Trabajos Finales de Graduación

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Aplicación de internet de las cosas en meliponicultura: prototipo de Colmena inteligente para meliponicultura (CIM)
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023-11) Lizano Madriz, Fulvio Alonso; Herrera González,, Eduardo; Gallardo Flores,, Mario
Este documento reporta los resultados de una investigación realizada con el objetivo de explorar la aplicación de la tecnología conocida como Internet de las cosas (IoT) en la meliponicultura. La investigación se centró en el desarrollo de un prototipo funcional de un dispositivo IoT para ser instalado en una colmena de abejas “Mariola” (Tetragonisca angustula - Latreille, 1811). Para guiar la investigación, se formuló una pregunta de investigación para ver qué elementos de la tecnología IoT podrían ser relevantes para ser aplicados en la meliponicultura en Costa Rica. El objetivo principal formulado para responder a esta pregunta de investigación fue establecer la necesidad de desarrollar un prototipo de aplicación funcional de IoT. Los principales hallazgos de esta investigación se expresan en forma de experiencias sobre el prototipo que se construyó. Se determinaron que aspectos prácticos se debían de tener en cuenta para desarrollar este tipo de prototipos. El proceso de investigación se logró en primer lugar a través de una revisión de la literatura sobre experiencias similares. En segundo lugar, se exploró la percepción de meliponicultores e investigadores sobre los principales aspectos a considerar para construir un prototipo de IoT. Finalmente, con estos insumos se construyó el prototipo. El prototipo resultante fue revisado luego con varios procesos de validación para concluir que dicho prototipo es un ejemplo válido de cómo aplicar la tecnología IoT en la meliponicultura en Costa Rica.
Determinación de la capacidad antioxidante de la miel producida por Tetragonisca angustula, procedente de los productores asociados a la red de meliponicultores de ¨Alianza Campesina Flora Nueva¨
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021-08) Soto González, Juan Francisco; Umaña Rojas, Eduardo
Las abejas sin aguijón cumplen un papel fundamental en los ecosistemas, ya que, en su labor de recolección de recursos alimenticios para el óptimo desarrollo de una colonia, brindan a su vez un servicio de polinización, que contribuye con la preservación de muchas especies botánicas. En Costa Rica se reportan 20 géneros y 59 especies, entre las cuales se encuentra Tetragonisca angustula, la cual es utilizada ampliamente en la actividad meliponícola tanto en Costa Rica como en muchos otros países. Esta especie se distribuye desde Brasil a México en altitudes máximas de 1500 msnm. La miel de esta especie ya ha sido objeto de otras investigaciones en las que se ha demostrado que presenta una importante capacidad antioxidante. Es por esta razón que esta investigación tiene como objetivo determinar la capacidad antioxidante que presentan las mieles procedentes de los meliponarios de la empresa Alianza Campesina Flora Nueva. Las muestras analizadas fueron brindas por dicha empresa, correspondientes a cosechas de los años 2018, 2019, 2020 y 2021. A las diferentes muestras se le realizaron inicialmente pruebas de humedad y densidad, las cuales fueron necesarias para obtener concentraciones conocidas, para la preparación tanto de las pruebas de determinación de la capacidad antioxidante (valor ORAC) y Contenido Fenólico Total. Según los resultados obtenidos con estas pruebas se logró determinar que existe una correlación mediana / altamente significativa entre el contenido fenólico total y la capacidad antioxidante. Además, se logró determinar que no existía diferencia estadísticamente significativa con la capacidad antioxidante entre las diferentes zonas de análisis, ni diferencia estadísticamente significativa en la capacidad antioxidante entre los diferentes años de cosecha. Por último, se logró determinar mediante la prueba de color Lovibond, que el color de una miel no es un parámetro válido para poder determinar la capacidad antioxidante de una miel, ya que tanto muestras con alta capacidad como mieles con baja capacidad antioxidante compartían la misma tonalidad, según la escala utilizada en la prueba. En conclusión, se puede afirmar que, al no existir diferencias entre la capacidad antioxidante entre zonas geográficas, ni entre años de cosecha, las mieles con las cuales se trabajó pueden ser utilizadas y estandarizadas para la formulación de productos con valor agregado.
Diversidad de abejas nativas sin aguijón (Apidae: Meliponini) en Atenas, Alajuela Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021-08) Lozano Puerto, Faustino Israel; Fallas Matamoros, Natalia; Umaña Rojas, Eduardo
El presente trabajo se realizó entre los meses de marzo y mayo del 2021 en la finca Rodolfo Arce, que se encuentra ubicado a 7.4 Km del centro de Atenas en el barrio Jesús al oeste del en la provincia de Alajuela, Costa Rica, con el objetivo de determinar la diversidad de abejas nativas sin aguijón. Para la cual se seleccionaron 4 parcelas de 40 x 40 m en la cual se utilizaron 4 métodos (trampas de plato, red entomológica, trampa malaise y trampa de paleta). En donde se encontraron un total 286 abejas, distribuidas en 2 familias, siendo Apidae con (282) y Halictidae con (4) individuos; estas 282 abejas pertenecientes a Apidae se encontraban distribuidas en 4 tribus, de la cual Meliponini fue la más abundante (177) y Apini con (100). Estos meliponinos se encontraban distribuidos en 11 géneros siendo Plebia el más predominante (118) y Apis con (100); distribuidas en 18 especies de abejas, en donde 7 pertenecieron de Meliponini. La parcela 2 fue la que presentó el mayor número individuo (N=80); El método de colecta, que presento mayor efectividad fue la trampa de plato con (137).El mes que presentó la mayor incidencia de abejas fue mayo con (N = 90). La parcela 1 obtuvo la mayor riqueza de especies, riqueza específica, cantidad de especies raras; en cambio la mayor dominancia se presentó en la parcela 2 y las especies más abundantes se encontraron en la parcela 4. La prevalencia de P. frontalis sobre las otras especies de abejas encontradas, está relacionada con la presencia de un nido. En el que el tamaño corporal, rangos de vuelo y comportamiento de reclutamiento de esta especie, provocaron la mayor incidencia en los muestreos realizados. La mayor riqueza de especies se obtuvo en la parcela 2, esto se debió a la cercanía del cultivo de café y dominancia de especies observadas en dicha parcela. Lo cual está ligada a la existencia de un nido muy cercano, rangos de vuelo, comportamiento de reclutamiento.
Especies vegetales utilizadas por las abejas nativas sin aguijón (apidae: meliponini), para la construcción de sus nidos, en el distrito Las Mercedes, Atenas, Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021-08) Amaya Medina, José Darwin Jair; Umaña Rojas, Eduardo; Fallas Matamoros, Natalia
La presente investigación se realizó entre los meses comprendidos entre marzo a junio en la Finca Rodolfo Arce, ubicada en el distrito de las Mercedes, Cantón de Atenas, Provincia de Alajuela, Costa Rica, a una altura de 950 msnm. Esta se realizó con el objetivo de identificar las especies vegetales utilizadas por las abejas sin aguijón (Apidae: Meliponini) para la construcción de sus nidos en un bosque de las Mercedes, Atenas, Alajuela. El estudio se realizó en un área de 10 hectáreas de las cuales 6 ha eran de bosque y 4 ha dedicadas al café junto a algunas especies arbóreas y colinda con el bosque Municipal de Atenas (Figura 4). En el área de estudio se seleccionaron 4 parcelas de 40 x 40 m (1.600 m2), para un área total de 6.400 m2 (0.64 ha) y fuera de las parcelas donde se encontraba el cultivo de café (4 ha) y por un camino que se encontraba rumbo a la Parcela número 3. Se observaron las especies vegetales que presentaban nidos de ASA, para las cuales se determinó la especie, se midió el DAP y la altura en la cual se encontraba anidando la especie (Anexo 2). Se encontraron 18 nidos de abejas distribuidos en dos tribus: Meliponini (17) y Apini (1), pertenecientes a 7 especies de abejas; Scaptotrigona pectoralis (5), Plebeia jatiformis (3), Trigona nigerrima (3), Tetragonisca angustula (3), Plebeia frontalis (2). Tetragona ziegleri (1) y Apis mellifera (1). Estos nidos se encontraron en 10 especies de árboles; Ficus jimenezii (4), Ceiba pentandra (3), Erythrina poeppigiana (2), Myrsine corralis (1), Persea sp. (1), Enterolobium cyclocarpum (2), Bravaisia integerrima (1), Ceiba peltata (2), Inga sp. (1), Terminalia oblonga (1). De los cuales 7 estaban dentro de las Parcelas y 11 Fuera de las Parcelas. Se hicieron estudios de correlación realizando la Prueba de Fisher entre especie de ASA y la altura en la que se encontraron sus nidos, especie de árbol y especie de abeja, especie de abeja y DAP del árbol. Encontrando correlación entre T. nigerrima con la altura del nido, existiendo una preferencia por esta para construir sus nidos a alturas entre (11m - 22 m); esto debido a que sus nidos son expuestos y se ve en la necesidad de protegerlos de depredadores. También se encontraron correlaciones entre las especies de árboles C. pentandra y la especie T. nigerrima; F. jimenezii y T. angustula; Erythrina poeppigiana y Plebeia jatiformis. Únicamente para el caso del DAP no se encontró ninguna correlación de este con el nido de la especie de ASA encontrada. Por lo que se puede decir que los sitios de anidación escogidos por las abejas no tienen una fuente independiente de la especie vegetal utilizada, sino que se guían más por la oportunidad de encontrar alguna cavidad disponible que se adapte al tamaño de la ASA y de la colonia. Por esta razón se hace necesario la preservación de los bosques y la siembra de árboles nativos adaptados a la misma zona donde hay diversidad de ASA, que les sirvan tanto como sitios de anidación como alimentación
Establecimiento de un método en cromatografía en capa fina de alto desempeño (HPTLC) para cuantificar metilglioxal (MGO) en mieles de abejas sin aguijón
(Universidad Nacional (Costa Rica), 2023-11) Torres Figueredo, Carmen Patricia; Zamora, Gabriel; Umaña Rojas, Eduardo
El Metilglioxal (MGO) es una molécula formada en la etapa de maduración de la miel, el cual contribuye a las propiedades antimicrobianas y cicatrizantes de la misma. El MGO se encuentra presente en la miel de Manuka, extraída del árbol Manuka o árbol de té (Leptospermum scoparium). La concentración de MGO puede conferir a la miel de Manuka la cualidad de poder emplearse en aplicaciones médicas. Varios estudios in vitro han demostrado que la miel de abejas sin aguijón tiene características fisicoquímicas distintas a la miel de Apis mellifera, además reporta un potencial antibacteriano y antibiofilm superior en comparación con la miel de Manuka. Es importante realizar estudios analíticos más precisos para identificar y cuantificar los compuestos presentes en la miel de abejas sin aguijón que contribuyen a sus efectos antimicrobianos. El objetivo general de este trabajo fue establecer un método en cromatografía en capa fina de alto desempeño (HPTLC) para cuantificar metilglioxal (MGO) en mieles de abejas sin aguijón. Para dicho análisis se utilizaron mieles de dos especies de meliponinos: 10 muestras de Tetragonisca angustula y 10 muestras de Melipona beecheii. Así mismo, se analizó una muestra de miel de Manuka. Las cromatografías se realizaron empleando el sistema HPTLC de CAMAG® del Laboratorio de Microbiología y Química Medicinal del CINAT-UNA. Se estableció un método de cuantificación de MGO mediante HPTLC, el mismo se encuentra validado mediante los procedimientos establecidos por el ICH Guideline teniendo en cuenta parámetros de desempeño tales como linealidad, ámbito, especificidad, límite de detección y cuantificación, entre otros. Se logró la optimización del método realizando una extracción en fase sólida a las muestras de mieles analizadas posterior a la reacción de 1,2-fenilendiamina, incluyendo la adición de estándar interno en condición estándar de HPTLC y mejorando la resolución del analito mediante la utilización de una fase móvil compuesta de acetato de etilo : acetonitrilo : ácido fórmico (84.5:14.5:1). Con el método propuesto, se logró cuantificar MGO en las muestras de mieles de meliponinos. Así mismo, algunas de las muestras analizadas muestran valores iguales o superiores al contenido de MGO presente en la miel de Manuka de Medihoney®. Los resultados de este trabajo brindaron un aporte importante sobre la composición química de las mieles de las abejas sin aguijón, así como de los posibles mecanismos de acción que les confieren las propiedades antimicrobianas a estas mieles.
Evaluación de la capacidad antioxidante, actividad antimicrobiana y parámetros fisicoquímicos en mieles de Melipona costaricensis
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2019) Espinoza Toledo, Cristina
En el presente estudio se realizaron pruebas de actividad antioxidante, antimicrobiana y parámetros fisicoquímicos en mieles de M. costaricensis, con el objetivo de proporcionarles un valor agregado a este tipo de mieles poco estudiadas en Costa Rica. Se colectaron 18 muestras de miel de dicha especie en cinco de las siete provincias del país. Posterior a esto, se determinó la densidad y el contenido de agua para calcular la cantidad de disolvente en la preparación de las soluciones de cada una de las mieles. Así mismo, se realizó la prueba de acidez libre y contenido de prolina. Para evaluar la capacidad antioxidante se utilizaron los ensayos de ORAC y TP y por medio del MIC (concentración mínima inhibitoria) se determinó la actividad antimicrobiana. Una vez obtenido los resultados de las pruebas anteriores, se procedió a realizar un análisis de componentes principales (ACP) y una correlación de Pearson. El ACP explica el 63% del total de la variabilidad de los datos obtenidos, teniendo mayor impacto los parámetros que se encontraron en el componente 1 (densidad, contenido de agua y acidez), sin embargo, prolina y MIC presentaron bajo peso en este mismo componente y los parámetros ORAC y TP destacan fuertemente en el componente 2. Todas las muestras están distribuidas entre sí, esto indica que los sitios de colecta no van a determinar el alto o bajo contenido de antioxidantes y actividad antimicrobiana. Por otro lado, ORAC y TP tuvieron una estrecha relación indicando que la capacidad antioxidante de estas mieles está dada por los compuestos fenólicos. No obstante, es importante determinar que estas mieles no tuvieron la capacidad de inhibir el crecimiento de P. aeruginosa, y sólo el 44% de estas inhibieron a S. aureus. En la correlación de Pearson se determinó que densidad y contenido de agua tienen una relación entre sí, lo que nos indica que para el análisis de estas muestras es necesario medir estos parámetros. Con estos resultados es necesaria la selección de las mieles para darles un valor agregado con fines alimenticios o cosméticos ya que algunas presentaron buena actividad antioxidante.

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