Artículos científicos

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Effect of physalins on the modulation of NF-kB and its possible implications for glucose homeostasis
(AkiNik Publications (India), 2017) Pequeno, Andréia; Miranda, Yendry; Rodríguez, Gerardo; Valverde, Víctor; Álvarez, Luis; Da Silva, Tania; Da Silva Junior, Valdemiro
Abstract. Physalins are steroidal lactone constituents of physalis and other closely related genera that belong to the Solanaceae family. These secondary metabolites have attracted much attention in recent years due to their various biological effects: they are anticarcinogenic, anti-inflammatory, immunomodulating, antibacterial and anti-diabetic. Researchers have shown that physalins are potential inhibitors of NF-kB activation via inhibition of phosphorylation and degradation of IκBα. Moreover, studies performed in a variety of cell and animal-based experimental systems suggest that NF-kB activation is a key event in the early pathobiology of diabetes. Therefore, these results indicate that physalins can be considered as a novel class of NF-kB inhibitors, which are promising as innovative anti-inflammatory agents for the treatment of various inflammatory disorders and diabetes. This review discusses current knowledge about physalins, and evidence of its effects on the modulation of NF-kB, as well as its implications for glucose homeostasis and the prevention and treatment of diabetes.
Influencia de la edad en el contenido de fenoles y ligninas en Gmelina arborea (Lamiaceae)
(Universidad de Costa Rica (Costa Rica), 2024) Azofeifa, José; Álvarez Valverde, Víctor; Olivares Madriz, Ashly; Pineda Cascante, Mariana; Campos Salas, Daniela; Hine, Ana
Resumen. Introducción: La melina (Gmelina arborea), es una especie de gran interés por su madera y propiedades medicinales. En Costa Rica, existen clones genéticamente superiores que se propagan sin el conocimiento de la edad ontogénica y fisiológica de los materiales. Objetivo: Evaluar la relación del contenido de fenoles y ligninas en hojas, peciolos, tallos y raíces de plantas con diferentes edades. Métodos: Los contenidos de fenoles y ligninas totales se determinaron mediante el método colorimétrico de Folin-Ciocalteu y el método de extracción alcalina, respectivamente. Para la investigación se eligieron plantas in vitro “año cero” y árboles de año y medio, cuatro, siete y 20 años. El muestreo se realizó en marzo y abril del 2021. Resultados: Se demostró que todas las partes de la planta analizadas contienen compuestos fenólicos y ligninas, independientemente de su edad. No hubo una correlación positiva entre la edad con el contenido de fenoles y ligninas para ninguna condición de desarrollo, pues los valores más altos no se obtuvieron en los árboles más longevos. Los extractos de hojas de las plantas in vitro y los árboles de siete años mostraron, respectivamente, los contenidos más altos de fenoles y ligninas para todas las condiciones (P < 0.05). Los valores promedio más bajos de compuestos fenólicos para todas las condiciones se obtuvieron en los árboles de cuatro años. Respecto a las ligninas, el contenido más bajo se presentó en las raíces más longevas, aunque la tendencia no se mantuvo para el resto de las partes de la planta. Conclusiones: La investigación muestra los primeros resultados del contenido de compuestos fenólicos y ligninas presentes en diferentes tejidos de una especie forestal de edades diferentes. Por lo tanto, son los primeros valores de referencia acerca del compromiso bioquímico para la síntesis fenólica según la edad y el estado de desarrollo específico de una planta leñosa.
Experiencia de aprendizaje en la transmisión de conocimientos teóricos y prácticos con aplicación de una evaluación formativa en laboratorios de química
(Universidad del Valparaíso (Chile), 2017) Álvarez Valverde, Víctor; Hernández Elizondo, Priscilla
Resumen. En los laboratorios de Química General, Química Orgánica y Bioquímica, se ha dado un estricto énfasis a la verificación del conocimiento adquirido por los estudiantes, a través de métodos tales como la preparación previa, −tanto de alumnos, como de docentes−; realización de pruebas cortas, discusión de la materia antes de iniciar el laboratorio y, en forma grupal, al finalizar la práctica. Asimismo, los estudiantes deben elaborar un informe en el que expliquen, con apoyo del material bibliográfico actualizado, su interpretación de lo ocurrido al culminar la experiencia. Estas acciones despiertan su interés a lo largo del semestre, lo cual se traduce en una elevada promoción.
Phytochemical characterization and antioxidant profile of Sechium edule (Jacq) Swartz Cucurbitaceae ) varieties grown in Costa Rica
(GarVal Editorial Ltda (Chile), 2018) Parra, Jonathan; Hernández, Priscilla; Ocampo-Maroto, Fernando; Álvarez-Valverde, Víctor; Carvajal-Miranda, Yendry; Rodríguez-Rodríguez, Gerardo; Herrera, Cristina
Abstract. Context: The Sechium edule fruit is grown and consumed because of their nutritional values in different countries of Latin America. Costa Rica is one of the most important producers and exporters. It is consumed as an antioxidant because its flavonoid content suggests such activity; however, the selection of varieties to crop does not involve the phytochemical profile of them. Aims: To characterize the phytochemical and antioxidant profile of the S. edule varieties grown in Costa Rica. Methods: The in vitro radical scavenging activity of different S. edule extracts were measured using DPPH and ORAC assays, as well as their inhibition of lipid peroxidation in rat liver and their redox potential by cyclic voltammetry. Flavonoids glycosides were isolated by HPLC and their structures were determined by NMR. Results: The S. edule varieties grown in Costa Rica showed a good radical scavenging activity and inhibition of lipid peroxidation; there were significant differences between varieties. In addition, the redox potential determined by electrochemical methods suggested the presence of flavonoids, which was confirmed by the isolation of apigenin 7-O-rutinoside and luteolin 7-O-rutinoside. Conclusions: The antioxidant potential of varieties of S. edule grown in Costa Rica was confirmed, identifying the 845 variety as the best antioxidant profile.
Evaluation of the antimicrobial properties of natural extracts of Ganoderma lucidum
(Tecnológico de Costa Rica (TEC) (Costa Rica), 2024) Abarca-Cascante, Karina; Arias-Espinoza, Nicole; Cambronero-Vega, Judith; Zúñiga-Gaitán, Bryan; Álvarez-Valverde, Victor; Azofeifa-Bolaños, José B.; Rodríguez-Rodríguez, Jorengeth Abad
Abstract. There is a growing importance of alternative anticancer and anti-inflammatory treatments. Current interest lies in natural medicine and secondary metabolites present in plants, particularly focusing on triterpenes. Ganoderma lucidum is a fungal species of significant commercial interest due to its therapeutic and medicinal properties resulting from secondary metabolites such as polysaccharides and triterpenes. These compounds exhibit antitumor activity and bolster the immune system. The study aimed to assess the antimicrobial activity of G. lucidum extracts, both commercial and wild. The content of ganoderic acids in all extracts showed a slight difference in concentration between commercial and wild extracts. However, no bacterial inhibition halos were observed in any of the strains used. The presence of varying concentrations of ganoderic acids among treatments underscores the importance of optimizing and standardizing a comprehensive strategy for extracting secondary metabolites, focusing on producing high-quality supplements and pharmaceutical products. Furthermore, preserving the stability of the obtained triterpenes is necessary due to their importance in the medicinal properties of the fungus.
Antioxidant and antibacterial extracts from rambutan (Nephelium lappaceum) skins: Exploring the Potential of Transforming Agricultural Byproducts into Functional Supplements
(Tecnológico de Costa Rica (TEC) (Costa Rica), 2024) Álvarez-Valverde, Victor; Alfaro-Zúñiga, Carlos; Passos Pequeño, Andréia; Carvajal-Miranda, Yendri; Rodríguez Rodríguez, Jorengeth Abad; Rodríguez, Gerardo; Jiménez-Bonilla, Pablo
Abstract. Rambutan (Nephelium lappaceum L.) is a tropical fruit characterized by its oval shape and hairy skin, primarily valued for its juicy pulp. The peels, constituting 45% of the fruit’s weight, are a source of valuable compounds like geraniin, ellagic acid, and quercetin. These peels possess antimicrobial properties effective against various bacteria, making them suitable for food preservation and packaging. Additionally, rambutan extracts hold promise as supplements in animal feed, enhancing growth and reducing methane production. This research delves into the antioxidant and antimicrobial attributes of diverse rambutan varieties. The skin (exocarp) of rambutan fruits from three Costa Rican cultivars -Creole, Rongrein, and Yellow- were collected and processed. Total polyphenolic content (TPC), proanthocyanidins, antioxidant activity, geraniin content, and antimicrobial activity were determined for the three varieties. Also, proanthocyanidin-enriched fractions from rambutan extracts were generated and analyzed. The results revealed TPC and antioxidant activity variations among different rambutan varieties and harvest years. All rambutan extracts displayed antimicrobial activity. In conclusion, the research underscores the rich antioxidant content in rambutan peels, irrespective of the variety, and underscores their potential for use in both human and animal nutrition due to their chemical composition.
Semilleros de aprendizaje desde las aulas hacia las comunidades: una experiencia multidisciplinaria
(Universidad de Costa Rica (Costa Rica), 2022) Valdés Díaz, Sandra; Esquivel Escobar, Carmenza
Resumen. En la agenda 2030 de Costa Rica, la economía circular es un eje importante dentro de la misma. Ante esta situación el aprendizaje basado en proyectos (ABP), debe enfocarse en la búsqueda de soluciones. Objetivo. Identificar problemas ambientales que afectan a las comunidades de Alajuela y Heredia, favoreciendo la búsqueda de soluciones en beneficio de la colectividad. Metodología. Los estudiantes de las carreras de Administración y Química Industrial conformaron equipos de investigación (7- 8 estudiantes). El proyecto se estructuro en 4 etapas: Planificación, Recolección de información, Diseño e Informe Final. Resultados. Se realizó el análisis cualitativo y cuantitativo de la información recolectada. Se produjeron videos y afiches que fueron compartidos en las páginas oficiales y redes sociales de la comunidad. Se concluye que, el ABP permitió que los estudiantes tomaran el rol de liderazgo, y pensamiento crítico, favoreciendo la toma de decisiones, que repercutirán en la sociedad.
Gestión de desechos químicos en laboratorios de la Universidad Nacional
(Tecnológico de Costa Rica (TEC) (Costa Rica), 2012) Mora Barrantes, José Carlos; Piedra-Marin, Gilberto; Pérez Salazar, Roy; Chaves Barboza, Gustavo; Benavides Ramírez, David
Resumen. Durante el 2009 se realizó un diagnóstico de la gestión de desechos químicos en la Universidad Nacional, tanto en laboratorios de docencia como de investigación. Para recopilar la información: 1) se aplicó un cuestionario, una entrevista y se hizo una visita (inspección) a los laboratorios; 2) se realizaron inventarios de desechos químicos; 3) se efectuaron sesiones de trabajo con funcionarios encargados de la gestión universitaria; y 4) se visitó a funcionarios de instituciones públicas y privadas encargados de la gestión de desechos. Con el presente trabajo, se identificaron las condiciones actuales de manipulación y disposición final de los desechos químicos en la Universidad Nacional, así como los procedimientos o gestiones administrativos que ejecutan las autoridades universitarias para su adecuada manipulación. Se concluye que para una gestión adecuada de desechos químicos en la Universidad Nacional es necesario formular e implementar una normativa, a nivel nacional e institucional, enfocada al quehacer universitario, así como la creación de una oficina que se encargue de coordinar todas las actividades y procedimientos relacionados con el manejo de los desechos químicos.
Estudio preliminar de la permeación de biomoléculas en membranas de nanofiltración
(Universidad del País Vasco (España), 2013) Pérez S., Roy; Labanda, Jordi
Resumen. En este trabajo se estudió la nanofiltración de soluciones de glicina y triglicina mediante dos membranas NF–90 y MPF36. Dentro de las actividades realizadas se discuten las interacciones ocurridas entre las variables que afectan el proceso de nanofiltración, esto con el fin de aplicar el ajuste a los datos experimentales del modelo Spiegler–Kedem e identificar los fenómenos ocurridos. Al final de la investigación se pudo demostrar la relación entre el rechazo de las biomoléculas anfóteras y su dependencia con el pH. También se identificó que un aumento de la fuerza iónica de la solución de alimentación, disminuye el rechazo máximo de las biomoléculas utilizadas.
Fungal Decay, Coating, Burning Properties and Change of Color of Particleboards Manufactured with Woody Biomass, Agricultural Wastes and Tetra Pak Residues
(Scientific Research Publishing (China), 2013) Moya, Róger; Camacho, Diego; Mata, Julio; Soto-Fallas, Roy
Abstract. Lignocellulosic residues resulting from agricultural activities and urban centers cause pollution. A possible solution to this problem is to combine these residues with woody plants to produce particleboards. The purpose of this study was to evaluate decay resistance, coating and burning properties and the change of color caused by accelerated weathering of particleboards manufactured with a combination of 3 woody species used for commercial reforestation in tropical areas (Cupressus lusitanica, Gmelina arborea and Tectona grandis), pineapple (Ananas comosus) leaves from the crown and the plant (PL), empty fruit bunch of Elaeis guineensis (EBF) and tetra pak packages (TP). According to the results, the mixtures of T. grandis and EFB were classified as moderately resistant and other mixtures (woody species and PL or TP) were classified as slightly resistant. The finish performance test determined that the mixtures with TP presented the best performance, followed by the mixtures with oil palm components and the mixtures composed of pineapple leaves. Regarding lacquer consumption, no differences were found between the mixtures. The combustion test determined that particleboards with TP and EFB showed the highest resistance to combustion, while pineapple presented the lowest resistances to combustion. In the accelerated weathering exposure test, the mixtures of the three species with TP showed the best performance in accelerated weathering. Contrariwise, the mixtures with pineapple leaves showed the lowest resistance to accelerated weathering. Oil palm particleboards presented lower resistance to weathering than TP, though higher than pineapple leaves’ resistance.
Internal bond strength of particle boards manufactured from a mixture of Gmelina arborea, Tectona grandis and Cupressus lusitanica with the fruit of Elaeis guineensis, leaves of Ananas comosus and tetra pak packages
(Tecnológico de Costa Rica (TEC) (Costa Rica), 2015) Moya-Roque, Roger; Camacho-Cornejo, Diego; Soto-Fallas, Roy; Mata-Segreda, Julio
Abstract. Some countries with tropical climate produce a great variety of lignocellulosic waste from crops planted in small areas and also, urban areas produce a great amount of wastes from Tetra Paks packages without any kind of management. A possible solution is to incorporate these wastes into particleboards. The main objective of this work is to determine the relation in a mixture of particles from the empty fruit bunch of Elaeis guineensis (EFB), pineapple leaves (Ananas comosus) (PL), and Tetra Pak packages (TP) with 3 kinds of wood from forest plantations (Gmelina arborea, Tectona grandis and Cupressus lusitanica) commonly used for particleboards manufacturing. The proportions 50:50, 70:30, and 90:10 (waste:wood) with adhesive at 6, 8, and 10% (weight/weight) were tested for resistance regarding internal bond strength (IB). The results showed that the IB values varied from 100 to 275 kPa in matrixes with PL, from 100 to 360 kPa for EFB and from 200-600 kPa in matrixes with TP. Furthermore, it was found that when the EFB and PL proportion decreases, the IB values increased, where mixture 90:10 with 10% adhesive showed the highest IB values. But for matrixes with TP, IB value is higher in proportions where the presence of wastes is greater, the 50:50 proportion with 10% adhesive showed the highest strength.
Evaluacion de la exposición laboral a compuestos orgánicos volátiles (COV). Caso de estudio en una empresa química
(Tecnológico de Costa Rica (TEC) (Costa Rica), 2024) Villalobos-Morales, Josué A.; Mora-Barrantes, Jose Carlos; Sibaja-Brenes, José Pablo; Zárate-Montero, Germán; Alfaro-Solís, Rosa; Borbón-Alpízar, Henry; Retana-Díaz, Alexa
Resumen. El sitio de estudio es una empresa dedicada a la fabricación y la comercialización de productos para pinturas y productos cosméticos. Se determinó la exposición laboral mediante la cuantificación de las concentraciones ambientales y análisis de factores de riesgo laboral, mediante la aplicación de la metodología del Instituto Nacional de Investigación de Seguridad de Francia (INRS) denominada “Riesgo químico: sistemática para la evaluación higiénica”. La metodología implementa un análisis global de las condiciones de uso y almacenamiento de los productos químicos por medio de listas de chequeo y encuestas, tomando en cuenta factores como: proceso productivo, condiciones de infraestructura, además de la determinación y la cuantificación de contaminantes atmosféricos internos mediante la técnica de cromatografía de gases (GC). Se detectaron y cuantificaron 22 contaminantes atmosféricos mediante GC; el isocianato de N- butilo sobrepasó los valores límites ambientales de exposición diaria (VLA-ED) del Instituto Nacional de Seguridad, Salud y Bienestar en el Trabajo (INSSBT) de España. Este contaminante se asocia con afectaciones a la salud tales como: padecimientos de síntomas de alergia o asma. La determinación de la exposición laboral a disolventes orgánicos volátiles en el proceso productivo demostró niveles de riesgo químico muy elevados en 4 compuestos analizados, lo que implica modificar las condiciones de trabajo con el fin de prevenir afectaciones a la salud de los trabajadores. Finalmente, se incluyó un plan con medidas correctivas para el adecuado uso y almacenamiento de sustancias químicas.
Exposure to Acid Aerosols in the Visiting Areas of the Poás Volcano National Park, Costa Rica
(Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) (Suiza), 2024) Vargas Jiménez, Christian; Sibaja-Brenes, José Pablo; Alfaro Solís, Rosa; Borbón Alpízar, Henry; Brenes Ortiz, Mónica; Arguedas González, Maricruz
Abstract. Poás Volcano made a magmatic eruption in April 2017. The volcanic outburst resulted in an ash and vapor column towering over three kilometers high. Since that time, there has been a continual release of gases, aerosols, and more recently, ash, posing potential issues for visitors and park rangers. In this work, the potential for exposure to acid gases and aerosols faced by park rangers, officials, and visitors to the Poás Volcano National Park was evaluated, and the concentrations found were compared with the exposure limits established by the Occupational Safety and Health Administration (OSHA). The study was conducted between October 2021 and November 2022. the concentrations of HCl(g), HNO3(ac), HF(g), and H2SO4(ac) were determined at three strategic points: the ranger station, the visitor center, and the main crater viewpoint. The maximum concentrations obtained were (7.0 ± 1.6) ppb for HCl(g), (6.2 ± 2.8) ppb for HNO3(ac), and (0.029 ± 0.044) ppm for H2SO4(ac). There were no concentration values above the detection limit (0.94 μg/m3) for HF(g). By comparing the data obtained with similar studies, it is concluded that the measured values in Poás Volcano National Park are low and only show similarities to the results found in volcanoes within the national territory. The exposure limit established by OSHA (0.02 ppm) was only surpassed by H2SO4(ac), and could be the cause of health effects experienced over the years by park rangers. To minimize these risks, the use of personal protective equipment and air quality monitoring is essential.
Canon ambiental por vertidos en Costa Rica como instrumento económico en la gestión de aguas residuales: un enfoque metodológico y de análisis de la situación actual
(Universidad Estatal a Distancia (UNED) (Costa Rica), 2019-06) Sánchez-Gutiérrez, Rolando; Villalobos-González, Wendy
Resumen. Las aguas residuales constituyen una problemática mundial que atenta contra la salud de los ecosistemas hídricos y no es ajena para el estado costarricense. El manejo de aguas residuales en Costa Rica presenta un serio rezago, a pesar de esto, para el año 2017, existían 1769 puntos de vertido de agua residual aprobados por el estado. El reglamento del Cannon Ambiental por Vertidos (CAV) es un instrumento económico para la gestión de aguas residuales, que en principio, realiza una valoración económica de los daños ambientales ocasionados por los entes generadores al verter sus efluentes en los cuerpos de agua superficial, internalizando las externalidades negativas que esta actividad genera. Esta investigación presenta un análisis del diseño de la metodología empleada para la fijación de los montos de cobro en el CAV. Se determinó que desafortunadamente hoy en día, el cobro del CAV solo se realiza en función de los servicios ambientales prestados por los cuerpos receptores como sumidero de la carga contaminante (factores de descontaminación); existiendo una deficiencia en la estimación económica del canon, ya que no se considera la estimación económica de otros valores de usos y no usos del recurso natural. Además, se determinó que estos montos son relativamente bajos cuando se comparan contra las disposiciones de pago en otros países, haciendo aún más evidente la necesidad de incluir aquellas funciones ambientales afectadas y no contempladas en la metodología con la que se fijó el canon.
Understanding water resources in Latin America and the Caribbean region using environmental tracers
(Research Outreach (Reino Unido), 2021) Soto, David X.; Sanchez-Murillo, Ricardo
Abstract. With approximately 660 million inhabitants, Latin America and the Caribbean region finds itself vulnerable to decreasing water availability in a changing climate. Increasing temperatures and abrupt land use changes, if not addressed, will continue the decline in surface water quality and quantity, thereby forcing greater dependence on groundwater extraction. Advancing studies into the availability, replenishment rates and quality of (ground) water are required if the problem is to be tackled. Dr Soto, formerly at the UK Centre for Ecology and Hydrology in Lancaster (UK), and Dr Sánchez-Murillo from Universidad Nacional, Costa Rica’s Stable Isotopes Research Group, have been taking up the challenge.
Estudio Cinético de la Degradación Térmica de Quitina y Quitosano de Camarón de la Especie “Heterocarpus Vicarius” Empleando la Técnica Termogravimétrica en Modo Dinámico
(Universidad del País Vasco (España), 2010) Benavides Rodríguez, Luis; Sibaja Ballestero, María; Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Camacho Elizondo, Melissa; Madrigal-Carballo, Sergio
Resumen. Se analizó la cinética de degradación térmica de la quitina y el quitosano utilizando la técnica termogravimétrica (TGA) en modo dinámico. El análisis TGA se llevó a cabo en atmósfera inerte de nitrógeno, utilizando un ámbito de temperaturas de 30 hasta 600°C, además con valores de rapidez de calentamiento (β) de 5, 10, 15, 20, 25 y 30 grado/min. Se aplicaron los modelos cinéticos de degradación de Ozawa, Friedman, Kissinger y Broido. Para la degradación del quitosano todos los modelos aplicados presentaron buen ajuste, por otro lado para la quitina el comportamiento fue diferente, puesto que el único modelo que presentó un buen ajuste lineal fue el de Broido. A partir de los termogramas obtenidos se determinó que la temperatura de descomposición es mayor para la quitina que para el quitosano, esto debido a la mayor cristalinidad y menor grado de polimerización de la quitina. No obstante, en los valores cinéticos, se obtuvo una mayor energía de activación para el quitosano, producto del entrecruzamiento propiciado por el grupo amino libre. En la aplicación del modelo de Ozawa para quitosano se manifestó el efecto de compensación cinética, de manera que al darse un aumento de la energía de activación, el factor preexponencial incrementa, manteniendo el valor de la constante de velocidad invariable.
Impulso del Desarrollo Económico y Científico a través de la Nanotecnología y Promoviendo la Paz y la Seguridad con Diplomacia Científica: El Papel Estratégico de Costa Rica en la Era Nanotecnológica
(LEAD University (Costa Rica), 2024) Jose-Roberto, Vega-Baudrit; Vargas Solórzano, Montserrat
Resumen. Este estudio aborda la intersección de la nanotecnología y la diplomacia científica, centrándose particularmente en el caso de Costa Rica como país comprometido con los derechos humanos, la paz y la sostenibilidad, Costa Rica enfrenta oportunidades y desafíos únicos en la adopción y regulación de la nanotecnología. Analizamos cómo Costa Rica puede utilizar la diplomacia científica para promover el desarrollo económico y científico, implementar soluciones nanotecnológicas para problemas locales, proteger el medio ambiente y asegurar su reputación y compromisos internacionales. Subrayamos la importancia de tener una estrategia coherente que integre la nanotecnología y la diplomacia científica, y ofrecemos recomendaciones para avanzar. Este trabajo tiene como objetivo contribuir al debate sobre la diplomacia científica y la nanotecnología en el contexto de los países en desarrollo. Proporciona un marco de referencia útil para los tomadores de decisiones y las partes interesadas en la intersección de estos campos.

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