para los primeros seres vivos. El metabolismo del lactato pasó a ser la vía metabólica más ampliamente distribuida, encontrándose en la mayoría de los reinos de hoy en día. Esta investigación estudió la relación alométrica masa-específica del metabolismo anaeróbico en función del peso corporal a nivel de especie, estilo de vida y ataxonómico en los diversos organismos marinos. Las enzimas analizadas fueron: lactato (LDH) y malato (MDH) dehidrogenasa. Los resultados muestran una relación lineal positiva (log-log) en todas las actividades enzimáticas específicas de LDH a nivel de especie, con relaciones alométricas significativas (p<0.05) en la mayoría de los casos. A nivel del estilo de vida, la LDH presentó un incremento en la media de la actividad específica: bentónico (sésil / móvil) < bentopelágico < pelágico, mientras que la actividad media de MDH estableció un decrecimiento desde pelágico < bentopelágico < bentónico (sésil / móvil). Las relaciones entre ambas enzimas (LDH/MDH, MDH/LDH) pueden establecer distintas respuestas metabólicas por parte de los organismos para sobrellevar condiciones ambientales extremas. Las variables intercepto y pendiente, derivadas de la ecuación alométrica presentaron un decrecimiento e incremento desde el estilo de vida pelágico al bentónico/sésil, respectivamente. A nivel ataxonómico, la actividad específica de LDH presentó una relación lineal positiva (log-log) en función del peso corporal, mientras que la actividad total de LDH presentó una relación exponencial positiva en función del tamaño corporal, ambas estableciendo una jerarquía de acuerdo al estilo de vida y a la actividad muscular de los organismos, determinando que no existe una única tendencia positiva para el metabolismo anaeróbico. Es necesario el enfoque de futuras investigaciones hacia el estudio metabólico a nivel ataxonómico, debido al gran desconocimiento y la escasa documentación que existe en la literatura.
Actividades enzimáticas del catabolismo aeróbico y anaeróbico del nudibranquio Thecacera darwini (Pruvot-fol, 1950).
(Universidad de Concepción., 2023) Aravena Reimán, Jacqueline Alejandra; Quiñones Bergeret, Renato; profesor guía; González, Rodrigo; profesor co-guía
Thecacera darwini es un nudibranquio que se encuentra comúnmente en la zona intermareal y submareal en Chile, desde Antofagasta hasta el Estrecho de Magallanes. La distribución geográfica de esta especie sugiere que posee una amplia adaptabilidad fisiológica y bioquímica a la variabilidad ambiental que se observa en los ecosistemas del Sistema de la Corriente de Humboldt, incluyendo la frecuente intrusión de aguas con bajo contenido de oxígeno a la zona costera producida por la surgencia. T. darwini es un organismo muy poco estudiado, desconociéndose sus características metabólicas y fisiológicas en cuanto a su tolerancia a la hipoxia ambiental y fisiológica. El principal objetivo abordado en la presente investigación fue determinar la actividad aeróbica potencial y la actividad enzimática anaeróbica de T. darwini. La capacidad respiratoria aeróbica se determinó mediante la actividad de la enzima citrato sintasa (CS) y también mediante la actividad del sistema de transporte de electrones (ETS). La capacidad respiratoria anaeróbica se determinó mediante la actividad de las piruvato oxidorreductasas (Lactato dehidrogenasa, LDH; Opina dehidrogenasa, OPDH; alanopina dehidrogenasa, ALPDH; estrombina dehidrogenasa, STRDH), así como de la actividad de la Etanol dehidrogenasa (EtOHDH) y Malato dehidrogenasa (MDH). Los resultados demuestran la presencia de actividad en todas las enzimas analizadas, además de correlaciones significativas (p < 0,05), entre LDH y OPDH, así como entre STRDH y MDH. La MDH presentó también una correlación negativa significativa (p < 0,05) con el peso corporal. Los resultados obtenidos indican que Thecacera darwini es un organismo que posee la capacidad catabólica para enfrentar eventos de hipoxia ambiental, no obstante, esta disminuye a medida que se incrementa el peso del organismo.