Investigadores UBB desarrollan procedimiento pionero para el tratamiento de riles de la industria celulosa

El académico del Departamento de Ciencias Básicas y del Laboratorio de Bioquímica y Microbiología Ambiental, Dr. Enrique Werner Navarrete, junto a la estudiante tesista de Ingeniería en Recursos Naturales, Lady Barros Arenas, lograron optimizar el proceso de tratamiento de efluentes de la industria de celulosa, utilizando microorganismos nativos chilenos. Se trata de una importante innovación que mejora el actual tratamiento de lodos activados, disminuyendo los niveles de contaminación en al menos un 50%.

Según explicó el Dr. Werner Navarrete, los riles o efluentes de la industria de celulosa son derivados del proceso de blanqueamiento de la pulpa de celulosa. Estos corresponden básicamente a desechos de lignina, compuesto que otorga el color café a la madera y al papel de envolver. La lignina es sacada de la pulpa con óxido de cloro, y dichos efluentes son tratados posteriormente en grandes piscinas donde son sometidos a un proceso de decantación, y luego a un tratamiento biológico secundario de lodos activados. Tras ello, las aguas son devueltas al río o al mar, según corresponda. En algunas plantas de celulosa se realiza un tratamiento terciario que incluye el uso de resinas (químicos) que atrapan los compuestos coloreados, formando finalmente un lodo químico que también se debe desechar.

Los investigadores de la UBB lograron adicionar un elemento especial a la fase de tratamiento biológico secundario de lodos activados, introduciendo microorganismos nuevos (hongos y levaduras)  que se complementan con el lodo. “Hemos sido capaces de seleccionar los microorganismos más idóneos. Eso se logró en el Laboratorio de Bioquímica y Microbiología Ambiental de la UBB”, aseveró el Dr. Werner.

El Dr. Werner describió que mediante este tratamiento, los efluentes que se descargan en el mar, previo tratamiento con lodos activados más la innovación UBB, serían un 50%  menos contaminantes. Asimismo, se lograría ahorrar una cifra considerable por concepto de tratamiento químico, a lo menos entre un 50% a 80%, pues cada día de aplicación de tratamiento químico terciario demanda un costo de 1 millón de dólares aproximado.

“El procedimiento logra hasta un 50% de remoción de compuestos contaminantes, considerando un tiempo de duración de 6 horas. En otros países, en procesos de experimentación similares a lo que nosotros realizamos, es decir, seleccionando microorganismos para optimizar el sistema, se prolonga por unos 7 a 14 días. Eso es lo que se puede constatar en las publicaciones científicas de hoy, y obtienen resultados de un 30% a un35% de eficiencia. Nosotros logramos un 50% de eficiencia en 6 horas”, asegura el investigador.

Otra ventaja es el bajo costo del procedimiento UBB, pues los microorganismos prácticamente crecen solos, son extremadamente resistentes a condiciones de temperaturas, acidez, estrés mecánico, y además son nativos, de manera que no existe riesgo de generar problemas de tipo ambiental.

Vínculo virtuoso con la industria

El Dr. Enrique Werner junto a la tesista Lady Barros trabajan actualmente junto a la Mesa Técnica de Tratamientos de Aguas y Efluentes de Empresa Celulosa Arauco S.A. quienes se han interesado en la propuesta.

En la Planta de Nueva Aldea, dicha empresa realiza el proceso primario de decantación de sólidos en grandes piscinas. Según estimaciones, producen unos 80 mil metros cúbicos de efluentes diarios tras el proceso de blanqueamiento de la celulosa, lo que equivale, para tener una idea, a una gran piscina de 8 hectáreas por 1 metro de profundidad. Tras la decantación prosigue el tratamiento biológico de lodos activados.

“Se trata de una población heterogénea de microorganismos, generalmente bacterias y protozoos, que empiezan a crecer naturalmente en la piscina de decantación y que resisten las condiciones de los riles, formando una especie de barro. Dicho lodo es aireado por medio de grandes bombas con el propósito de aportarle oxígeno. De este modo, los microorganismos absorben el contenido del efluente. En cuanto a su constitución, el lodo es completamente desconocido, crece en forma espontánea a través de lo que aportan los riles, el agua y el aire”, expresó el Dr. Enrique Werner.

Por ahora esta investigación está a nivel de laboratorio y se está en proceso de habilitar una mini planta en la Universidad, con el propósito de replicar el proceso de tratamiento industrial a nivel piloto, incorporando la innovación UBB.

La futura Ingeniera en Recursos Naturales, Lady Barros Arenas, trabaja por estos días en la selección de microorganismos en dependencias de la Planta Nueva Aldea de Celulosa Arauco, empresa en la que realizó su práctica profesional y que luego le ofreció la posibilidad de trabajar para desarrollar su investigación.

Dichos trabajos también forman parte de su tesis de grado denominada “Evaluación de la efectividad de un conglomerado de microorganismos para optimizar el tratamiento secundario de los efluentes de la industria de la celulosa”, cuyos objetivos, según expresó, apuntan a formular un conglomerado microbiológico capaz de disminuir el color, Demanda Química de Oxígeno (DQO), y compuestos orgánicos persistentes en los efluentes que serán descargados al mar, así como evaluar su efectividad en el tratamiento secundario de efluentes descargados a ríos y al mar.

“Esta investigación es un ejemplo del importante aporte de los Ingenieros en Recursos Naturales. Lo más destacable de nuestra propuesta es que se trata de un proceso que no daña el medio ambiente y que beneficia directamente a la comunidad. También valoramos el que la Empresa Celulosa Arauco S.A. se haya interesado por la tarea investigativa que se realiza en la UBB, pues ellos propusieron trabajar con nosotros”, describió Lady Barros.




Académicos UBB analizarán influencia de bacterias en la tolerancia a estrés salino de Colobanthus quitensis o Clavel antártico

El verano recién pasado, el Dr. Jorge Gallardo Cerda recolectó muestras de Colobanthus quitensis en isla Livingston y en otros territorios antárticos, con el propósito de analizar la expresión de genes de dicha planta, y comparar la información obtenida considerando dos situaciones: cuando la planta se encuentra sola, y cuando está acompañada de Deschampsia antarticta o Pasto antártico, lo que permitiría evaluar la influencia de bacterias del ambiente risosférico (próximo a la raíz) y su capacidad para establecerse en sitios con estrés salino.

Dr. Jorge Gallardo

Dr. Jorge Gallardo

El académico del Departamento de Ciencias Básicas, Dr. Cristian Torres Díaz y el investigador asociado Dr. Jorge Gallardo Cerda, desarrollan el proyecto de investigación Fondecyt 3160333 denominado “Evaluación del papel de las bacterias rizosféricas sobre el desempeño fisiológico de Colobanthus quitensis bajo estrés salino”.

Pese a las extremas condiciones de los ambientes terrestres del continente Antártico, caracterizados por ciclos de congelamiento y descongelamiento, precipitaciones bajas y rápido drenaje, dos especies de plantas: Colobanthus quitensis y Deschampsia antárctica, se han establecido y han colonizado de manera natural en dichos territorios. Aunque muchos estudios han descrito sus adaptaciones morfológicas y fisiológicas para resistir en ambientes estresantes, pocos trabajos han analizado factores externos, como los microorganismos asociados a las raíces, que puedan explicar su capacidad de tolerar condiciones estresantes.

Según se indicó, se trata de un proyecto que pretende evaluar cuál es el papel que juegan las bacterias que se asocian a la rizósfera (la zona del suelo que circunda a la raíz) de Colobanthus quitensis, en la capacidad de esta planta de tolerar el estrés salino. La rizósfera alberga un incontable número de microorganismos que constituyen uno de los microbiomas más dinámicos del planeta.

Los investigadores explicaron que Colobanthus quitensis, también conocido como Clavel antártico, es una planta vascular que no es capaz de establecerse aisladamente en zonas costeras de islas subantárticas a diferencia de Deschampsia antarctica, otra planta vascular de ese continente, también conocida como Pasto antártico.

22“En la práctica, ambas plantas vasculares pueden ser encontradas habitando zonas costeras de las islas subantárticas, estando expuestas a niveles de salinidad elevados. Los estudios han descrito adaptaciones fisiológicas para ambas especies, las cuales les permitirían sobrevivir en ambientes estresantes, principalmente bajo estrés por baja temperatura y el exceso de luz durante la temporada de crecimiento. No obstante, no hay antecedentes en literatura que describan la capacidad de tolerar estrés salino para C. quitensis, a pesar de establecerse en sistemas cercanos a la costa en la Antártica. Además, hemos visto que las bacterias asociadas a las raíces de Colobanthus quitensis no crecen en presencia de sal, lo que podría explicar la asociación con plantas halotolerantes, es decir, plantas que se adaptan a condiciones de alta salinidad, para establecerse en sitios cerca de la costa”, describieron los investigadores.

En términos científicos, los Doctores Cristian Torres y Jorge Gallardo se proponen estudiar “cómo la estructura de las comunidades bacterianas asociadas a Colobanthus quitensis varía cuando crece asociada a Deschampsia antárctica. Para esto los investigadores utilizarán técnicas de secuenciación masiva como la técnica de next generation sequencing (NGC) para identificar las comunidades y evaluarán cómo esta estructura afecta el desempeño fisiológico de la planta midiendo parámetros fisiológicos, ecológicos y la expresión de genes relacionados a la resistencia a estrés mediante RNAseq. De este modo los investigadores esperan poder determinar la importancia de las bacterias rizosféricas en situación de estrés salino, y qué papel podrían jugar en un escenario de calentamiento producto del cambio climático”, precisaron.

En dicho marco analizarán cuáles son las bacterias que se asocian a Colobanthus quitensis en la zona de Magallanes, y luego realizarán una comparación con otras que crecen en la Antártica para determinar si dichas bacterias le confieren tolerancia al estrés por sal, evaluando el efecto sobre la expresión de genes relacionados a estrés en Colobanthus quitensis.

55-¿Cómo surge el interés por estudiar la relación entre bacterias y las raíces de una planta?

-“En las últimas décadas una serie de estudios ha demostrado que las interacciones planta-microbios no solo son fundamentales para comprender mejor el crecimiento y salud de las plantas, sino que también para entender cómo se estructuran las comunidades vegetales de ambientes estresantes y como estos microorganismos podrían ayudar a mantener la producción de especies cultivadas ante un escenario de cambio climático global”.

-“La rizósfera, es el hogar de un incontable número de microorganismos e invertebrados y es considerada una de las interfaces más dinámicas en el planeta. Los organismos presentes en la microbiota que compone la rizósfera, pueden tener profundos efectos sobre el crecimiento, nutrición y salud de plantas, tanto en ecosistemas naturales como en sistemas agrícolas”.

-¿Qué implicancias tiene el confirmar la hipótesis que plantean?

-“Tiene implicancias ecológicas. Lo que pensamos es que estos microorganismos le permiten a Colobanthus quitensis extender su rango de distribución. Nosotros tenemos la hipótesis de que estos microorganismos, es decir, las bacterias que se encuentran en la rizósfera le permitirían a la planta extender su nicho, y poder llegar a lugares donde no podría hacerlo sin la presencia de estos microorganismos. Esta planta se encuentra a lo largo de la cordillera de los Andes y en las montañas de México donde no presenta el estrés por sal. Pero, cuando la encontramos en la Antártica, generalmente se asocia a otra planta, Deschampsia antárctica, que sí es tolerante a la sal, pues tiene adaptaciones anatómicas y fisiológicas que le permiten lidiar con este estrés. Rara vez se encuentra a Colobanthus quitensis sola en la Antártica. Probablemente, aprovecha las condiciones que le entrega Deschampsia antárctica y sus microorganismos”.

-“Además, el estrés por sal produce efectos similares al estrés por sequía en las plantas. Entonces, los mecanismos que estas bacterias poseen para tolerar condiciones de alto contenido de sal, podrían ser utilizados también para permitir a la planta soportar condiciones de mayor sequía”.

-¿Qué aplicaciones puede tener dicho conocimiento, en caso que se confirme la hipótesis?33

– “Es una pregunta común al intentar explicar un patrón que vemos en la naturaleza. Claro, uno dice hay microorganismos que tienen ciertas características y que favorecen el crecimiento de la planta y la salud en general. Entonces, una vez que uno identifica este ensamble o comunidad de bacterias que puede ayudar a las plantas a tolerar ese tipo de estrés, la pregunta es, bueno, qué hacemos con estas comunidades bacterianas ya que son tan beneficiosas para la planta. Es posible sostener que estos microorganismos podrían ser utilizados en la agricultura, y probablemente en un futuro no muy lejano, podrían ser utilizados para cultivar en suelos que estén bajo influencia salina. Esto es bastante relevante, pues una de las predicciones respecto del calentamiento global es el aumento del nivel del mar, por tanto, muchas de las áreas que hoy son cultivables se verán en el futuro bajo mayor influencia salina. Entonces, se podría pensar que dicho conocimiento se podría aplicar en agricultura”.

-“Pero también se podría sugerir que, probablemente, se necesite una planta que sea tolerante a la sal para poder establecer otra que no sea tolerante, y eso es aún más interesante. Entonces, quizás en el futuro alguien proponga co-cultivar una planta halófita (capaz de vivir en medios con alta presencia salina) en un lugar que posteriormente se quiera ocupar con plantas de interés comercial. Es una de las alternativas, y es el patrón que observamos en la Antártica con Colobanthus quitensis y Deschampsia antarctica. No se trata de poner estas plantas para que “saquen la sal del suelo”, sino para que modificar un sustrato y así obtener un ambiente tolerable para una planta que no sea tolerante a la sal”.

¿Podría explicar en términos generales qué mecanismos se producen entre las bacterias y la raíz de Colobanthus quitensis?

44-“En términos muy sencillos y generales, podemos decir que la bacteria se asocia a la planta porque las raíces exudan compuestos carbonados que son necesarios para el crecimiento de la bacteria, y a su vez, la bacteria va produciendo algunos compuestos que sirven a la planta para tolerar la condición de salinidad y de baja disponibilidad hídrica”.

“El mecanismo más estudiado es el de la inhibición de una hormona que impide el crecimiento de las raíces cuando hay estrés por sequía. Ese estrés por sequía es muy similar al que produce el estrés por sal y por frío. Tienen un nodo común que es la deshidratación celular. Cuando la planta se encuentra en condición de estrés por sequía produce etileno y eso impide que sus raíces

crezcan. Sin embargo, primero produce un precursor de etileno, 1aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC). ¿Y qué ocurre? Las bacterias son capaces de captar ese precursor de etileno y utilizarlo en otras rutas metabólicas para producir productos carbonados y prácticamente lo secuestran a la planta. Entonces, aunque la planta produce este precursor de etileno, finalmente no produce etileno. De alguna manera, la planta es “engañada” por la bacteria, y al no producir etileno la planta asume que no se encuentra en condición de estrés y sus raíces siguen creciendo normalmente”.




Ex rector de la U. de Chile Dr. Luis Riveros Cornejo criticó falta de visión estratégica del desarrollo nacional

“Investigación y Desarrollo en Chile: Síntoma de una crisis”, se denominó la conferencia en la Inauguración del año Académico del Departamento de Ciencias Básicas, brindada por el ex rector de la Universidad de Chile, Dr. Luis Riveros Cornejo. Actividad que se realizó en el Salón Andrés Bello del Centro de Extensión de la sede Chillán.

El acto de la clase inaugural fue presidido por el decano de la Facultad de Ciencias, Dr. Mauricio Cataldo Monsalves, y contó con la participación del Director del Departamento de Ciencias Básicas, Dr. Luis Lillo Arroyo; el Secretario Académico de la Facultad de Ciencias, Sr. Humberto Valenzuela Moliné; el Jefe del Departamento de Investigación Dr. Rodrigo Romo Muñoz; académicos, investigadores, estudiantes e integrantes de la comunidad universitaria.

Durante su conferencia, el ex rector expresó que Chile carece de una visión estratégica de desarrollo de largo plazo, lo que se evidencia, entre otros aspectos, en la falta de certidumbre respecto de las fuentes energéticas a desarrollar o en la excesiva dependencia económica como el caso del cobre, por mencionar solo algunas situaciones que respaldan dicha premisa.

En el plano de la educación, dicha realidad se manifiesta en la inexistencia de una política definida de Educación Superior y por consiguiente, para la formación de recurso humano de alta especialización. Es así como estudiantes que logran cursar exitosamente estudios de Doctorado en el exterior, regresan al país y no encuentran espacios laborales idóneos, según manifestó el académico Luis Riveros Cornejo.

A través de distintos indicadores, el ex rector de la Universidad de Chile, evidenció la escaza inversión del Estado y del mundo privado en generación de conocimiento y la paulatina baja de la productividad económica, situación completamente inversa en los países que han logrado alcanzar mayores niveles de desarrollo y bienestar.

Asimismo, dio cuenta del insuficiente rol que se asigna a las universidades, las que son concebidas mayoritariamente como “fábricas de profesionales”, y no como espacios donde se investigue o genere nuevo conocimiento.

-Usted advierte que Chile carece de una visión estratégica de desarrollo.

-“No tenemos una visión estratégica de desarrollo. Si nos preguntamos qué será de Chile en 10 años más, la verdad es que no lo sabemos. No sabemos si continuaremos siendo un país productor de cobre, si incentivaremos otros sectores, o si tendremos una educación distinta a la de hoy; no sabemos nada”.

-“Funcionamos un tanto a ciegas y eso es malo para Chile. Nuestro país merece tener una visión y lineamientos claros. No digo que eso se deba publicar en un libro sino que existan lineamientos. Creo que nunca hubo un plan estratégico en la época del Presidente Pedro Aguirre Cerda, pero probablemente, si en 1940 alguien se preguntaba hacia dónde iba el país, estaba claro que se quería apostar por el desarrollo industrial, se buscaba proteger la producción nacional, se quería desarrollar fuertemente el aparato educacional. Es decir, había una línea de largo plazo y estimo que siempre lo hubo en el pasado. Hoy hemos perdido esa noción, y por lo tanto es como si el mundo volviera a aparecer para nosotros cada cuatro años. No hay líneas estables, y eso yo lo considero muy malo, porque justamente actúa en detrimento de aspectos como la Educación o la Investigación, que son actividades que requieren lineamientos de largo plazo”.

-Chile destina un gasto insatisfactorio a Investigación y Desarrollo. Entre 2004 y 2007 el país destinó en promedio alrededor del 0,4% del PIB a este fin.

-“Así es. A los menos debemos triplicar el gasto respecto del porcentaje del PIB, y digo triplicar porque fue lo que alguna vez se comprometió. Alguna vez se dijo que debíamos alcanzar el 1,2% del PIB. Creo que eso debe ser un compromiso de país, darnos un plazo y alcanzar esa meta, porque el país necesita generar conocimiento. Hay fenómenos como la marea roja, por ejemplo, en lo cual, increíblemente, estamos desprovistos de conocimiento aplicado, ya sea para controlarla, aminorarla, en fin”.

-“Hoy sabemos que el Litio es la gran industria del futuro pero ¿qué vamos a hacer? ¿sacar el litio, ponerlo en camiones y enviarlo en barcos? Creo que necesitamos tener un programa más sólido y sustantivo, y que requiere además un sistema integrado de investigación, porque actualmente la investigación, que está dispersa en muchas universidades, no colabora a este propósito. Creo que al menos deberíamos favorecer mayor interacción entre las universidades estatales en materia de investigación, de manera que puedan coordinarse. Hoy eso es muy fácil, antes había que viajar, hoy están los medios para poder comunicarse, para poder hacer experimentos en línea, para poder colaborar activamente, y siento que tampoco tenemos una política adecuada para incentivar eso”.

La idea de “competencia” entre las universidades estatales no les ha beneficiado.

-“La idea de competencia ha hecho mucho mal, porque no todo es competencia. Estoy de acuerdo con la competencia, naturalmente, pero también debe haber espacio para la colaboración, y siento que esa perspectiva la hemos perdido en materia educacional en general”.

-Usted propone Centros Nacionales de Excelencia en Investigación.

-“Creo que esa es una materia a definir. Hay que definir cuál es el espacio regional en el concepto nacional, entendiendo lo nacional como la preocupación por los problemas del país. Muchos de esos problemas radican en regiones, no son problemas naturalmente radicados en una región, ni menos en la Región Metropolitana. Creo que que estos centros de excelencia debieran concentrar el financiamiento, a lo mejor en la modalidad de proyectos Fondecyt de mayor extensión, con la misma metodología, los mismos instrumentos, con una asignación distinta, pero sobre todo con una extensión mayor en el tiempo”.

-Usted propone la generación de una Política Científica.

-“Considero que falta una ley sobre Ciencia y Tecnología que ponga lineamientos de largo plazo y le dé estabilidad al sistema. No creo que esto se pueda hacer necesariamente a través de un ministerio. Estimo que se puede hacer a través de una suerte de Conicyt de mayor rango, presidencial posiblemente. En mi opinión, lo más importante es que haya lineamientos y financiamiento de largo plazo. Y ciertamente, que haya normas que permitan control de resultados porque eso es muy importante como forma de renovar recursos y programas”.

-Usted advierte que la figura de un ministerio podría verse entrampada por otras lógicas…

-“El ministerio podría caer en lógicas más propias del mundo político y eso es un riesgo. En lugar de un ministro preferiría que fuese un presidente de Conicyt, empoderado, más imbuido en la materia, en lugar de un ministro que puede pertenecer al partido A o al partido B, pero que no necesariamente esté compenetrado con la materia, y es natural que sea así, porque así se designan los ministros. Uno entiende que hay prioridades políticas y reparto de cuotas, y me dolería mucho que en Investigación pase lo que ha ocurrido con Educación, donde llega un ministro porque la correspondía al partido A o al partido B, y cuando se debe reemplazar al ministro, debe llegar otro que necesariamente debe ser del mismo partido. Así, no estamos buscando las mejores competencias, en mi opinión”.

¿Qué rol asigna a las universidades regionales en materia de investigación?

-“El rol de las universidades regionales es esencial en advertir lo que los economistas llamamos ‘externalidades’, es decir, mirar aquellas cosas que tienen un efecto social en materia propiamente científica, en materia de humanidades y ciencias sociales. Por lo tanto, es muy importante definirles claramente ese rol así como los incentivos apropiados para las universidades del Estado que están en las regiones. Claramente, las universidades del Estado deben coordinarse. Por mencionar un ejemplo, me parecería completamente fuera de lugar que la Universidad del Bío-Bío sienta o estime que está compitiendo con la Universidad de Chile, solo por mencionar un ejemplo”.

 

Liderazgo del Departamento de Ciencias Básicas

Durante el acto, y previo a la conferencia del ex Rector Luis Riveros Cornejo, el Director del Departamento de Ciencias Básicas, Dr. Luis Lillo Arroyo, dio cuenta del actual pie de fortalecimiento en que se encuentra el departamento, así como de su compromiso con el devenir institucional.

“Nuestro departamento se encuentra inserto en un contexto de profundas transformaciones que son propias de la Universidad del Bío-Bío, como lo son el Sistema de Evaluación Académica, el Modelo Educativo, la nueva institucionalidad universitaria, y de otras iniciativas que obedecen a políticas del desarrollo nacional. Responder a cada uno de estos desafíos, nos lleva a preguntarnos sobre los estados de desarrollo que hemos alcanzando, de modo que a partir de ellos seamos un aporte al desarrollo institucional”, manifestó el académico.

El Dr. Luis Lillo destacó que durante los últimos años el Departamento de Ciencias Básicas ha liderado los indicadores de productividad científica de la Universidad del Bío-Bío, lo que ha permitido un estado de desarrollo favorable y expectante, vivenciando significativas transformaciones en concordancia con el Plan General de Desarrollo Universitario (PGDU).

“Sin duda que mantener y consolidar los resultados de productividad y concretar las iniciativas, constituye en sí un gran desafío. Lo que hemos construido, lo que estamos construyendo y lo que deseamos construir, es consecuencia del compromiso y de compartir una misión entre todos los integrantes del Departamento de Ciencias Básicas”, valoró el Dr. Luis Lillo Arroyo.




Workshop en Física de Altas Energías “Nuevos Horizontes” reunió a especialistas de Chile en la UBB

El físico teórico del Departamento de Ciencias Básicas, Dr. Carlos Reyes Martínez, integrante del equipo organizador, precisó que los investigadores participantes cultivan la Física de Altas Energías, que explora la frontera del conocimiento buscando nuevas ideas y hechos experimentales que permitan explicar a través de una gran teoría todos los fenómenos del Universo.

El Workshop en Física de Altas Energías “Nuevos Horizontes”, realizado en dependencias del Campus Fernando May, permitió al Grupo de Investigación de Física de Altas Energías del Departamento de Ciencias Básicas, congregar a connotados investigadores de la Universidad de Chile, Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad Técnica Federico Santa María, Universidad Andrés Bello, Universidad de Concepción, Universidad de Atacama, Universidad de Valparaíso y de la propia UBB, con el propósito de compartir los principales resultados de investigaciones referidas al estudio y análisis de la dinámica del Universo, intentando responder interrogantes acerca del origen, evolución y desarrollo de éste.

En la ocasión, el decano de la Facultad de Ciencias de la UBB, Dr. Mauricio Cataldo Monsalves expuso sobre “Agujeros de gusano estáticos isótropos”. El investigador precisó que dichos objetos son completamente teóricos y que se originan en la ciencia ficción de manera que permitirían los viajes interestelares.

“El agujero de gusano nos permitiría viajar de un lugar a otro, para alcanzar puntos distantes de nuestro Universo, que es bastante gigantesco y vasto. Es lo que sueña realizar la Humanidad en algún momento. El concepto es de ‘puente’ y uniría dos puntos del mismo Universo, y se denominan ‘estáticos’ porque no evolucionan en el tiempo, e ‘isótropos’ porque el fluido que conforma el agujero de gusano es un fluido ideado, como los que existen en la física real, no se trata de un fluido exótico”, detalló el investigador.

El decano Mauricio Cataldo explicó que el concepto de agujero de gusano es planteado por primera vez el año 1988 por Kip Thorne en un trabajo publicado en EE.UU. dando inicio a los estudios sobre este tema. “Hay una diversidad de agujeros de gusano y no solo en la Teoría de Einstein, que es lo que yo presenté, sino también en teorías más generales. Pero la finalidad de todos es permitir los viajes interestelares en un tiempo breve. El modelo permite conectar dos zonas de nuestro Universo, así como dos universos distintos”, detalló el investigador.

En tanto, la académica del Departamento de Física de la UBB, Dra. Antonella Cid Muñoz, presentó la ponencia denominada “Expansión acelerada intermedia en la teoría de Jordan-Brans-Dicke”. La docente e investigadora comentó que quienes trabajan en Cosmología, como es su caso y el de otros participantes en el workshop, tienen relativa certeza de que hoy el Universo se expande aceleradamente, al igual como lo hizo en una época muy breve del pasado, cerca del principio del Universo.

“Si nos concentramos en –hoy-, tenemos lo que se denomina energía oscura; nosotros no sabemos qué está haciendo que el Universo acelere, por eso le llamamos energía oscura. Mi presentación intenta explicar qué es esta expansión acelerada, pero considerando una teoría modificada de la gravedad, es decir, no concentrándonos en el estudio de la gravedad estándar que se estudia con la Teoría General de la Relatividad. La Teoría de Jordan-Brans-Dicke es una generalización de la Teoría de la Relatividad, en el sentido que afirma que la constante de gravitación de Newton, no es constante sino que varía en el tiempo. Lo que planteo acá es estudiar cómo esa variación de la constante de Newton, logra explicar una época de expansión acelerada que podría describir el Universo actual, pero a gran escala. Sería una explicación respecto de que no estaríamos considerando la teoría correcta, sino que existe una teoría más general que explica eso, que no es oscuro y que no es desconocido”, explicó la investigadora.

A su vez, el Dr. Pedro Labraña Moraga, también académico del Departamento de Física, expuso el trabajo denominado “Universos emergentes y sus propiedades”. El Dr. Labraña Moraga explicó que los universos emergentes son tipos de modelos cosmológicos en los cuales se asume que el Universo siempre existió, y no hubo una especie de creación del Universo. “Técnicamente se refiere a que no hubo una singularidad inicial. Entonces, se refiere a universos que originalmente eran estáticos y que luego comenzaron a evolucionar por algunas razones. Son universos que siempre existieron, que originalmente eran estáticos y que luego, cuando ocurre el Big Bang en esta clase de modelos, comienzan a evolucionar. Esa es la idea en términos muy generales”, aseveró el Dr. Labraña.

El investigador del Departamento de Física explicó que las propiedades de los universos emergentes serían la no existencia de una singularidad inicial, puesto que siempre existieron, y luego, ciertas señales en la radiación cósmica de fondo características de estos modelos que permitirían, en principio, discriminar si se trata de este tipo de modelos o de uno diferente.

El programa del Workshop consideró las ponencias Delta Gravity: The Dark Sector and More de Pablo González (Universidad de Chile); Materia Oscura: Datos e Ideas por Benjamín Koch (Pontificia Universidad Católica de Chile); Evaluaciones en QCD con acoplamientos IR-finitos de Gorazd Cvetic (Universidad Técnica Federico Santa María); Electromagnetic response of topological insulators. Exact solutions, stability and vacuum effects por Mauro Cambiaso (Universidad Andres Bello); Propiedades de transporte en el grafeno: Resultados matemáticos de Edgardo Stockmeyer (Pontificia Universidad Católica de Chile); Preguntas Torcidas y Retorcidas de Fernando Izaurieta (Universidad de Concepción); Cosmología mediante simetrías de Jose Antonio Belinchón (Universidad de Atacama, Chile); y Discussion of solution of the three points one loop massless Feynman diagram and a new procedure for evaluating Feynman integrals por Iván González (Universidad de Valparaíso, Chile).

El Grupo de Investigación en Física de Altas Energías de la UBB está compuesto por los investigadores Dr. Carlos Reyes, Dr. Markos Maniatis, Dr. York Schröder, Dr. Igor Kondrashuk, y Dr. Cristian Villavicencio.




Mini Workshop del Grupo de Física de Altas Energías UBB reunió a especialistas internacionales

Investigadores de Rusia, Alemania, México y Chile compartieron los avances de sus trabajos referidos a Física de Partículas, intentando resolver interrogantes y problemas de origen conceptual y técnico con el propósito de comprender más acabadamente el Modelo Estándar de Física de Partículas, teoría que identifica las partículas elementales del Universo y sus interacciones.

El Mini Workshop organizado por los investigadores Dr. York Schroder y Dr. Igor Kondrashuk, realizado en el Campus Fernando May de la sede Chillán, permitió visibilizar internacionalmente al Grupo de Física de Altas Energías de la Universidad del Bío-Bío, según explicó el coordinador del Grupo, Dr. Carlos Reyes Martínez, a la vez que brindó la oportunidad de generar nuevas oportunidades de colaboración en esta área del conocimiento.

“Los integrantes del Grupo de Física de Altas Energías colaboramos con investigadores de muchas universidades del exterior, y hemos logrado tejer una amplia red colaborativa, de manera que este Mini Workshop también responde a eso, y además releva nuestra presencia a nivel internacional. Tenemos programado realizar otros encuentros similares en lo sucesivo. En este caso puntual, la mayoría de los investigadores participantes son ‘particulistas’, es decir, se interesan por la Física de Partículas”, aseveró el especialista.

El programa académico contempló las ponencias “Infinite sum of four-point ladder diagrams” del Dr. Andrei Davydychev de Moscow State University & Schlumberger; “Loop calculations with FeynCalc 9” por el Dr. Vladyslav Shtabovenko de Technical University Munich; “Six loop beta function in 4 model” por el Dr. Mikhail Kompaniets de St. Petersburg State University; “Equilibrium, particle production, and self-energy” por el Dr. Marc Sangel de Bielefeld University; y “Warm inflation in the presence of magnetic fields” por el Dr. Ángel Sánchez de la Universidad Nacional Autónoma de México.

El Dr. Carlos Reyes explicó que mediante estas investigaciones se pretende comprender de mejor manera el denominado Modelo Estándar de Física de Partículas. El Modelo Estándar es una teoría comprensiva que identifica las partículas básicas del Universo y especifica cómo interactúan. Todo lo que ocurre en la naturaleza, a excepción de la Gravedad, es resultado de las partículas del Modelo Estándar interactuando de acuerdo con sus reglas y ecuaciones.

“Durante el mes de diciembre se dieron a conocer antecedentes sobre una posible nueva partícula pesada, y hasta ahora no se sabe a ciencia cierta a qué corresponde. Para quienes trabajamos en el área existen muchas interrogantes, pues contamos con el Modelo Estándar que funciona muy preciso en algunos aspectos, pero hay cosas que aún no entendemos. Todos estos trabajos van en la dirección de entender mejor el Modelo Estándar y quizás más allá”, explicó el Dr. Reyes Martínez.

El mini workshop también fue la ocasión para que estudiantes de pregrado de las carreras de Pedagogía en Ciencias Naturales (mención Física), así como de Ingeniería en Recursos Naturales, pudieran conocer directamente el quehacer de investigadores generadores de conocimiento de frontera.

Analizando el Universo temprano

El Dr. Ángel Sánchez, investigador de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México, junto con exponer antecedentes de su investigación, dio cuenta del trabajo conjunto que realiza con el Dr. Carlos Reyes Martínez.

“Estamos explorando efectos en Física de Altas Energías de derivadas altas, área en la que es especialista el Dr. Carlos Reyes. Esta física que analizamos sucede en etapas tempranas del Universo, específicamente durante el período de Inflación. El Dr. Reyes es especialista en Violación de Simetría de Lorenz, y yo soy especialista en Teoría de Campos a Temperatura Finita, entonces, estamos mezclando estos dos conocimientos y tratando de analizar una etapa temprana del Universo. Lo que yo hago es, básicamente, calcular observables del Universo, por ejemplo, el Espectro de la Radiación Cósmica de Fondo, la Radiación de Fondo de Microondas, donde podría ser observada esta etapa temprana del Universo”, aseguró el Dr. Sánchez.

“Estamos interesados en ver los efectos de gravedad cuántica en este sistema del Universo temprano, considerando un Modelo de Inflación. En particular, lo que exploraremos en esta esta etapa temprana del Universo sería el Inflatón, que ocurre tras la Gran Explosión o Big Bang”, ilustró.

Considerando la complejidad de la temática de estudio, el Dr. Ángel Sánchez recurrió a una analogía donde vuelve equivalentes al Universo y el agua.

“Imaginemos que el Universo es agua, y esa agua la ponemos a hervir. En principio sucede que esa agua se evapora; ahí vemos que el agua simplemente cambió de estado, de líquido a gas. Pensemos ahora que eso sucede en el Universo, el Universo comienza en un estado de la materia y después, a lo largo de su evolución, cambia de estado. Aquí lo que estamos analizando y cuestionando es ver qué pasa si en este sistema (Universo) aparecen nuevos efectos de gravedad cuántica, cuál es la repercusión de este nuevo ingrediente en esta transición de la fase de agua a vapor, qué implicaciones tiene… Tal vez el agua no pasa directamente a vapor, sino que se convierte en otro estado de la materia, o quizás la temperatura a la cual hierve el agua (que es el Universo) cambia, y ya no son 100ºC sino 120ºC, por decir un ejemplo. Obviamente, las temperaturas en el Universo temprano son mucho más elevadas”, describió el investigador.

El Mini Workshop Internacional consideró aportes económicos del Grupo de Altas Energías UBB que ofició de anfitrión, así como de la Dirección General de Investigación, Desarrollo e Innovación.




Investigador de Chinese Academy Sciencies visita la UBB en marco de Proyecto Fondecyt

El PhD Xiangjiang Zhan, professor del Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciencies, y director de Cardiff University-Institute of Zoology Joint Laboratory of Biocomplexity Research, colabora en calidad de investigador externo, en el Proyecto Fondecyt 1140685, que lidera el Dr. Juan Carlos Marín, jefe del Laboratorio en Genómica y Biodiversidad de la UBB.  Dicha iniciativa se propone descifrar el genoma de las cuatro especies de mega-mamíferos sudamericanos: la Vicuña, el Guanaco, la Alpaca y la Llama.

“Desde el genoma de referencia a la genética de poblaciones” se denominó la conferencia del investigador de la Chinese Academy of Sciencies, PhD Xiangjiang Zhan, brindada a estudiantes de las carreras de Pedagogía en Ciencias Naturales e Ingeniería en Recursos Naturales, así como a estudiantes de postgrado de los programas de Magíster en Ciencias Químico Ecológicas, Magíster en Enseñanza de las Ciencias y Magíster en Ciencias Biológicas, quienes oficiaron como organizadores de la actividad.

El científico visita la UBB en su calidad de investigador externo del Proyecto Fondecyt 1140685, que lidera el Dr. Juan Carlos Marín. Dicha iniciativa se propone descifrar el genoma de las cuatro especies de mega-mamíferos sudamericanos: la Vicuña, el Guanaco, la Alpaca y la Llama.

El PhD Xiangjiang Zhan explicó que luego que se descubriera el genoma humano los investigadores han reafirmado la importancia de conocer otros genomas puesto que permiten responder diversas interrogantes referidas a las especies. Hoy es posible identificar y conocer los genes que diferencian a una población de individuos respecto de otra, y también precisar aquellos genes que ayudaron a las especies a adaptarse a sus ambientes determinados.

El científico chino comentó que ha estudiado los genomas de pandas y halcones. En el primer caso, se trata de una figura icónica para la cultura china y también en términos de conservación de las especies.

El halcón, en tanto, representa un caso singular pues descifrar su genoma permitiría emplearlo como genoma de referencia para el estudio de otras especies rapaces. Asimismo, resulta interesante conocer las adaptaciones más importantes del genoma del halcón vinculadas con la visión.

El Dr. Juan Carlos Marín, director del Proyecto Fondecyt 1140685, comentó que durante su estadía en la UBB, el PhD Xiangjiang Zhan se abocará a tareas propias de la investigación que tiene por propósito descifrar el genoma de las cuatro especies de mega-mamíferos sudamericanos.

El Dr. Marín explicó que los genomas de las especies se están realizando en un gran centro investigativo de China. “Ya contamos con algunos genomas, de manera que nos hemos abocado a discutir sobre algunos resultados y a trabajar precisamente sobre esos resultados”, precisó el investigador.

El jefe del Laboratorio en Genómica y Biodiversidad, destacó que trabajar con los genomas completos de una especie supone múltiples ventajas, y para ello resulta fundamental contar con un genoma de referencia, lo que permite realizar resecuenciaciones considerando múltiples individuos.

Según explicó el Dr. Marín Contreras, al obtener el genoma completo de estos animales, se podrá determinar el tamaño de sus genomas, el número total de genes por especie, los genes asociados a algunas características de interés (genes responsables de enfermedades, de calidad de fibra, o de adaptaciones ambientales), la forma en que están estructurados sus genomas y cuánto se parecen estos genomas con los de otros animales.

Asimismo, el proyecto aportará a la comprensión científica de la genómica comparada, proporcionando conocimientos sobre la base genética de la divergencia evolutiva de los mamíferos y las adaptaciones entre especies estrechamente relacionadas, además de promover el conocimiento del proceso de domesticación a nivel genómico.

IMG_4216Los resultados proporcionarán igualmente, recomendaciones específicas acerca de la conservación de los recursos genéticos de camélidos, y en última instancia, permitirán la identificación de la llama y alpaca pura, así como identificar las bases genéticas de rasgos importantes de ambas especies para acelerar el mejoramiento genético de la producción de fibra y carne de estos animales, esenciales para el estilo de vida y la economía de los pueblos andinos.

El Proyecto Fondecyt 1140685 considera la participación de un equipo interdisciplinario de Cardiff University, Reino Unido; Shanxi Agricultural University, China y del Instituto Genómico de Beijing.

 




Programa de Bachillerato en Ciencias UBB conmemoró 20° aniversario

Encuentro congregó a estudiantes de las sedes de Chillán y Concepción, quienes asistieron a la conferencia del decano de la Facultad de Ciencias, Dr. Mauricio Cataldo Monsalves, referida a “La Física de la película Interestelar”, y a la conferencia “Buscando genes en la Patagonia”, del Dr. Juan Carlos Marín, jefe del Laboratorio en Genómica y Biodiversidad de la UBB.

El Campus Fernando May congregó el Encuentro de Bachillerato 2015, que convoca a estudiantes de las versiones del Programa de las sedes de Chillán y Concepción. Dicha actividad se da en el marco del aniversario número 20 del Programa, que se ha consolidado durante esta etapa, según explicó el director de Bachillerato en Ciencias de la sede Chillán, académico Ivo Basso Basso.

“El Programa se ha ido consolidando y las carreras de la UBB ofrecen 5 cupos para estudiantes provenientes del Programa de Bachillerato en Ciencias. Hemos realizado una Renovación Curricular, una malla nueva de acuerdo al modelo curricular basado en competencias, lo que también es una fortaleza. Los objetivos del Programa de Bachillerato son mejorar la formación en Ciencias Básicas, para quien así lo estime, y también aportar a la definición de intereses vocacionales, porque muchos estudiantes cuando salen de cuarto medio, no siempre tienen claro qué quieren estudiar. En ese contexto, el Programa de Bachillerato les proporciona la oportunidad de descubrir sus intereses, conocer la Universidad, adquirir hábitos y técnicas de estudio, insertarse en la Universidad y definir una vocación, o también consolidar la formación en Ciencias Básicas”, valoró el académico.

“La Física de la película Interestelar”

En la ocasión, el decano de la Facultad de Ciencias, Dr. Mauricio Cataldo Monsalves, brindó la conferencia “La Física de la película Interestelar”, que forma parte del ciclo de conferencias conmemorativas de los “100 años de la Teoría General de la Relatividad” formulada por Albert Einstein.

El Dr. Mauricio Cataldo destacó el trabajo conjunto realizado por el científico Kip Thorne, y por el director de cine británico Christopher Nolan en la película “Interestelar”, donde por primera vez se logra visualizar correctamente los conocidos “agujeros de gusano” y “agujeros negros”, de acuerdo a lo señalado por la Ciencia, específicamente a través de la Teoría General de la Relatividad de Einstein, que describe la física de estos objetos cósmicos.

“Esta película tiene valor desde el punto de vista científico, ya que es la primera vez que en el cine se muestra cómo debería ser realmente el encontrarse con un ‘agujero de gusano’ y usarlo como puente para viajar desde la Vía Láctea a otra galaxia. El motivo por el cual Thorne aceptó colaborar con Nolan fue que esta interacción entre ciencia y cine sería por un lado una oportunidad para traer los ‘agujeros de gusano’ y los ‘agujeros negros’ según la Relatividad General a Hollywood, y por otro, una oportunidad para crear simulaciones de ‘agujeros de gusano’ y ‘agujeros negros’ para la investigación en Relatividad General y la Astrofísica”, aseveró el Dr. Mauricio Cataldo.

IMG_3480Según expresó el Decano de la Facultad de Ciencias, antes de comenzar el trabajo conjunto con Nolan, Thorne estableció dos reglas: nada violaría las leyes físicas conocidas hasta ahora y que cualquier especulación del guion surgiría a partir de la ciencia y no de la mente creativa de un guionista.

El Dr. en Ciencias Físicas, Mauricio Cataldo, precisó que estos conceptos suelen ser difíciles de comprender en principio, porque se rompe con la noción tradicional de Espacio y Tiempo como realidades separadas. “Son complejos porque rompen con la idea que tenemos a través de la vida cotidiana, de lo que es Espacio y Tiempo. De hecho, cuando se crea la teoría General de la Relatividad, hubo mucha controversia porque rompía todos los esquemas que se tenía en ese entonces sobre el Espacio y el Tiempo concebidos en forma separada, y la teoría de la Relatividad muestra que en realidad Espacio y Tiempo forman un continuo, un solo ente y siempre van juntos, lo que se conoce como espacio-tiempo. Nosotros no nos damos cuenta de aquello y percibimos el Espacio y el Tiempo como cosas separadas”, describió el investigador.

“Lo más destacable de la teoría General de la Relatividad es que nace del intelecto humano, porque Albert Einstein la formula sin realizar ningún experimento en la práctica. Él solo realiza experimentos ideales, pensados, hace uso de las matemáticas y de una lógica férrea y es capaz de llegar a estas ecuaciones que hasta el día de hoy se emplean y que incluso, gracias a ellas podemos usar el GPS”, valoró el decano.

“Buscando genes en la Patagonia”

Por su parte, el Dr. Juan Carlos Marín, jefe del Laboratorio en Genómica y Biodiversidad de la UBB compartió con los estudiantes su experiencia como investigador y científico, canalizado a través del campo de la Genética de la Conservación. Dicho interés, así como la excelencia del trabajo realizado, le ha llevado a convertirse en referente internacional en genómica de camélidos sudamericanos y en huemules.

“Se trataba de jóvenes de primer año, de manera que me interesaba comunicarles que si encuentran el camino de aquello que más les gusta y apasiona, deben seguir adelante. Les comenté que mi tutor me decía que no trabajara con animales mamíferos grandes porque es más difícil, pero les indiqué que yo era porfiado y me interesaba esa área así es que seguí adelante, y hoy tengo miles de muestras pese a lo complejo que podía parecer en principio. Si uno quiere hacer algo, lo puede lograr”, manifestó el investigador.

Igualmente, el Dr. Juan Carlos Marín hizo hincapié en que cualquiera sea el camino a seguir, lo fundamental es la formación y el estudio concienzudo, de manera que los jóvenes deben apostar por el trabajo sistemático y disciplinado.

“El mensaje más técnico respecto del aporte que uno hace a la sociedad desde la Genética de la Conservación se vincula con el afán de conocer genéticamente las especies para ayudar a su conservación, y una vez que las conocemos genéticamente, recién podemos aplicar dichos conocimientos en alguna acción o estrategia de conservación. Les comentaba, a modo de ejemplo, que tras estudiar los Guanacos a nivel de Sudamérica, apareció una oportunidad de participar en un juicio por caza ilegal de fauna protegida. En el sur del país carabineros descubrió a un grupo de personas que habían faenado un Guanaco, pero en principio no sabían de cuántos animales se trataba, y además, las personas sorprendidas alegaban que se trataba de carne de caballo. Gracias a la formación en el área, pudimos definir que se trataba de un solo guanaco de la zona, a pesar que los carabineros pensaban que eran tres, y que el animal era hembra. Por esa trabajo hubo sanción para esas personas”, valoró el Dr. Juan Carlos Marín.

IMG_3482El jefe del Laboratorio en Genómica y Biodiversidad de la UBB, también destacó que es importante que las nuevas generaciones conozcan que en la fauna chilena hay especies icónicas que lamentablemente no se conocen debido a su menguado número por la acción del hombre.

“Como ejemplo compartimos el caso del huemul, y como no es conocido, muchas veces es confundido con otros animales como el pudú, según pudimos ver en una video donde un equipo de prensa, se encuentra con un huemul durante una grabación nocturna y lo confunde con un pudú. Ahí me di cuenta que muy pocos han visto un huemul y sería muy bueno que todos nosotros alguna vez lo vea, y ¿cómo lo podremos ver? Bueno, ayudando a conservarlo, conociendo más de la especie a través de su genética”, ilustró el Dr. Juan Carlos Marín.

El Encuentro de Bachillerato 2015 también consideró un almuerzo de camaradería, actividades deportivas y reuniones de trabajo.




Investigador UBB expuso hallazgos y avances de proyectos de investigación en Conferencia de Química de Productos Naturales en Bulgaria

El Dr. Carlos L. Céspedes Acuña, investigador del Grupo de Química y Biotecnología de Productos Naturales Bioactivos, participó en la Segunda Conferencia Internacional sobre “Utilización de Productos Naturales: Desde la planta a la farmacia” (ICNPU-2015), organizada por la Sociedad de Fitoquímica de Europa, en conjunto con la Academia de Ciencias de Bulgaria.

En la oportunidad, el Dr. Céspedes Acuña dio cuenta de avances alcanzados en el proyecto Fondecyt 1130242, sobre “Actividad regulatoria del crecimiento de insectos por metabolitos secundarios desde Calceolaria integrifolia sensu lato”, que se aboca a la búsqueda de biopesticidas.

La Conferencia; realizada en la ciudad de Plovdiv (de nombre en griego “Philippopolis, utilizado durante la época de dominación Romana), la segunda más grande de Bulgaria tras su capital Sofía (“Serdika”, durante la ocupación Romana); intentó cubrir un amplio espectro de aplicación del uso de las plantas, con especial énfasis en el uso sostenible de la química de productos naturales, y tópicos más recientes como la (etno) farmacología, biología molecular, Metabolómica  y biotecnología.

El ICNPU-2015 aglutinó a más de 330 expertos de 50 países diferentes del orbe, quienes compartieron y discutieron sobre los últimos avances en el área.

El Dr. Carlos L. Céspedes Acuña asistió a la conferencia en calidad de integrante del Comité Científico, invitado por el Presidente del Comité Organizador, Ph.D. Milen I. Georgiev, investigador del Instituto de Microbiología de la Academia de Ciencias de Bulgaria.

“Expuse los avances logrados a través del Proyecto Fondecyt 1130242, ahora relacionados con la determinación de la inhibición de enzimas. Las plantas que nosotros trabajos (Calceolaria integrifolia sensu lato), producen compuestos que inhiben el crecimiento de insectos, y ese es un aspecto importante porque estamos abocados a la búsqueda de moléculas que presenten alguna actividad biopesticida. En lo específico busco determinar los compuestos derivados de estas plantas que tienen actividad contra enzimas clave para el desarrollo de los insectos, como tirosinasa y acetilcolinesterasa”, determinó el Dr. Céspedes Acuña.

“Expuse los avances en una sesión de Biología Molecular, y particularmente en un área referida a Inhibición de enzimas. Las enzimas presentan una acción que es susceptible inhibir. Por ejemplo, si se saca la cáscara de una fruta y queda expuesta durante algunas horas, la fruta se torna de color pardo. Eso ocurre porque existe una enzima que oxida o pro-oxida los componentes que tiene la fruta. Eso se produce porque hay enzimas que aceleran la reacción de oxidación. Esas enzimas, por lo general, son mono-oxidasas, o polifenoloxidasas, y la enzima tirosinasa es una de las más comunes entre ellas, y está involucrada en el pardeamiento de todas las frutas”, ilustró el investigador.

“Otra enzima con la que trabajamos es la acetilcolinesterasa. Dicha enzima está involucrada en los procesos de transporte sináptico, es decir, en el movimiento. Entonces, hemos descubierto que hay moléculas que producen inanición en el insecto, es decir, afectan su movimiento. Realizando análisis posteriores, descubrimos que esas moléculas o esos productos de química natural, inhiben acetilcolinesterasa. Esa es una forma de regulación del crecimiento de los insectos, de hecho, muchos productos pesticidas que son peligrosos, tienen esta acción inhibitoria de acetilcolinesterasa. Pero hay productos que no son pesticidas y también inhiben la acetilcolinesterasa y esos se ocupan para controlar enfermedades neurodegenerativas como el mal de Alzheimer o el Parkinson, por mencionar algunos casos”, describió el Dr. Céspedes Acuña.

La Conferencia consideró investigaciones sobre diversas áreas tales como Bioingeniería y Biotecnología Vegetal, (Etno) botánica, Uso sostenible y conservación de recursos naturales, Medicina natural y Suplementos botánicos, Aislamiento y elucidación estructural de Productos Naturales, Química medicinal, Metabolómica, Biología Molecular e Ingeniería Genética, Química de Productos Naturales, (Etno) farmacología, Farmacocinética y farmacodinamia.




Laboratorio de Fisiología Vascular UBB se potencia con láser Doppler único en Chile gracias a proyecto Fondequip

El Dr. Carlos Escudero Orozco, quien lidera el Laboratorio de Fisiología Vascular e integra el Grupo de Investigación en Angiogénesis Tumoral (LFV-GIANT), destacó que el equipamiento permitirá analizar el comportamiento del flujo sanguíneo a nivel de la microcirculación en modelos animales in vivo.

IMG_3257El láser Doppler fue adquirido mediante el Fondo de Equipamiento Científico y Tecnológico (Fondequip), que entrega financiamiento a través de un sistema de concursos para la adquisición, actualización y/o acceso a equipamiento científico y tecnológico mediano y mayor para actividades de investigación; además de permitir el acceso a equipamiento internacional, según explicó el Dr. Escudero Orozco.

“En términos muy simples el equipo adquirido, emite un láser capaz de atravesar algunas estructuras, en este caso específico la piel, rebota y regresa a la cámara aportando información. Básicamente, se selecciona el láser para que sea capaz de golpear en estructuras que se encuentran al interior de los vasos sanguíneos. Ello nos permite ver cómo se comporta el flujo sanguíneo a nivel de los capilares. El cómo fluye la sangre en estos vasos diminutos, al nivel de la investigación que realizamos, es bastante difícil de recoger, porque no hay una metodología 100% exacta que permita identificar esa circulación”, explicó el investigador.

El Dr. Escudero lidera el Laboratorio de Fisiología Vascular e integra el Grupo de Investigación en Angiogénesis Tumoral (LFV-GIANT), que se orienta a entender los procesos que llevan a la formación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis) en enfermedades tales como pre-eclampsia (hipertensión del embarazo) a través del proyecto Fondecyt 1140586; o el crecimiento tumoral (cáncer) a través del proyecto GI153109/EF. Para ello utiliza modelos animales, cultivos primarios de células endoteliales humanas y animales, técnicas de biología celular y molecular, incluyendo el silenciamiento y sobreexpresión de genes. Parte de esta información, además es utilizada para generar modelos matemáticos en colaboración con colegas del área de Fisiología como el Dr. Andrés Rodríguez, y del área de Matemáticas como los Doctores Patricio Cumsille y Aníbal Coronel.IMG_3259

“A nosotros nos interesa ver, por ejemplo, cómo impactan las patologías presentadas en el embarazo en la capacidad de formación de vasos sanguíneos en los neonatos humanos. Para ello, se utilizan modelos, en este caso ratones, con los cuales podríamos formular algunas extrapolaciones. Podríamos inferir, por ejemplo, que una alteración que sucedió durante la gestación, manifiesta en la cría al momento del parto, podría proyectarse hacia la vida adulta, en este caso del ratón; lo cual sugeriría que podría estar presente también en el humano. Por otro lado, en el campo del cáncer, se puede indagar la velocidad de crecimiento del tumor, y como el desarrollo de los vasos sanguíneos contribuye a este proceso, generando finalmente modelos in vivo que pueden complementarse con modelos matemáticos. Pese a la importancia en la investigación, hay que reconocer que son modelos y que el fin último es tratar de entender cómo ocurriría estos fenómenos en el humano”, describió el Dr. Escudero Orozco.

El investigador de la UBB, comentó que el equipamiento es único en Chile y a nivel latinoamericano sólo existe otro similar en Brasil. Ello implica ventajas y fortalezas frente a otros grupos de investigación que trabajan en esta línea.

Entre las posibles líneas de investigación que se abren a partir de este instrumental se visualiza el estudio del crecimiento tumoral, procesos de cicatrización de heridas, entre otras.

IMG_3254“Una aplicación que pretendemos abordar en futuras investigaciones se refiere a ver cómo sucede la circulación a nivel cerebral. El cerebro es un tejido noble cuyo desarrollo requiere de moléculas similares a las que se necesita para los procesos de formación de vasos sanguíneos.  Una pregunta que hoy nos hacemos es cómo sucede ese proceso, y este equipo puede ayudar a dar nociones sobre ello. Por eso estimo que en próximos proyectos apuntaremos hacia esa línea que, hasta donde conocemos, no se está desarrollando en Chile”, explicó el Dr. Escudero Orozco.

“Creo además que la Universidad, a través del desarrollo de la línea de investigación en Fisiología Vascular, tiene mucho que aportar a nivel local y nacional. La llegada de este equipamiento nos permitirá seguir contribuyendo con modestos pero firmes pasas para este fin. El camino es largo, siempre los fondos son insuficientes y muy competitivos, pero debemos ser tenaces para poder ir avanzando”, reflexiona el investigador.

Del mismo modo, el académico realizó una amplia invitación a otros investigadores locales y nacionales, así como a sus estudiantes de pre y postgrado, para que se acerquen al Laboratorio de Fisiología Vascular, ubicado en el segundo nivel del edificio Fernando May, en el campus homónimo, con el propósito de conocer el equipo y discutir sobre eventuales investigaciones futuras e idealmente concretar vínculos de cooperación.




En visita a la UBB, experto comparte experiencia e ideas en enseñanza de las ciencias

En el marco del proyecto para el desarrollo de estrategias cognitivas con estudiantes de Física, se encuentra en nuestra casa de estudios el experto en enseñanza de las ciencias Dr. Sandro dos Santos, de la Universidad Estadual do Centro Oeste, Unicentro, de Brasil. El programa de su visita contempla una serie de actividades con alumnos de posgrado de la Facultad de Ciencias y profesores del Departamento de Física, así como asesoría y apoyo a la publicación que prepara el director de la propuesta, Iván Sánchez Soto, sobre temas que abarca la iniciativa.

El proyecto Hacia un programa para desarrollar estrategias cognitivas de aprendizaje significativo desde la Física, con respaldo del Fondo Nacional de Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología, Fondecyt, apunta a mejorar el desempeño de los alumnos de Física, fortaleciendo los niveles de procesamiento de la información, pensamiento crítico y comportamiento académico. La iniciativa se vincula al proceso de renovación curricular que lleva adelante la UBB y que incluye la incorporación de nuevas metodologías de enseñanza aprendizaje.

Uno de los recursos para el aprendizaje significativo, que permite que los alumnos aprendan a aprender, es el diagrama V de Gowin para construir conocimiento, el que ha sido abordado por la iniciativa a cargo del profesor Sánchez. El académico señaló que el Dr. dos Santos introdujo una innovación a este instrumento, que facilita la dinámica de construcción del conocimiento y que ahora compartió con los participantes en los programas de magíster en Ciencias Físicas y en Enseñanza de la Ciencia.

En Física, el plan de estudios exige a los participantes cursar dos asignaturas de la especialidad y una de didáctica. Como parte de esta última, el especialista brasileño trabajó con los alumnos en el desarrollo y evaluación del modelo que propone. Ha sido una buena experiencia, que nos ha permitido compartir ideas en torno desarrollo del conocimiento, comentó el académico

Durante su permanencia en la UBB, del 19 de octubre al 2 de noviembre, Sandro dos Santos sostuvo asimismo un encuentro protocolar con el rector Héctor Gaete Feres. En la imagen, que corresponde a esa reunión, de izquierda a derecha: El Dr. dos Santos, el rector de la UBB e Iván Sánchez, también director del Departamento de Física.