Actualidades Biológicas

Composición química del aceite esencial de Artemesia herba-alba y sus efectos larvicida y pupicida contra Culex pipiens (Diptera; Culicidae)

Abstract Artemisia herba-alba Asso (A. herba-alba) (Asteraceae) is widely used in herbal medicine as it is a mine of natural molecules such as davanone, which is an interesting product on the international market. The present research proposes a method for controlling the late larval (L4) and pupal stages of Culex pipiens based on the essential oil of A. herba-alba. The aerial part of this plant was extracted by hydrodistillation and then analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (CPG/SM) to determine its chemical composition. Three concentrations (1, 5 and 10 μl/ml) were prepared and directly tested on larvae (L4) and pupae under laboratory conditions to measure LC50, LC90, LT50, and LT90 values. The yield obtained in this study was 1.5%. Further, the analysis showed that the oil of A. herba-alba is a davanone chemotype that consists mainly of davanone (48.8%). The efficiency of this essential oil for toxicological parameters (LC50 and LC90) were 3.278 μl/ml and 7.573 μl/ml for larvae, and 1.213 μl/ml and 2.288 μl/ml for pupae. This study indicates that the essential oil of A. herba-alba has toxic properties for Cx. pipiens larvae and pupae. These results are encouraging and open up exciting and promising horizons for its application in the production of bioinsecticides.

Resumen Artemisia herba-alba (A. herba-alba) (Asteraceae) es ampliamente utilizada en fitoterapia ya que tiene una verdadera mina de moléculas naturales como la davanona, que es un producto muy interesante en el mercado internacional. La presente investigación propone un método para el control de los estadios preimaginarios de Culex pipiens (L4 y pupas) a base de aceite esencial de A. herba-alba. La parte aérea de esta planta fue extraída por hidrodestilación, luego fue analizada por cromatografía de gases acoplada a la espectrometría de masas (CPG/SM) para la determinación de su composición química. Se prepararon tres concentraciones (1, 5 y 10 μl/ml) y se probaron directamente en larvas (L4) y pupas en condiciones de laboratorio para medir los valores LC50, LC90, LT50 y LT90. El rendimiento obtenido en este estudio fue del 1,5%, además el análisis mostró que el aceite de A. herba-alba es un quimiotipo de davanona que consiste principalmente en davanona (48,8%). La eficiencia de este aceite esencial se expresa por los parámetros toxicológicos calculados en la CL50 y CL90, para larvas de 3,278 μl/ml y 7,573 μl/ml, y para pupas 1,213 μl/ml y 2,288 μl/ml, respectivamente. Este estudio muestra que el aceite esencial de A. herba-alba tiene propiedades tóxicas sobre larvas y pupas de Culex pipiens. Estos resultados son alentadores y abren interesantes y prometedores horizontes para su aplicación en la producción de bioinsecticidas.

Contaminantes atmosféricos y su incidencia sobre la reproducción en murinos y humanos

ABSTRACT Atmospheric pollution is caused by the presence or combination of physical, chemical, or biological pollutants in the air. In recent years, the most studied pollutant is particulate matter (PM), a varied mixture of solid and liquid particles. PM also carry highly toxic components from cigarette smoke combustion, with different microscopic sizes present in the atmosphere that can be inhaled and cause serious health problems due to toxicity at the cellular level and consequences at the inflammatory level. Currently, exposure to PM is associated with alterations in processes of reproduction in mammals, affecting gamete and embryo viability. The objective of this review is to describe the effects of atmospheric pollutants on reproductive processes and the possible mechanisms of action, both cellular and molecular, which are of interest in human and animal health sciences. Studies show a cause and effect relationship between exposure to pollutants and gamete quality, with pollutants causing DNA damage, epigenetic modifications, an increase in oxidative stress and alterations in morphology. Likewise, effects in the prenatal and postnatal period are reported, such as premature births, low birth weight and spontaneous abortion. The results of this review show that atmospheric pollutants negatively influence reproductive processes in some mammals, as they can alter the mechanisms of oxidative regulation and regulation of gene expression in gametes, leading to cell toxicity and potential alterations in genomic stability.

RESUMEN La contaminación atmosférica se da por la presencia o combinación de contaminantes físicos, químicos o biológicos en el aire. En los últimos años, el más estudiado es el material particulado (PM), una mezcla variada de partículas sólidas y líquidas, que, además, transporta elevados componentes tóxicos provenientes de la combustión del humo del cigarrillo, con diferentes tamaños microscópicos presentes en la atmósfera, las cuales pueden inhalarse y provocar graves problemas de salud debido a la toxicidad a nivel celular y consecuencias a nivel inflamatorio. Actualmente, la exposición al PM se ha asociado con alteraciones en los procesos reproductivos en mamíferos, afectando la viabilidad de gametos y embriones. El objetivo de esta revisión fue describir los efectos de los contaminantes atmosféricos en el ámbito reproductivo y los posibles mecanismos de acción tanto celulares como moleculares, los cuales son de interés en las ciencias de la salud humana y animal. Los estudios evidencian una relación de causa-efecto entre la exposición a los contaminantes y la calidad de los gametos, generando daños del ADN, modificaciones epigenéticas, aumento de estrés oxidativo y alteraciones morfológicas. Asimismo, se reportan efectos en el periodo prenatal y postnatal, como nacimientos prematuros, neonatos con bajo peso y abortos espontáneos. Los resultados de revisión evidencian que los contaminantes atmosféricos influyen negativamente en el proceso reproductivo de algunos mamíferos, debido a que pueden alterar los mecanismos de regulación oxidativa y regulación en la expresión génica en los gametos, lo que conlleva a toxicidad celular y potenciales alteraciones en la estabilidad genómica.

Composición florística y riqueza de la flora vascular de las Lomas de Mangomarca, Lima, Perú, durante el período 2013-2014

Abstract Fog oasis is an ecosystem composed of abundant and seasonal xerophilous herbaceous vegetation, which are exclusively distributed as vegetation patches throughout the coastal deserts of Peru and Chile. Fog oases present a great floristic diversity, with many endemic species within the Peruvian territory. Nevertheless, these ecosystems are classified as fragile due to their decreasing surfaces, caused by urban growth. It is necessary to investigate the variation in species composition of their altitudinal gradients in order to understand their biogeography and ecology, thereby contributing to plans of conservation. The present study determined the floristic composition of the vascular flora of the Mangomarca’s fog oasis during the 2013-2014 period. We examined the different altitude ranges, and determined whether altitude in those ranges shapes species richness and composition. We recorded 53 species, 86.8% of which were native and 22.6% endemic. The vast majority were herbaceous species (74% of the total species), and only one tree species was identified, Vasconcellea candicans (Caricaceae). The altitude range of 500-650 meters above sea level presented the highest richness (41 species). There were 16 species distributed in the three altitudinal ranges examined.

Resumen Las lomas costeras son ecosistemas compuestos por abundante vegetación herbácea xerófila y estacional, únicamente distribuidas a manera de islas a lo largo del desierto costero de Perú y Chile. Este ecosistema presenta una gran diversidad florística y muchas especies endémicas dentro del territorio peruano, sin embargo, han sido clasificados como frágiles por la disminución de sus superficies, debido al crecimiento urbano. Es posible contribuir al conocimiento y conservación de este ecosistema mediante el estudio de su composición florística a lo largo de gradientes altitudinales y diversidad. Por tanto, el objetivo de este estudio fue determinar la composición florística y riqueza de la flora vascular de las Lomas de Mangomarca durante el periodo 2013 y 2014, a lo largo de tres diferentes rangos altitudinales y establecer si el efecto de los tres rangos altitudinales es significativo para afirmar que se tienen tres grupos de comunidades vegetales diferentes en estas Lomas. Se registraron 53 especies, siendo el 86,8% nativas y el 22,6% endémicas. La gran mayoría fueron especies herbáceas (74% del total de especies), y solamente una especie arbórea fue registrada, Vasconcellea candicans (Caricaceae). El rango altitudinal de 500-650 msnm fue el que presentó la mayor riqueza (41 especies) y 16 especies se encontraron dentro de los tres rangos altitudinales estudiados.

Evaluación del potencial de levaduras nativas aisladas de aguas residuales industriales para la remoción de colorantes azoicos

ABSTRACT Azo dyes, widely used in the textile industry, release contaminating effluents that affect different organisms due to their toxicity and recalcitrant nature. Recognizing the role of yeasts in the bioremediation of different contaminated environments, the objective of this study was to evaluate the potential of native yeasts isolated from contaminated water sources in the removal of the azo dye Novasyn blue light BLR. We isolated 15 yeast colonies able to grow in the presence of Novasyn blue light BLR dye and determined their ability to remove the dye in a synthetic medium, obtaining colonies with removal percentages greater than 60%. We selected one colony, MA011, identified as Hanseniaspora opuntinae, to evaluate the effect of the culture media composition, pH, and dye concentration on the removal capacity of the yeast. The results showed that dye concentration and pH have a significant effect on the removal percentage. In addition, differing dye concentrations on the growth and removal capacity of H. opuntinae were evaluated, with a toxic effect of the dye not observed up to 2000 ppm. However, we found that high dye concentrations decreased the removal capacity of the yeast. Finally, we evaluated the removal capacity of H. opuntinae in wastewater, observing no changes in the spectrophotometric profile of the dye before and after the interaction with the yeast, suggesting that dye removal by H. opuntinae occurs by biosorption.

RESUMEN Los colorantes azoicos son ampliamente utilizados en la industria textil, liberando efluentes contaminados que afectan a diferentes organismos por su toxicidad y carácter recalcitrante. Reconociendo el papel de las levaduras en la biorremediación de diferentes ambientes contaminados, el objetivo de este estudio fue evaluar el potencial de levaduras nativas aisladas de fuentes hídricas contaminadas en la remoción del colorante azoico azul Novasyn luz BLR. Se aislaron 15 colonias de levaduras con capacidad de crecer en presencia del colorante, con éstas se realizaron ensayos de remoción en medio sintético en los que se obtuvieron porcentajes de remoción superiores al 60%. La colonia MA011 identificada como Hanseniaspora opuntinae fue seleccionada para evaluar el efecto de la composición del medio de cultivo, el pH y la concentración del colorante en su capacidad de remoción. Los resultados demostraron que la concentración de colorante y el pH tienen un efecto significativo sobre el porcentaje de remoción; además se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de colorante sobre el crecimiento y la capacidad de remoción de H. opuntinae y no se evidenció un efecto tóxico del colorante hasta 2000 ppm; sin embargo, se observó que a concentraciones más altas del colorante disminuye la capacidad de remoción. Finalmente se evaluó la capacidad de remoción de H. opuntinae en aguas residuales y no se observaron cambios en el perfil espectrofotométrico del colorante antes y después de la interacción con la levadura, lo que permite sugerir que la remoción del colorante por H. opuntinae se da por biosorción.

Determinación de la calidad microbiológica bacteriana en tejido de Oreochromis niloticus y Coptodon rendalli proveniente de los embalses Porce II y Porce III, Antioquia - Colombia

ABSTRACT The Porce II and Porce III reservoirs are located northeastern of the department of Antioquia, have poor water quality due to the entry of chemical and biological contaminants from domestic and industrial wastewater discharge from ten municipalities that are part of the Aburrá Valley. Artisanal fisheries have been reported in the reservoirs with low safety standards for self-consumption and commercialization. Food safety is fundamental for the assurance of public health. Colombian regulations for the consumption of fishery products focus on risk prevention and warn of improper handling and/or contamination of the fishery product (NTC1443:2016 and Resolution:776/2008, modified by Resolution:122/2012). This project sought to determine the bacterial microbiological quality of Oreochromis niloticus and Coptodon rendalli muscle from Porce II and Porce III reservoirs by analyzing the indicators total coliforms, thermo-tolerant Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella spp. in eight samplings between March 2018 and October 2019, 480 specimens were purchased from local fishermen. Total length, standard length, and weight of each fish was determined, and microbiological indicators were analyzed following Colombian standards (NTC4458, NTC4779, NTC4574). Under these criteria, more than 80% of the samples showed non-compliance because they exceeded the permitted limits for microbial load. The health risk for human and wild communities that feed on these contaminated fish is inferred.

RESUMEN Los embalses Porce II y Porce III ubicados al nordeste del departamento de Antioquia presentan baja calidad del agua debido al ingreso de contaminantes químicos y biológicos provenientes de las descargas de aguas residuales de origen doméstico e industrial de diez municipios que conforman el Valle de Aburrá. En los embalses se ha reportado el desarrollo de pesquería artesanal con bajos estándares de inocuidad para su autoconsumo y comercialización. La seguridad alimentaria es fundamental para el aseguramiento de la salud pública, la normatividad colombiana para el consumo de productos pesqueros se enfoca en la prevención de riesgos y advierten oportunamente un manejo inadecuado y/o contaminación del producto pesquero (NTC1443:2016 y Resolución:776/2008, modificada por la Resolución:122/2012). En este proyecto se buscó determinar la calidad microbiológica bacteriana del músculo de Oreochromis niloticus y Coptodon rendalli proveniente de los embalses Porce II y Porce III a partir del análisis de indicadores de coliformes totales, Escherichia coli termotolerante, Staphylococcus aureus y Salmonella spp. usando microbiología convencional. En ocho muestreos entre marzo de 2018 y octubre de 2019, se compraron a pescadores locales 480 ejemplares, a los cuáles se les determinó la longitud total, longitud estándar y peso de cada pez y se analizaron los indicadores microbiológicos siguiendo las normativas colombianas (NTC4458, NTC4779, NTC4574). Bajo estos criterios, más del 80% de las muestras demostraron no conformidad ya que sobrepasaron los límites permitidos en cuanto a carga microbiana, por lo tanto, se infiere riesgo para la salud de comunidades humanas y silvestres que se alimenten de estos peces contaminados.

Infiriendo el efecto de factores abióticos sobre la temperatura corporal y pérdida de agua sobre modelos de agar de la rana sabanera (Dendropsophus molitor) en Cajicá- Cundinamarca

Abstract Amphibians have physiological restrictions on the permeability of their skin due to a high probability of dehydration by evapotranspiration in environments with high temperatures and low water availability.Dendropsophus molitoris a semi-aquatic species with basking behavior that uses thermoregulatory mechanisms to carry out vital processes. Therefore, our objective was to evaluate the effect of environmental variables, microhabitat type, and color on body temperature and water loss inD. molitor. We used agar models with two color patterns placed in two types of microhabitats (wet and dry), each with two conditions (sun and shade), and measured the percentage of weight change and body temperature. We used statistical analyzes such as correlation, linear mixed effects models, and the variance inflation factor method. In our study, the color of the agar models was not significant. However, the variables dew point, relative humidity, solar radiation, substrate temperature, and microhabitat each affected the percentage of weight change and body temperature. Both variables increased between the dry and sunny microhabitat conditions and the dry and shaded conditions between 12:00 and 16:00 hours. Evapotranspiration is closely related to radiation, and the vapor pressure deficit is relevant to amphibian body temperature because they cool by the evapotranspiration of water through their skin. Finally, variables at the microhabitat level are vital for these species and should be incorporated into this kind of work.

Resumen La alta permeabilidad de la piel representa una restricción fisiológica en anfibios, debido a un mayor riesgo de deshidratación por evapotranspiración en ambientes con menor disponibilidad de agua y mayor temperatura. Dendropsophus molitor es una especie semiacuática con comportamiento de tomar el sol, mecanismo termorregulatorio, necesario para llevar a cabo sus procesos vitales. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de las variables ambientales, tipo de microhábitat y color, sobre la temperatura corporal y pérdida de agua en D. molitor. Para esto, se usaron modelos de agar de dos colores, ubicados en dos tipos de microhábitat (húmedo vs. seco), cada uno en dos condiciones de exposición (sol vs. sombra), midiendo el porcentaje de cambio de peso y temperatura corporal. Se realizaron análisis estadísticos como correlación, modelos de efectos lineares mixtos, y el método del factor de inflación de la varianza. Los resultados del estudio mostraron que el punto de rocío, la humedad relativa, la radiación solar, la temperatura del sustrato y el microhábitat, pero no el color de los modelos de agar, tuvieron un efecto significativo sobre el porcentaje de cambio de peso y la temperatura corporal. Ambas variables incrementaron en la condición microhábitat seco y sol, así como en seco y sombra, entre las 12:00 y 16:00 horas. La evapotranspiración está íntimamente relacionada con la radiación y el déficit de presión de vapor, siendo importante para la temperatura corporal del anfibio, debido a que éste se enfría mediante la evapotranspiración del agua a través de su piel. Por último, se sugiere que las variables a nivel del microhábitat son vitales para estas especies, y deberían ser incorporadas en este tipo de estudios.