BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA Rectora, Dra. Lilia Cedillo Ramírez Secretario General, Mtro. José Manuel Alonso Orozco Vicerrector de Investigación y Estudios de Posgrado, Dr. Ygnacio Martínez Laguna ALIANZAS Y TENDENCIAS BUAP. Año 7, Nº 26, Abril-Junio de 2022, es una publicación trimestral editada por la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, con domicilio en 4 sur 104, Col. Centro, C.P. 72000, Puebla Pue., Tel. +52 222 2295500 Ext. 2557 Director Fundador: Dr. Martín Pérez Santos (Dirección de Innovación y Transferencia del Conocimiento, BUAP). Director y Editor en jefe: Dr. Jesús Muñoz Rojas (Instituto de Ciencias, BUAP). Editores asociados: Dra. Verónica Quintero-Hernández (Cátedra CONACYT-Instituto de Ciencias, BUAP). Dra. Yolanda Elizabeth Morales-García (Facultad de Ciencias Biológicas, Licenciatura en Biotecnología, BUAP). D. C. Abdelali Daddaoua (Departamento de Bioquímica y Biología Molecular II. Facultad de Farmacia. Universidad de Granada, Granada, España). D. C. Alma Rosa Netzahuatl Muñoz (PTC del programa académico de Ingeniería en Biotecnología, Universidad Politécnica de Tlaxcala, Colonia San Pedro Xalcaltzinco, Tepeyanco, Tlaxcala, México). Comité Editorial/Editorial Board D. C. Patricia Bernal Guzmán (Facultad de Biología, Universidad de Sevilla, Sevilla, Andalucía, España). D. C. Miguel Matilla Vázquez (Department of Environmental Protection, Estación Experimental del Zaidín, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Granada, España). D. C. Antonino Báez Rogelio (Laboratorio de Ecología Molecular Microbiana, Centro de Investigaciones en Ciencias Microbiológicas, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México). D. C. Miguel Ángel Villalobos López (Centro de Investigación en Biotecnología Aplicada, Instituto Politécnico Nacional, Tepetitla de Lardizabal, Tlaxcala, México). D. C. Hortencia Silva Jiménez (Área de Oceanografía Química, Instituto de Investigaciones Oceanológicas, Universidad Autónoma de Baja California, Ensenada, Baja California, México). D. C. Arturo Elías Domínguez ("Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología", Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Tlaxcala, Calzada Apizaquito s/n. Apizaco, Tlaxcala, México). D. C. José María Sigarreta Almira (Facultad de Matemáticas de la Universidad Autónoma de Guerrero, Acapulco, México).
M. C. Carla de la Cerna-Hernández (Dirección de Innovación y Transferencia de Conocimiento, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México). D. C. Mayra Z. Treviño Garza (Departamento de Alimentos, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México). D. C. Jesús Manuel Muñoz Pacheco (Facultad de Ciencias de la Electrónica, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México). D. C. Siara Silvestri (Postgraduate Program in Environmental Engineering, Environmental Engineering Department, Federal University of Santa Maria–UFSM, 1000, Roraima Avenue, Santa Maria, RS, 97105-900, Brazil). D. C. Cindy Bandala ((1) Instituto Nacional de Rehabilitación LGII. (2) Sección de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Medicina, Instituto Politécnico Nacional). D.C. Paulina Estrada de los Santos (Instituto Politécnico Nacional, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas. Prol. Carpió y Plan de Ayala s/n, Col. Santo Tomás, Del. Miguel Hidalgo C.P.11340. Ciudad de México, México). D. C. J. Antonio Ibarra García (Laboratorio de Genética Microbiana, Departamento de Microbiología, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional. Prolongación de Carpio y Plan de Ayala s/n Col. Santo Tomás C.P. 11340, Alc. Miguel Hidalgo, Ciudad de México, México). D. C. Marbel Torres-Arias (Dpto. de Ciencias de la Vida y la Agricultura, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE, 593 23989400 ext 2122, 0983929887, Centro de Nanociencia y Nanotecnología, Sangolqui, Ecuador). D. C. Judith Percino Zacarías (Polymer Research Group, Centro de Química, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México). Reserva de Derechos al uso exclusivo 04-2016-061316422200203, ISSN: 2594-0627, ambos otorgados por el Instituto Nacional de Derecho de Autor de la Secretaría de Cultura. Responsable de la última actualización de este número la Dirección de Innovación y Transferencia de Conocimiento de la BUAP, Dr. Martín Pérez Santos, domicilio en Prolongación de la 24 Sur y Av. San Claudio, Ciudad Universitaria, Col. San Manuel, Puebla, Pue., México, C.P. 72570, fecha de la última modificación, 27 de junio de 2022. Email de contacto: jesus.munozrojas@viep.com.mx (Dr. Jesús Muñoz-Rojas) Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Revista indizada en: Latindex, REDIB, CiteFactor, International Scientific Indexing, Academic Resource Index, Scientific Journal Impact Factor, Zenodo, Google Académico, OpenAire. Portada Lic. Arte Digital Ximena Gordillo Ibarra Lic. Arte Digital Jesús Mauricio Muñoz Morales
CONTENIDO AyTBUAP 7(26) i.
Jesús Muñoz-Rojas*, Morales-García**
1
Yolanda
María Gema Ruíz-García, Joel De la Cruz-Enríquez, Emmanuel Rojas-Morales, Aldrín MartínezVásquez, Julio César Tobón-Velasco, Christian Javier Vázquez-Reyes, José Carlos Jiménez-Ortega*
Elizabeth
Diseño de un plásmido capaz de expresar la β-fructosidasa (invertasa) en una biofábrica de origen bacteriano. Regina Basulto-Moctezuma, Jorayma ReyesMendez, Daniela Villegas-Moncayo, Alma Cuellar-Sánchez, Irma Cruz-Solís, Carlos Eduardo Gómez-Sánchez, América RiveraUrbalejo, Laura Abisaí Pazos-Rojas*
26
stress levels: A possibility for the comprehensive treatment of COVID-19.
Patentes como motor del desarrollo de una sociedad. El caso de las universidades de Puebla, México.
Medical ozone modifies D-dimer, interleukin-6, lactic acid and oxidative
42
Caracterización de proteínas del suelo relacionadas con las fracciones de glomalina en cafetales bajo sombra en Veracruz. Rosa María Arias Mota*, Yadeneyro de la Cruz Elizondo, Yakelin Rodríguez Yon
59
Factores explicativos del pago por café de especialidad, el caso del “Certamen Cup of Excellence-México” Alejandro Luna González, Naxeai Luna Méndez*, Alejandro Ortega Hernández
AyTBUAP 7(26):i-vii Muñoz-Rojas & Morales-García, 2022 http://doi.org/10.5281/zenodo.6717294 https://eoi.citefactor.org/10.11235/BUAP.07.26
Patentes como motor del desarrollo de una sociedad. El caso de las universidades de Puebla, México. Jesús Muñoz-Rojas1* iD, Yolanda Elizabeth Morales-García1,2** iD 1
Grupo “Ecology and Survival of Microorganisms”, Laboratorio de Ecología Molecular Microbiana, Centro de Investigaciones en Ciencias Microbiológicas, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México. 2Facultad de Ciencias Biológicas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México. Email autores corresponsales: *joymerre@yahoo.com.mx; **lissiamor@yahoo.com.mx
RESUMEN La investigación científica es una labor muy importante para la generación de nuevo conocimiento, parte de este conocimiento será patentado con el fin de crear productos innovadores que puedan ser útiles a la población. Las patentes representan el pilar para el desarrollo de empresas de base tecnológica o bien para la transferencia de tecnología. En este trabajo se analizó el nivel de patentamiento por parte de universidades del Estado de Puebla-México con el fin de conocer como se están desarrollando en este rubro. Solo 5 universidades poblanas poseen patentes de entre las 230 universidades registradas en el Sistema de Información Cultural, lo que muestra que aún falta fortalecer esta actividad entre los investigadores de las universidades. Palabras clave: investigación científica; patentes; universidades; Puebla; Spin-off. ABSTRACT Scientific research is a very important task for the generation of new knowledge, part of this knowledge will be patented in order to create innovative products that can be useful to the population. Patents represent the pillar for the development of technology-based companies or for technology transfer. In this work, the level of patenting by universities in the State of Puebla-México was analyzed in order to know how they are developing in this area. Only 5 universities from Puebla have patents among the 230 universities registered in the Cultural Information System, which shows that this activity still needs to be strengthened among university researchers. Keywords: scientific investigation; patents; universities; Puebla; Spin-off. i Editorial
AyTBUAP 7(26):i-vii Muñoz-Rojas & Morales-García, 2022
INTRODUCCIÓN
México, como indicador del potencial de
La investigación científica es el pilar del desarrollo de nuevo conocimiento [1]. Es gracias a los resultados obtenidos en las investigaciones de diversos campos del conocimiento que ha sido posible el desarrollo de la civilización humana. En México como en otros países se ha desarrollado la investigación científica, principalmente a través de laboratorios de las universidades, centros e
conocimiento que podría transferirse a la sociedad mexicana.
METODOLOGÍA Se realizó una consulta a través de la página web del Sistema de Información Cultural de México (SIC-México) [5], para conocer el número de universidades poblanas y con ese registro se buscaron esas instituciones como posibles aplicantes de patentes.
institutos de investigación. El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología ha sido uno
Por otro lado, a través de la plataforma de “Patent Inspiration” se realizó una búsqueda de patentes por aplicantes. La búsqueda se realizó colocando palabras clave como el nombre de universidades de Puebla, México. Para reforzar la búsqueda también se realizó otra búsqueda con la palabra clave “Puebla”. Las patentes encontradas fueron cuantificadas por año para cada universidad encontrada. Los resultados se graficaron en Excel para una visualización rápida.
de los principales organismos de financiamiento para realizar investigación mexicana [2] y cada vez es mayor la cantidad de investigadores mexicanos que realiza esta labor. Sin embargo, el desarrollo de una sociedad está basado en el aterrizaje de conocimiento útil para la sociedad, por lo que la investigación científica debe estar alineada a las necesidades urgentes de la población [3]. Para que una sociedad aproveche el conocimiento, es necesario que se desarrollen patentes que a su vez puedan ser transferidas a empresas o bien que los organismos dueños de las patentes desarrollen empresas de base tecnológica de tipo Spin-off con el fin de que los productos sean una realidad para su uso por la sociedad
RESULTADOS En acuerdo con la consulta en la página del SIC-México, existen 230 universidades registradas (Figura 1). Esta base de datos de universidades poblanas fue considerada para realizar la búsqueda de patentes en la plataforma de “Patent Inspiration” mediante la modalidad de aplicantes [6]. Cabe destacar que algunas universidades que tienen sedes en diferentes sitios de la República Mexicana no fueron
[4]. Al respecto, en este trabajo se realizó una búsqueda de patentes a través de la plataforma de “Patent Inspiration” y se realizó un análisis del número de patentes que han sido desarrolladas por universidades de Puebla, ii Editorial
AyTBUAP 7(26):i-vii Muñoz-Rojas & Morales-García, 2022
consideradas debido a que no se menciona la
registradas mostraron un número muy por
procedencia de la patente, por lo que no sabemos si corresponden a los Campus de Puebla o a otra sede, tal es el caso del Tecnológico de Monterrey.
debajo de la BUAP. Por ejemplo, la segunda universidad con patentes registradas es la Universidad Popular del Estado de Puebla (UPAEP), que cuenta con 26 patentes. La tercera universidad es la Universidad de las Américas Puebla (UDLAP) que tiene 8 patentes.
Hay pocas universidades en el Estado de Puebla que realizan patentes (Tabla 1). La Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) es la universidad del Estado de Puebla que tiene más patentes registradas (241) y su primera patente
En acuerdo con el año de registro de las patentes, se observó que ésta es una actividad
ocurrió en el año 1997.
muy reciente (Tabla 1). El año con mayor número de patentes fue 2019 con 49 patentes.
Las otras universidades que tienen patentes
Figura 1. Número de universidades del Estado de Puebla en acuerdo con el SIC-México [5].
iii Editorial
AyTBUAP 7(26):i-vii Muñoz-Rojas & Morales-García, 2022
Tabla 1. Universidades del Estado de Puebla, México, con patentes registradas. Año
BUAP
UPAEP
UDLAP
ITSA
UPP
Patentes por año
1 1997 1 0 0 0 0 0 1998 0 0 0 0 0 0 1999 0 0 0 0 0 0 2000 0 0 0 0 0 0 2001 0 0 0 0 0 1 2002 1 0 0 0 0 0 2003 0 0 0 0 0 2 2004 1 1 0 0 0 2 2005 2 0 0 0 0 0 2006 0 0 0 0 0 1 2007 1 0 0 0 0 0 2008 0 0 0 0 0 3 2009 3 0 0 0 0 5 2010 1 2 0 2 0 6 2011 4 0 0 2 0 6 2012 4 2 0 0 0 29 2013 24 4 1 0 0 43 2014 39 2 1 1 0 31 2015 29 1 0 1 0 36 2016 35 1 0 0 0 33 2017 31 2 0 0 0 35 2018 28 5 2 0 0 49 2019 34 6 3 1 5 4 2020 3 0 1 0 0 Total 241 26 8 7 5 287 BUAP (Benemérita Universidad Autónoma de Puebla), UPAEP (Universidad Popular del Estado de Puebla), UDLAP (Universidad de las Américas Puebla), ITSA (Instituto Tecnológico Superior de Atlixco), UPP (Universidad Politécnica de Puebla). Los datos fueron extraídos de la plataforma de Patent Inspiration [6].
generación de conocimiento nuevo. Por ejemplo, en el número 7(26) de Alianzas y Tendencias BUAP se publican 4 artículos originales (AyT BUAP - AyTBUAP 7(26)). Una parte del conocimiento científico generado podría ser útil para generar patentes. Las patentes son un punto de partida para poder iniciar planes para el desarrollo de empresas de base tecnológica de tipo Spin-off o bien para la
El número total de patentes registradas detectadas en este ejercicio fue de 287, con solo 5 universidades aplicantes (BUAP, UPAEP, UDLAP, ITSA, UPP); lo que muestra que aún existe un bajo nivel de patentamiento en universidades del Estado de Puebla. DISCUSIÓN La investigación científica es el pilar para la iv Editorial
AyTBUAP 7(26):i-vii Muñoz-Rojas & Morales-García, 2022
transferencia de tecnología de las universidades
por lo que proponemos se den cursos para
a las empresas [7]. Por esta razón se podrían considerar el motor de desarrollo de nuevos productos hacia la sociedad [8]. Estos productos son innovadores siempre y cuando hayan sido alineados a las necesidades de la población [3,8]; lo cual debería ocurrir desde el proceso de la investigación científica.
investigadores de otras universidades de Puebla para que aprendan como se realiza una patente.
Los países con mayor número de patentes registradas, en lo general son más desarrollados
Es interesante que la mayor parte de patentes de las universidades de Puebla se observó en los años 2013-2019, lo que muestra que es una actividad que se ha iniciado hace poco tiempo. En el caso de la BUAP esto corresponde con la creación de la Oficina de Transferencia de Tecnología (OTT); cuyos miembros han
debido a que una gran cantidad de productos de base tecnológica son transferidos a la sociedad,
desarrollado un excelente trabajo para la identificación de investigaciones que podrían
beneficiando así a la cadena implicada; desde los inventores, las empresas y la misma población, al ser pioneros en la creación, comercialización y uso de esos productos [7].
ser patentables en la BUAP [10,11]. Será interesante si la OTT de la BUAP instruye a investigadores de otras universidades poblanas a patentar a través de esta oficina con el fin de desarrollar más empresas de base tecnológica de tipo Sin-off o bien realizar la transferencia de la tecnología a empresas
En acuerdo con nuestros resultados, en las universidades del Estado de Puebla hay aún poca tradición de realizar patentes, solo detectamos 5 universidades con patentes de entre las 230 registradas en la página web del SIC-México. Esto nos puede indicar que no todas las universidades realizan investigación de frontera y mucho menos investigación de frontera que pueda ser patentable; lo cual puede ser una excelente área de oportunidad para fomentar en los investigadores el hábito de patentar en un Estado que posee una alta cantidad de universidades.
interesadas.
La BUAP es la tercera universidad que más patenta entre las universidades mexicanas [9]. En este trabajo de análisis se muestra que es la universidad del Estado de Puebla con mayor número de patentes registradas. La diferencia con las otras universidades poblanas es abismal,
investigadores de todas las universidades la forma en que se lleva a cabo una patente, ya que estas son el pilar para el desarrollo de empresas de base tecnológica de tipo Spin-off o la base para transferir la tecnología a empresas interesadas en explotar las invenciones patentadas. El número de patentes de las
CONCLUSIÓN En el estado de Puebla son pocas las universidades que realizan el registro de patentes. La BUAP es la universidad poblana que más patentes ha registrado, seguida de la UPAEP y la UDLAP. Otras universidades con menor número de patentes son el ITSA y la UPP. Es necesario que se instruya a los
v Editorial
AyTBUAP 7(26):i-vii Muñoz-Rojas & Morales-García, 2022
universidades en el estado de puebla ha ido
modelo de negocio de una spin-off. Alianzas y
aumentando en los últimos años, pero aún es un número muy bajo con relación al número de universidades existentes en el Estado de Puebla.
Tendencias BUAP [Internet]. 2017;2(6):29–32. Available from: https://www.aytbuap.mx/publicaciones#h.ag55 kan24yvr
CONFLICTO DE INTERESES
[5]. SIC-México. Sistema de Información Cultural [Internet]. [cited 2022 Jun 23]. Available from: https://sic.cultura.gob.mx/lista.php?table=univ ersidad&estado_id=21&municipio_id=-1
Los autores declaran no tener conflictos de intereses. AGRADECIMIENTOS Agradecemos a la VIEP-BUAP por el apoyo
[6]. PI. Patent Inspiration [Internet]. Available from: https://www.patentinspiration.com/
para realizare nuestras investigaciones y al CONACYT por el apoyo del S.N.I (Sistema Nacional de Investigadores) que nos permite continuar con nuestros proyectos.
[7]. Sánchez-Esgua G. El papel de la propiedad intelectual en la creación de spin-off. Alianzas y Tendencias BUAP [Internet]. 2016;1(3):6–8. Available from: https://www.aytbuap.mx/publicaciones#h.xun 2zxxxrs3f
REFERENCIAS [1]. Bardales JMD. La investigación científica: su importancia en la formación de investigadores. Cienc Lat Rev Científica
[8]. Rogers EM, Takegami S, Yin J. Lessons learned about technology transfer. Technovation [Internet]. 2001;21(4):253–61. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S0166497200000390
Multidiscip [Internet]. 2021 Jun 3;5(3 SEEditorial). Available from: https://ciencialatina.org/index.php/cienciala/art icle/view/476 [2]. CONACYT [Internet]. [cited 2022 Jun 23]. Available from: https://conacyt.mx/
[9]. Sánchez-Esgua G. BUAP Tercera Universidad a NIVEL NACIONAL en solicitar PATENTES 2012-2017. Alianzas y Tendencias BUAP [Internet]. 2018;3(9):1–4. Available from: https://www.aytbuap.mx/publicaciones#h.adjs 10vcqc4b
[3]. Glasgow RE, Green LW, Taylor M V, Stange KC. An Evidence Integration Triangle for Aligning Science with Policy and Practice. Am J Prev Med [Internet]. 2012;42(6):646–54. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S0749379712001420
[10]. Sánchez-Esgua G. Patentes Universitarias. Oficina de transferencia de tecnología 2(8). Alianzas y Tendencias BUAP [Internet]. 2017;1(8):1–4. Available from:
[4]. Arjona-Villanueva M. El indicador Investment Readiness Level o cómo controlar nuestra Inversión mientras se desarrolla el vi Editorial
AyTBUAP 7(26):i-vii Muñoz-Rojas & Morales-García, 2022
https://www.aytbuap.mx/publicaciones#h.qkbe
Tendencias BUAP [Internet]. 2018;3(12):18.
1kbcm65w
Available from: https://www.aytbuap.mx/publicaciones#h.gcxg g8j4ajkn
[11]. Sánchez-Esgua G. BUAP 16 Títulos de patente obtenidos en 2018. Alianzas y
vii Editorial
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022 http://doi.org/10.5281/zenodo.6423631 https://eoi.citefactor.org/10.11235/BUAP.07.26.01
Diseño de un plásmido capaz de expresar la β-fructosidasa (invertasa) en una biofábrica de origen bacteriano Regina Basulto-Moctezuma1 iD, Jorayma Reyes-Mendez1 iD, Daniela Villegas-Moncayo1 iD, Alma Cuellar-Sánchez1 iD, Irma Cruz-Solís1 iD, Carlos Eduardo Gómez-Sánchez1, América RiveraUrbalejo2 iD, Laura Abisaí Pazos-Rojas1,2 iD 1
Tecnológico de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Atlixcáyotl 5718, Reserva Territorial Atlixcáyotl, 72453 Puebla, México. 2Facultad de Estomatología, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Calle 31 Poniente #1304, Col. Los Volcanes, Puebla, México. *Email autor corresponsal: laura.pazos@tec.mx; laura.pazos@isu.edu.mx Recibido: 23 noviembre 2021. Aceptado: 28 marzo 2022 RESUMEN La tecnología del ADN recombinante ha permitido desarrollar la capacidad de clonar y expresar en un hospedero un gen ajeno a él, con la finalidad de aumentar la producción de proteínas recombinantes a un menor costo. En los últimos años, las aplicaciones de las enzimas tipo invertasas han sido exploradas en el sector farmacéutico, alimentario e incluso, agropecuario, debido a su capacidad de catalizar la hidrólisis de sacarosa para la síntesis de oligosacáridos. En la presente investigación se diseñó un plásmido capaz de expresar β-fructosidasa (BfrA) del microorganismo extremófilo Thermotoga marítima, proponiendo a Escherichia coli M15 como biofábrica para la expresión y producción de BfrA en la industria de fructooligosacáridos. El diseño del vector consideró la necesidad de una resistencia a antibióticos para las células transformadas, proponiendo el uso de cloranfenicol y ampicilina. Así como la inclusión de una cola de histidinas, que facilite la purificación de la proteína BfrA sintetizada por E. coli M15 mediante cromatografía de afinidad con un metal inmovilizado (IMAC). El vector seleccionado tiene un sitio de clonación múltiple para facilitar la ligación del gen bfrA y el gen reportero gfp como indicador del éxito de la ligación y la síntesis in vivo de la proteína BfrA. El plásmido propuesto ofrece la ventaja de tener una inducción controlada por lactosa pudiendo ser expresado en una bacteria de fácil y rápido crecimiento, lo que representará un menor costo en la síntesis de BfrA a nivel industrial, teniendo la oportunidad de aprovechar al máximo su uso en la producción, por ejemplo, de jarabes de azúcar con alto contenido de fructosa y fructoligosacáridos con propiedades medicinales para personas con diabetes. Palabras clave: invertasa; proteína recombinante; β-fructosidasa; biofábrica. 1 Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
ABSTRACT Recombinant DNA technology has allowed to clone and express a foreign gene in a host to increase the production of recombinant proteins at a lower cost. In recent years, the applications of invertasetype enzymes have been explored in the pharmaceutical, food and even agricultural sectors due to their capacity to catalyze the hydrolysis of sucrose for the synthesis of oligosaccharides. In this research, a plasmid capable of expressing β-fructosidase (BfrA) of the marine extremophile microorganism Thermotoga was designed, proposing Escherichia coli M15 as a biofactory for the expression and production of BfrA in the fructooligosaccharide industry. Vector design considered the need for antibiotic resistance for transformed cells, proposing the use of chloramphenicol and ampicillin. As well as the inclusion of a histidine tail, which facilitates the purification of the BfrA protein synthesized by E. coli M15 by affinity chromatography with an immobilized metal (IMAC). The selected vector has a multiple cloning site to facilitate the ligation of the bfrA gene and the gfp reporter gene as an indicator of successful ligation and in vivo synthesis of BfrA protein. The proposed plasmid offers the advantage of having a lactose-controlled induction and can be expressed in an easy and fast-growing bacterium, which will represent a lower cost in the synthesis of BfrA at an industrial level, having the opportunity to make the most of its use in the production, for example, of high fructose and fructoligosaccharide sugar syrups with medicinal properties for people with diabetes. Keywords: invertase; recombinant protein; β-fructosidase; biofactory.
INTRODUCCIÓN
en el desarrollo de productos lácteos, alimentos infantiles, cereales, repostería, panadería y suplementos alimenticios [3].
La β-D-fructofuranosidasa, perteneciente al grupo de las invertasas, es una enzima que cataliza la hidrólisis de sacarosa (Figura 1), para producir una mezcla equimolar de glucosa y fructosa [1]. Las enzimas tipo invertasa han sido ampliamente utilizadas en la industria alimentaria, en la producción de etanol y
Las invertasas fueron las primeras enzimas de las que se estudió su cinética, permitiendo un avance importante para ser utilizadas en la industria [2]. A nivel industrial es común obtener invertasas de cultivos de levaduras,
actualmente han destacado su participación en la síntesis de compuestos prebióticos, fármacos y fructooligosacáridos [2]. Éstos últimos son de
pero también se encuentran presentes en otros microorganismos, plantas y animales. La actividad óptima de la mayoría de las invertasas
los más versátiles, dado que tienen aplicación
ocurre en condiciones de pH ligeramente ácido, 2
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Figura 1. Hidrólisis de sacarosa llevada a cabo por enzimas tipo invertasa recombinante en Pichia pastoris. La reacción, muestra la síntesis de fructooligasacaridos [4].
cantidad de enzima y tiempo para realizar la hidrolisis de sacarosa. Tomando en cuenta estas consideraciones su aplicación en la industria incrementaría los costos de producción. Entre las pocas invertasas que resisten altas temperaturas, se encuentra la β-fructosidasa (BfrA) aislada de la arquea hipertermófila Thermotoga maritima, cuya temperatura óptima de crecimiento es de 80 ºC [9]. Fue aislada de sedimentos marítimos localizados en Italia, siendo eventualmente de gran uso para los humanos en el área científica. Este microorganismo es capaz de soportar temperaturas extremas, por encima de los 90 ºC por lo que sus enzimas son resistentes a estas condiciones [10]. Se ha descrito que la invertasa presente en T. marítima, es capaz de mantenerse estable en rangos de temperatura desde los 30 hasta los 75 °C [11], por lo tanto, las invertasas de microorganismos extremófilos son una excelente alternativa para aumentar la producción de fructooligosacáridos a un menor costo.
entre 4.6 y 5 y una temperatura entre 35 y 50 ºC [5]. Un dato relevante en la funcionalidad de las invertasas es que cuando la hidrólisis de sacarosa se lleva a cabo a elevadas temperaturas esta reacción será más rápida, lo que conlleva a necesitar menor cantidad de enzima [1]. Sin embargo, como casi todas las enzimas, la mayoría de las invertasas, sobre todo las provenientes de levaduras, son susceptibles a factores desnaturalizantes como el calor, por ejemplo, las invertasas presentes en Saccharomyces cerevisiae presentan una actividad óptima alrededor de los 33 ºC y por encima de los 55 ºC pueden desnaturalizarse [6]. Existen otros microorganismos capaces de sintetizar enzimas tipo invertasas como Aspergillus niger, que puede crecer a una temperatura máxima entre 45-47 ºC [7] o Candida utilis, que soporta una temperatura de hasta 40.7 ºC [8], esto significa que las invertasas presentes en estos microorganismos no pueden presentar actividad fuera de estos rangos de temperatura, siendo necesaria mayor 3
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
presencia de secuencias codificantes para una
El aprovechamiento de enzimas provenientes de organismos extremófilos se puede realizar mediante la tecnología del ADN recombinante. Esta técnica ha permitido desarrollar la capacidad de clonar y expresar en un gen externo, para hacer más eficiente y accesible la producción de proteínas, favoreciendo su aplicación en la industria [12]. Los avances en ingeniería genética abren la posibilidad de producir β-fructosidasa de T. maritima en grandes cantidades utilizando un sistema de
resistencia a antibiótico, lo que permite la identificación de células transformadas y (d) un sitio de clonación múltiple que permita la correcta inserción de la secuencia del gen que se quiere expresar en el vector.
Selección de un gen reportero En esta investigación se propone el uso de un gen reportero que permita verificar de una manera rápida que la proteína de interés se está expresando en la biofábrica propuesta, para esto se buscó en la base de datos NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/), tomando en cuenta que no fuera necesario realizar una identificación molecular y que permita identificar su presencia de manera fácil y rápida sin la necesidad de una prueba de biología molecular dentro del laboratorio, siendo los genes que proporcionan luminiscencia los más ampliamente utilizados para este fin, debido a que su expresión puede verse fácilmente y su expresión puede ser relacionada directamente con la expresión in vivo de los genes de interés.
expresión procariota heterólogo, a menor costo y permitiendo su uso a nivel industrial. En esta investigación se propone el diseño de un plásmido que permita la expresión de la enzima β-fructosidasa (BfrA) de T. maritima usando una cepa de E. coli como biofábrica para su producción a mayor escala, lo que permitiría su uso en la industria de fructooligosacáridos.
METODOLOGÍA Selección del vector de clonación La selección del vector de clonación que se usó en esta investigación, se realizó en la base de datos Addgene (https://www.addgene.org). Los parámetros que se consideraron para su selección fueron: (a) la existencia de una secuencia que agregará una cola de histidina a
Construcción in silico del vector que permite la expresión de la β-fructosidasa La herramienta utilizada para llevar a cabo la construcción in silico del vector que permite la expresión de la β-fructosidasa fue el software en línea, Benchling (https://www.benchling.com). Con esta herramienta se realizó la ligación in silico del gen que codifica la proteína BfrA. Para esto fue necesario diseñar primers específicos que
la proteína recombinante, esto con la finalidad de facilitar su purificación una vez que ocurra la síntesis de la invertasa [13], (b) una región promotora inducible y regulable; la presencia de un inductor favorece y aumenta la expresión de la proteína recombinante [14, 15], (c) 4
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
permitieron la amplificación de bfrA, así como
funcionalidad.
un análisis de restricción que permite visualizar la correcta caracterización del plásmido. Finalmente, siguiendo la misma metodología se subclonó gfp como gen reportero para facilitar la identificación de los vectores recombinantes, que están expresando la proteína de interés.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN En este trabajo se propone la expresión de la invertasa β-fructosidasa (BfrA) de T. marítima. La secuencia completa del gen bfrA de T. marítima usada en esta investigación, se encuentra pública en la base de datos NCBI con número de acceso AJ001073.1.
Selección de la cepa de E. coli para expresar el vector recombinante, estrategias de
El vector de clonación seleccionado fue pQE30-hPolB, con número de ID NM_002690 Addgene (https://www.addgene.org/70761/). En la Figura 2 se muestra el mapa del vector; apreciando que cuenta con una secuencia que agrega 6 tripletes de histidinas, combinando los codones CAT y CAC en la posición 333 facilitando la purificación de la β-fructosidasa después de su expresión. El vector cuenta con un promotor T5-lac, tiene dos secuencias codificantes para resistencia a cloranfenicol y
transformación y determinación de la expresión y actividad enzimática de la βfructosidasa Se realizó una búsqueda bibliográfica en PubMed (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/) en la que se tomó en cuenta la compatibilidad del vector seleccionado, con cepas de E. coli, disponibles comercialmente. Otro aspecto importante a considerar es que el microorganismo seleccionado cuente con un tiempo corto de generación, que sea una bacteria de fácil cultivo lo que permitirá una mayor producción de la β-fructosidasa. Para la propuesta de estrategia de transformación, se consideró que el método seleccionado fuera compatible con células de E. coli, además de considerar que la estrategia seleccionada no tuviera un costo elevado para llevarse a cabo y no se requiera un equipo especial para realizar la transformación.
ampicilina, que sirven para identificar células transformadas de las no transformadas. Cuenta con un sitio de clonación múltiple flanqueado por diferentes sitios de restricción para enzimas que permiten la inserción de la secuencia codificante de la β-fructosidasa. Se eligió el vector pQE30-hPolB, debido a que cuenta con un promotor T5-lac, el cual es inducible por IPTG (isopropil-β-D-1tiogalactopiranósido), a diferencia del promotor T7, que es constitutivo [16]. El promotor T5-lac no requiere la coexpresión de la fago polimerasa y puede inducirse por lactosa. Este promotor es un híbrido entre el promotor del bacteriófago T5 el cual es constitutivo, más tres
A fin de determinar la expresión y actividad de la β-fructosidasa en la cepa elegida de E. coli, se seleccionó la técnica más utilizada que ayuda a verificar la expresión de proteínas recombinantes y que además provee pruebas de 5
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
operadores lac (lacO), los cuales hacen
menor. En el trabajo de Menzella [14] se
controlable la expresión usando el principio del operón lactosa [17]. Mediante la inducción por lactosa o un análogo, el sitio del operador se libera permitiendo que la expresión continúe. En este trabajo se propone usar lactosa como inductor ya que el IPTG es un azúcar sintética análoga de la lactosa. Se estima que para inducir la expresión de una proteína en un reactor usando IPTG, el costo por reactor se elevaría considerablemente [18], sin embargo,
obtuvieron niveles similares de producción de proteína recombinante usando lactosa o IPTG como inductor; al colocar cultivos discontinuos de cepas de E. coli con vectores de expresión que contienen el gen de la proquimosina de ternera (pccB), que codifica el componente carboxiltransferasa de una carboxilasa propionil-CoA de Streptomyces coelicolor. Otra de las desventajas del uso de IPTG en la industria son los bajos rendimientos
usando lactosa se tiene la misma eficiencia que la inducción por IPTG [19] y su costo es mucho
volumétricos, dificultades en el control del proceso y su toxicidad [20].
Figura 2. Características del (https://www.addgene.org/70761/).
vector
pQE30-hPolB
6 Artículo original
ID
70757–70761
Addgene
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
El plásmido seleccionado tiene un sitio de
obtener una cantidad significativa de proteínas
clonación múltiple, el cual permite insertar el gen de interés; contiene dos genes de resistencia a antibiótico, ampicilina (amp) y cloranfenicol (Cm), teniendo la opción de usar sólo uno, de acuerdo a las necesidades de cada laboratorio. En esta investigación se propone como alternativa usar ampicilina para el crecimiento de las células transformadas, ya que es un antibiótico que tiene un menor costo, sin embargo, cuando se usa ampicilina se deben
con un alto grado de pureza, de manera rápida y eficiente, donde la etiqueta de histidinas se puede escindir, dejando disponible una proteína sin marcar [22]. En comparación con otros métodos, donde se usa precipitación con sulfato de amonio la pureza de la proteína purificada depende de la temperatura, pH, manipulación y exposición al ambiente [23]. La técnica IMAC es de bajo costo pudiendo usarse tanto en condiciones nativas como desnaturalizantes
realizar pruebas de la concentración mínima inhibitoria que evite o disminuya la generación de falsos positivos. Es importante destacar que contar con una doble resistencia a antibiótico facilita la selección de las células transformadas, disminuyendo el riesgo de contaminación o la obtención de falsos positivos. El vector pQE30-hPolB posee una secuencia que agrega una etiqueta de hexahistidinas (6xHis) (CAT CAC CAT CAC
[24], su afinidad y especificidad relativamente altas permiten una alta eficiencia de captura. Para llevar a cabo la construcción in silico del vector recombinante, primero se linearizó el vector pQE30-hPolB con las enzimas de restricción KasI, la cual al momento de realizar su corte deja extremos cohesivos y SnaBI, que realiza un corte dejando extremos romos. Para verificar que las enzimas seleccionadas tuvieran un sitio único de corte en el vector, se realizó un análisis de restricción in silico diseñado en el software Benchling (Figura 3). Cómo se puede observar, sólo se encuentra una banda que corresponde al sitio único de corte de cada una de las enzimas seleccionadas.
CAT CAC), al gen ligado. Esta etiqueta tiene ventajas únicas sobre otras debido a su pequeño tamaño, minimizando la interferencia de la etiqueta en el plegamiento de proteínas nativas y en las interacciones proteína-proteína; además de la abundancia relativamente baja de repeticiones de histidina consecutivas que ocurren naturalmente [13]. Las etiquetas 6xHis pueden interactuar con cationes metálicos inmovilizados para proporcionar la captura de proteínas y complejos de proteínas de interés lo cual permite la purificación de la proteína recombinante mediante cromatografía de afinidad con un metal inmovilizado (IMAC). Esta metodología de purificación permite
Para la amplificación del gen bfrA que codifica a la enzima β-fructosidasa de T. maritima, se diseñaron oligonucleótidos en Benchling (Tabla 1). Se verificó que el porcentaje G-C se mantuviera entre 50 y 60% y que la diferencia en la Tm (temperature melting) entre ambos no fuera mayor a 2 ºC. A cada primer se le agregó la secuencia de reconocimiento de las enzimas con las que se linearizó el plásmido, KasI (forward) y SnaBI (reverse), con las que se 7
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
linearizó el plásmido tal como se muestra en la
secuencia del gen bfrA más los sitios de
Tabla 1, de color rojo. Posteriormente, con la herramienta “Create PCR” de Benchling, se amplificó in silico el gen de interés, obteniendo un producto de PCR de 1317 pb que contiene la
restricción. Dentro del material suplementario 1 se puede ver de manera secuencial cómo se realizó el proceso.
Figura 3. Análisis de restricción in silico del vector pQE30-hPolB, con las enzimas de restricción KasI y SnabI. Obtenido con el software Benchling.
Tabla 1. Oligonucleótidos diseñados para la amplificación del gen bfrA de T. marítima. Secuencia
Tm
Enzimas de restricción
Forward
ATGGCGCCATGTTCAAGCC
58.3 °C
KasI
Reverse
GCGCTACGTATCACAACCAT
54.9 °C
SnaBI
8 Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Para llevar a cabo la ligación in silico del gen
importante mencionar que antes de realizar el
bfrA de la β-fructosidasa al vector pQE30hPolB se utilizó la herramienta “assembly wizard” del software Benchling. Esta herramienta permite ligar in silico el producto de PCR del gen bfrA (obtenido previamente), al sitio de clonación de pQE30-hPolB flanqueado por los sitios de restricción correspondientes a las enzimas KasI y SnabI. La construcción resultante se muestra en la figura 4, observando la correcta ligación obteniendo un plásmido de
proceso de ligación in silico se comprobó que la secuencia del gen bfrA no fuera cortada por las enzimas de restricción con las que se linearizó el vector de clonación (datos no mostrados). Para comprobar que el marco de lectura abierto no se moviera, se verificó el número de pares de bases desde el sitio de inicio del promotor hasta el sitio de inicio del gen de la β-fructosidasa, obteniendo 375 pb, este número resulta ser un múltiplo de tres, con lo que se tiene mayor
5519 pb. La inserción del gen que codifica a la β-fructosidasa se realizó después de la secuencia del promotor T5- lac, con la finalidad de que la transcripción del gen bfrA se realice en presencia del inductor, en este caso lactosa que es adicionado al medio de cultivo. Es
probabilidad de la formación de codones que aseguren la síntesis correcta de la βfructosidasa.
Figura 4. Vector recombinante “pQE30-hPolB + brfA ” obtenido con el software Benchling.
9 Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
En la comprobación de vectores recombinantes,
reconocimiento de las enzimas con las que se
se suele hacer uso del método de diferenciación de colonias blancas y azules para identificar las células que han sido transformadas con el vector ligado de las que adquieren un vector vacío; para ello es necesario emplear reactivos como el IPTG y X-Gal (5-bromo-4-cloro-3indolil-β-D-galactopiranósido). Con el uso de este sistema el gen de interés debe ser insertado interrumpiendo el gen lacZ, lo que provoca que la enzima ß-galactosidasa no se transcriba y
linearizó el plásmido, SnaBI (forward) y PstI (reverse), se muestran en rojo en la tabla 2. El tamaño del amplicón obtenido fue de 734 pb. El gen de la proteína GFP se insertó después de la β-fructosidasa, debido a que al ver la expresión de la proteína GFP se puede tener una mayor certeza de que la expresión de brfA está ocurriendo. Las ventajas del uso de la proteína GFP son que proporciona una herramienta simple, rápida y sensible como indicador de la expresión de genes in vivo en células de E. coli.
traduzca; las células resultantes que no ligaron el gen de interés serán capaces de presentar una tonalidad azul indicando la presencia de la
[27]. Se ha demostrado que la proteína GFP muestra una sensibilidad equivalente a la ßgalactosidasa, sin la necesidad de preparar medios sofisticados, por ejemplo, medios que contengan X-gal [26, 27]. El vector recombinante final “pQE30-hPolB + brfA + GFP” que contiene la secuencia del gen bfrA y el gen de la proteína GFP, se muestra en la
enzima -galactosidosa, mientras que, aquellas que ligaron el gen de interés, mostrarán un color blanco [25]. En este trabajo se propone como alternativa la inserción de la secuencia genética que codifica a la proteína GFP, cómo gen reportero, con el propósito de que el vector diseñado facilite la identificación de clonas que
figura 5. Es importante mencionar que el vector final tiene un menor tamaño (5472 pb) debido a que el sitio de corte de SnaBI y PstI no son cercanos, por lo tanto, los pares de bases existentes entre ambos sitios fueron removidos, verificando que la secuencia escindida no afecte el funcionamiento del vector ya que los pares de bases eliminados no codifican ningún gen, por lo tanto, su ausencia no afectaría el funcionamiento del vector. La secuencia
contengan el vector ligado y que probablemente represente un menor costo en la etapa de selección. Para realizar la inserción del gen gfp, nuevamente se linearizó el vector pQE30hPolB + brfA con las enzimas SnaBI y PstI, siguiendo la metodología descrita anteriormente. Los oligonucleótidos que se diseñaron para obtener el producto de PCR del gen gfp se muestran en la tabla 2, de igual manera se verificó el porcentaje de G-C y la Tm, a cada primer se le agregó la secuencia de
completa se encuentra en material suplementario 2 resaltando las secuencias que fueron insertadas.
10 Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Tabla 2. Oligonucleótidos diseñados para la amplificación del gen gfp Secuencia
Tm
Enzimas de restricción
Forward
GCGCTACGTAATGTCGAAGG
55.0°C
SnaBI
Reverse
GCCTGCAGCTACTTGTACAG
55.11°C
PstI
Figura 5. Vector recombinante “pQE30-hPolB + brfA + GFP”. Obtenido con el software Benchling En el vector diseñado, la expresión de la proteína GFP depende de la correcta transcripción y traducción del gen gfp. Por ello se insertó después del gen bfrA pero antes de la
que comúnmente se trabaja en los laboratorios, con el uso de IPTG-X-Gal para observar colonias blancas y azules. Con esta propuesta se pretende proponer una alternativa que pueda
secuencia terminadora. En caso de que la ARN polimerasa utilizada no logre transcribir todo el gen, es decir, que la transcripción se vea interrumpida, la proteína no podrá expresarse, perdiendo el objetivo de su utilización. Usar una proteína fluorescente es una alternativa a lo
disminuir el costo de la técnica para los laboratorios y permita la producción a mayor escala de la proteína recombinante usando como inductor un reactivo menos costoso como la lactosa. El uso de GFP en cultivos líquidos usando promotores inducibles ha sido probado 11
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
con éxito, en plásmidos que contienen el
(BfrA y GFP). Para esto, se realizó un
promotor araBAD. Se ha observado mediante microscopía, que, en células cultivadas en diferentes concentraciones de arabinosa, existe la presencia de mezclas de células oscuras y fluorescentes brillantes, lo que sugiere que los niveles de arabinosa pueden determinar el nivel de expresión del gen de interés [28]. Tomando en consideración la evidencia sobre el uso de gfp como reportero, en esta investigación se propone como una alternativa que permita de
alineamiento de las secuencias de aminoácidos de ambas proteínas en el software Clustal Omega (https://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalo/), comparando las secuencias públicas disponibles en la base de datos NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov), con las secuencias que se ligaron en el vector. En la figura 6, se puede observar la secuencia correspondiente a la proteína BfrA y la secuencia codificante de la proteína GFP que se
manera rápida y económica verificar la expresión de bfrA y que, además, su expresión puede usarse para conocer la concentración del inductor lactosa que sería más adecuada para obtener el máximo rendimiento de la proteína BfrA en las células donde será clonado el vector pQE30-hPolB+brfA+GFP.
usaron en este trabajo. Con este alineamiento se observó que existe un cien por ciento de identidad con las secuencias públicas disponibles en la base de datos NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov). Estos análisis permiten tener mayor confiabilidad de que el vector propuesto en esta investigación podrá tener una mayor probabilidad de éxito en ensayos in vitro.
Una vez realizada la construcción in silico del vector pQE30-hPolB+brfA+GFP, se comprobó que cada una de las secuencias ligadas en el vector codificaran para las proteínas deseadas
Figura 6. Alineamientos realizados en Clustal Omega. A) proteína GFP y B) proteína BfrA. Ambas imágenes muestran la secuencia teórica y la expresada en el vector pQE30-hPolB + brfA + GFP
12 Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Las cepas de E. coli son una alternativa que
E. coli cepa BL21(DE3), la cual ha sido
permiten una rápida y más económica producción de proteínas recombinantes. Es uno de los microorganismos más ampliamente usados en los laboratorios de investigación y uno de los más importantes a escala industrial, debido al vasto conocimiento que se tiene de su fisiología y genética, lo cual facilita trabajos de clonación y cultivo [29, 30, 31]. Su alta velocidad de crecimiento y rendimiento celular en medios de cultivo poco costosos, aunado a la capacidad de expresar elevados niveles de
diseñada y propuesta para clonar vectores pET y pRSET el vector aquí propuesto puede tener una expresión deficiente en esta cepa, debido a que codifica la RNA polimerasa que reconoce al promotor T7 proveniente del fago T7 [35]. Con esta propuesta se pretende presentar una biofábrica que pueda tener mayor probabilidad de éxito para su uso en laboratorios de investigación o para la producción a escala de la invertasa propuesta. Tal y como se muestra en la tabla 3, donde E. coli ya ha sido probada como una biofábrica de la β-fructosidasa, obteniendo mejores resultados de rendimiento respecto a la expresión en L. lactis, además tiene un menor tiempo de generación si se compara con P. pastoris que requiere 4 días para realizar la fermentación de la sacarosa. Estos resultados favorecen su aplicación a nivel laboratorio que podrían ser escalables a la producción industrial.
proteínas heterólogas (hasta 30% del contenido proteico total), hacen de esta enterobacteria una auténtica biofábrica [32]. En esta investigación se realizó una búsqueda bibliográfica para proponer una cepa de E. coli que pueda funcionar como biofábrica de la enzima β-fructosidasa. La cepa E. coli M15 (QIAexpress, QIAGEN) fue propuesta para clonar el vector recombinante “pQE30-hPolB + bfrA + GFP”. Esta cepa de E. coli puede permitir una adecuada expresión del vector debido a que sintetiza la polimerasa del fago T5 que reconoce la secuencia del promotor T5 el cual se encuentra dentro del vector propuesto. Con la expresión del vector dentro de esta cepa se asegura un mayor éxito para la transcripción y síntesis de BfrA recombinante. A pesar de que existen otras cepas de E. coli, una de las ventajas de la cepa M15, es que permite la expresión de vectores pQE [33]. Esta cepa expresa constitutivamente la proteína represora LacI codificada por el gen lacI, la cual junto con el operador lac regulan la expresión de la proteína recombinante [34]. Si se compara con
Es importante considerar que no todas las cepas de una especie bacteriana ocupan las mismas secuencias de codones para sintetizar un determinado aminoácido. Por esta razón, se realizó un análisis del uso preferencial de codones para E. coli que permita estimar la probabilidad de éxito de la síntesis de la βfructosidasa. Usando la herramienta CAIcal SERVER (http://genomes.urv.es/CAIcal/) se determinó el índice CAI (índice de adaptación de codones) el cuál es un indicador de la eficiencia de la traducción de genes que se expresan de manera heteróloga ayudando a obtener la máxima producción de proteínas [36, 37]. Al realizar el cálculo del índice CAI de la 13
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Tabla 3. Expresión de β-fructosidasa recombinante obtenida de T. maritima en diferentes microorganismos. Organismo
Escherichia coli
Lactococcus lactis
Pichia pastoris
E. coli M15
Vector
Promotor
pUN121
Tac (PTac): combinación de los promotores del operon lactosa y triptófano Inductor: isopropil βthiogalactosido (1mM)
pNZ8148
pGAPbfr A (1×)zeo pGAPbfr A (2×)his
pQE30hPolB + bfrA + GFP
nisA: antimicrobiano producido por L.lactis Inductor: Nisina
GAP: de Gliceraldehido-3fosfato deshidrogenasa No requiere inductor
T5 Inductor: lactosa
Resistencia
Ventajas
Desventajas
Referencia
Ampicilina y tetracilina
Demuestra actividad de invertasa e insulinasa sin perder termoestabilidad Rendimiento obtenido 14.1 mg/L, con una actividad enzimática de 603 U/mg.
La síntesis de BfrA requiere de un inductor de alto costo
[38, 39]
Cloranfenicol
La invertasa expresada en L. lactis tiene mayor grado de pureza y mayor actividad enzimática respecto a la invertasa expresada en E. coli. Rendimiento obtenido 6.3 mg/L
La síntesis de BfrA requiere nisina, antimicrobiano sintetizado por L. lactis El vector está diseñado para la expresión de genes en L. lactis Tasa de crecimiento de L. lactis es más lenta en comparación con E. coli
[40]
Zeocina y ampicilina
No provoca toxicidad celular, es altamente termoestable, innova con el uso de una levadura como huésped y demuestra facilidad de clonación Rendimiento obtenido 136 U/ml en sobrenadante de cultivo y 264 U/g de biomasa
El tiempo total de fermentación es de 4 días, tasa de generación más lenta, respecto a E. coli
[41]
Ampicilina Cloranfenicol
Inductor de bajo costo, presencia de un gen reportero, como indicador de la expresión de genes in vivo. Células de E. coli tienen un rápido crecimiento Etiqueta 6xHis que facilita la purificación de la proteína BfrA
El vector no ha sido probado de manera experimental
Este trabajo
secuencia del gen bfrA usando como hospedero a E. coli se obtuvo un valor de 0.764. Los valores del índice CAI oscilan entre 0.0 y 1.0, en donde los valores más cercanos a 1 indican que hay un uso relativo de codones sinónimos por parte del organismo receptor [36]. Con el resultado obtenido se puede estimar que existe una mayor probabilidad de que la síntesis de la β-fructosidasa sea exitosa usando E. coli como
biofábrica. Es relevante mencionar que la proteína BfrA ya ha sido clonada en el vector pJFTINV1 y se ha expresado en células de E. coli (Tabla 3), obteniendo una enzima con actividad invertasa termoestable [38]. Esta investigación fue el trabajo pionero en clonar la β- fructosidasa de T. marítima en un fondo genético distinto. En otra investigación usando el vector pNZ8148 se obtuvo con éxito la 14
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
expresión de BfrA de T. maritima en células de
Tiene un gen reportero que permitirá verificar
Lactococcus lactis, proponiendo a esta especie como un huésped adecuado en la producción de invertasa para uso en la industria de alimentos y aplicaciones biotecnológicas [39]. En el caso de estudios sobre células eucariotas, se demostró la expresión de la β- fructosidasa de T. maritima en el vector pGAPbfrA(2×)his en Picchia pastoris, con un proceso de fermentación de bajo costo usando azúcar de caña como fuente carbono; sin embargo se debe
de manera rápida y a bajo costo la síntesis in vivo de la proteína BfrA, además la expresión de GFP puede usarse para determinar la concentración de lactosa más adecuada para obtener el máximo rendimiento de BfrA. Posee una etiqueta de histidinas que facilita la purificación de la proteína usando la técnica IMAC, que cuenta con una elevada afinidad y especificidad que permiten una mayor eficiencia de captura de la proteína de interés.
resaltar que para este trabajo se usó un codón optimizado que permitiera la correcta expresión de bfrA [40]. En la tabla 3 se resumen las principales características de las investigaciones mencionadas en donde se ha clonado con éxito la proteína BfrA de T. marítima, resaltando las ventajas y desventajas que cada uno de los estudios, incluyendo las características del vector diseñado en esta investigación. Los resultados obtenidos por
Este vector puede ser clonado en células de E. coli las cuales poseen un corto tiempo de generación, en comparación con células de L. lactis y P. pastoris. Es importante considerar que mientras más rápido crezca un microorganismo, se obtendrá mayor rendimiento de la proteína recombinante en un menor tiempo. El rendimiento obtenido en L. lactis fue de 6.3 mg/L respecto a los 14.1 mg/L obtenidos en E. coli, en el caso de P. pastoris se
otros grupos de investigación demuestran que BfrA puede ser sintetizada en un organismo ajeno, lo que aumenta las probabilidades de éxito del vector propuesto en este trabajo.
obtuvo una actividad enzimática de 136 U/mL en sobrenadante de cultivo y 264 U/g de biomasa, sin embargo, el tiempo para obtener este resultado fue de 4 días lo que indudablemente incrementará los costos de producción ya que los requerimientos nutricionales para hacer crecer al microorganismo serán mucho mayores respecto a expresar la invertasa (BfrA) recombinante en E. coli.
Tomando en consideración la información presentada en la tabla 3, en esta investigación se propone que el vector pQE30-hPolB + bfrA + GFP tiene ciertas ventajas respecto a las propuestas ya realizadas por otros grupos de investigación, el vector fue diseñado para usar lactosa como inductor, la cual como se mencionó anteriormente es un disacárido de bajo costo con resultados similares a la inducción por IPTG lo que disminuye de manera sustancial los costos de producción.
Respecto a la obtención de invertasas de otros microorganismos, se ha realizado su síntesis con éxito en hospederos como P. pastoris expresando invertasa de Aspergillus niger [42] y E. coli expresando la invertasa de Zymomonas 15
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
mobilis [43]. Estos trabajos han mostrado
competentes, es posible perder cantidades
resultados alentadores para su uso en la producción de jarabes de fructosa y fructooligosacáridos (FOS) (Tabla 4). Los FOS son ingredientes prometedores para alimentos funcionales ya que actúan como prebióticos y ejercen un efecto benéfico en la salud humana, participando en la prevención de enfermedades cardiovasculares, cáncer de colon y osteoporosis [44].
sumamente valiosas de la muestra en caso de que entren en contacto con materiales ricos en sal o en sodio, además de tener una producción altamente costosa en comparación con las células químico competentes.
El éxito en la síntesis de proteínas recombinantes, depende en gran medida de la
Un aspecto importante que se debe considerar en la producción de proteínas recombinantes, es comprobar su funcionalidad. En esta investigación se propone el uso del DNS (ácido 3,5-dinitrosalicílico), para comprobar que la βfructosidasa sintetizada en células
correcta transformación de las células que se encargarán de producirla. En este trabajo se propone realizar este proceso mediante la generación de células quimio-competentes de E. coli M15 usando Ca2Cl y choque térmico. Esta metodología facilita la adsorción del ADN sobre la superficie celular y el choque térmico permite la entrada del ADN adsorbido al
transformadas de E. coli M15 tiene actividad enzimática [48]. Este método colorimétrico, permite determinar la concentración de azúcares reductores presentes en una muestra. Mediante el análisis cuantitativo de los productos obtenidos de la reacción estequiométrica REDOX, que ocurre entre el DNS y el azúcar reductor (Figura 7). Es decir,
citoplasma de la célula [45]. Otro método de transformación bacteriana ampliamente usado en los laboratorios es la electroporación, sin embargo, requiere un equipo especial lo que eleva el costo, además, existen factores que pueden determinar su eficiencia como: la duración del pulso eléctrico, temperatura y concentración haciéndolo un proceso más complejo de realizar [46].
el ácido 3,5 dinitrosalicílico oxida los azúcares y también provoca su propia reducción endotérmica cambiando a ácido 3-amino-5nitrosalicílico. El DNS presenta un color amarillo mientras que el producto de la reacción provoca un viraje entre café y rojo. Para completar el protocolo del método, se requiere realizar una curva de calibración y posteriormente analizar la muestra de interés. Dicho análisis involucra realizar una lectura de
La generación de células competentes usando compuestos químicos, tiene un menor costo y no requiere un equipo especial para poder realizarse. Existe evidencia en donde se ha comprobado que células electro competentes tienen índices de fallo consecutivos [47]. Dada la sensibilidad que presentan las células electro
absorbancia en el espectrofotómetro en la zona de 540-570 nm de absorbancia y la elaboración de los cálculos para determinar la concentración de ácido 3-amino-5-nitrosalicílico. Esta concentración es relativamente proporcional a la concentración de azúcares reductores [49]. 16
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Tabla 4. Ejemplos de proteínas recombinantes clonadas con éxito y su aplicación o posible aplicación en la industria. Vector de expresión
pUC57
pET30Ek/L IC
pHIL-D2
pMTTEVA m/pSRAFP
pET14bBLAphaC
pET-hGH1
Proteína clonada Invertasa de Aspergillus niger
Invertasa de Zymomonas mobilis
Importancia
Enzimas que hidrolizan el enlace o-glicosídico de la sacarosa para producir glucosa y fructosa.
Lacasa de Trametes versicolor (lcc1)
Fenol oxidasas que contienen cobre, su propiedad de oxidar sustratos complejos orgánicos e inorgánicos le confieren un potencial importante en procesos de biorremediación.
Proteína anticongelante (AFP) tipo II de Hemitripterus americanus
Capacidad de disminuir la temperatura de, congelación sin afectar la temperatura de fusión (Tm), pueden modificar la morfología de los cristales de hielo, inhibir el crecimiento de cristales de hielo (recristalización), mejorar la integridad celular y reducir el crecimiento microbiano
Expresión heterologa
Uso y aplicaciones
Pichia pastoris obteniendo una producción de inversasa extracelular y periplásmica de 1018 U/ L de medio de cultivo, a pH 5 y 60ºC de temperatura.
Industria alimentaria para producción de jarabes de fructosa, producción de oligosacáridos como ingredientes para alimentos funcionales actuando como prebióticos, participando en la prevención de enfermedades cardiovasculares, cáncer de colon y osteoporosis
E.coli BL21(DE3) usando como inductor IPTG. Se obtuvo un rendimiento de 2.7 g/L de invertasa extracelular
Referencias
[42]
[43]
Deslignificación y bioblanqueamiento de pulpas o fibras, importantes para la industria del papel y textil. Alternativa para el tratamiento de aguas residuales.
[55]
Drosophila S2 obteniendo un rendimiento de 95 mg/L de AFP tipo II completamente activa
Industria de alimentos que involucran almacenamiento en congelación, siendo alternativa como conservantes, para alimentos congelados y refrigerados
[59]
Degradación de almidón en la industria alimentaria, fabricación de jarabes de fructosa y glucosa; mejorar la harina en la industria de la panificación; producción de almidones modificados para la industria papelera, eliminar almidón en la fabricación de textiles, aditivo de detergentes para lavadoras.
[60]
Administración de hormona de crecimiento humana recombinante (rhGH) producida por procariotas, como tratamiento de rutina para niños y adultos con deficiencia en su producción
[61]
Pichia pastoris. obteniendo una actividad enzimática de 11.5 U/mL de medio.
𝛼-Amilasa temoestable de Bacillus licheniformis
Cataliza la hidrólisis de los enlaces glucosídicos α-1,4 de polisacáridos como almidón y glucógeno
E. coli BL21(DE3) mostrando una 𝛼-Amilasa con integridad estructural y altamente activa y estable a 85°C y pH 8 Se obtuvo una actividad máxima de 313.2 U/L con una concentración de 5mg/ml de almidón
Hormona de crecimiento humano (hGH) cDNA
Proteohormona secretada por la glándula pituitaria. Actúa por su unión al receptor hGH, induciendo la producción de (IGF-I), promueve el crecimiento longitudinal en niños y adolescentes, en adultos cumple funciones metabólicas importantes
E. coli BL21 (DE3), obteniendo un rendimiento de entre 269.94mg/L de medio y 294.18mg/L de hormona hGH
17 Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Figura 7. Reacción de oxidación de azúcares reductores, método DNS [50] PAGE lleva un control de las proteínas de
El hecho de que se detecten azúcares reductores, indica que BfrA está hidrolizando la
interés, teniendo como referencia una cantidad conocida de la misma en mg mL-1, lo que permite obtener un resultado numérico al final del análisis [54].
sacarosa. Con el método DNS, también se pueden determinar los niveles equivalentes de glucosa formados en el medio de reacción de la invertasa y, a partir de ellos, la actividad enzimática. Una de sus principales ventajas de la metodología de DNS sobre otros procedimientos, es su alta sensibilidad y productividad al ser un método
La importancia de la producción de proteínas recombinantes radica en ser una alternativa rápida, económica y eficaz para obtener proteínas puras y biológicamente activas para utilizarlas en investigación, medicina o uso
espectrofotométrico [51, 52].
industrial. Uno de los aspectos importantes para el desarrollo de estas es la selección del sistema de expresión apropiado y características del hospedero que permitan una adecuada producción para su futura aplicación. En el mundo existen diversos grupos de investigación que se han centrado en mejorar y desarrollar vectores y sistemas de expresión que permitan explotar al máximo la producción de proteínas recombinantes. La aplicación de las proteínas recombinantes puede ser diversa (Tabla 4), por ejemplo, las lacasas recombinantes obtenidas de Trametes versicolor [55] pueden tener una aplicación para el bioblanquamiento de pulpas o fibras que se usan en la producción de papel o la industria textil [56] y el tratamiento de aguas
Para determinar la cantidad de β-fructosidasa que las células de E. coli M15 están sintetizando se puede usar la metodología SDSPAGE, la cual emplea geles de poliacrilamida y un detergente aniónico (dodecilsulfato sódico). Esta metodología es de las más usadas para determinar la presencia de una proteína específica ya que provee gran resolución, un amplio rango de temperatura, pH y fuerza iónica [53]. Con esta técnica, SDS-PAGE, las proteínas se desnaturalizan completamente y posteriormente se separan debido a sus diferentes pesos moleculares, entre menor peso, más rápidamente migrarán dentro del gel de acrilamida. Apoyada por densitometría, SDS18
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
residuales [57]. En el caso de aplicaciones en la
calidad esperada. Tomando en consideración
industria de alimentos se pueden encontrar proteínas recombinantes como AFP (antifreeze protein), la cual, en animales, como insectos y peces, confiere resistencia a la congelación a través de una disminución del punto de congelación de los fluidos extracelulares (histéresis térmica, TH) [58]. La expresión recombinante de proteínas AFP en células de Drosophila S2 abre la posibilidad de su aplicación como conservante para alimentos
estos aspectos esta investigación se centró en el diseño de un vector que pueda expresar una invertasa de un organismo extremófilo, usando un inductor de bajo costo, con una etiqueta de histidinas que facilite su purificación y que su expresión pueda llevarse a cabo en un hospedero de fácil cultivo como E. coli. El vector pQE30-hPolB+brfA+GFP ofrece una alternativa para su explotación en la industria, donde se puede aprovechar su producción a
que requieren refrigeración y congelación [59]. El caso de las α-Amilasas de Bacillus licheniformis que catalizan la hidrólisis de los enlaces glucosídicos α-1,4 de polisacáridos como almidón y glucógeno, ofrecen una alternativa para la degradación de almidón en la industria alimentaria, fabricación de jarabes de fructosa y glucosa. Además, pueden aprovecharse en producción de almidones modificados en la producción de papel, para
gran escala. Resaltando que el diseño de un vector adecuado es un paso imprescindible que a futuro permita el escalado del cultivo a grandes volúmenes.
CONCLUSIÓN Los avances en el desarrollo de diversas herramientas en línea como el software Benchilng permiten el diseño in silico de vectores que pueden tener una aplicación biotecnológica, este tipo de herramientas brindan un apoyo, dado que proveen un punto de referencia confiable, son buenas opciones para agilizar el proceso de experimentación y de esta forma ahorrar recursos, por lo que el uso de softwares son un soporte para el trabajo del laboratorio. De acuerdo a los análisis a detalle que se realizaron para el diseño del plásmido propuesto y la evidencia que existe en el éxito
eliminar almidón en la fabricación de textiles y cómo aditivo en detergentes para lavadoras [60]. A pesar del desarrollo de diversos sistemas de expresión y el avance en las técnicas de expresión y purificación de proteínas recombinantes, en repetidas ocasiones resulta importante la aplicación de estrategias de optimización de la expresión recombinante, con el objetivo de garantizar un adecuado rendimiento y estabilidad de las propiedades biológicas de la proteína que se va expresar. El uso de cepas hospederas adecuadas y el diseño óptimo de los vectores de expresión son parte fundamental para alcanzar el rendimiento y
de la expresión de la β-fructosidasa recombinante, el vector pQE30-hPolB+brfA+ GFP diseñado en este trabajo cuenta con distintas características que lo hacen un buen candidato para la producción de la proteína 19
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
BfrA de T. maritima en células de E. coli M15,
CONFLICTO DE INTERESES Los autores declaran no tener conflictos de intereses.
esperando una producción eficiente y de bajo costo. Dentro de las principales características del vector destacan la presencia del promotor T5 lac inducible por lactosa, el etiquetado de seis histidinas que faciliten la purificación de la proteína BfrA, la expresión de un gen reportero como indicador de la expresión de genes in vivo en células de E. coli y la presencia de genes de resistencia que ayudan a la identificación de las clonas positivas. Para corroborar la
AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a la empresa ZERO WASTE las facilidades y asesoría proporcionada para la realización de esta investigación. REFERENCIAS
funcionalidad de la β-fructosidasa clonada se propone el método colorimétrico DNS que permite determinar la concentración de azúcares reductores oxidados. Es importante destacar que el vector pQE30hPolB+brfA+GFP propuesto en este trabajo debe ser probado en condiciones de laboratorio realizando las digestiones, ligaciones y clonación necesaria, para asegurar el éxito del diseño propuesto. Lograr la síntesis de la β-
[1]. Zamora-Leitón MM., Molina-Cordoba M., Chacón-Valle G. Evaluación del efecto de la temperatura, concentración y flujo volumétrico en la hidrólisis de sacarosa mediante una invertasa inmovilizada en un reactor esférico. Ingeniería 2010; 21(1): 61-74. [2]. Sainz-Polo MA., Ramírez-Escudero M., Lafraya A., Marín-Navarro J., Polaina J, SanzAparicio J. Three-dimensional Structure of Saccharomyces Invertase. Journal of Biological Chemistry 2013; 288 (4): 9755-9766.
fructosidasa en E. coli M15 puede ser una alternativa para sintetizar a gran escala esta enzima y tener un uso en la industria alimentaria y farmacéutica; siendo algunas de sus aplicaciones más relevantes, la producción de alimentos infantiles, alimentos animales, panadería, probióticos y prebióticos en fármacos. Además, se ha demostrado que la aplicación de fructooligosacáridos en dichas industrias, representa un beneficio al tracto intestinal de los consumidores por lo que el fomento de su desarrollo y aplicación equivale a apostar por mejor calidad de alimentos y fármacos en el futuro.
[3]. Escudero-Álvarez E., González-Sánchez P. La fibra dietética. Nutrición Hospitalaria 2006; 21(2): 61-72. [4]. Rodríguez-Rico I., Sobrino-Legón A., Hernández L. Escalado de la reacción de biosíntesis de fructooligosacáridos, a partir de sacarosa, en biorreactores tipo tanque agitado. Tecnología Química 2016; 31(2): 19-25. [5]. Ferreira-Vega M., Farias-Rossler A., Peraça-Toralles R., Augusto-Ruiz W., ValmorRombaldi C. Extracción optimizada y purificación parcial de invertasa aislada de 20
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Saccharomyces cerevisiae en puré de durazno.
[12]. Gnoth S., Jenzsch M., Simutis R. Lübbert A. Control of cultivation processes for recombinant protein production: a review. Bioprocess and Biosystems Engineering 2008; 31(1): 21–39.
Revista Brasileira de Fruticultura 2018; 40(2): 2-7. [6]. Schülke N., Schmid FX., The stability of yeast invertase is not significantly influenced by glycosylation. Journal of Biological Chemistry 1988; 263(18): 8827-8831. [7]. Palacios-Cabrera H., Taniwaki MH., Hashimoto JM., Menezes HC. Growth of Aspergillus ochraceus, A. carbonarius and A.
[13]. Puckett MC. Hexahistidine (6xHis) Fusion-Based Assays for Protein-Protein Interactions. In Meyerkord C, Fu H, Eds. Methods in Molecular Biology; 2015; 1278: 365-370.
niger on culture media at different water activities and temperatures. Brazilian Journal of
[14]. Menzella HG., Ceccarelli EA., Gramajo HC. Novel Escherichia coli strain allows
Microbiology 2005; 36(1): 24–28.
efficient recombinant protein production using lactose as inducer. Biotechnology Bioengineering 2003; 82(7): 809-817.
[8]. Madeira‐Lopes A. The influence of temperature on the relations between thermal death, growth and yield in Candida utilis. Journal of Basic Microbiology 1985; 25(1): 3942.
[15]. Chhetri G., Kalita P., Tripathi T. An efficient protocol to enhance recombinant protein expression using ethanol in Escherichia coli. MethodsX 2015; 2: 385-391.
[9]. Griffiths JS., Wymer NJ., Njolito E., Niranjanakumari S., Fierke CA., Toone EJ.
[16]. Elroy-Stein O., Moss B. Cytoplasmic expression system based on constitutive synthesis of bacteriophage T7 RNA polymerase in mammalian cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 1990; 87(17): 6743-7.
Cloning, isolation and characterization of the Thermotoga maritima KDPG aldolase. Bioorganic & Medicinal Chemistry 2002; 10(3): 545–550. [10]. Wang Z., Tong W., Wang Q., Bai X., Chen Z., Zhao J. et al. The Temperature Dependent Proteomic Analysis of Thermotoga maritima. PLoS ONE 2012; 7(10): 1-9.
[17]. Ivanov I., Rommens J., Sarafova A. Maximova V., Usheva A., Bardarov S. et al. Chemical synthesis and characteristics of a hybrid phage T5-lac promoter. Microbiologica 1990; 13(2): 85-90.
[11]. Huber R., Langworthy TA., König H., Thomm M., Woese CR., Sleytr UB., et al. Thermotoga maritima sp. nov. represents a new genus of unique extremely thermophilic eubacteria growing up to 90 °C. Archives of Microbiology 1986; 144: 324–333.
[18]. Culture Biosciences. Bioreactor Lab Cost Calculator. Go.Culturebiosciences.Com. Avaliable at: https://go.culturebiosciences.com/costcalculator .(Accessed on: september 20, 2021).
21 Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
[19]. Neubauer P., Hofmann K., Holst O., Mattiasson B., Kruschke P. Maximizing the expression of a recombinant gene in Escherichia coli by manipulation of induction time using lactose as inducer. Applied Microbiology and Biotechnology 1992; 36: 739-744.
relative promoter activity in Escherichia coli.
[20]. Donovan RS., Robinson CW., Glick BR. Review: optimizing inducer and culture conditions for expression of foreign proteins under the control of the lac promoter. Journal of Industrial Microbiology 1996; 16: 145–154.
[28]. Siegele DA., Hu JC. Gene expression from plasmids containing the araBAD promoter at subsaturating inducer concentrations
[21]. Gombert AK., Kilikian BV. Recombinant gene expression in Escherichia coli cultivation using lactose as inducer. Journal of Biotechnology 1998; 60: 47–54.
[29]. Peti W., Page R. Strategies to maximize heterologous protein expression in Escherichia coli with minimal cost. Protein Expression and Purification 51: 1-10.
[22]. Bornhorst JA., Falke JJ. Purification of proteins using polyhistidine affinity tags. Methods in Enzymology 2000; 326: 245–254.
[30]. Rosano GL., Ceccarelli EA. Recombinant protein expression in Escherichia coli: advances and challenges. Frontiers in Microbiology 2014; 5: 172.
Biotechniques 2000; 28(1): 82-84, 86, 88-89. [27]. Zhang G., Gurtu V., Kain SR. An enhanced green fluorescent protein allows sensitive detection of gene transfer in mammalian cells. Biochem Biophys Res Commun. 1996; 23;227(3):707-11
represents mixed populations. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997; 94 (15): 8168-8172.
[23]. Goretti M., Purwanto M. The role and efficiency of ammonium sulphate precipitation in purification process of papain crude extract. Procedia Chemistry 2016; 18: 127-131.
[31]. Jia B., Jeon CO. High-throughput recombinant protein expression in Escherichia coli: current status and future perspectives. Open Biology 2016; 6(8): 160-196.
[24]. Hochuli E., Bannwarth W., Döbeli, H., Gentz R., Stüber D. Genetic approach to facilitate purification of recombinant proteins with a novel metal chelate adsorbent. Bio/Technology 1998; 6: 1321–1325.
[32]. González A., Fillat MF. Aspectos metodológicos de la expresión de proteínas recombinantes en Escherichia coli. Revista de Educación 14 Bioquímica (REB) 2018; 37(1): 14-27.
[25]. Zhou MY., Gomez-Sanchez CE. Universal TA Cloning. Current Issues in Molecular Biology 2000; 2(1): 1-7.
[33]. Agüero JA., Hotzel H., Aguilar L., Lima C., Sachse K., Martínez S. Expresión in vitro en Escherichia coli, de un fragmento del gen vlha.5.02 de la principal familia de hemaglutininas de Mycoplasma gallisepticum.
[26]. Lissemore JL., Jankowski JT., Thomas CB., Mascotti DP., deHaseth PL. Green fluorescent protein as a quantitative reporter of 22
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Revista de Salud Animal 2011; 33(1): 32-37.
Mazola Y., González E., Pérez ER., et al.
[34]. Villarejo MR., Zabin I. Beta-galactosidase from termination and deletion mutant strains. Journal of Bacteriology 1974; 120(1): 466-74.
Constitutive high-level expression of a codonoptimized β-fructosidase gene from the hyperthermophile Thermotoga maritima in Pichia pastoris. Applied Microbiology and Biotechnology 2013; 97(3): 1201-1212.
[35]. Huber R., Roth S., Rahmen N., Büchs J. Utilizing high-throughput experimentation to enhance specific productivity of an E.coli T7 expression system by phosphate limitation. BMC Biotechnol 2011; 11: 22.
[42]. Veana F., Fuentes-Garibay JA., Aguilar CN., Rodríguez-Herrera R., Guerrero-Olazarán M., Viader-Salvadó JM. Gene encoding a novel invertase from a xerophilic Aspergillus niger strain and production of the enzyme in Pichia pastoris. Enzyme and Microbial Technology
[36]. Puigbò P., Bravo IG., Garcia-Vallve S. CAIcal: a combined set of tools to assess codon usage adaptation. Biology Direct 2008; 3:38.
2014; 63: 28-33.
[37]. Khandia R., Singhal S., Kumar U., Ansari A., Tiwari R., Dhama K., et al. Analysis of Nipah Virus Codon Usage and Adaptation to Hosts. Frontiers in Microbiology 2019; 10: 886.
[43]. Vásquez-Bahena JM., Vega-Estrada J., Santiago-Hernández JA., Ortega-López, J., Flores-Cotera, LB., Montes-Horcasitas, MC., et al. Expression and improved production of the soluble extracellular invertase from Zymomonas mobilis in Escherichia coli. Enzyme and Microbial Technology 2006; 40(1), 61-66.
[38]. Liebl W., Brem D., Gotschlich A. Analysis of the gene for beta-fructosidase (invertase, inulinase) of the hyperthermophilic bacterium Thermotoga maritima, and characterisation of the enzyme expressed in Escherichia coli. Applied Microbiology and Biotechnology 1998; 50(1): 55-64.
[44]. Linde D., Macias I., Fernandez-Arrojo L., Plou FJ., Jimenez A., Fernandez-Lobato M. Molecular and biochemical characterization of a beta-fructofuranosidase from Xanthophyllomyces dendrorhous. Applied and Environmental Microbiology 2009; 75: 1065– 1073.
[39]. Pek HB., Klement M., Ang KS., Chung BK., Ow DS., Lee DY. Exploring codon context bias for synthetic gene design of a thermostable invertase in Escherichia coli. Enz Microb Technol 2015; 75(76):57–63.
[45]. Serrano-Rivero Y., Hernández-García A., Fando-Calzada R. Comparación de dos métodos para la preparación de células competentes en Escherichia coli. Revista CENIC Ciencias Biológicas 2012; 44: 2.
[40]. Pek HB., Lim PY., Liu C., Lee DY., Bi X., Wong FT., et al. Cytoplasmic expression of a thermostable invertase from Thermotoga maritima in Lactococcus lactis. Biotechnology Letters 2017; 39(5): 759-765.
[46]. Taketo A. DNA Escherichia coli by
[41]. Menéndez C., Martínez D., Trujillo LE., 23
Artículo original
transfection of electroporation.
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene
Protocols 2006; 1:16–22.
Structure and Expression 1988; 949(3): 318324.
[54]. Hames BD. Gel Electrophoresis of Proteins: A Practical Approach. 3rd ed. Oxford University Press, Oxford, New York 1998.
[47]. Han B., Sivaramakrishnan P., Lin CCJ., Neve IA., He J., Tay L. et al. Microbial Genetic Composition Tunes Host Longevity. Cell 2017; 169(7): 1249–1262.
[55]. Hong F., Meinander NQ., Jönsson LJ. Fermentation strategies for improved heterologous expression of laccase in Pichia pastoris. Biotechnology and Bioengineering 2002; 79: 438-449.
[48]. Ávila-Núñez R., Rivas-Pérez B., Hernández-Motzezak R., Chirinos M. Contenido de azúcares totales, reductores y no
[56]. Abadulla E., Tzanov T., Costa S., Robra KH., Cavaco-Paulo A., Gubitz GM. Decolorization and detoxification of textile dyes with a laccase from Trametes hirsuta. Applied and Environmental Microbiology 2000; 66: 3357-3362.
reductores en Agave cocui Trelease. Multiciencias 2012; 12(2): 129-135. [49]. Gusakov AV., Kondratyeva EG., Sinitsyn PA. Comparison of Two Methods for Assaying Reducing Sugars in the Determination of Carbohydrase Activities. International Journal of Analytical Chemistry 2011; 2011: 1–4. [50]. Kulkarni RU. Conjugation of Dextran with Antibiotic Drugs and Release Studies. Master thesis, Indian Institute of Technology,
[57]. Bergbauer M., Eggert C., Kraepelin G. Degradation of chlorinated lignin compounds in a bleach plant effluent by the whiterot fungus Trametes versicolor. Applied and Environmental Microbiology 1991; 35: 105-
Varanasi, Uttar Pradesh, India, May 2016.
109.
[51]. Bello-Gil D., Carrera-Bocourt E., DíazMaqueira Y. Determinación de azúcares reductores totales en jugos mezclados de caña de azúcar utilizando el método del ácido 3,5 dinitrosalicílico. ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña de Azúcar 2006; XL(2): 45-50.
[58]. Knight CA, DeVries AL, Oolman L.D. Fish antifreeze protein and the freezing and recrystallization of ice. Nature 1984; 308: 295– 296. [59]. Scotter AJ., Kuntz DA., Saul M., Graham LA., Davies PL., Rose DR. Expression and purification of sea raven type II antifreeze protein from Drosophila melanogaster S2 cells. Protein Expression and Purification 2006; 47(2):374-383.
[52]. Negrulescu A., Patrulea V., Mincea MM., Ionascu C., Vlad-Oros BA., Ostafe V. Adapting the reducing sugars method with dinitrosalicylic acid to microtiter plates and microwave heating. Journal of the Brazilian Chemical Society 2012; 23(12): 2176-2182.
[60]. Rasiah, IA., Rehm, BH. One-step production of immobilized α-amylase in recombinant Escherichia coli. Applied and
[53]. Schägger H. Tricine–SDS-PAGE. Nature 24
Artículo original
AyTBUAP 7(26):1-25 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Environmental Microbiology 2009; 75(7):
human growth hormone in Escherichia coli:
2012-2016.
crucial role of translation initiation region. Research in Pharmaceutical Sciences 2017; 12(2): 168-175.
[61]. Ghavim M., Abnous K., Arasteh F., Taghavi S., Sadat-Nabavinia M., Alibolandi M., et al. High level expression of recombinant
25 Artículo original
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022 http://doi.org/10.5281/zenodo.6423631 https://eoi.citefactor.org/10.11235/BUAP.07.26.01
Material suplementario Diseño de un plásmido capaz de expresar la β-fructosidasa (invertasa) en una biofábrica de origen bacteriano Regina Basulto-Moctezuma1 iD, Jorayma Reyes-Mendez1 iD, Daniela Villegas-Moncayo1 iD, Alma Cuellar-Sánchez1 iD, Irma Cruz-Solís1 iD, Carlos Eduardo Gómez-Sánchez1, América RiveraUrbalejo2 iD, Laura Abisaí Pazos-Rojas1,2 iD 1
Tecnológico de Monterrey, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Atlixcáyotl 5718, Reserva Territorial Atlixcáyotl, 72453 Puebla, México. 2Facultad de Estomatología, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Calle 31 Poniente #1304, Col. Los Volcanes, Puebla, México. *Email autor corresponsal: laura.pazos@tec.mx; laura.pazos@isu.edu.mx Recibido: 23 noviembre 2021. Aceptado: 28 marzo 2022
Ver en la página siguiente
1 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Material suplementario 1 Descripción detallada del proceso de construcción del vector pQE30-hPolB + brfA + GFP 1. Dentro de la herramienta Benchling descargar la secuencia codificante del plásmido (pQE30) y gen de interés (bfrA)
1 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
2.
Seleccionar las enzimas de restricción con las que se va a linearizar el vector (KasI y SnaBI)
2 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
3. Diseñar los oligonucleótidos con los que se amplificará el gen de interés, considerando características como el contenido de GC, Tm y los pares de bases que deben agregarse antes de la secuencia de la enzima de restricción (KasI, SnaBI) que se agregará cada oligonucleótido
3 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
4.
Una vez que se diseñan los oligonucleótidos, se obtiene el producto de PCR
4 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
5. Realizar la ligación del vector con el producto de PCR del gen de interés (gen bfrA) usando la opción “assembly wizard” dentro de Benchling. a) Para lograr de manera exitosa la ligación se debe seleccionar el vector desde la primera enzima de restricción (KasI), hasta la segunda enzima de restricción(SnaBI)
5 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
b) Después de seleccionar el sitio donde se ligará el gen de interés dentro del vector, se debe seleccionar el producto de PCR del gen de interés, nuevamente desde la primera enzima de restricción KasI hasta la segunda enzima de restricción SnaBI
6 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
6. Finalmente, de selecciona la opción de ensamblar y se obtiene el vector recombinante con el gen de interés
7 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
Material suplementario 2 Secuencia completa del Vector recombinante “pQE30-hPolB + brfA + GFP” Promotor T5 His bfrA GFP Cloranfenicol Ampicilina TACTCTTCCTTTTTCAATATTATTGAAGCATTTATCAGGGTTATTGTC TCATGAGCGGATACATATTTGAATGTATTTAGAAAAATAAACAAAT AGGGGTTCCGCGCACATTTCCCCGAAAAGTGCCACCTGACGTCTAA GAAACCATTATTATCATGACATTAACCTATAAAAATAGGCGTATCA CGAGGCCCTTTCGTCTTCACCTCGAGAAATCATAAAAAATTTATTTG CTTTGTGAGCGGATAACAATTATAATAGATTCAATTGTGAGCGGAT AACAATTTCACACAGAATTCATTAAAGAGGAGAAATTAACTATGAG AGGATCGCATCACCATCACCATCACGGATCCTCTAAACGGAAGGCG CCATGTTCAAGCCGAATTATCACTTTTTCCCGATAACAGGCTGGATG AACGATCCGAACGGTTTGATCTTCTGGAAGGGAAAATATCATATGT TCTATCAGTATAATCCCAGAAAACCTGAGTGGGGAAACATCTGCTG GGGCCACGCGGTGAGCGACGATCTCGTTCACTGGAGACACCTTCCC GTTGCTCTATATCCCGACGATGAAACACACGGAGTGTTCTCTGGAA GCGCTGTCGAGAAAGATGGGAAAATGTTTCTCGTGTACACCTACTA CCGCGATCCGACACACAACAAAGGAGAAAAAGAAACCCAGTGTGT GGCTATGAGTGAAAACGGATTGGATTTCGTAAAGTACGATGGAAAC CCGGTCATATCTAAACCCCCAGAGGAAGGGACGCACGCCTTCAGAG ACCCGAAGGTGAACAGAAGCAACGGTGAGTGGCGAATGGTACTGG GATCTGGTAAAGATGAGAAGATTGGAAGAGTGCTTCTCTATACCTC AGATGACCTTTTTCACTGGAAGTACGAGGGTGTGATCTTCGAAGAT GAAACCACAAAAGAAATAGAGTGTCCCGATCTTGTGAGAATTGGA GAGAAAGATATCCTCATATACTCGATAACGAGTACAAACAGCGTTC TGTTTTCCATGGGAGAGTTAAAGGAAGGAAAACTGAATGTCGAAA AGCGGGGGCTTCTCGATCACGGAACGGATTTCTACGCTGCTCAAAC TTTCTTTGGAACAGACAGAGTTGTAGTTATCGGATGGCTTCAAAGC TGGTTGAGAACAGGGCTTTACCCGACAAAACGAGAAGGATGGAAC GGTGTCATGAGTCTTCCTAGGGAGCTGTATGTAGAAAACAACGAGT TGAAGGTGAAACCGGTGGATGAACTCTTGGCTCTCAGAAAGAGAA AGGTTTTCGAAACTGCAAAGTCCGGAACATTTCTGCTGGATGTCAA GGAAAACAGTTATGAAATTGTGTGTGAATTCAGCGGAGAAATCGA ACTTCGAATGGGAAATGAATCTGAAGAAGTGGTGATAACGAAGAG TCGAGACGAATTAATCGTGGATACAACGAGATCTGGTGTTTCAGGT GGAGAAGTTAGAAAGTCGACAGTCGAAGATGAAGCTACAAATAGA ATACGAGCTTTCTTGGATTCGTGTTCTGTAGAATTTTTCTTCAACGA 8 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
CTCCATAGCTTTTTCCTTTAGGATCCATCCAGAGAACGTTTACAACA TTCTTTCTGTCAAATCGAACCAAGTGAAACTCGAAGTCTTTGAACTC GAGAACATATGGTTGTGATACGTAATGTCGAAGGGCGAGGAGCTGT TCACCGGCGTCGTCCCGATCCTGGTCGAGCTGGACGGTGACGTCAA CGGCCACAAGTTCTCCGTCTCCGGCGAGGGTGAGGGCGACGCCACC TACGGCAAGCTGACCCTGAAGTTCATCTGCACCACCGGTAAGCTGC CGGTCCCGTGGCCGACCCTGGTCACCACCCTGACCTACGGCGTCCA GTGCTTCTCCCGCTACCCGGACCACATGAAGCGCCACGACTTCTTC AAGTCCGCCATGCCGGAGGGTTACGTCCAGGAGCGCACCATCTCCT TCAAGGACGACGGTAACTACAAGACGCGTGCCGAGGTCAAGTTCG AGGGCGACACCCTGGTCAACCGCATCGAGCTGAAGGGCATCGACTT CAAGGAGGACGGTAACATCCTGGGCCACAAGCTGGAGTACAACTA CAACTCCCACAACGTCTACATCACCGCGGACAAGCAGAAGAACGG CATCAAGGCCAACTTCAAGACCCGCCACAACATCGAGGACGGTGG CGTCCAGCTAGCCGACCACTACCAGCAGAACACCCCGATCGGCGAC GGCCCGGTCCTGCTGCCGGACAACCACTACCTGTCCACCCAGTCCG CCCTGTCCAAGGACCCGAACGAGAAGCGCGACCACATGGTCCTGCT GGAGTTCGTCACCGCCGCCGGCATCACCCACGGCATGGACGAGCTG TACAAGTAG CTGCAGCCAAGCTTAATTAGCTGAGCTTGGACTCCTGTTGATAGAT CCAGTAATGACCTCAGAACTCCATCTGGATTTGTTCAGAACGCTCG GTTGCCGCCGGGCGTTTTTTATTGGTGAGAATCCAAGCTAGCTTGGC GAGATTTTCAGGAGCTAAGGAAGCTAAAATGGAGAAAAAAATCAC TGGATATACCACCGTTGATATATCCCAATGGCATCGTAAAGAACAT TTTGAGGCATTTCAGTCAGTTGCTCAATGTACCTATAACCAGACCGT TCAGCTGGATATTACGGCCTTTTTAAAGACCGTAAAGAAAAATAAG CACAAGTTTTATCCGGCCTTTATTCACATTCTTGCCCGCCTGATGAA TGCTCATCCGGAATTTCGTATGGCAATGAAAGACGGTGAGCTGGTG ATATGGGATAGTGTTCACCCTTGTTACACCGTTTTCCATGAGCAAAC TGAAACGTTTTCATCGCTCTGGAGTGAATACCACGACGATTTCCGG CAGTTTCTACACATATATTCGCAAGATGTGGCGTGTTACGGTGAAA ACCTGGCCTATTTCCCTAAAGGGTTTATTGAGAATATGTTTTTCGTC TCAGCCAATCCCTGGGTGAGTTTCACCAGTTTTGATTTAAACGTGGC CAATATGGACAACTTCTTCGCCCCCGTTTTCACCATGGGCAAATATT ATACGCAAGGCGACAAGGTGCTGATGCCGCTGGCGATTCAGGTTCA TCATGCCGTTTGTGATGGCTTCCATGTCGGCAGAATGCTTAATGAAT TACAACAGTACTGCGATGAGTGGCAGGGCGGGGCGTAATTTTTTTA AGGCAGTTATTGGTGCCCTTAAACGCCTGGGGTAATGACTCTCTAG CTTGAGGCATCAAATAAAACGAAAGGCTCAGTCGAAAGACTGGGC CTTTCGTTTTATCTGTTGTTTGTCGGTGAACGCTCTCCTGAGTAGGA CAAATCCGCCCTCTAGAGCTGCCTCGCGCGTTTCGGTGATGACGGT GAAAACCTCTGACACATGCAGCTCCCGGAGACGGTCACAGCTTGTC TGTAAGCGGATGCCGGGAGCAGACAAGCCCGTCAGGGCGCGTCAG CGGGTGTTGGCGGGTGTCGGGGCGCAGCCATGACCCAGTCACGTAG CGATAGCGGAGTGTATACTGGCTTAACTATGCGGCATCAGAGCAGA TTGTACTGAGAGTGCACCATATGCGGTGTGAAATACCGCACAGATG 9 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-10 Basulto-Moctezuma et al., 2022
CGTAAGGAGAAAATACCGCATCAGGCGCTCTTCCGCTTCCTCGCTC ACTGACTCGCTGCGCTCGGTCGTTCGGCTGCGGCGAGCGGTATCAG CTCACTCAAAGGCGGTAATACGGTTATCCACAGAATCAGGGGATAA CGCAGGAAAGAACATGTGAGCAAAAGGCCAGCAAAAGGCCAGGA ACCGTAAAAAGGCCGCGTTGCTGGCGTTTTTCCATAGGCTCCGCCC CCCTGACGAGCATCACAAAAATCGACGCTCAAGTCAGAGGTGGCG AAACCCGACAGGACTATAAAGATACCAGGCGTTTCCCCCTGGAAGC TCCCTCGTGCGCTCTCCTGTTCCGACCCTGCCGCTTACCGGATACCT GTCCGCCTTTCTCCCTTCGGGAAGCGTGGCGCTTTCTCATAGCTCAC GCTGTAGGTATCTCAGTTCGGTGTAGGTCGTTCGCTCCAAGCTGGG CTGTGTGCACGAACCCCCCGTTCAGCCCGACCGCTGCGCCTTATCC GGTAACTATCGTCTTGAGTCCAACCCGGTAAGACACGACTTATCGC CACTGGCAGCAGCCACTGGTAACAGGATTAGCAGAGCGAGGTATG TAGGCGGTGCTACAGAGTTCTTGAAGTGGTGGCCTAACTACGGCTA CACTAGAAGGACAGTATTTGGTATCTGCGCTCTGCTGAAGCCAGTT ACCTTCGGAAAAAGAGTTGGTAGCTCTTGATCCGGCAAACAAACCA CCGCTGGTAGCGGTGGTTTTTTTGTTTGCAAGCAGCAGATTACGCGC AGAAAAAAAGGATCTCAAGAAGATCCTTTGATCTTTTCTACGGGGT CTGACGCTCAGTGGAACGAAAACTCACGTTAAGGGATTTTGGTCAT GAGATTATCAAAAAGGATCTTCACCTAGATCCTTTTAAATTAAAAA TGAAGTTTTAAATCAATCTAAAGTATATATGAGTAAACTTGGTCTG ACAGTTACCAATGCTTAATCAGTGAGGCACCTATCTCAGCGATCTG TCTATTTCGTTCATCCATAGTTGCCTGACTCCCCGTCGTGTAGATAA CTACGATACGGGAGGGCTTACCATCTGGCCCCAGTGCTGCAATGAT ACCGCGAGACCCACGCTCACCGGCTCCAGATTTATCAGCAATAAAC CAGCCAGCCGGAAGGGCCGAGCGCAGAAGTGGTCCTGCAACTTTAT CCGCCTCCATCCAGTCTATTAATTGTTGCCGGGAAGCTAGAGTAAG TAGTTCGCCAGTTAATAGTTTGCGCAACGTTGTTGCCATTGCTACAG GCATCGTGGTGTCACGCTCGTCGTTTGGTATGGCTTCATTCAGCTCC GGTTCCCAACGATCAAGGCGAGTTACATGATCCCCCATGTTGTGCA AAAAAGCGGTTAGCTCCTTCGGTCCTCCGATCGTTGTCAGAAGTAA GTTGGCCGCAGTGTTATCACTCATGGTTATGGCAGCACTGCATAATT CTCTTACTGTCATGCCATCCGTAAGATGCTTTTCTGTGACTGGTGAG TACTCAACCAAGTCATTCTGAGAATAGTGTATGCGGCGACCGAGTT GCTCTTGCCCGGCGTCAATACGGGATAATACCGCGCCACATAGCAG AACTTTAAAAGTGCTCATCATTGGAAAACGTTCTTCGGGGCGAAAA CTCTCAAGGATCTTACCGCTGTTGAGATCCAGTTCGATGTAACCCAC TCGTGCACCCAACTGATCTTCAGCATCTTTTACTTTCACCAGCGTTT CTGGGTGAGCAAAAACAGGAAGGCAAAATGCCGCAAAAAAGGGA ATAAGGGCGACACGGAAATGTTGAATACTCA
10 Material suplementario
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022 http://doi.org/10.5281/zenodo.6464527 https://eoi.citefactor.org/10.11235/BUAP.07.26.02
Medical ozone modifies D-dimer, interleukin-6, lactic acid and oxidative stress levels: A possibility for the comprehensive treatment of COVID-19 María Gema Ruíz-García1,2,3 iD, Joel De la Cruz-Enríquez1,2 iD, Emmanuel Rojas-Morales1,2 iD, Aldrín Martínez-Vásquez2,4 iD, Julio César Tobón-Velasco1,2 iD, Christian Javier Vázquez-Reyes5 iD, José Carlos Jiménez-Ortega1,2,3* iD 1
Centro Médico Nacional de Biología Molecular. Puebla 72140, México. 2Instituto de Estudios Superiores en Biotecnología Médica. Puebla 75750, México. 3Sociedad Médica de Ozonoterapia de México, A.C. 4Facultad de Ciencias Químicas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Puebla 72570, México. 5Facultad de Medicina, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Puebla 72570, México. *Email autores corresponsales: *dr.jcjo@gmail.com Recibido: 29 diciembre 2021. Aceptado: 06 abril 2022 ABSTRACT Background: SARS-CoV-2-induced inflammation in COVID-19 is mediated by cytotoxic and prooxidant effects that potentiate alveolar, endothelial and immune tissue damage. Objective: We investigated the effect of medicinal ozone administration on the oxidative stress markers; in addition to D-dimer, lactic acid and interleukin-6 as markers of endothelial injury and inflammation process. Methodology: Medicinal ozone with oligo metals was administered in vivo (major autohemotherapy) and in vitro (peripheral blood), to subsequently determine the levels of: H2O2, NO, GPx, CAT, TAP, TBARs, D-dimer, lactic acid and interleukin-6. Results: Medicinal ozone administration with oligo metals induced changes in oxidative stress markers both in vitro and in vivo. The H2O2 and TBARs levels decreased, in turn, NO levels increased (cardiovascular function marker). On the other hand, the levels of the antioxidant enzymes (GPx and CAT) show slightly increase, which indicates an antioxidant enzyme system regulation that counteracts the pro-oxidative effect of the infection. Furthermore, interleukin-6 levels decreased indicating the regulation of the systemic inflammatory process. Finally, lactic acid and D-dimer levels were decreased, establishing an improvement of energy metabolism and endothelial function respectively. Conclusion: The medicinal ozone administration induce decrease in the markers levels of oxidative stress, inflammation and cellular damage, improving the enzymatic antioxidant capacity and cellular metabolism with decrease plaque aggregation that contribute to reducing the risk of vascular endothelial damage. These benefits could be feasible to integrate in the treatment of endothelial injury in COVID-19 patients. Keywords: oxidative stress; medicinal ozone; D-dimer; inflammation; interleukin-6; COVID-19. 26 Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
RESUMEN Antecedentes: La inflamación inducida por SARS-CoV-2 en COVID-19 está mediada por efectos citotóxicos y pro-oxidativos que potencializan el daño del tejido alveolar, endotelial e inmunitario. Objetivo: Investigamos el efecto de la administración de ozono medicinal sobre marcadores de estrés oxidativo; además del dímero-D, ácido láctico e interleucina-6 como marcadores del proceso de lesión endotelial e inflamación. Metodología: Se administró ozono medicinal con oligometales in vivo (autohemoterapia mayor) e in vitro (sangre periférica), para determinar los niveles de: H2O2, NO, GPx, CAT, TAP, TBARs, dímero-D, ácido láctico e interleucina-6. Resultados: La administración de ozono medicinal con oligometales indujo cambios en los marcadores de estrés oxidativo tanto in vitro como in vivo. Los niveles de H2O2 y TBARs disminuyeron, a su vez, los niveles de NO aumentaron (marcador de función cardiovascular); además los niveles de enzimas antioxidantes (GPx y CAT) mostraron un leve aumento, indicando una posible regulación del sistema antioxidante enzimático que contrarresta el efecto pro-oxidativo de la infección. Además, los niveles de interleucina-6 disminuyeron indicando la regulación del proceso inflamatorio sistémico. Finalmente, se redujeron los niveles de ácido láctico y dímero-D, estableciendo una mejora del metabolismo energético y de la función endotelial respectivamente. Conclusión: La administración de ozono medicinal induce la disminución en los niveles de marcadores de estrés oxidativo, inflamación y daño celular, mejorando la capacidad antioxidante enzimática y el metabolismo celular con disminución de la agregación plaquetaria que contribuyen a reducir el riesgo del daño endotelial vascular. Estos beneficios podrían ser factibles de integrar en el tratamiento de las complicaciones vasculares y de la lesión endotelial en pacientes con COVID-19. Palabras clave: estrés oxidativo; ozono medicinal; dímero D; inflamación; interleucina-6; COVID19. INTRODUCCIÓN
human blood vessel organoids in vitro and through across vascular beds potentiates tissue damage [1, 3, 4]. Therefore, the reduction of cellular toxic effects would make the COVID19 disease more controllable. The SARS-CoV2 induces a severe increase of inflammatory cytokines, reactive oxygen species and cell death induced by these cell events is a cause
The severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infects the host using the angiotensin-converting enzyme 2 receptor, which is expressed in different organs as well as in endothelial and immune cells, reason why it can cause endothelial tissue damage and immune system injury [1, 2]. It is currently suggested that vascular disorders in COVID-19 are due to the involvement of endothelial cells, as it has been shown that SARS-CoV-2 can directly infect engineered
that can result in significant multi-organ damage, so the regulation of oxidative stress is essential [2, 5]. Thus, modulation of oxidative stress may be able to prevent the development 27
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
of severe disease symptoms in coronavirus
observed during the ozone treatment may
patients, reduce the severity of their symptoms, and/or reduce the immuno-pathology of coronavirus infection on patients’ health after the active phase of the infection is over.
impact the clinical conditions in COVID-19 patients. Because redox modulation may be an alternative to mitigate endothelial injury associated with oxidative stress and inflammation COVID-19-induced. Therefore, the aim of this study was to evaluate the association between D-dimer, interleukin-6 levels and different biomarkers to assess the relationship between oxidative stress and tissue injury in patients with COVID-19 and type 2
Ozone (O3) is a gas composed of 3 atoms of oxygen, including a stable pair (O2) and a third unstable atom, which gives ozone its beneficial effects [6]. For medical purposes, concentrations of 10–30 μg/mL are commonly used and ozone therapy can be administered systemically by adding it to a sample of a patient’s own blood and then refusing it, in what is termed ozonated autohemotherapy [7]. When blood is exposed to this gas mixture (O2 – O3), oxidation reactions are generated, which are responsible for its biological and therapeutic effects. Ozone therapy has many beneficial effects, including immune system modulation, improvement of microcirculation, anti-
diabetes mellitus (DM2), for a projection in the endothelial lesion established in COVID-19patients.
METHODOLOGY Study design and subjects for study
inflammatory action stimulation of oxygen metabolism, and promotion of tissue oxygenation [7, 8]. The main mechanism of ozone therapy on human physiology fits the concept of oxidative preconditioning. This concept has now been demonstrated at both the proteomic and genomic level, in in vitro studies and clinical trials [7, 9]. A calibrated oxidant stimulus by medicinal ozone can modulate the endogenous antioxidant system and aid in the
The study was performed in accordance with the 2000 declaration of Helsinki. It was approved by the research ethics committee of CMNBm (Folio: CB007), and informed consent was obtained from all participants. Control patients (+) with endothelial dysfunction: 3 diabetic and hypertensive patients; they presented metabolic uncontrol, stage C2 chronic venous disease and stage IIb peripheral arterial disease for the Fontaine classification. Laboratory studies showed the
control of different pathological conditions. The modulation of ozone at the Keap1/Nrf2/ARE pathway and the reduction inflammation markers (IL-1β and IL-6) are involved in the mechanism of ozone action [10]. This implies that the cytoprotective effect
following alterations: glucose 287±21 mg/dL; urea 57.5±8.9 mg/dL; BUN 26.2±5.6 mg/dL; creatinine 1.1±0.2 mg/dL; triglycerides 541±19 mg/dL; cholesterol 263±29 mg/dL; lactic acid 3.9±0.4 mmol/L; D-dimer 0.65±0.06 mg/L. COVID-19 patients: 3 patients with confirmed 28
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
SARS-CoV-2 infection with the qPCR test.
contact with a mixture of 95 % oxygen and 5 %
Presents hypoxemia saturating 80±5%, febrile, lung exploration found decreased vesicular murmur in both subscapular fields and crackling sounds, and with edema in both lower limbs. The hematic cytometry shows leukocytosis with a predominance of neutrophils, the blood gas shows pH 7.55±0.4, PO2 35±2, PCO2 28±1, HCO3 24±1. A computed tomography scan of the thorax was performed, showing a large bilateral interstitial
ozone at a ratio of 1mL of blood to 1mL of the mixture mentioned. To achieve the objective of modulating the antioxidant systems of the hematopoietic tissue during major autohemotherapy, 21 µg/mL of medicinal ozone (modulating dose of the redox system) was used, a volume of peripheral venous blood corresponding to 10 % of blood volume with 3 mL of endovenous oligometals (Tracefusin®) and 500 mg of intravenous ascorbic acid. The
occupation in ground glass and a basal air bronchogram. Process sample: 4 mL of peripheral blood were obtained by venipuncture from all patients: control (healthy, 3 patients), with a history of endothelial dysfunction (positive control-DMII, 3 patients) and with COVID-19 (3 patients); They were incubated at 36 oC for 1 hour, then divided into 4 different groups: No treatment (sample in the basal state; control), oxidative stress (H2O2, 400 μL to 4.8
therapy was performed on day 0, at 24 and 72 h, after the administration´s blood samples were obtained to determine the markers: H2O2, TBARs, CAT, GPx, NO, TAP, interleukin-6, lactic acid and D-dimer. Biochemistry analysis On days 0, 1 and 3 blood samples were obtained by venipuncture after an overnight fast. The blood was immediately centrifuged at 4000 rpm/10 min and the serum samples were separated into aliquots and frozen at -30 oC until tested. Nine different tests for free radical, antioxidant capacity, lesion tissue and inflammation markers were utilized. All of them were assayed in microtiter plates using commercial enzymatic colorimetric kits (BioAssay system, Hayward CA): H2O2 (QuiantiChromTM peroxide assay kit, DIOX250), catalase (EnzyChromTM catalse assay kit, ECAT-100), glutathione peroxidase TM (QuantiChrom peroxidase assay kit, D2PD100), total plasma antioxidant capacity (QuantiChromTM DTAC-100), nitric oxide (QuantiChromTM nitric oxide assay kit, D2NO-
μM as an inducer of oxidative stress), treatment 1 (H2O2 + O3 , 21 mm, which corresponds to 10% of the total blood volume treated) and treatment 2 (H2O2 + O3 with intravenous oligo metals). Subsequently, the hermetically covered tubes were incubated for 15 min in an inversion mixer; after incubation they were centrifuged and the following parameters were determined in the serum: H2O2, CAT, GPx, NO, TBARs and TAP Ozone administration by autohemotherapy Major autohemotherapy consists of the extraction of a certain blood volume, coming from the venous system, which will come into 29
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
100), thiobarbituric acid reactive substances
compared by the application of hydrogen
(QuantiChromTM DTBA-100, interleukin-6 (IL-6 human, high sensitivity ELISA kit), Absorbance was measured in a spectrophotometer (ATI-Unicam 300, UK) and expressed according to each of its units. Lactic acid and D-dimer were analyzed by colorimetric and turbidimetric methods respectively in plasma samples mediated kit assay (lactate winner lab and D-dimer winner lab).
peroxide (oxidative stress), ozone (O3) and ozone with oligo metals (O3 + OligoM) for the baseline, in a sample of healthy patients (control), diabetes mellitus type 2 and COVID19 (Fig. 1). Graph 1A shows the levels of hydrogen peroxide (H2O2), and an increase in its concentration is observed in the three groups when hydrogen peroxide is applied as an inducing agent of oxidative stress, observing a greater significant difference between the control and COVID-19 groups (800±53 and 1127±145 respectively). The levels induced after treatment with H2O2 + O3 (906±69) did not show a significant effect on the amount of H2O2 compared to the baseline group (800±53). While the effect of the administration of H2O2 + O3 + OligoM did induce a significant decrease compared to baseline (698±50), and a greater extent to the problem groups, being more significant in the COVID-19 group
Statistical analyses Results were expressed as mean values ± SEM. All data were statistically analyzed using oneor two-way analysis of variance (ANOVA) for repeated measures, followed by post hoc Bonferroni’s test. All analytical procedures were performed using the scientific statistical software GraphPad Prism 5 (GraphPad Scientific, San Diego, CA, USA). Differences of p˂0.05 were considered as statistically significant. On the other hand, the ShapiroWhilks normality test was performed to determine the behavior of the variables, then the relationship between the variables H2O2, TAP, NO, TBARs, CAT and GPx was analyzed; and between the IL-6, D-dimer and lactic acid variables, by estimating with Pearson's multiple connection in the R studio pracma library
(1127±145). Concerning nitric oxide (Fig. 1B) we can observe that there is a modulation of the concentration in the three groups to administer the O3 with oligo metals (p<0.05). In diabetes mellitus patients we can observe that there is a decrease in the concentration control (21±4 with respect to basal in DM2 group, 35±5), contrary to what occurs in the sample of COVID-19 (basal levels, 7±1) where an increase is observed (9±1), and between groups there is also a difference in the concentrations of both the baseline values and the values after treatment with ozone therapy.
RESULTS Modulation of oxidative stress markers by Ozone in the DM2 and COVID-19 samples The oxidative stress modulation in blood was 30
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
Figure 1. Oxidative stress modification by ozone- and ozone plus oligometals-induced in blood of patients with type-2 diabetes mellitus (DM2) or COVID-19. Levels of: A) Hydrogen peroxide (H2O2), B) Nitric oxide (NO), C) Glutathione peroxidase (GPx), and D) Catalase (CAT); determined at basal level (Control), after infusion of reactive oxygen species (H2O2), or treatments: H2O2 plus ozone (O3), or H2O2 plus ozone and oligometals (O3 + OligoM). Data expressing mean values ± SEM, n=3. Two-way ANOVA for repeated measures followed by Bonferroni’s test for multiple comparisons. Statistical differences are denoted as *p˂0.05 vs control group and #p˂0.05 vs H2O2 group. Regarding antioxidant enzymes, glutathione peroxidase (Fig. 1C) showed an increase due to treatment in its basal levels (DM2 15±1.3 and COVID-19 18±1.5), and with respect to pathologies, an increase was observed after treatment with ozone plus oligo metals, observing a greater increase in the group with COVID-19 (DM2 22±2.5 and COVID-19 29±2.7). Regarding catalase we can observe
that for the control group (basal) a regulation was established in the activity of the enzyme that oscillates between 10-11±1.3. While in the groups of pathologies, an increase in activity was presented after treatment with ozone plus oligo metals (8.5±0.7 and 7.0±0.9), compared with the control of both groups respectively (DM2, 9±1.3 and COVID-19, 6±1.0), this effect being greater in the COVID-19 group 31
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
(Fig. 1D).
Shapiro-Wilk test, which was significant (W = 0.702, p=<0.005). The multiple correlation test indicated that there is a strong correlation between almost all the variables, except with GPx (Table 1). While Fig. 3A and 3B show the correlation between the levels of hydrogen peroxide (H2O2) and the levels of the variables: TBARs (R2= 0.93), nitric oxide (R2= -0.92), TAP (R2= -0.96), CAT (R2= -0.86) and GPx (R2= -0.48); negative R values but close to 1 were found, which implies a high relationship
Ozone treatment ameliorated the oxidative stress-induced lesion in DM2 patients Oxidative stress modulation through the application of ozone + oligo metals in type 2 diabetes mellitus patients (Figure 2). The modulation of oxidative stress markers by ozone therapy was observed, where a significant decrease was obtained in the concentration of hydrogen peroxide (Fig. 2A; 359.2±59.9 respect to DM2 group 909.3±35.10) and TBARs (Fig. 2E; 12.57±0.52 respect to DM2 group 15.40±0.96), which decreased after 24 h the application of treatment. Furthermore, NO levels (Fig 2B) in the DM2 group decreased (46.31±4.49 respect to control 82.12±5.21) while the treatment increased these levels at 24 h after treatment (68.54±2.03 compared to the DM2 group). In addition, it is observed that the treatment with ozone therapy induces an improvement in the antioxidant systems since a tendency is established to increase the activity of the enzymes: CAT (Fig. 2C; 10.59±0.59 respect to DM2 group 9.39±0.20), GPx (Fig. 2D; 15.79±0.60 respect to DM2 13.25±0.38), and the total antioxidant activity (Fig. 2F; 480.0±14.43 respect to DM2 423.3±11.67) as a reflection of the complete function of the
between these variables, except for GPx.
Ozone administration decreases D-dimer, lactic acid and IL-6 levels in COVID-19 patients Blood levels of tissue damage and inflammation markers in the COVID-19 patient were modified by ozone therapy. Ozone was administered by autohemotherapy and a significant decrease was observed in the levels of D-dimer (Fig. 4A) at 24 h (0.81±0.07) and 72 h (0.52±0.06) compared to COVID-19 group (1.28±0.08), lactic acid (Fig. 4B) at 24 h (4.79±0.50) and 72 h (3.01±0.60) compared to COVID-19 group (5.29±0.63), and interleukin6 (Fig. 4C) at 24 h (5.49 ±0.33) and 72 h (3.17±0.29) compared to COVID-19 group (6.14±0.39), after the ozone treatment, compared with the values shown before therapy
antioxidant system.
and derived from the infection by the SARSCoV-2 virus (Time 0 h in figures 4A, B and C).
The normality of the variables H2O2, TAP, NO, TBARs, CAT and GPx was checked using the
32 Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
Figura 2. Oxidative stress modification by medicinal ozone- and ozone plus oligometalsadministration induced in type-2 diabetes mellitus (DM2) patients. Levels of: A) Hydrogen peroxide (H2O2), B) Nitric oxide (NO), C) Catalase (CAT), D) Glutathione peroxidase (GPx), E) TBARs (Malondialdehyde; MDA), and F) Total antioxidant potential (TAP); determined at basal level (Control), after infusion of medicinal ozone plus oligometals (O3 + OligoM). Data expressing mean values ± SEM of n=3 experiments. Student’s-t tests for to analyze differences between groups. Statistical differences are denoted as *p˂0.05 vs control group and #p˂0.05 vs DM2 group.
33 Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
Table 1. Correlation between H2O2 values with respect to the variables: TAP, NO, TBARs, CAT and GPx. The values of Person's multiple correlation are shown, indicating the values of negative or positive R according to the type of association between variables.
Figura 3. Associated of oxidative stress markers modification by medicinal ozone administration-induced in type-2 diabetes mellitus (DM2). A-B) Correlation analysis between the peroxide levels and the levels of the variables TBARs, NO, TAP, CAT and GPx, by Person's multiple correlation, indicating the negative or positive values of R. 34 Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
Figure 4. Medicinal ozone-induced decreased in D-dimer, lactic acid and interleukin-6 levels in COVID-19-patients. A) D-dimer, B) Lactic acid and C) IL-6 levels change by ozone-therapy plus oligo metals-induced in COVID-19 patients. Levels of D-dimer [µg/mL], lactic acid [mmol/L] and interleukin-6 [pg/mL] were determined at basal level (control) and COVID-19 patients before (0 h) and after infusion of ozone therapy plus oligo metals (24 and 72 h). D-E) Correlation analysis between the Il-6 levels and the levels of the variables D-dimer and lactic acid, by Person's multiple correlation, indicating the negative or positive values of R. Data expressing mean value ± SEM, n=3. Statistical differences are denoted as *p˂0.05 vs control group and #p˂0.05 vs COVID-19 group. The normality of the IL-6, D-dimer and Ab variables was reviewed. Lactic through the Shapiro-Wilk test, which was significant (W = 0.844, p=0.001). The multiple correlation test indicated that there are positive correlations between the 3 variables (Table 2). On the other
hand, the administration graphs between the levels of interleukin-6 with respect to the levels of D-dimer and lactic acid are presented (Fig. 4D-E). A high connection was found between the parameters with values of R2 = 0.97 and R2 = 0.99, respectively. 35
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
Table 2. Correlation table between IL-6 values with respect to the variables: D-dimer and lactic acid. The values of Person's multiple correlation are shown, indicating the values of negative or positive R according to the type of association between variables.
DISCUSSION
pneumonia [13]. Ozone can deliver sufficient energy and oxygen to the tissues through
The viral stimulation in COVID-19 is prone to elicit intensive immunological reactions and
activating the pentose phosphate pathway, elevating 2,3-diphosphoglyceric acid content in erythrocytes, and stimulating erythrocyte oxygen metabolism. Furthermore, it improves the rheology and capillary action of the blood, which has been reported to be helpful for patients with ischemic vascular diseases [7, 14]. Additionally, ozone has an antiplatelet effect and increases the release of some prostacyclin such as PGI2, which are beneficial for patients with microthrombosis [15]. All these effects can help decrease the hypercoagulation phenomena observed in COVID-19 patients. Another important role played by ozone in COVID-19 is its immunomodulatory effects [16]. The inflammatory response is a hallmark of severe infection, and cytokine modulation is key to avoid patient deterioration. Ozone has potent anti-inflammatory properties through modulation of the NLRP3 inflammasome, which plays a crucial role in the initiation and persistence of inflammation in various diseases [17].
cytokine storm. In addition, overactivation of the immune system can produce numerous reactive oxygen species (ROS) including H2O2, ·O2−, ·OH, etc [5]. Increased ROS can induce oxidation of cellular proteins, membrane lipids and quickly destroy not only virus-infected cells but also normal cells in the lung and even endothelial, resulting in multiple organ failure [5, 11]. Therefore, a possible redox modulation therapy could be proposed to alleviate the cardiovascular cytotoxic events caused by COVID-19, so we report the effect of ozone therapy in patients with COVID-19 pneumonia and DM2 with endothelial dysfunction by autohemotherapy. There is no currently available effective treatment for COVID-19 pneumonia. The pathogenesis of the virus is not fully understood, but the pathological picture in the lungs varies significantly in terms of diffuse alveolar damage and microcirculopathy leading to life-threatening hypoxia [7, 12]. Ozone has multiple beneficial properties that could be useful in the treatment of COVID-19
It is known that COVID-19 activates the reninangiotensin-aldosterone system inducing 36
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
oxidative stress that eventually leads to a
maximized in the early phases of disease
cytokine storm [18]. Furthermore, we have shown that SARS-CoV-2 is capable of generating damage to immune cells by inducing an inhibition in mitochondrial function, which would lead to increased oxidative stress and tissue damage [19]. Therefore, the modulation of oxidative stress is essential, and in this regard, ozone therapy can induce rapid activation of the transcriptional factors Nrf2, which is an important physiological mechanism
development when blood oxygenation is hampered by interstitial edema and alveolar fluid exudates, but only with a limited extension of lung tissue consolidation [23, 24]. For ozone therapy it has been postulated an antiinflammatory effect especially in reducing proinflammatory cytokines and other authors have also observed a decrease of IL-6 levels after ozone treatment [25]. In our study, we observe this effect, with respect to the control group, on
in the control and regulation of the enzymatic antioxidant system inhibiting said oxidative and even inflammatory cytotoxic process [20].
the reduction of IL-6 level, confirming its regulating effect on the inflammation process. Finally, D-dimer levels is a classic hypercoagulability biomarker, useful in the diagnosis of thromboembolic events. There is an association between D-dimer levels with the development of atherothrombosis and cardiovascular complications in patients with diabetes, indicating that D-dimer can be useful
Ozone therapy can also confer renal protection; the rate of kidney damage in COVID-19 patients is significant, and ozone modulates the accumulation of neutrophils locally, the expression of interleukin-6, tumor necrosis factor (TNF)-α, and albumin modified by ischemia in the kidneys, and increases local antioxidant capacity [7, 21]. Ozone can induce the release and modulation of interferons (IFNs) and related cytokines, such as IL-2, IFNγ, and TNF-α, and colony-stimulating factors, and can also modulate and stimulate phagocytic function, which can have a very positive effect in COVID-19 infection [21, 22].
in evaluating the risk of cardiovascular disease in these patients, as in other associated diseases [26]. Therefore, the decrease in D-dimer levels due to the administration of medicinal ozone is a fundamental aspect in the therapy against COVID-19, since thromboembolic events have been manifested in these patients [26, 27]. Likewise, and in support of vascular function, it has been reported that the ozone therapy favors the regeneration of the microcirculation and the
Ozone therapy is recommended to counter the disruptive effects of severe COVID-19 on lung tissues, especially if administered in the early stages of the disease, thereby preventing the progression of COVID-19 lung disease, as well as the favorable rheological and tissue perfusion properties to limit ischemic lung damage [23]. The therapeutic effect of ozone is
gaseous exchanges (through the increase of the blood flow, a decrease of the blood viscosity and the platelet aggregation) and, at the same time, to reduce thrombotic and fibrotic processes [28]. Ozone has biological properties that could 37
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
allow its use as an alternative therapy in the
biological processes are modified during the
different phases of SARS-CoV-2 infection. Ozone could stimulate the cellular and humoral immune systems, being useful in the early COVID-19 infection phase. Ozone improves gas exchange, reduces inflammation, and modulates the antioxidant system, so it would be useful in the hyper inflammation or cytokine storm phase, and in the hypoxemia and/or multi-organ failure phase [16, 29]. It has been observed how the markers of different
development of a pathology, in particular in COVID-19, it has been observed that there is an association between the progressive increase in markers of oxidative stress and inflammation, with an increase in levels of dimer-D and lactic acid as tissue damage, and that correlate with the gradual decrease of the enzymatic antioxidant system as well as the antioxidant function of the system (Fig. 5).
Figura 5. Modification of markers of oxidative stress, inflammation and cell damage in the course of COVID-19 disease. The image shows how the levels of oxidative markers (H2O2 and TBARs) decrease as the activity of antioxidant enzymes (CAT and GPx) increases. This can be correlated with the improvement of the antioxidant capacity of the system that tries to compensate for the oxidative effect generated by free radicals and that affect biomolecules. In addition to establishing that the improvement in markers such as nitric oxide correlates with the decrease in D-dimer and therefore in the functional recovery of the vascular system.
38 Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
CONCLUSION
Infect Microbiol. 2021; 11:1-13
The administration of medicinal ozone generated an improvement of the redox system, as well as an inhibition of markers of inflammation and cell damage (D-dimer and lactic acid related to endothelial tissue injury), according to this, an improvement in the antioxidant capacity of the cardiovascular system would be established which system that reduces the risk of tissue damage. Therefore,
[2]. Wang LL, Yang JW, Xu JF. Coronavirus (SARS-CoV-2) causes lung inflammation and injury. Clin Microbiol Infect. 2021; S1198743X (21):00674-1. [3]. Giordo R, Paliogiannis P, Mangoni AA, Pintus G. SARS-CoV-2 and endothelial cell interaction in COVID-19: molecular perspectives. Vasc Biol. 2021; 3(1):R15-R23. [4]. Sardu C, Gambardella J, Morelli MB, Wang X, Marfella R, Santulli G. Is COVID-19 an endothelial disease? Clinical and basic evidence. Preprints. 2020: 2020040204
ozone therapy could be effective in patients with COVID-19, and could be integrated into the treatment of vascular complications due to endothelial injury in these patients. Likewise, it is necessary to identify in which stages of the COVID-19 disease medicinal ozone can be used safely and effectively.
[5]. Cecchini R, Cecchini AL. SARS-CoV-2 infection pathogenesis is related to oxidative stress as a response to aggression. Med Hypotheses. 2020; 143:110102. [6]. Borrelli E, Bocci V. Basic biological and therapeutic effects of ozone therapy in human
CONFLICT OF INTEREST The authors declare no conflict of interest.
medicine. Ozone Science and Technology Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), 2011.
ACKNOWLEDGMENTS
[7]. Hernández A, Viñals M, Isidoro T, Vilás F. Potential role of oxygen-ozone therapy in treatment of COVID-19 pneumonia. Am J Case Rep. 2020; 21(e925849):1-6.
Thanks to MD. Rosa Elena Zamudio from IMSS HGZ No. 20 for provide the patient's blood samples with COVID-19. Thanks to MD. Karen Lozano-Policroniades for her comments, observations and discussions on the manuscript.
[8]. Díaz LJ, Macías AC, Menéndez CS. Modulator effect of ozone therapy over immune system activity. Rev Cubana Hematol Inmunol Hemoter. 2013; 29(2):1-12.
REFERENCIAS
[9]. Bocci V. The Clinical Application of Ozonetherapy. Ozone. 2nd ed. 2010, 97-232.
[1]. Liu F, Han K, Blair R, Kenst K, Qin Z, Upcin B, et al., SARS-CoV-2 infects endothelial cells in vivo and in vitro. Front Cell
[10]. Clavo B, Rodríguez-Esparragón F, Rodríguez-Abreu D, Martínez-Sánchez G, 39
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
Llontop
P,
Aguiar-Bujanda
D,
et
al.,
review. Med Gas Res 2020; 10(3):134-138.
Modulation of Oxidative Stress by Ozone Therapy in the Prevention and Treatment of Chemotherapy-Induced Toxicity: Review and Prospects. Antioxidants (Basel). 2019; 8(588):1-20.
[17]. Wiegman CH, Li F, Ryffel B, Togbe D, Chung KF. Oxidative stress in ozone-induced chronic lung inflammation and emphysema: A facet of chronic obstructive pulmonary disease. Front Immunol. 2020; 11(1957):1-13.
[11]. Suhail S, Zajac J, Fossum C, Lowater H, McCracken C, Severson N, et al., Role of oxidative stress on SARS-CoV (SARS) and SARS-CoV-2 (COVID-19) Infection: A Review. Protein J. 2020; 39(6):644-656.
[18]. Guo J, Huang Z, Lin L, Lv J. Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) and cardiovascular disease: A viewpoint on the potential influence of angiotensin-converting enzyme inhibitors/angiotensin receptor blockers on onset and severity of severe acute respiratory
[12]. Iba T, Connors JM, Levy JH. The coagulopathy, endotheliopathy, and vasculitis of COVID-19. Inflamm Res. 2020; 69(12):1181-1189.
syndrome coronavirus 2 infection. J Am Heart Assoc. 2020; 7:9(7): 1-5. [19]. De la Cruz-Enríquez J, Rojas-Morales E, Ruíz-García MG, Tobón-Velasco JC, JiménezOrtega JC. SARS-CoV-2 induces mitochondrial dysfunction and cell death by oxidative stress/inflammation in leukocytes of COVID-19 patients. Free Radic Res. 2021: 114.
[13]. Izadi M, Cegolon L, Javanbakht M, Sarafzadeh A, Abolghasemi H, Alishiri G, et al., Ozone therapy for the treatment of COVID19 pneumonia: A scoping review. Int Immunopharmacol. 2021; 92(107307):1-9. [14]. Giunta R, Coppola A, Luongo C, Sammartino A, Guastafierro S, Grassia A, et al., Ozonized autohemotransfusion improves hemorheological parameters and oxygen delivery to tissues in patients with peripheral occlusive arterial disease. Ann Hematol. 2001; 80(12):745-8.
[20]. Martínez-Sánchez G, Schwartz A, Donna VD. Potential cytoprotective activity of ozone therapy in SARS-CoV-2/COVID-19. Antioxidants. 2020; 9(389):1-12. [21]. Hernández A, Viñals M, Pablos A, Vilás F, Papadakos PJ, Wijeysundera DN, et al., Ozone therapy for patients with COVID-19 pneumonia: Preliminary report of a prospective
[15]. Yousefi B, Banihashemian SZ, Feyzabadi ZK, Hasanpour S, Kokhaei P, Abdolshahi A, et al., Potential therapeutic effect of oxygenozone in controlling of COVID-19 disease. Med Gas Res. 2022; 12(2):33-40.
case-control study. Int Immunopharmacol. 2021; 90(107261):1-7. [22]. Fernández-Cuadros ME, AlbaladejoFlorín MJ, Peña-Lora D, Álava-Rabasa S, Pérez-Moro OS. Ozone (O3) and SARS-CoV2: Physiological bases and their therapeutic
[16]. Tommaso-Ranaldi G, Rocco-Villani E, and Franza F. Rationale for ozone-therapy as an adjuvant therapy in COVID-19: a narrative 40
Artículo original
AyTBUAP 7(26):26-41 Ruíz-García et al., 2022
possibilities
according
to
COVID-19
Gerwen M, Alsen M, Thibaud S, et al.,
evolutionary stage. SN Compr Clin Med. 2020: 1-9.
Admission D-dimer levels, D-dimer trends, and outcomes in COVID-19. Thromb Res. 2020; 196:99-105.
[23]. Sozio E, De Monte A, Sermann G, Bassi F, Sacchet D, Sbrana F, et al., CORMOR study Group. CORonavirus-19 mild to moderate pneumonia Management with blood Ozonization in patients with Respiratory failure (CORMOR) multicentric prospective randomized clinical trial. Int Immunopharmacol. 2021; 98(107874):1-8.
[27]. Sakka M, Connors JM, Hékimian G, Martin-Toutain I, Crichi B, Colmegna I, et al., Association between D-dimer levels and mortality in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19): a systematic review and pooled analysis. J Med Vasc. 2020; 45(5):268274.
[24]. Tascini C, Sermann G, Pagotto A, Sozio
[28]. Martínez-Sánchez G, Delgado-Roche L,
E, De Carlo C, Giacinta A, et al., Blood ozonization in patients with mild to moderate COVID-19 pneumonia: a single centre experience. Intern Emerg Med. 2021; 16(3):669-675.
Díaz-Batista A, Pérez-Davison G, Re L. Effects of ozone therapy on hemostatic and oxidative stress index in coronary artery disease. European Journal of Pharmacology, 2012. 691(1-3):156-62.
[25]. Tartari APS, Moreira FF, Pereira MCDS, Carraro E, Cidral-Filho FJ, et al., Antiinflammatory effect of ozone therapy in an experimental model of rheumatoid arthritis. Inflammation. 2020; 43(3):985-993.
[29]. Gavazza A, Marchegiani A, Rossi G, Franzini M, Spaterna A, Mangiaterra S, et al., Ozone therapy as a possible option in COVID19 management. Front Public Health. 2020; 8:4
[26]. Naymagon L, Zubizarreta N, Feld J, van
41 Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022 http://doi.org/10.5281/zenodo.6662469 https://eoi.citefactor.org/10.11235/BUAP.07.26.03
Caracterización de proteínas del suelo relacionadas con las fracciones de glomalina en cafetales bajo sombra en Veracruz Rosa María Arias Mota*1 iD, Yadeneyro de la Cruz Elizondo2 iD, Yakelin Rodríguez Yon3 iD 1
Instituto Tecnológico Superior de Xalapa. Reserva Territorial SN, Col. Santa Bárbara, Xalapa, Veracruz, México. 2Facultad de Biología. Universidad Veracruzana. Campus Xalapa, circuito Gonzalo Aguirre Beltrán s/n. CP 91090 Zona Universitaria Xalapa, Ver. México. 3Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 3½, CP 32700, San José de Las Lajas, Mayabeque. Cuba. *Email autor corresponsal: rosa.am@xalapa.tecnm.mx Recibido: 24 abril 2022. Aceptado: 14 junio 2022 RESUMEN Antecedentes: La estructura vegetal de los cafetales con sombra ha funcionado como nicho de la biota nativa. Entre esta biota destacan los hongos micorrízicos arbusculares que forman simbiosis con las plantas y liberan una glicoproteína llamada glomalina que contribuye a la reserva de carbono en los suelos. Objetivo: Caracterizar los niveles de las fracciones de proteínas del suelo relacionadas a glomalina total y fácilmente extraíble y analizar su relación con el número de esporas de los hongos micorrízicos arbusculares y con algunas características fisicoquímicas de los suelos cafetaleros. Métodos: Se analizaron suelos de cinco cafetales bajo sombra y se utilizaron diferentes métodos extractivos, seguido de la estimación de la concentración de proteínas para la determinación de glomalina y un conteo de esporas de los hongos micorrízicos arbusculares. Resultados y discusión: Los valores de glomalina fácilmente extraíble y total oscilaron entre 0.15-a 0.46 y 0.57-2.03 mg/kg respectivamente. La finca Jilotepec1 presentó los mayores valores de las dos fracciones de glomalina. Las regresiones lineales revelaron una relación significativa positiva entre la glomalina total con la materia orgánica, con el carbono orgánico, con el nitrógeno y carbono total. Se observó una relación significativa negativa de la glomalina total con el fósforo disponible y la densidad aparente del suelo. No obstante que no se observó una relación significativa entre la glomalina con el número de esporas, se denota una tendencia, de tal manera que es factible utilizar la medición de glomalina para cuantificar la actividad de los hongos micorrízicos arbusculares en las fincas cafetaleras. Palabras clave: agroecosistema; esporas; hongos micorrízicos arbusculares. 42 Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
ABSTRACT Background: The vegetal structure of coffee plantation under shadow has functioned as niche of native biota. Among this biota, its highlight arbuscular mycorrhizal fungi that form symbiosis with these plants and release a glycoprotein named glomalin which contributes to the carbon reserve in soils. Objective: To characterize the levels of the fractions of glomalin-related soil proteins and easy extractable and their relationship with the number of arbuscular mycorrhizal fungi spores and several physic-chemical characteristics of coffee soils. Methods: Soils of five coffee plantations under shadow with the same management were analyzed. Different extractive methods were used, followed by the protein-concentration estimation to determine glomalin and the arbuscular mycorrhizal fungi spores counting was achieved. Results and discussion: Easily extractable and total glomalin values ranged from 0.15-0.46 and 0.57-2.03 mg/kg, respectively. The Jilotepec1 coffee plantation presented the highest values of the two glomalin fractions. Linear regressions revealed a significant positive relationship between total glomalin with organic matter, organic carbon, and total nitrogen and carbon. A significant negative relationship of total glomalin with soil available phosphorus and soil bulk density. Although a significant relationship between glomalin and the number of spores was not observed, a trend is denoted, in such a way that glomalin can be used to quantify the activity of arbuscular mycorrhizal fungi in coffee plantations. Keywords: agroecosystem; spores; arbuscular mycorrhizal fungi. INTRODUCCIÓN
país, donde el estado de Chiapas representa casi el 40 por ciento de la producción nacional, seguido por Veracruz y Puebla con 24 y 17%, respectivamente [1]. La distribución del café en México es muy amplia, se extiende desde los 300 hasta los 2000 msnm, se produce generalmente en las vertientes de las cadenas montañosas del centro y sur del país por pequeños productores, generalmente de comunidades indígenas o mestizas. Tanto la estructura como la ubicación geográfica de las fincas de café de sombra en México hacen que este tipo de agroecosistemas sean importantes en la conservación de la biodiversidad
El café es considerado un cultivo prioritario en México, con cadenas productivas integradas y generación de empleo tanto para mexicanos como para migrantes centroamericanos. El café es fundamental para el sustento de muchos pequeños productores, el 90% de los caficultores son de pequeña escala, es decir, tienen menos de 2 ha y el 65% pertenecen a municipios con población indígena y el 37% son mujeres. México es el décimo mayor productor de café y representa más del dos por ciento de la producción mundial. Se produce en 14 estados, concentrados en el centro y sur del 43
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
mexicana [2]. Los cafetales bajo sombra son de
desempeñan una función muy importante en la
gran importancia por los múltiples servicios ecosistémicos que ofrecen como captadores y reservas de agua, de humedad y de carbono en los suelos [2, 3, 4, 5]. Numerosos estudios [6] argumentan que la estructura vegetal de los cafetales bajo sombra es muy parecida a la de los bosques nativos y han demostrado que, en contraste con otros usos del suelo, el cultivo tradicional de café reemplaza parcialmente el bosque original y por ello conserva la biodiversidad del bosque mesófilo; de manera que han funcionado como corredores o albergues de la biota nativa, así como reservorio de hongos saprobios y hongos micorrízicos [7, 8].
agregación del suelo, debido principalmente a dos mecanismos: una acción mecánica, que participa en la unión de partículas, y una acción cementante especialmente por la presencia de polisacáridos extracelulares [18]. Uno de estos productos fúngicos es la glomalina [19], proteína que participa en la estabilidad de los agregados del suelo y actúa como reservorio de carbono y nitrógeno. El establecimiento y funcionalidad de los HMA, y por tanto la producción de glomalina, se ve limitada en suelos donde se aplican prácticas convencionales en la agricultura como el uso de agroquímicos [20]. La glomalina es recalcitrante pudiendo durar en los suelos de 7 a 42 años según las condiciones ambientales, el ecosistema y el manejo agrícola de los suelos [21], la presencia de esta glicoproteína puede indicar la acumulación del C en los suelos y la estabilidad de los agregados del suelo [22, 23]. Asimismo, contribuye en el secuestro de metales como Cu y Zn [24]. En la mayoría de los estudios, se incluyen las mediciones de las dos fracciones de glomalina, la fácilmente extraíble y la fracción total; la primera se considera de más reciente producción, es decir representa la fracción más fresca incluso, se ha sugerido que proviene de la descomposición
Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) son asociaciones mutualistas que se establecen entre hongos del Phyllum Glomeromycota y las raíces de las plantas superiores. Esta asociación se presenta en aproximadamente el 80% de las familias de las plantas existentes [9, 10, 11]. Los HMA influyen en la composición, la productividad y la diversidad vegetal [12, 13]. Estos hongos actúan como extensiones del sistema radical y aumentan la asimilación de nutrimentos del suelo, principalmente fósforo, debido a que las hifas les permiten explorar un mayor volumen del ambiente edáfico [14] y su efecto se puede observar en la planta hospedera, al incrementarse su reproducción, supervivencia y producción de biomasa [15]. Los HMA influyen además en la estructura del suelo mediante la formación y estabilización de agregados de partículas por medio de la formación de redes de hifas [16, 17]. Las hifas
parcial de la glomalina más estable. Por otro lado, la glomalina total se produce, libera y acumula por un período mayor de tiempo, por lo que registra la historia de uso del suelo más que efectos inmediatos de cambio de manejo. Este estudio se realizó con el objetivo de caracterizar los niveles de las dos fracciones de 44
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
glomalina (total y fácilmente extraíble) en cinco
muestreo, cada uno separado por una distancia
fincas cafetaleras del estado de Veracruz y relacionar los niveles de esta proteína tanto con el número de esporas de HMA presentes, así como con las características fisicoquímicas de los suelos de los cafetales.
de 50 m con el fin de asegurar que fuesen puntos independientes. En cada punto se consideró como centro una planta de café, a partir de la cual se definieron dos ejes de 1 m; uno norte-sur y otro oriente-occidente; en el extremo de cada eje se tomó una muestra de suelo de 250g a una profundidad de 0-15 cm. El suelo rizosférico se secó a temperatura ambiente y se almacenó a 5ºC hasta su procesamiento para la cuantificación de esporas de HMA, glomalina total, glomalina fácilmente extraíble y los análisis fisicoquímicos.
METODOLOGÍA Sitios de estudio Los sitios de estudio se ubican en el centro del estado de Veracruz (México), en las localidades de Jilotepec, San Marcos de León y Tuzamapan. Para este estudio, se seleccionaron cinco fincas de café bajo sombra que reciben un manejo tradicional y con plantas de Coffea arabica var. costa rica (Figura 1). Las características de cada uno de los sitios se concentran en la tabla 1.
Extracción y conteo del número de esporas de los HMA Las esporas de los HMA se separaron por el método de tamizado húmedo y decantación [25]. Para ello se colocaron 50 g de suelo rizosférico en un matraz con 250 mL de agua, la muestra se agitó vigorosamente por 10 minutos.
Muestreo Se realizó un muestreo de suelo rizosférico en mayo del 2021 en las cinco fincas cafetaleras. En cada finca, se establecieron cinco puntos de
Figura 1. Fincas cafetaleras seleccionadas del centro del estado de Veracruz; a) Jilotepec1, b) Jilotepec2 y c) Tuzamapan.
45 Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
Tabla 1. Precipitación media anual, localización geográfica, altitud, temperatura y el tipo de manejo que reciben los cafetales. Sitios
Precipitación media anual (mm)
Latitud
Longitud
Altitud (msnm)
Temperatura (ºC)
Tipo de manejo
Descripción
Jilotepec1
1636
19°36’42.74’’
96°56’16.01’’
1230
19.4
Policultivo tradicional
Jilotepec2
1636
19°36’38.07’’
96°55’40.57’’
1350
19.4
Policultivo tradicional
Jilotepec3
1636
19°36’12.15’’
96°54’44.91’’
1295
19.4
Policultivo tradicional
Tuzamapan
1125
19º.38’43.01’’
96º84’82.25’’
650
27
Policultivo tradicional
San Marcos
1361
19°25’34’’
96°58’08’’
1099
21
Policultivo tradicional
Aplican compostas y fertilizantes NPK 2 veces/año. Manejo de arvenses por chapeo. Aplican fertilizantes NPK 3-4 veces/año. Manejo de arvenses por chapeo. Aplican fertilizantes NPK 1 vez/año. Manejo de arvenses por chapeo. No se aplican fertilizantes. Manejo de arvenses por chapeo. No se aplican fertilizantes. Manejo de arvenses por chapeo.
a 2000 rpm durante 5 minutos. Una vez centrifugadas las muestras, se decantaron y se le agregó una solución de sacarosa al 70%. Después de agitar vigorosamente la muestra se centrifugó nuevamente a 2500 rpm durante 1 minuto. El sobrenadante se pasó sobre el tamiz de 50 µm y se lavó con agua corriente, posteriormente se colocó la muestra en una caja
Posteriormente se dejaron en reposo por 10-15 minutos. El sobrenadante obtenido se pasó a través de una serie de tamices Tyler de 750, 250, 150 y 50 µm de apertura. El sobrenadante del último tamiz se colocó en tubos falcón y se aforó a 50 mL para posteriormente centrifugar (Centrífuga Thermo Ice Centra CL2) la muestra 46
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
de Petri para contar el número de esporas bajo
gL-1. Las concentraciones de glomalina se
un microscopio estereoscópico (Carl Zeiss).
expresaron en mg/kg de suelo seco.
Extracción de glomalina fácilmente extraíble y total
Análisis fisicoquímicos de los suelos Los análisis fisicoquímicos del suelo rizosférico de las fincas cafetaleras se realizaron de acuerdo con la NOM 021RECNAT-2000 [28]. La materia orgánica (MO) y el carbono orgánico (CO) se cuantificaron por el método de Walkley-Black modificado, el pH por el método electrométrico, la capacidad de intercambio catiónico (CIC) con acetato de amonio 1N (pH 7.0), el nitrógeno total por micro-Kjeldahl, el fósforo disponible (P) por Bray Kurtz1 y el fósforo retenido se cuantificó por el método de Blakemore. Los análisis se realizaron en el Laboratorio de análisis de suelos, plantas y agua del Instituto de Ecología, A.C.
Para la extracción de la proteína glomalina fácilmente extraíble (GFE) se utilizó la metodología de Wright y Upadhyaya [26]. Para ello, se pesaron 1 g de suelo rizosférico de cada finca con cinco repeticiones y se colocaron en tubos de ensayo; se le añadieron 8 mL de citrato de sodio (20mM, pH 7) y se colocaron en autoclave durante 30 minutos a 121°C. Se dejaron enfriar y se centrifugaron (Centrífuga Thermo Ice Centra CL2) a 3000 rpm por 15 minutos. Se colectaron los sobrenadantes y se les midió el volumen. El procedimiento de extracción de la glomalina total (GT) consistió en ciclos sucesivos en autoclave (121ºC) por 60 minutos, usando buffer citrato 50 mM a pH 8.0 hasta que el sobrenadante no presentó color (aproximadamente seis ciclos). Los sobrenadantes colectados por muestra se unieron y se les midió el volumen. Posteriormente, para la determinación de GT y la GFE se procedió a la evaluación de la concentración de proteínas en los sobrenadantes por el método de Bradford [26],
Análisis estadísticos Se llevaron a cabo análisis de varianza de una vía, después de comprobar el supuesto de distribución normal y homogeneidad de varianza de los datos mediante pruebas de Kolmogorov-Smirnov y Bartlett, respectivamente. Las variables de respuesta se analizaron con el software Statistica [28]. En los casos donde se encontraron diferencias significativas (p≤0.05) entre las fincas, se realizaron pruebas de comparación de medias (Tukey HSD). Para estimar las relaciones entre las variables fisicoquímicas del suelo y los contenidos de las dos fracciones de glomalina evaluadas (fácilmente extraíble y total) se
la lectura de absorbancia del complejo proteína azul de coomassie brillante G-250 se realizó a 595 nm en un espectrofotómetro (Thermo UV Vis GENESYS). Se preparó una curva patrón de albúmina de suero bovino a partir de una solución de 1 gL-1, utilizando seis concentraciones de esta solución entre 0.05-0.5 47
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
realizaron análisis de regresión lineal simple
15.79, p<0.05). El mayor contenido de GFE fue
con nivel de significancia p≤0.05.
en las fincas de Jilotepec1, Tuzamapan y Jilotepec2 (p<0.05). La finca de Jilotepec2 mostró valores muy similares con la finca de Jilotepec3 y San Marcos, siendo estas últimas dos las que presentaron el menor contenido de la glicoproteína GFE.
RESULTADOS Número de esporas de HMA El número de esporas de HMA contabilizadas en los suelos de las fincas cafetaleras oscilo entre de 89 a 206. El mayor número de esporas se detectó en las fincas San Marcos y Tuzamapan seguidas de la finca de Jilotepec1 y Jilotepec3; el menor número de esporas se distinguió en la finca de Jilotepec2 (Tabla 2).
En cuanto al contenido de glomalina total (GT), los valores fueron más altos que la GFE, estos variaron en el rango de 0.56-2.0 mg/kg de suelo (Tabla 2). En este caso, la finca de Jilotepec1 presentó valores significativamente mayores (p<0.05) que el resto de las fincas (Jilotepec2, Jilotepec3, Tuzamapan y San Marcos). Las fincas de Tuzamapan y San Marcos reflejaron valores intermedios en el contenido de GT y las fincas Jilotepec2 y Jilotepec3 mostraron los valores inferiores, no existiendo diferencias significativas entre estas (p>0.05).
Glomalina fácilmente extraíble y total En este estudio, los valores de glomalina fácilmente extraíble (GFE) oscilaron entre 0.15 a 0.46 mg/kg (Tabla 2), las diferencias entre las fincas analizadas resultaron significativas (F=
Tabla 2. Contenido de la fracción de glomalina fácilmente extraíble (GFE), fracción de glomalina total (GT) y el número de esporas de Hongos micorrízicos arbusculares (HMA) entre las diferentes fincas cafetaleras. Fincas cafetaleras GFE (mg/kg) GT (mg/kg) Número de esporas de HMA/ 50 g suelo Jilotepec1 0.46 ± 0.02 a 2.03 ± 0.05 a 132 Jilotepec2 0.28 ± 0.09 ab 0.57 ± 0.08 c 89 Jilotepec3 0.27 ± 0.02 b 0.62 ± 0.06 c 130 Tuzamapan 0.43 ± 0.05 a 1.33 ± 0.004 b 195 San Marcos 0.15 ± 0.05 b 1.60 ± 0.19 b 200 Los datos son el promedio de 3 repeticiones ± desviación estándar. Letras idénticas en las columnas indican que no existen diferencias significativas entre las fincas p < 0.05
48 Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
Características fisicoquímicas de los suelos
que resulta en un mayor ingreso de aire al
Los datos de las características fisicoquímicas de los suelos de las fincas se presentan en la tabla 3. Se aprecia que el pH varía de 5.3 en la finca de Tuzamapan con suelo vertisol hasta 6.69 en una de las fincas de Jilotepec (Jilotepec1, Jilotepec2 y Jilotepec3) con suelo andosol. Según la NOM 021 RECNAT 2000 [28], la mayoría de los valores se ubican en la clasificación moderadamente ácido (5.1-6.5) con excepción de la finca jilotepec2 cuyo valor (6.69) es clasificado como neutro. Respecto al fósforo (P) disponible, este presenta valores muy disimiles, variando desde 5.2 mg/kg en una finca de Jilotepec1 y 6.62 mg/kg en San Marcos, hasta valores entre 11-14 mg/kg en las tres fincas restantes (Jilotepec2, Jilotepec3 y Tuzamapan). Por otra parte, el P retenido, la capacidad de campo (CC) y la densidad aparente presentaron valores muy similares entre las fincas a pesar de la diferencia en el tipo de suelo, de la altitud sobre el nivel del mar y condiciones climáticas. La mayoría de los suelos tienen una densidad aparente dentro de la categoría de suelos orgánicos y volcánicos, lo
ambiente edáfico y mejor circulación del agua. La materia orgánica (MO) y el carbono orgánico (CO) variaron entre las fincas muestreadas desde valores muy bajos (Jilotepec2) hasta valores altos como el caso de la finca Jilotepec1, esto según la NOM 021 RECNAT 2000 [28]. La mayoría de las fincas tuvieron valores similares en la capacidad de intercambio catiónico (CIC) con excepción de Tuzamapan que presentó el valor más bajo. La mayoría de los suelos tienen una alta proporción de arcillas a excepción del suelo de Jilotepec1. Relación entre las variables Respecto a las regresiones lineales entre las variables. No se observó una relación significativa (p>0.05) entre el número de esporas y el contenido de las fracciones de glomalina (GT y GFE); no obstante, se detecta una ligera tendencia (Figura 2a). En las fincas de Jilotepec1 y San Marcos donde denota un mayor número de esporas también se revela un
Tabla 3. Propiedades fisicoquímicas del suelo de las fincas cafetaleras estudiadas: pH, fósforo disponible Bray-Kurtz (P. Disp.), fósforo retenido (P retenido), materia orgánica, carbono orgánico, capacidad de intercambio catiónico (CIC), capacidad de campo (CC), densidad aparente, arcilla, limo, arena, textura, carbono total (C), nitrógeno (N) y tipo de suelo.
49 Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
mayor contenido de glomalina fácilmente
agrícolas en cultivos de trigo, maíz y girasol
extraíble (GFE) y total (GT). En las fincas Jilotepec2 y Jilotepec3 donde se detectó el menor número de esporas, se observó el menor contenido de glomalina fácilmente extraíble (GFE) y de glomalina total (GT). Se detectó una relación negativa del contenido de la glomalina total con el contenido de fósforo disponible 90% (p<0.05) y con la densidad aparente 91.8% (p<0.05) (Figura 2b y 2c). A mayor fósforo disponible y mayor densidad aparente en los suelos, la glomalina total fue menor. Se detectaron también relaciones significativas positivas de la glomalina total con otras variables fisicoquímicas del suelo. Con la materia orgánica se detectó un 98% (p<0.05) (Figura 2d), de forma similar se encontró relación con el carbono orgánico 98% (p<0.05) (Figura 2e), con el porcentaje de carbono total 96% (p<0.05) (Figura 2f) y con el nitrógeno 97% (p<0.05) (Figura 2g). La glomalina fácilmente extraíble no se relacionó significativamente con ninguna de las variables. DISCUSIÓN A la fecha no existen muchos estudios sobre la caracterización de la proteína glomalina en suelos de agroecosistemas cafetaleros; Cogo
[31], dichos trabajos refieren valores de glomalina total de 0.32-0.71 mg/kg. La mayoría de los estudios donde se evalúa la glomalina se han realizado en suelos de pastizales, en bosque templados y selva. Los valores de glomalina total para diversos pastizales templados en Estados Unidos varían de 0.62-2.5 mg/kg [32, 33, 34, 35, 36]. Existen estudios, donde se señalan valores de glomalina total de hasta 5.8 mg/kg para suelos de bosques templado [37, 38, 34, 36]. Valores aún mayores han sido obtenidos en suelos de selva hasta de 13.5 mg/kg [39, 40, 36]. Treseder y Turner [35] señalan que los niveles de glomalina total varían entre los diferentes biomas, lo cual puede ser atribuido a las condiciones del suelo (disponibilidad de nutrientes, agua, agregados y manejo del suelo) o bien a las diferencias ambientales que influyen directamente en la producción primaria neta y en la abundancia de los HMA en cada uno de los biomas. Rodríguez-Yon y col. [41] señalan que la glomalina es un indicador del grado de perturbación/degradación de los suelos ya que revelan diferencias marcadas en las fracciones de glomalina en suelos con diferentes cultivos, condicionada, además, por diversos factores como los cultivos presentes o el uso de la tierra
[30] en un cafetal en Brasil refiere valores de glomalina hasta de 2.6 mg/kg, los cuales son ligeramente mayores a los valores reportados en este trabajo (hasta 2.0 mg/kg). La fracción de glomalina total que se presentan para los cafetales en este estudio, son superiores a los expuestos en otras investigaciones en suelos
y las prácticas agrícolas utilizadas o el manejo del suelo, entre otros. Los resultados expuestos en este trabajo, avalan que el agroecosistema cafetalero funciona como reservorio de la biodiversidad de los HMA, ya que el contenido de glomalina resultó alto comparado con otros suelos agrícolas. Asimismo, los suelos de estas 50
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
Figura 2. Regresiones lineales simples entre el contenido de glomalina total con las variables número de esporas de HMA y algunas características fisicoquímicas del suelo de las fincas cafetaleras.
51 Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
fincas
cafetaleras
al
tener
un
manejo
género Gigaspora. En este trabajo donde no se
convencional y los arvenses son manejados mediante chapeo sin utilizar herbicidas existe una alta diversidad vegetal tanto de especies arbóreas como de pastos que producen abundantes raicillas que funcionan como hospederas de HMA y liberan contenidos de glomalina superiores a los suelos sin vegetación. Una mayor diversidad florística aunada a la alta biomasa de raíces favorece las reservas de fotosintatos que utilizan los HMA, lo cual está estrechamente relacionado con producción de glomalina [42]. Se ha reportado que los niveles de glomalina no siempre se relacionan con la abundancia y diversidad de los propágulos de HMA [40], ya que diferentes factores pueden influir en esto. Las diferentes formas de evaluar la presencia de HMA (esporas, longitud de raíces, colonización, micelio activo) tienen limitaciones y pueden asumir diferentes dinámicas que no siempre se relacionan con la glomalina del suelo [43]. Por otro lado, las diferentes especies de HMA pueden producir diferentes cantidades de glomalina, viéndose reflejado esto en los niveles de glomalina detectados en los suelos. Wright y Upadhyaya [44, 26] argumentan que Gigaspora rosea y G. gigantea producen una mayor cantidad de
detectó una relación entre el número de propágulos de esporas y los niveles de glomalina, es posible que en estos suelos de cafetales la glomalina y la comunidad de HMA presentan dinámicas diferentes. Se ha comprobado que la presencia de glomalina (GFE y GT) en el suelo puede tener efectos positivos físicos y bioquímicos en la dinámica edáfica. Por un lado, las fracciones de glomalina (GFE y GT) por sus características fisicoquímicas actúan como aglutinantes de las partículas minerales y orgánicas del suelo, lo que favorece la producción de microagregados en el suelo, reduciendo significativamente la propensión a la erosión hídrica o eólica [45, 46], además de generar microporos que son esenciales para la circulación del agua y el resguardo de la humedad en la matriz del suelo [47]. Por otro lado, la formación de estos microagregados resguarda en su interior la materia orgánica de la degradación bacteriana, liberándola más lentamente. Este proceso es favorable para el mantenimiento de la energía potencial resguardada entre las moléculas de las fracciones de glomalina [48]. Por lo tanto, la cuantificación de esta proteína en el suelo podría revelar historias del manejo reciente, en el caso de la GFE, mientras que la GT podría
glomalina que Glomus intrarradices y G. etunicatum; asimismo Lovelock [40] menciona que Acaulospora morrowiae produce mayores niveles de glomalina que Gigaspora rosea, Glomus etunicatum y G. intrarradices. En síntesis, las especies de Glomus producen una mayor cantidad de glomalina que especies del
indicar la acumulación de C por más tiempo. El efecto positivo de la relación mutualista entre raíces y HMA está ampliamente documentado, sin embargo, la adición de P a los cultivos de café para satisfacer los requerimientos nutrimentales e incrementar los rendimientos agrícolas, parece tener un efecto 52
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
adverso en las poblaciones de HMA toda vez
nitrógeno tiene una marcada influencia en el
que las plantas no requieren asociarse con estos hongos para obtener el P, este patrón se evidenció en este estudio. Además, la densidad aparente también estuvo relacionada negativamente, debido quizás a la mayor entrada de oxígeno y agua al interior del suelo, lo que favorece la multiplicación de organismos saprobios y de los que causan pudrición en las hifas de los HMA. Zhong [49] presenta resultados semejantes en suelos agrícolas en China. En este trabajo se confirmó que la GT refleja el contenido total y acumulado de la glomalina altamente correlacionado con la materia orgánica del suelo (MO), pudiendo estar relacionado con procesos de secuestro de C a largo plazo [50], debido a que es una proteína altamente estable en condiciones edáficas, que puede permanecer entre 7-42 años en el suelo dando cuenta del manejo de periodos más remotos. Además, la alta concentración de MO derivado de la glomalina está relacionada con una mayor estabilidad y resiliencia (salud) del suelo [48]. La fracción más lábil (GFE) pudiera reflejar manejos más recientes ya que es la que deriva de procesos metabólicos inmediatos, por lo que se puede relacionar con aspectos de la calidad, es decir, con cultivos específicos, por
desarrollo de las plantas debido a que forma parte de la síntesis de la molécula de clorofila, ácidos nucleicos y las proteínas, y se ha observado que este nutriente tiene efectos benéficos en el desarrollo de los HMA, así que es de esperar mayores niveles de glomalina en suelos con alto contenido de nitrógeno. En este estudio, la glomalina total y el nitrógeno se relacionaron positivamente (95%). A pesar de que existen estudios donde se han reportado efectos contradictorios de la disponibilidad de nitrógeno con la glomalina [33], varios estudios concuerdan con los resultados de este trabajo [37, 49, 54]. Este trabajo representa el primer estudio sobre evaluación de fracciones de glomalina en cafetales en México, sin embargo, se sugiere incluir muestreos en otras estaciones del año, así como complementar metodologías moleculares con el fin de detectar estructuras fúngicas (hifas intrarradicales y micelio extramátrico) que no son perceptibles en los estudios morfológicos. Es importante destacar que la glomalina se puede utilizar para cuantificar la actividad de los HMA en los suelos de cafetales ya que puede funcionar como biomarcador para la rápida detección de los HMA.
ejemplo, cultivos de plantas coberteras o plantas fijadoras de nitrógeno. Diversos estudios concuerdan con los resultados que aquí se presentan, ya que también detectaron una estrecha relación de los niveles de glomalina con el contenido de carbono orgánico [51, 52, 33, 53, 35, 49, 54, 41]. Por otro lado, el
CONCLUSIÓN Este trabajo permitió caracterizar los niveles de dos fracciones de glomalina (total y fácilmente extraíble) en diferentes fincas cafetaleras del estado de Veracruz y que se relaciona tanto positiva como negativamente con algunas 53
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
variables fisicoquímicas de los suelos. Los
[2]. Moguel P, Toledo VM. Biodiversity conservation and traditional coffee systems of Mexico. Biol Conserv 1999; 13:11-21.
resultados confirman que el agroecosistema cafetalero funge como reservorio de la biodiversidad de los HMA, ya que tanto el número de esporas como el contenido de glomalina resultó alto.
[3]. Cerdán CR, Rebolledo MC, Soto G, Rapidel B, Sinclair FL. Local knowledge of impacts of tree cover on ecosystem services in smallholder coffee production systems. Agric Syst 2012; 110:119-130. doi:10.1016/j.agsy.2012.03.014
CONFLICTO DE INTERESES Los autores declaran que no tienen intereses en competencia.
[4]. Chait G. Café en Colombia: servicios ecosistémicos, biodiversidad.
AGRADECIMIENTOS
conservación de la Sistemas agroforestales,
Los autores agradecen a COVEICYDET por el financiamiento del proyecto 13 1627: “Desarrollo de un bioinoculante fúngico solubilizador de fósforo del suelo y promotor del crecimiento y productividad de plantas de café (Coffea arabica var. Costa Rica) en Jilotepec, Veracruz” y al Tecnológico Nacional
funciones productivas, socioeconómicas y ambientales. Turrialba: CATIE 2015; 349-364.
de México (TecNM) por el financiamiento del proyecto 10698.21-PD “Caracterización y propagación de hongos micorrícicos arbusculares de suelos cafetaleros del centro del estado de Veracruz”. Los financiamientos otorgados sirvieron para la realización de este estudió. A los propietarios de las fincas por permitir el acceso para tomar muestras de suelo y a los alumnos Yois Ariana Castro Rodríguez y Ángel
doi:10.15517/am.v31i2.37591
[5]. Villarreyna R, Avelino J, Cerda R. Adaptación basada en ecosistemas: efecto de los árboles de sombra sobre servicios ecosistémicos en cafetales. Agron Mesoam 2020; 31(2): 499-516. [6]. Manson RH, Hernández-Ortiz V, Gallina S, Mehltreter K. Agroecosistemas cafetaleros de Veracruz: biodiversidad, manejo y conservación. Instituto de Ecología, A.C. e Instituto de Nacional de Ecología (INESEMARNAT): México 2008. [7]. Heredia A, Arias RM. Hongos saprobios y endomicorrizógenos en suelos. In: Manson RH, Hernández-Ortiz V, Gallina S, Mehltreter K, Eds. Agroecosistemas cafetaleros de Veracruz: biodiversidad, manejo y conservación; 2008; 193-212.
Juárez García por el apoyo en el procesamiento de las muestras. REFERENCIAS [1]. SADER. https://www.gob.mx/agricultura
[8]. Arias RM, Heredia-Abarca G, Sosa VJ, Fuentes-Ramírez LE. Diversity and abundance of arbuscular mycorrhizal fungi spores under
Obtenido
54 Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
different coffee production systems and in a tropical montane cloud forest patch in Veracruz, Mexico. Agrofor Syst 2012; 85(1):179-193. https://doi.org/10.1007/s10457011-9414-3
[15]. Fisher JB, Jayachandran DK. Arbuscular mycorrhizal fungi enchance seedling growth in two endangered plant species from South Florida. Int J Plant Sci 2002; 163:559-566. https://doi.org/10.1086/340428.
[9]. Camargo-Ricalde SL, Montaño NM, De la Rosa-Mera CJ, Montaño ASA Micorrizas: una gran unión debajo del suelo 2012; Revista Digital Universitaria 13(7). http://www.revista.unam.mx/vol.13/num7/art7
[16]. Six J, Bossuyt H, Degryze S, Denef K. A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota and soil organic matter dynamics. Soil Tillage Res 2004; 79:7-31. https://doi.org/10.1016/j.still.2004.03.008.
2/index.html”
[17]. Gao W, Wang P, Wu Q-S. Functions and application of glomalin-related soil proteins: a
[10]. Saha R, Mondal B, Naskar B. AMF inoculation changes, the root development pattern of plants at early stage of colonization. Int J Bio-resource Environ Agric Sci 2014; 1:43-47.
review. Sains Malays 2019; 48(1): 111–9. DOI:10.17576/jsm-2019-4801-13
[11]. Zou YN, Srivastava AK, Wu QS. Glomalin: A potential soil conditioner for perennial fruits. Int J Agric Biol 2016; 18: 293-
[18]. Lozano Sánchez JD, Armbrecht I, Montoya Lerma J. Hongos formadores de micorrizas arbusculares y su efecto sobre la estructura de los suelos en fincas con manejos agroecológicos e intensivos. Acta Agron 2015;
297.
64(4): 289-296.
[12]. Martinez LB, Pugnaire FI. Interacciones entre las comunidades de hongos formadores de micorrizas arbusculares y de plantas. Algunos ejemplos en los ecosistemas semiáridos. Ecosistemas 2009; 18(2): 44-54.
[19]. Wright S, Upadhyaya A. Extraction of an abundant and unusual protein from soil and comparison with hyphal protein of arbuscular mycorrhizal fungi. Soil Sci 1996; 161: 575-586. [20]. Ryan MG, Graham JH. Is there a role for arbuscular mycorrhizal fungi in production agriculture?. Plant Soil 2002; 244: 263-271. https://doi.org/10.1023/A:1020207631893.
[13]. Yao Q, Zhu HH. Arbuscular mycorrhizal fungi: A belowground regulator of plant diversity in grasslands and the hidden mechanisms. In: Runas J, Dahlgren T, Eds. Grassland Biodiversity-Habitat Types, Ecological Processes and Environmental Impacts New York: Nova Science Publisher; 2010;1-14.
[21]. Morell F, Hernández A, Borges Y, Marentes FL. La actividad de los hongos micorrízicos arbusculares en la estructura del suelo. Cult Trop 2009; 30(4):00-00. [22]. Rillig MC, Wright SF, Nichols KA, Schmidt WF, Torn MS. Large contribution of
[14]. Smith S, Read DA. Mycorrhizal symbiosis, Academic Press 2010. 55
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
arbuscular mycorrhizal fungi to soil carbon
[29]. NORMA Oficial Mexicana NOM-021SSA1-2021, Salud ambiental. Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente, con respecto al monóxido de carbono (CO). Valores normados para la concentración de monóxido de carbono (CO) en el aire ambiente, como medida de protección a la salud de la población.
pools in tropical forest soils. Plant Soil 2001; 233:167-177. https://doi.org/10.1023/A:1010364221169. [23]. Rillig MC, Maestre FT, Lamit LJ. Microsite differences in fungal hyphal length, glomalin, and soil aggregate stability in semiarid Mediterranean steppes. Soil Biol Biochem 2003; 35:1257-1260. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(03)00185-
[30]. Cogo FD, Saggin Júnior OJ, Guimarães PTG, Siqueira JO, Carneiro MAC. High rates of agricultural gypsum affect the arbuscular
8
mycorrhiza fungal community and coffee yield. Bragantia 2020; 79: 612-622.
[24]. Cornejo P, Meier S, Borie G, Rillig MC, Borie F. Glomalin-related soil protein in a Mediterranean ecosystem affected by a copper smelter and its contribution to Cu and Zn sequestration. Sci Total Environ 2008; 15: 406(1-2): 154-60. doi: 10.1016/j.scitotenv.2008.07.045.
[31]. Rillig MC, Wright SF, Shaw MR, Field CB. Artificial climate warming positively affects arbuscular mycorrhizae but decreases soil aggregate water stability in an annual grassland. Oikos 2002; 97: 52-58. https://doi.org/10.1034/j.16000706.2002.970105.x.
[25]. Gerdemann JW, Nicolson TH. Spore of mycorrhizal endogone species extracted from soil by wet sieving and decanting. Trans Br Mycol Soc 1963; 46: 234-44.
[32]. Lutgen ER, Muir-Clairmont D, Graham J, Rillig MC. Seasonality of arbuscular mycorrhizal hyphae and glomalin in a western Montana grassland. Plant and Soil 2003; 257(1): 71-83. https://doi.org/10.1023/A:1026224209597.
[26]. Wrigth SF, Upadhyaya A. A survey of soils for aggregate stability and glomalin, a glycoprotein produced by hyphae of arbuscular mycorrhizal fungi. Plant and Soil 1998; 198(1): 97-107.
[33]. Nichols KA, Wright SF. Comparison of glomalin and humic acid in eight native US soils. Soil Sci 2005; 170: 985-997. doi: 10.1097/01.ss.0000198618.06975.3c.
[27]. Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 1976; 72(12): 248-54.
[34]. Batten KM, Six J, Scow KM, Rillig MC. Plant invasion of native grassland on serpentine soils has no major effects upon selected physical and biological properties. Soil Biol Biochem 2005; 37(12): 2277-2282. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2005.04.005
[28]. StatSoft, Inc. Statistica para Windows v. 10.0. Data analysis software system. Tulsa. [cdRom] 2017. 56
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
[35]. Treseder KK, Turner KM. Glomalin in ecosystems. Soil Sci Soc Am J 2007; 71: 12571266. https://doi.org/10.2136/sssaj2006.0377.
Caracterización de las fracciones de glomalina
[36]. Wright SF, Anderson RL. Aggregate stability and glomalin in alternative crop rotations for the central Great Plains. Soil Biol Biochem 2000; 31: 249-253. https://doi.org/10.1007/s003740050653
[42]. González–Chávez MC, Gutiérrez MC, Wright S. (2004). Hongos micorrízico arbusculares en la agregación del suelo y su estabilidad, Terra Latinoam 2004; 22: 507-214.
en suelos Ferralíticos Rojos con diferente uso. Cultivos Tropicales 2020; 41(4):e04
[37]. Knorr MA, Boerner REJ, Rillig MC. Glomalin content of forest soils in relation to
[43]. Purin S, Rillig MC. The arbuscular mycorrhizal fungal protein glomalin: Limitations, progress, and a new hypothesis for
fire frequency and Mycorrhiza 2003;
its function. Pedobiologia 2007; 51(2): 123130. doi:10.1016/j.pedobi.2007.03.002
landscape 13:
position. 205-210.
https://doi.org/10.1007/s00572-002-0218-1.
[44]. Wright SF, Upadhyaya A. Quantification of arbuscular mycorrhizal fungi activity by the glomalin concentration on hyphal traps. Mycorrhiza 1999; 8(5): 283-285.
[38]. Steinberg PD, Rillig MC. Differential decomposition of arbuscular mycorrhizal fungal hyphae and glomalin. Soil Biol Biochem 2003; 35: 191-194. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(02)002493
[45]. Prasad M, Chaudhary M, Ramakrishnan S, Mahawer SK. Glomalin: a miracle protein for soil sustainability. Indian Farmer 2018; 5(9): 1092–100.
[39]. Rillig MC, Wright SF, Kimball BA, Pinter PJ, Wall GW, Ottman MJ, Leavitt SW. Elevated carbon dioxide and irrigation effects on water stable aggregates in a sorghum field: A possible role for arbuscular mycorrhizal fungi. Glob Change Biol 2001; 7: 333-337. https://doi.org/10.1046/j.13652486.2001.00404.x.
[46]. Gomathy M, Sabarinathan KG, Sivasankari-Devi T, Pandiyarajan P. Arbuscular mycorrhizal fungi and glomalinsuper glue. Int J Curr Microbiol Appl Sci 2018; 7(7): 2853–7. DOI:10.20546/ijcmas.2018.707.334 [47]. De la Cruz-Elizondo, Y, FontalvoBuelvas JC. Biología del suelo. CÓDICE/ Taller Editorial/Suma Textual: México 2019.
[40]. Lovelock CE, Wright SF, Nichols KA. Using glomalin as an indicator for arbuscular mycorrhizal hyphal growth: An example from a tropical rain forest soil. Soil Biol Biochem 2004; 36: 1009-1012. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2004.02.010.
[48]. Gallardo LJF. La materia orgánica del suelo. Residuos orgánicos, humus, compostaje y captura de carbono. Sociedad Iberiamericana de Física y Química Ambiental. Jáser Proyectos Editoriales/Nueva Graficesa: España 2016.
[41]. Rodríguez-Yon Y, Chiriboga-Morocho R, Concha-Egas TG, de León-Lima DP. 57
Artículo original
AyTBUAP 7(26):42-58 Arias-Mota et al., 2022
[49]. Zhong Z, Wang W, Wang Q, Wu Y, Wang H, Pei Z. Glomalin amount and compositional variation, and their associations with soil properties in farmland, northeastern China. J Plant Nutr Soil Sci 2017; 180:563-575. DOI: 10.1002/jpln.201600579.
[52]. Rillig MC, Ramsey PW, Morris S, Paul EA. Glomalin, an arbuscular–mycorrhizal fungal soil protein, responds to land–use change. Plant Soil 2003; 253:293-299. https://doi.org/10.1023/A:1024807820579.
[50]. Báez-Pérez A, González-Chávez MC, Etchevers-Barra JD, Prat C, Hidalgo-Moreno C. Glomalin and carbon sequestration in cultivated tepetates. Agrociencia 2010; 44(5):
[53]. Morales A, Castillo CG, Rubio R, Godoy R, Rouanet JL, Borie F. Niveles de glomalina en suelos de dos ecosistemas del sur de Chile. RC Suelo Nutr Veg 2005; 5(1): 37-45. http://dx.doi.org/10.4067/S0717-
517–29.
92002008000100002
[51]. Bird SB, Herrick JE, Wander MM, Wright
[54]. Holtz EWF, Giuffré L, Ciarlo E, Cortinez
SF. Spatial heterogeneity of aggregate stability and soil carbon in semi–arid rangeland. Environ Poll 2002; 116: 445–455. DOI: 10.1016/s02697491(01)00222-6
AG. Glomalin and Its relationship with inoculation, fertilization and soils with different sand proportion. J Agric Ext Rural Dev 2018; 11(2): 24-32. DOI:10.9790/2380-1102022432
58 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022 http://doi.org/10.5281/zenodo.6682347 https://eoi.citefactor.org/10.11235/BUAP.07.26.04
Factores explicativos del pago por café de especialidad, el caso del “Certamen Cup of Excellence-México” Alejandro Luna González1 iD, Naxeai Luna Méndez2* iD, Alejandro Ortega Hernández3 iD 1
Doctorado en Economía Política del Desarrollo en Facultad de Economía. Centro de Estudios del Desarrollo Económico y Social (CEDES), Edif. ECO 4, Ciudad Universitaria, BUAP Av. San Claudio y 22 Sur, 72570, Puebla, México. 2Facultad de Economía. Centro de Estudios del Desarrollo Económico y Social (CEDES), Edif. ECO 4, Ciudad Universitaria, BUAP Av. San Claudio y 22 Sur, 72570, Puebla, México. 3Departamento de Estudios Sociales, Sede Salvatierra, Universidad de Guanajuato. C. Arteaga S/N, Centro, 38900, Salvatierra, Guanajuato, México. *Email autora corresponsal: naxeai.luna@correo.buap.mx Recibido: 21 diciembre 2021. Aceptado: 20 junio 2022 RESUMEN La liberación del mercado de café en 1989 ocasionó el desplome de los precios al productor. En la bolsa de valores el precio pasó de 1.10 a 0.70 USD/lb, el cual no cubría los costos de producción. Una alternativa para mejorar el precio al productor fue el mercado de especialidad. El artículo tiene como objetivo exponer las variables que otorgaron un mejor precio en el “Certamen Cup of ExcellenceMéxico” que es un mecanismo del mercado de especialidad, para orientar a los pequeños productores en su participación. Se utilizaron datos disponibles de los años 2015, 2017, 2018 y 2019. Se estimó un modelo de regresión lineal múltiple (MRLM) y se realizó análisis de correspondencia múltiple (ACM). El estudio se complementó con entrevistas a profundidad con diferentes actores de la cadena, incluidos un par de catadores de café. Los resultados señalan que la variable PUNTUA explica el 40.3% del precio pagado en el Certamen, con una probabilidad F de 17.596 altamente significativa (p<0.0001), y las variables VARIEDAD y PROCESO de beneficiado son las más asociadas entre sí por las que se pagó un mayor precio en el Certamen. El resto del precio pagado en el Certamen (para los 5 años analizados) no se explica por la calidad del café, por lo que es necesario investigar los atributos por los que pagan un sobreprecio los consumidores, principalmente del mercado asiático (Corea, Taiwán, China, Japón) y estadounidense. Palabras clave: mercado de café; variedades y procesos de beneficiado; calidad de café; mercado de especialidad. 59 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
ABSTRACT The liberalization of the coffee market in 1989 caused the collapse of producer prices. In the stock exchange, the price went from 1.10 to 0.70 USD/lb, which did not cover production costs. An alternative to improve the producer price was the specialty market. The article aims to expose the variables that gave a better price in the “Cup of Excellence-Mexico Contest”, which is a mechanism of the specialty market, to guide small producers in their participation. Available data from the years 2015, 2017, 2018 and 2019 were used. A multiple linear regression model (MRLM) was estimated and a multiple correspondence analysis (MCA) was performed. The study was complemented by in-depth interviews with different actors in the chain, including a couple of coffee tasters. The results indicate that the variable PUNTUA explains 40.3% of the price paid in the contest, with a highly significant probability F of 17.596 (p<0.0001), and the variables VARIETY and processing PROCESS are the most associated with each other, for which paid a higher price in the Contest. The rest of the price paid in the Contest (for the 5 years analyzed) is not explained by the quality of the coffee, so it is necessary to investigate the attributes for which consumers pay a premium, mainly from the Asian market (Korea, Taiwan, China, Japan) and American. Keywords: coffee market; varieties and beneficiation processes; coffee quality; specialty market. INTRODUCCIÓN
tiendas al por menor (producidos a gran escala y estandarizados). La relación entre consumidores de café más exigentes y las nuevas tiendas especializadas dio origen al “nicho de mercado” [2] o porción del segmento de mercado que consume café de muy buena calidad, con valores extrínsecos - del café- que los consumidores conocen muy bien.
El término de “café especial” fue usado por primera vez en la conferencia internacional de café, celebrada en Montruil (Francia) en 1978, por Erna Knutsen de origen noruego experta tostadora de café, haciendo referencia a la geografía y microclimas que permiten la producción de granos de café con sabor único, de características particulares que preservan su identidad [1]. A la par, el Centro de Comercio Internacional señala que el término “café especial” o “café de especialidad” se originó en los Estados Unidos para referirse a una gama de productos vendidos en tiendas especializadas en café, de características diferenciadas a las del
Actualmente el término café de especialidad se ha ampliado para referirse, tanto al producto que se comercializa en granos enteros en verde, como a las bebidas de café que se venden en cafeterías y bares, diferenciándose del café convencional porque posee una o varias características como: origen único, mezclas de
aromático vendido en supermercados y otras
diferentes variedades o regiones, aromatizados, 60
Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
cultivados y/o beneficiados con antecedentes e
tenido que lidiar con los bajos precios del
historias inusuales.
aromático. Algunos pequeños productores se han podido incorporar a la cadena global de valor innovando en sus técnicas de producción para participar en el mercado de especialidad. El mercado de especialidad retribuye el trabajo extraordinario que implica producir un grano diferenciado al café convencional. Los atributos que pagan el precio son características intrínsecas y extrínsecas del café verde que son evaluados por catadores certificados por empresas transnacionales.
El término se extendió hacia Europa y Asia [3,4] y finalmente hacia América Latina, comenzando la expansión del mercado a finales de los ochenta, durante la tercera ola del café, cuando se convirtió en un producto artesanal, diferenciado por su origen, sabor, tostado, método de elaboración, en donde surgió una nueva generación de micro tostadores locales que popularizó el “comercio directo” [3,5]. De esta manera, surgió un nuevo mecanismo para abastecer el mercado de café mundial, aprovechando las formas de producción locales y con ello mercantilizando los atributos que le otorgan los nichos ecológicos al café, que es producido por campesinos e indígenas en muchas regiones del mundo. Así el nuevo nicho de mercado ha ido exigiendo una mayor especialización en todos sus eslabones.
El café ante la liberalización del mercado La nueva división internacional del trabajo impactó al sector agroalimentario mexicano y con ello a las formas de reproducción social de los territorios rurales. Una de las características más importantes fue la flexibilización laboral que en México implicó entre otras cosas la creación de cadenas de comercialización y diferenciación comercial del producto; gran movilidad de las empresas y su dispersión geográfica (empresas globales) hacia nuevas regiones del país o del continente, así como las nuevas formas de organización flexible que han refuncionalizado las viejas formas de empleo [6]. En este contexto se dio la liberación del
El café es el segundo commodity más comercializado en el mundo después del petróleo. Las implicaciones más fuertes del café como commodity son su alto porcentaje de comercialización en el mercado internacional y la alta volatilidad de su precio. Los principales consumidores de café en el mundo son países desarrollados como Estados Unidos, Europa y Japón y los principales productores son países
mercado de café en México a partir de la ruptura del sistema de cuotas de exportación de la International Coffee Organization (ICO) en julio de 1989. Dicho organismo mantenía un equilibrio entre la oferta y la demanda mundial para estabilizar los precios; la liberalización también implicó la desaparición del Instituto
en desarrollo como América Latina, Asia y África. Una característica de los productores es que en su mayoría son pequeños cafeticultores y en algunos países, como México, entre el 50 y 70% son de origen campesino e indígena. Desde la desregulación del mercado de café en el año 1989, los pequeños productores han 61
Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
Mexicano del Café (INMECAFÉ) que brindaba
este sentido, se afirma que el consumidor de
asistencia técnica y capacitación a los productores, además de servir de intermediario entre productores y compradores de café. Desde entonces los precios del aromático no han sido suficientes para cubrir los costos de producción, cosecha y beneficiado, lo que ha obligado a los productores a utilizar estrategias de diversificación económica que los mantiene en condiciones de subsistencia [7,8]. Al mismo tiempo, la nueva división internacional del trabajo implicó la integración de cadenas de valor global lo que facilitó la construcción del mercado de café de especialidad, el cual se ha convertido en una alternativa comercial para pequeños productores de café pues ofrece mayor precio que el mercado convencional.
café ha adquirido una conciencia sobre el papel que puede desempeñar para modificar las condiciones de intercambio desiguales en los canales de comercialización [15]. En el mercado de especialidad destaca una mayor captación de valor agregado por parte de los productores que ronda entre el 10 y el 23 por ciento con base en los precios más altos, a diferencia del mercado de café convencional en donde solo obtienen entre el 7 y 10 por ciento, sin embargo, los tostadores y empacadores de café continúan siendo los que se apropian de la mayor cantidad de valor en la cadena [3]. Otra forma en que se ha explicado la integración del mercado de café de especialidad es asociando los “gustos” al conocimiento de las clases sociales es decir se asocia el capital económico con el capital cultural de cada clase social [16]. En donde se entiende a los gustos, significados, valores, preferencias y percepciones de las prácticas alimentarias y culinarias, como partes integradoras de las estructuras económicas, políticas, psicológicas y culturales [17].
El desarrollo del mercado de café de especialidad, a principios de la década de los noventa, tuvo como base el reconocimiento de la calidad del café [5,9,10]. De acuerdo a diferentes autores [5,11,12] la calidad se refiere a los atributos físicos y sensoriales del café en grano o en taza. Desde el consumidor de café de especialidad, la calidad se relaciona con valores agregados vinculados a la ecología, viaje y atención al detalle. Hay estudios sobre café de especialidad que destacan los atributos de identidad regional e identidad local, lo que ha llevado a que los debates se centren en la procedencia del café, su consumo, su geografía e historia [13], pero lo más importante es que actualmente hay una redistribución del valor añadido en la cadena [14], creando nuevas formas de comercializar el café, impulsadas por la sostenibilidad; además de la calidad [3]. En
El café de especialidad en México El consumo mundial de café de especialidad se estima entre el 10 y 15 por ciento, compuesto de pequeños nichos de consumidores que valoran de forma diferenciada la calidad del café [2]. En los Países Bajos el café de especialidad mexicano más vendido es el café orgánico, por el no uso de químicos en el cultivo, debido a que para los consumidores es muy importante el cuidado de la salud, lo cual 62
Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
además se refleja en un sabor particular [18].
negociar un mejor precio. La región B agrupa
México “en los últimos 30 años ha logrado el liderazgo en la producción de estos cafés diferenciados, que cuentan con un proceso de certificación, como son el café orgánico, café equitativo, café bajo sombra o amigable con las aves, café gourmet, café sustentable y las marcas regionales. Además, se ha demostrado que ciertas regiones tienen extraordinaria calidad”; prueba de ello, son los reconocimientos nacionales e internacionales a los que se ha hecho acreedor el café mexicano, en especial el del Estado de Veracruz [11]. Utilizar la “heterogeneidad-especificidad productiva para la exportación, es la forma en que productores de países periféricos como México se integran al proceso global capitalista” [19] y es el mecanismo que el mercado de café está utilizando.
todos los cafés del resto de Estados del país (Morelos, Hidalgo, San Luis Potosí, Querétaro, Veracruz, Guerrero, Nayarit, Jalisco, Estado de México, Puebla), con calificaciones menores a 81 puntos. En la región B los cafés del Estado de Puebla, Oaxaca, Veracruz, Hidalgo, Nayarit y Estado de México son calificados como buenos. Dicha tipología se considera en este estudio como referente para la categorización de altura y perfiles de sabor.
La evaluación del café de especialidad El café verde de especialidad se evalúa de acuerdo a sus propiedades intrínsecas y extrínsecas que lo dotan de un valor adicional para el mercado [20]. La Specialty Coffee Association (SCA) define los estándares como una medida cuantificable y calificable, basada
México cuenta con una tipología de perfiles de calidad del café por regiones [11], que utiliza las variables: altitud promedio de la parcela, tamaño de grano, número de defectos y puntaje sensorial en taza para definir categorías y subcategorías que se muestran de manera sintética en la tabla 1.
en pruebas científicas que establecen rangos de valores determinados por expertos en la materia [21]. La calidad intrínseca se evalúa por las características físicas del grano considerando café de especialidad solo a los cafés que tienen cero defectos de categoría uno (granos negros completos, granos agrios o rojizos, cascarilla de pergamino, cascara de cereza, piedras o palos), y menos de cinco defectos de categoría dos
En la tabla 1 que presenta las 2 regiones de café en base a sus perfiles de calidad, A y B. La región A sólo agrupa a los cafés de Chiapas con
(granos con pergamino, granos bola, granos rotos o astillados, granos con daño de insectos, granos parcialmente negros, granos parcialmente rojizos, granos vanos, granos conchas, pequeñas piedras o palos y granos con daño de humedad) [22]. Los estándares de la SCA, además de medir las características
puntuaciones arriba de 81 puntos, la cual aporta el 40.9 por ciento de la producción nacional, cafés que podrían ser considerados de especialidad con base en su puntuación promedio, sin embargo, el desconocimiento de la calidad y puntuación del café en taza, por parte de los productores, no les permite 63
Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
% Producción nacional
% Acumulado 40.9
71.39±8.69
0.73
2.3
76.02±6.11
0.98
8.6
1.21
35.4
ND
1.12
12.8
Clasificación de calidad
Rendimiento promedio (T/HA)
40.9
Puntaje promedio 81.97±3.86
1.41
80.31±2.00
Municipio/ Localidad
Estado
Grupos
Niveles
Subcategoría s
Categorías
División nacional
Tabla 1. Tipología de perfiles de calidad del café mexicano en base a la puntuación en taza, rendimiento promedio, porcentaje de aportación a la producción nacional y clasificación de calidad por región cafetalera [11].
Palenque San Cristóbal Comitán
1
A
Chiapas
Yajalón Copainalá Mapastepec Tapachula
2
Sobresaliente
Bochil Motozintla
Ocosingo Ocozocuautla
4 F 5
Morelos Hidalgo San Luis Potosí Hidalgo Querétaro Veracruz
6 G 7
I
8
Guerrero Hidalgo Nayarit Jalisco Edo de México Guerrero Puebla
B Oaxaca Hidalgo
D
Nayarit 9
Veracruz Oaxaca
H J
Veracruz
Oaxaca 10 Puebla Edo. de México
Pichucalco Morelos Huejutla-Huasteca Tamazunchale Xilitla Chapulhuacán Querétaro Chicontepec Tezonapa Costa Grande Tlalchinol-Canali Tepic Talpa de Allende Malinalco Montaña Teziutlán Cuetzalan Xicotepec Zapotitlán Santiago Laollaga Otomí-Tepehua Ruiz Compostela Huatusco Huautla de Jiménez Córdoba Coatepec Zongolica Pochutla Ayutla Putla de Guerrero Santa Catarina Juquila Huauchinango Tejupilco
ND*
64 Artículo original
43.2
51.8
87.2
100
Regular
C
3
Bueno
E
Malo
Ángel Albino
No clasificado
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
físicas del café verde, establecen los estándares para hacer la evaluación sensorial, tales como: la calidad del agua, las propiedades químicas ideales para la bebida y los protocolos de preparación en taza (temperatura, cantidad de agua, cantidad de café, nivel de molido del grano, nivel de tostado, la loza y cucharas a utilizar); mediante la catai. La evaluación sensorialii es un proceso complejo porque se basa en las percepciones humanas, lo que significa que es un análisis subjetivo, por lo que la SCA forma y capacita a jueces llamados “Q Graders” [23] con el objetivo de reducir los posibles errores y tener mayor precisión en las catas.
se evalúan son los del vino y es difícil estimar el límite de cada atributo deseable que tiene cada catador [23]. Por lo tanto, la SCA solo mide la calidad del producto, valorando la mercancía por lo que es, a pesar de reconocer los atributos extrínsecos o simbólicos, procesos que pueden llevar a obtener un café de especialidad desde la perspectiva del comprador o del consumidor final, pero los atributos extrínsecos o simbólicos no están explícitos en la puntuación. La calidad en taza o la diferencia entre los atributos que se evalúan, dependen de variables como variedad de la planta, situación topográfica, condiciones agroclimáticas, prácticas agronómicas y de cosecha, así como de los cuidados de almacenamiento y transporte, sin dejar de lado aspectos como el tostado y la preparación de la bebida [25]. Una de las principales diferencias entre el mercado de café de especialidad y el mercado de café convencional, es que para preservar la calidad, el café en pergamino solo puede ser almacenado hasta por 10 meses [26], haciendo que cada lote de café sea único e irrepetible debido a que las condiciones climáticas cambian cada año, eliminando así los inventarios que sirven para controlar los precios [27].
Es importante destacar que el catador Q Grader es quien determina la calidad del café y asigna un precio a pagar por ese grano en particular [24]. Para minimizar el error en la evaluación, se han realizado estudios que validan la precisión de los catadores, encontrando que cuando se trata de café de especialidad con puntajes mayores a los establecidos por la SCA, las evaluaciones no presentan diferencias estadísticas, sin embargo, la preferencia de variables a calificar puede cambiar de acuerdo al horario en que se realice la cata, en el caso de los cafés con calidad menor, sí presentan diferencias estadísticas, lo que puede deberse a que los catadores no tienen experiencia con cafés de calidad menor, por lo que las apreciaciones de un catador a otro cambian. Es importante señalar que no está probado científicamente si la cantidad de atributos que evalúa la SCA es suficiente. Los atributos que
La calidad extrínseca del café de especialidad se define por la combinación de factores, tales como: origen, mezclas o “blends”, resinas para saborizar, tostados oscuros, cafés naturales superiores, descafeinado, producidos orgánicamente, producidos bajo sombra, producidos de forma sustentable y venta bajo 65
Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
comercio justo [1,5]. Lo que significa que en el
para el café convencional, el cual se seca a
café de especialidad existen diversas formas de aumentar la calidad. Un café puede tener una calidad intrínseca menor por ser cultivado en zona baja, pero puede ser considerado de especialidad, si es producido orgánicamente y bajo sombra para resaltar su calidad extrínseca [3], podríamos decir que es de menor calidad que uno de altura, pero, nuevamente estas dos prácticas lo valorizan diferente no por el producto en sí, si no por las aportaciones que hace a través del cuidado al medio ambiente. Esto significa que el mercado de especialidad paga los valores añadidos en comparación al café convencional, lo cual se refleja en la disposición del consumidor a pagar un mayor precio por atributos que a él le gustan [5,28]. Para generar esta calidad, aumentarla e incorporar estos atributos, el productor añade una mayor cantidad de trabajo, lo cual puede estar significando una sobre explotación de los pequeños productores de café (campesinos e indígenas). Por ejemplo, el “Certamen Cup of Excellence-México” exige que la humedad del grano oscile entre el 10 y 12 por ciento, con la finalidad de almacenar el café en condiciones que impidan el desarrollo de hongos, moho y bacterias, lo que se logra con técnicas que usen temperaturas menores a 45 oC para evitar daños
mayor temperatura y por tanto en menor tiempo.
al embrión del grano de café y no ocasionar cambios en la composición química que modifiquen el sabor en la infusión [28]. Las técnicas usadas en México son: al sol, en zarandas y en guardiola a baja temperatura, pero dichos métodos implican más horas de trabajo, comparado con el tiempo que se utiliza
relaciones sociales que construyen uno de los mecanismos de venta del café de especialidad: el “Certamen Cup of Excellence-México”, así como identificar los eslabones en la cadena de valor, sus relaciones, y las variables cualitativas que ayudan a comprender los precios pagados en el Certamen.
METODOLOGÍA Se emplearon técnicas cualitativas como entrevistas semiestructuradas y a profundidad aplicadas a sujetos clave de la cadena de valor presentes en la región de Zapotitlán, Puebla, así como a investigadores y catadores de café para complementar los resultados del modelo de regresión lineal múltiple (MRLM) y el análisis de correspondencias múltiple (ACM) debido a la falta de más información cuantitativa en México y en el Estado de Puebla. Se entrevistaron a 10 productores que fueron ganadores en diferentes años en el “Certamen Cup of Excellence-México”, a 3 organizaciones que fungen como intermediarios comerciales, a la única empresa trasnacional que funge como exportadora del café que tiene buenos puntajes en el Certamen, a representantes de la Asociación Mexicana de la Cadena Productiva del Café A.C. (AMECAFÉ) quienes son los organizadores del Certamen en México, a 2 catadores de café participantes en el Certamen y a funcionarios públicos estatales del sector agropecuario, con el objetivo de conocer las
66 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
complementados con datos recabados por el
Se utilizó el modelo de regresión lineal múltiple (MRLM) para determinar las variables que contribuyen al pago de café de especialidad en el “Certamen Cup of Excellence-México”. Las variables consideradas en el modelo fueron: precio (PRECIO) en escala de razón, puntuación (PUNTUA) como variable nominal por ser obtenida a través de la cata que valoriza los atributos sensoriales, altura (ALTURA) de la parcela transformada en base a la categorización regional de México [11] como variable nominal, Estado (PERFSAB) transformada en categoría perfil de sabor como variable nominal, tipo de proceso (PROCESO) y tipo de variedad del grano (VARIEDAD) como variables nominales. Las variables señaladas son las únicas registradas en el “Certamen Cup of Excellence-México” y por tanto las únicas variables consideradas en el modelo. Cabe hacer mención que en México no existen datos estadísticos oficiales sobre el mercado de especialidad, por lo que la información obtenida del Certamen es relevante para realizar el presente trabajo exploratorio. Las variables incluidas en el modelo econométrico se describen en la tabla 2.
Centro Regional Universitario Oriente de la Universidad Autónoma de Chapingo [30], que funge como auditor en el “Certamen Cup of Excellence-México”. Se utilizó el MRLM para estudiar la relación entre PRECIO y el resto de variables cuantificando la relación entre las variables independientes y la variable dependiente (PRECIO). La forma de la regresión lineal está dada por la siguiente ecuación: γ = β0+β1+β2+ε donde γ es la variable dependiente, ß0, es el punto de intersección en el eje de las ordenadas ß1, ß2…ßk son constantes numéricas que se deben estimar utilizando para ello los datos disponibles: X1, X2, Xk son variables independientes utilizadas para realizar las estimaciones, ε es el término aleatorio o error. El modelo cumple con todos los supuestos de comportamiento: linealidad, homocedasticidad, normalidad, no colinealidad e independencia de los errores. El ACM se usó para representar las relaciones entre las variables y visualizar su distribución gráficamente. Las variables utilizadas en el
La información se analizó con el paquete estadístico IBM SPSS Statistics v21, realizando estadística descriptiva para caracterizar los cafés participantes y la correlación de Spearman (no paramétrica) para todas las variables. Los datos se obtuvieron de AMECAFE [29] en su página oficial para los años 2015, 2017, 2018 y 2019 y fueron
ACM fueron las mismas que se emplearon en la MRLM, pero para el ACM la variable PRECIO fue transformada en nominal (alto, bajo, medio), considerando la mediana de la variable por año para excluir los precios extremos (ver tabla 3).
67 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
Tabla 2. Resumen de variables usadas en el modelo. Variable
PRECIO
PUNTUA
Descripción
Frecuencia %
Precio pagado por libra de
4-18: 92.6
café (USD/lb)
19-100: 7.4
Puntos obtenidos durante
< = 86: 6.3
la subasta en el Certamen
87-89: 70.5
en escala SCA
90-93: 23.2
Desviación
Media
Mediana
11.4
8.1
14.7
88.2
87.7
1.4
10.2
8
7.9
4.2
4
0.7
3.7
4
0.6
2.7
3
0.7
estándar
Bourbón: 30.9 Typica: 23.2
VARIEDAD
Tipo principal de grano concursante
Pacamara: 9.6 Caturra: 7.4 Garnica: 5.3 Mundo Novo: 4.2 Otros: 19.4 Chiapas (1): 18.9 Oaxaca, Estado de México y Puebla (2): 32.6 Jalisco, Nayarit,
PERFSAB
Categoría de sabor por regiones
Veracruz, Guerrero e Hidalgo (3): 48.4 <= 600-Bajo (1): 2.1 601-900-Media (2): 2.1
ALTURA
Categoría de altura para
901-1200-Alta (3):
México de acuerdo a la
17.9
norma NMX-FSCFI-2016
>1200-Extra alta (4):
para café medido en msnm 77.9 Natural (1): 13.7 Honey (2): 4.2
PROCESO
Tipo de proceso de beneficiado del café
Lavado (3): 80 Natural doble fermentación (4): 1.1 Despulpado natural (5): 1.1
68 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
Tabla 3. Rangos de precio por año (USD/lb). AÑO Precios
2015
2017
2018
2019
Mínimo
4.1
5.6
5.5
5.5
Máximo
16.6
100.4
27.4
16.1
Mediana
7.1
9.1
7.3
7.3
Amplitud
4.3
5.4
6.7
3.5
Rangos a partir de la mediana de cada año Rangos Alto
12.7-17.0
15.6-21.1
19.1-25.8
12.5-16.1
Medio
8.4-12.71
10.0-15.6
12.3-19
9.0-12.5
Bajo
4.1-8.4
5.6-10.0
5.5-12.2
5.5-9.0
RESULTADOS Y DISCUSIÓN Caracterización del mercado de café de especialidad visto desde el “Certamen Cup of Excelence-México” Se identificaron 4 eslabones en la cadena de valor del café de especialidad para exportación: 1) productores quienes cultivan, cosechan y realizan las labores de beneficio húmedo; 2) exportador quien se encarga del beneficio seco, recepción de muestras, empaque y logística que el tostador/comprador pide; 3) tostador/comprador quien realiza el proceso de torrefacción y venta; 4) comercializador que hace llegar el café al consumidor final a través de cafetería o para consumo en casa. Los eslabones encontrados en la investigación coinciden con los cuatro eslabones de la cadena documentados en otros países [3]. En el eslabón primario se identificó que el productor que participa en el mercado de especialidad se apropia de un eslabón más de la cadena, lo que le exige un nivel de conocimiento altamente
especializado de los demás eslabones, lo cual, es difícil para los pequeños productores por su bajo nivel de escolaridad y condiciones de pobreza. El exportador que es una empresa trasnacional, incluso la única para el Certamen, se encarga de la trazabilidad del producto y del proceso logístico que en micro lotes difiere y complejiza la operación en comparación al café convencional; el tostador/comprador conoce el mercado al cual va dirigido el café que compra y realiza el proceso de torrefacción de acuerdo al perfil de cada café; los dueños de cafeterías desarrollan métodos diferentes de extracción que van de acuerdo al perfil del café. El perfil de los productores mexicanos que participan en el mercado de especialidad, incluido el “Certamen Cup of ExcellenceMéxico”, va desde finqueros grandes que realizan buenas prácticas de cultivo y de beneficiado del café, que han adoptado el café de especialidad como principal fuente de ingresos, hasta pequeños productores que no 69
Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
conocen el mercado pero que a través de
Las variables que contribuyen al precio
AMECAFE y de las trasnacionales presentes a nivel local se les identifica y apoya con asesoría técnica para participar en el Certamen y/o insertarse al mercado de especialidad a nivel regional. Los productores que incursionan en este mercado presentan bajos niveles de escolaridad, sólo en algunos casos participan los hijos que tienen formación profesional, con edades entre 25 y 65 años; en todos los casos los productores presentan disposición a desarrollar nuevo conocimiento en el mundo del café. Por otro lado, las calificaciones de café de especialidad las otorgan asociaciones lideradas por empresas transnacionales de origen, principalmente estadounidense, alemán y japonés, con protocolos que implican una alta especialización de catadores que son capacitados y certificados por esas mismas empresas. En el eslabón primario cultivar cafés orgánicos bajo sombra y sustentables implica procesos que demandan más horas de trabajo por los cuidados que requiere el cultivo. En el eslabón secundario, hacer cafés descafeinados es costoso, lo que obliga a la mayoría de los beneficiadores a recurrir a la maquila. En este sentido, el mercado de café de especialidad significa la profesionalización del trabajo en
pagado por el café de especialidad en el “Certamen Cup of Excellence-México” En la tabla 4 se puede apreciar que los precios pagados en la subasta durante el Certamen superan no por mucho el precio del café convencional y sólo 1 o 2 productores obtuvieron sobre precios muy por arriba del precio promedio pagado en la subasta. En el año 2015 el precio mínimo fue de 4.10 USD/lb, 2.5 USD/lb mayor al precio promedio pagado por el café de 1.59 USD/lb en New York Stock Exchange (NYSE), en el año 2017 el precio mínimo fue de 5.60 USD/lb, 4.09 USD/lb mayor al precio promedio pagado por el café de 1.50 USD/lb en NYSE, en el año 2018 el precio mínimo fue de 5.50 USD/lb, 4.17 USD/lb mayor al precio promedio pagado por el café de 1.32 USD/lb en NYSE, en el año 2019 el precio mínimo fue de 5.50 USD/lb, 4.12 USD/lb mayor al precio promedio pagado por el café de 1.37 USD/lb en NYSE, teniendo un incremento en el precio de 156%, 271%, 314% y 300%, respectivamente para cada año, con base en el precio de referencia del NYSEiii. La apreciación de los productores entrevistados coincide en que el café de especialidad, aunque implica mayor inversión y mano de obra, les remunera un poco más su trabajo. El
todos los eslabones y una mayor subsunción de los sujetos participantes en la cadena de valor al gran capital que, sin embargo, por ahora es la única alternativa para mejorar su ingreso agrícola.
inconveniente es la dificultad para ingresar y mantenerse en el mercado de especialidad, debido a que el principal mercado está en las grandes ciudades y el acceso a sus comunidades es muy accidentado, lo que dificulta el traslado.
70 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
Tabla 4. Puntuación y precio en USD/lb pagados a lotes ganadores en el “Certamen Cup of ExcellenceMéxico”, 2015, 2017, 2018 y 2019 [29]. Precio
Precio
Precio
Precio
Puntuación USD/lb20 Puntuación
USD/lb
Puntuación
USD/lb
Puntuación
USD/lb
2015
2015
2017
2017
2018
2018
2019
2019
100.49
91
100.20
93
35.40
27.40
91
11.60
90
89
88
87
16.60 13.50
55.40
8.41
13.10
9.15
9.85
9.00
13.10
7.70
16.10
8.20
9.85
9.85
9.60
8.13
9.70
7.90
17.60
7.40
7.40
7.60
7.60 8.10
5.60
10.70
90
89
90
17.10
89
90
9.70
7.25
18.20
8.10
9.10
22.20
10.00
7.10
21.20
9.10
9.10
12.50
12.50
8.60
7.00
7.00
5.60
8.10
8.30
8.30
6.30
9.60
7.20
6.00
9.10
5.50
4.10
5.60
7.50
7.50
9.60
5.90
5.90
8.10
5.80
5.80
5.70
5.70
5.60
5.60
6.40 4.20
86
91
88
9.20
88
89
88
10.00
7.20 5.50
-
-
-
-
-
-
8.80
-
-
5.70
-
-
86
8.30
5.70
5.70
-
-
-
-
5.60
5.60
-
-
-
-
5.50
-
-
-
-
5.74
-
-
-
-
5.50
5.50
-
-
-
-
6.10
6.10
-
-
-
-
5.60
5.60
87
87
86
71 Artículo original
87
5.50 5.74
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
Modelo de regresión lineal
el que la variable que más aporta a la
La mecánica para asignar la puntuación en el “Certamen Cup of Excellence-México” es catar cada café un mínimo de cinco veces durante todo el proceso, con la intención de reducir el margen de error al mínimo, como se ha demostrado en otros estudios [31]. Hasta el año 2018, los cafés que en la segunda ronda obtenían del jurado internacional un puntaje >86, se consideraban ganadores internacionales. Esta regla cambió en el año 2019, pues aumentó el puntaje mínimo de 86 a 87. Los cafés que en el año 2016 obtuvieron menos de esta puntuación fueron descalificados, desde el año 2017 a la fecha, los cafés que obtienen 85 y 86 puntos, quedan en la final como ganadores nacionales [29]. La subasta de ganadores internacionales es conocida como subasta “Cup of Excellence”, y tiene la característica de que no termina hasta que todos los cafés tengan mínimo una oferta. La cata se realiza mediante los procedimientos establecidos en el protocolo de mejores prácticas de la Asociación de Cafés de Especialidad [32], y sin que los jueces conozcan la procedencia o dueño de cada lote para asegurar la imparcialidad de los resultados. Los precios de la subasta se obtienen hasta el día que se lleva a cabo, al mismo tiempo antes de
explicación del precio pagado en la subasta es la variable PUNTUA con el 40.3%, lo que significa que la calidad no es lo único que explica el precio en el mercado de especialidad. De acuerdo a explicación de catadores e investigadores en café de especialidad los gustos, preferencias y nivel de conocimiento de los consumidores acerca del café de especialidad juegan un papel muy importante en la asignación del precio, los cuales parecen estar representados por los compradores internacionales que participan en la subasta del Certamen. Sin embargo, no es algo que podamos concluir en este estudio, lo que señala la necesidad de indagar entre los consumidores y los compradores internacionales de café de especialidad los factores que explican el pago de un sobre precio por consumir café de especialidad. Cabe mencionar que los comercializadores usan los valores extrínsecos del café: la sustentabilidad y los sistemas tradicionales de producción, como mecanismo de venta resaltando dichos atributos en sus tiendas online, que es un canal de suma importancia para este mercado.
iniciar dan a conocer a los subastadores, la puntuación que obtuvo cada café, sus características y los lugares que obtuvieron (Tabla suplementaria 1). En el modelo queda explicado el 15.3% de la varianza (R2 ajustado) con un estadístico F de 17.596 a un nivel de significancia de 0.0001, en
EL ACM permitió identificar la relación entre las variables VARIEDAD y PROCESO de beneficiado que se advertían importantes por los propios catadores y que están implícitas en el puntaje otorgado por los jueces. La dimensión 1 muestra el mayor porcentaje de información con el 26.4% que está determinada
Análisis de correspondencia múltiple (ACM)
72 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
por las variables VARIEDAD y tipo de
intrínsecos al aromático valorados en taza:
PROCESO que juntas aportan el 73.4% de la varianza total, mientras que la dimensión 2 aporta el 23.2% que está determinada por la variable VARIEDAD que aporta el 64.5% de la varianza total. La importancia de la relación consiste en que en la calidad del café tanto VARIEDAD, como su manejo agronómico y el PROCESO de beneficiado se conjugan para dar atributos
sabor y aroma. Podemos observar en la figura 1 que la variedad Caturra amarillo se asocia con el proceso despulpado natural y la variable Geisha y Pacamara con el proceso de beneficiado natural. Para la variable proceso de beneficiado existen estudios que demuestran que ésta determina la calidad en taza [11,33– 35], encontrándose 5 tipos de beneficiados que participaron en el Certamen.
Figura 1. Distribución de los cafés participantes en el “Certamen Cup of Excellence-México” en dos dimensiones. A partir de la figura 1 se observa que existen variedades que han destacado en el “Certamen Cup of Excellence-México”, pero en combinación con el proceso de beneficiado natural, aunque si bien es cierto que es el más usado por los pequeños productores, destaca como factor que aporta a la calidad del café, a su puntuación en el concurso y al precio en la subasta.
73 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
Los procesos de beneficiado: lavado y suave,
variedad Geisha es “una de las variedades más
siguen siendo los más practicados por los cafeticultores que participan en el Certamen; con 76 cafés, seguido por los 13 cafés naturales, pero que obtienen la puntuación más alta de 93, compartiendo la de 91 puntos con el lavado. En México, entre el 85 y 90 por ciento del total de la producción nacional se beneficia con proceso lavado, dicho proceso es con el que México, Colombia y otros países de América Central participan en el mercado internacional [33]. El proceso de fermentación durante el lavado influye en las características físicas del grano y en las características sensoriales en la infusión, variando el grado de defectos y cualidades organolépticas de acuerdo al tiempo de fermentación, que facilita la degradación del mucilago y su desprendimiento [33,35,36], por ello, a pesar de tener 76 cafés lavados, la puntuación puede variar de acuerdo al tiempo en que cada productor desarrolla su proceso de beneficiado húmedo. Los resultados de la relación PRECIO y PROCESO de beneficiado muestran que el proceso natural junto con el proceso de lavado son los más apreciados por los catadores, mismos que implican un mayor tiempo de trabajo y que expresan el conocimiento de cada productor, así como el cuidado que deben tener al beneficiar el
exclusivas y apreciadas en el mercado de especialidad, que reporta cierta tolerancia a la roya” [37]. La variedad Geisha es de sabores afrutados que resaltan en taza, por lo que es muy apreciada [38]. La variedad Caturra Amarilla con proceso despulpado natural, aunque es de especialidad no alcanza precios altos. Los resultados evidenciaron que, aunque en el Certamen no se consideran explícitamente los atributos de sostenibilidad, sustentabilidad, comercio justo o relaciones equitativas en la cadena, para la calificación, estos pueden estar explicando el pago de un sobre precio por el café de especialidad durante la subasta. Los principales compradores de los cafés en el Certamen han sido más del 30 por ciento y de forma constante de origen asiático, particularmente de Japón, Corea, Taiwan y China, el resto, han sido de diversos países como Alemania, Estados Unidos, Australia, entre otros. Para el mercado asiático los cafés orgánicos, bajo sombra y de comercio justo, “los cuales desde el año 2002 fueron unificados como cafés sostenibles íntimamente ligados a los cafés especiales por la Sociedad de Cafés Especiales de Estados Unidos”[5]. La importancia del presente trabajo radica en la
aromático. El análisis de la VARIEDAD (de grano), también ampliamente estudiado por sus efectos en taza, se relaciona con los niveles de producción, la adaptabilidad a la zona, la resistencia a diversas condiciones ambientales y a plagas. El análisis mostró que las variedades que destacan son Geisha y Pacamara. La
identificación de las variables de mayor peso que han otorgado un buen precio en el “Certamen Internacional Cup of ExcellenceMéxico”. Dicho trabajo destaca que la puntuación es la variable que más contribuye a explicar el precio, no obstante, la importancia que tiene la VARIEDAD del grano, así como 74
Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
los PROCESOS de beneficiado que parecieran
avanzar en la cadena para dejar de ser
intangibles pero que se expresan en los atributos en taza y en las preferencias por los tostadores destacan en el ACM. Lo cual sugiere a los productores mexicanos de café, que para tener mayores oportunidades de entrada al mercado de especialidad, así como obtener un mejor precio, deben enfocarse en cultivar variedades como Geisha y Pacamara, así como identificar sabores que prefiere el mercado por encima de variedades que le ofrecen solo elevar su productividad. Se debe tomar en consideración que dichas variedades requieren de más cuidado, debido a que, si bien ofrecen mejor calidad en taza, son susceptibles a enfermedades, sobre todo a la roya del café lo que exige mejores prácticas de cultivo. Los resultados de los análisis estadísticos también sugieren innovar en nuevos procesos de beneficiado como honey y naturales, que también son mejor valorados respecto a los cafés lavados además de ser procesos más ecológicos por la disminución de uso de agua, sin embargo, como ya se señaló esto implica más horas de trabajo, lo cual podría ser atendido con el uso o desarrollo de tecnologías ad hoc a las condiciones de los productores de México, que en algunos Estados como Puebla son entre el 50 y 70 por ciento
vendedores de café cereza y pasar a ser vendedores de café pergamino. Existe la posibilidad de que los pequeños productores se acerquen más al consumidor final, pero eso implica que se elimine al exportador para que los productores hagan la negociación directa con los tostadores, en lo que el Estado podría jugar un papel importante al generar programas y políticas que apoyen a los productores a contactar tostadores nacionales. Que el exportador sea, en el caso del Certamen en México, el único actor del eslabón de comercialización, evidencia el gran control que éste tiene en la comercialización de café de especialidad a nivel nacional e internacional.
campesinos e indígenas. El mercado de especialidad ha acercado al productor con el comercializador internacional, lo cual impacta positivamente en el precio, pero implica para los productores abarcar más procesos y desarrollar nuevos conocimientos hasta el beneficio húmedo, lo que les permite
identidad y especificidad del aromático, lo cual es difícil cuantificar durante el Certamen debido a que la compra se hace por subasta. Para los 5 años analizados, los principales compradores han sido de origen asiático. Los consumidores asiáticos, particularmente japoneses, valoran el café de especialidad por
CONCLUSIONES El “Certamen Cup of Excellence-México” evidencia que las propiedades intrínsecas del café de especialidad, que se consideran para evaluar calidad, no son las únicas variables valoradas por los consumidores, en efecto como lo señala la teoría, las características extrínsecas son probablemente las que posibilitan el pago de un sobre precio, esto se infiere de los resultados del modelo de regresión lineal múltiple, asumiendo que para los consumidores de café de especialidad cobra gran relevancia la
75 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
características distintivas, café con nombres de
funge como representante de los atributos
variedades casi míticas; cafés de buena calidad, de origen puro o de zona; calidades estándar decentes; y mezclas de marca, lo cual significa que los consumidores están conscientes del mayor tiempo de trabajo necesario para la producción de cafés de especialidad y eso es lo que permite que paguen un mayor precio, aunque no se niega la existencia de su consumo por moda o status. En este sentido, es necesario investigar los factores que permiten que los consumidores paguen un sobre precio, desde los consumidores. De acuerdo a las opiniones de los productores de café de especialidad, la diferencia de precio en relación al café convencional paga el mayor tiempo de trabajo que implica su producción y comercialización. Otro resultado importante es haber identificado que la correlación de las variables VARIEDAD y PROCESO de beneficiado de los cafés mexicanos contribuyen a tener cafés de especialidad del gusto de los consumidores nacionales e internacionales, variables en las que deben poner atención quienes quieran participar en dicho mercado, considerando que este tiene de base el aprovechamiento de factores culturales, tales como: forma de producción tradicional, pertenencia del productor a un grupo étnico, combinados con
valorados por los consumidores locales a nivel nacional e internacional. Cabe resaltar que las condiciones geográficas en que se produce café de especialidad y también convencional en México, implica trabajo muy arduo para los cafeticultores campesinos e indígenas y el mecanismo de venta “subasta” vela completamente los costos de producción, así como la sobre explotación a la que están siendo sometidos los pequeños productores de café en México, pues cada variedad, su cultivo, selección en cosecha y procesos de beneficiado, implican horas trabajo adicionales respecto a la producción de café convencional. Mediante la información del Certamen se muestra una mayor participación de productores y Estados cafetaleros, a pesar de ser un mercado con muchas barreras de entrada, pues en cada eslabón hay una gran especialización, al que un productor sin capacitación ni relaciones con los eslabones finales, difícilmente puede acceder. CONFLICTO DE INTERESES Los autores declaran no tener conflictos de intereses.
procesos de producción y comercialización modernos. Mismos que no se explicitan en los atributos de calidad a la hora de evaluar un café, pero que sí impactan en el precio pagado por el intermediario, pues son esos atributos los que se resaltan en el mercado a la hora de promover su consumo, en donde el intermediario es quien
AGRADECIMIENTOS Agradecemos el apoyo recibido por el Centro para el Desarrollo Económico y Social (CEDES), adscrito a la Facultad de Economía de la BUAP para la realización del proyecto, que forma parte de mi trabajo doctoral.
76 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
REFERENCIAS
[7]. Berlanga HMR. Los productores de café en México problemática y ejercicio del presupuesto. [Internet]. 2011 p. 63. Disponible en: https://www.wilsoncenter.org/sites/default/file s/Hector_Robles_Cafe_Monografia_14.pdf
[1]. Farfán Valencia F. Sistemas de Producción de café en Colombia. Capítulo 10 [Internet]. Caldas, Colombia: CENICAFE; 2017 [citado 25 de mayo de 2020]. 233-254 p. Disponible en: https://www.cenicafe.org/es/documents/LibroS istemasProduccionCapitulo10.pdf
[8]. Serrano AMP, Sánchez JPJ, Valverde BR, Arnaiz FC. Turismo rural y empleo rural no agrícola en la Sierra Nororiente del estado de Puebla: caso red de Turismo
[2]. International Trade Centre. Niche markets for coffee specialty, enviroment and social aspects. [Internet]. Geneva, Switzerland; 2012
AlternativoTotaltikpak, A.C. Geográficas. 2010;(71):57-71.
p. 40. Disponible en: www.intracen.org [3]. Borrella I, Mataix C, Carrasco-Gallego R. Smallholder Farmers in the Speciality Coffee Industry: Opportunities, Constraints and the Businesses that are Making it Possible. IDS Bull. mayo de 2015;46(3):29-44.
Investig
[9]. Díaz Cárdenas S. Cadenas productivas y redes de participación para el desarrollo: el café en México. Rev Geogr Agríc. 2015;(55):57-73. [10]. Reichman D. Big Coffee in Brazil: Historical Origins and Implications for Anthropological Political Economy. J Lat Am Caribb Anthropol. 4 de enero de 2018;241-61.
[4]. Centro de Comercio Internacional UNCTAD/WTO. 3.1.2-Niche markets, environment and social aspects-The meaning of specialty [Internet]. 1994 [citado 17 de septiembre de 2021]. Disponible en: https://www.laguiadelcafe.org/guia-delcafe/mercados-nicho-aspectos-ambientales-ysociales/que-significa-cafe-especial/
[11]. Morales Ramos V, Escamilla Prado E, Muñoz Rodríguez M, Velázquez Morales JA, Spinoso Castillo JL. Perfiles de calidad del café de México. Primera. Edo. de México: Biblioteca Básica de Agricultura; 2021. 361 p.
[5]. Escamilla Prado E, Landeros Sánchez C. Cafés diferenciados y de especialidad. Primera. Veracruz: Centro Nacional de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico del Café. CENACAFE; 2016. 52 p.
[12]. Morland L. Values added in speciality coffee: Connecting product and place through songlines. Int J Entrep Innov. 1 de mayo de 2018;19(2):113-24. [13]. Contreras J. ¿Un alimentario? Distrib 2008;18(97):38-45.
[6]. Lara Flores SM. Los olvidados del campo: jornaleros y jornaleras agrícolas en América Latina. Buenos Aires, Argentina: Consejo Latino Americano de Ciencias Sociales CLACSO; 2021.
nuevo orden Consumo.
[14]. Sánchez-Hernández JL. Redes alimentarias alternativas: concepto, tipología y adecuación a la realidad española. Bol Asoc 77
Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
Geógrafos Esp. 1 de enero de 2009;49:185-207.
[21]. Specialty Coffee Association. Coffee Standards [Internet]. Specialty Coffee Association. 2018 [citado 25 de mayo de 2020]. Disponible en: https://sca.coffee/research/coffee-standards
[15]. Renard M-C. Los intersticios de la globalización: un label (Max havelaar) para los pequeños productores de café. México: Departamento de sociología rural UACH.; 1999. 340 p.
[22]. Civille GV, Oftedal KN. Sensory evaluation techniques — Make “good for you” taste “good”. Physiol Behav. 5 de noviembre de 2012;107(4):598-605.
[16]. Bourdieu P. Distinción: criterios y bases sociales del gusto. Madrid: Taurus; 1988. 299 p. [17]. Meléndez Torres JM, Cañez De la Fuente GM. La cocina tradicional regional como un elemento de identidad y desarrollo local: el caso de San Pedro El Saucito, Sonora, México. Estud Soc Hermosillo Son. noviembre de 2009;17(SPE):181-204.
[23]. Louzada Pereira L, Carvalho Guarçoni R,
[18]. Martínez López A, Díaz Cárdenas S, Rodríguez Padrón B. Características del consumo del café (Coffea sp.) mexicano de especialidad en Tilburg, Países Bajos. Agro Product. abril de 2018;11:87-97.
[24]. Feria-Morales AM. Examining the case of green coffee to illustrate the limitations of grading systems/expert tasters in sensory evaluation for quality control. Food Qual
[19]. Gatica López G. Costa Rica como expulsor de personas migrantes: una lectura desde la economía política. Econ Soc. 10 de abril de 2017;22:1.
[25]. Cañas Martínez RF. Guía de factores que inciden en la calidad del café. Una alternativa para hacer el cafetal sostenible. [Internet]. California, Estados Unidos; 2015 [citado 7 de febrero de 2020]. 100 p. Disponible en: http://scanprogram.org/wpcontent/uploads/2012/08/Guia-de-Factores-deCalidad-web.pdf
Rizzo Moreira T, Pimenta de Sousa LHB, Soares Cardoso W, Polonini Moreli A, et al. Very beyond subjectivity: The limit of accuracy of Q-Graders. J Texture Stud. enero de 2019;50(2):1-38.
Prefer. 1 de septiembre de 2002;13(6):355-67.
[20]. Specialty Coffee Association. Towards a Definition of Specialty Coffee: Building an Understanding Based on Attributes [Internet]. California, Estados Unidos; 2021 [citado 12 de febrero de 2022] p. 12. Disponible en: https://static1.squarespace.com/static/584f6bbe f5e23149e5522201/t/61656536b3ef6570d8079 4cc/1634035009273/Attributes+Framework+ Whitepaper+2021++Release+1.2+Reduced.pdf
[26]. Puerta-Quintero G. La humedad controlada del grano preserva la calidad del café. Av Téc Cenicafé. 1 de enero de 2006;(352). [27]. Bartra A. Virtudes económicas, sociales y ambientales del café certificado: el caso de la Coordinadora Estatal de Productores de Café de 78
Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
Oaxaca. En: Diversidad Rural Estrategias
Relación del tipo de fermentación con la
económicas y procesos culturales. México: Universidad Autónoma Metropolitana; 2015. p. 153-202.
calidad física y de taza del café. Agro Product. marzo de 2016;9(11):94-100. [34]. Santoyo Cortés VH, Díaz Cárdenas S, Rodríguez Padrón B. Sistema agroindustrial café en México: diagnóstico, problemática y alternativas (SIBE). Centro de Investigaciones Económicas, Sociales, Tecnológicas y Agroindustriales de la Agricultura Mundial (México); 1996. 157 p.
[28]. Zuluaga Vasco J. Los factores que determinan la calidad del café verde. En caldas, Colombia: CENICAFE; 1990 [citado 25 de mayo de 2020]. p. 167-83. Disponible en: http://biblioteca.cenicafe.org/bitstream/10778/ 713/27/27%20Factores%20calidad%20caf%C 3%A9%20verde.pdf [29].
Alliance
For
Coffee
[35]. Ramos Cotacallapa E, Lima-Medina I, Cornejo-Condori GB. Comparativo de calidad
Excellence.
Ganadores de la Subasta Internacional México 2015, 2017, 2018 y 2019 [Internet]. Alliance For Coffee Excellence. 2019 [citado 10 de febrero de 2021]. Disponible en: https://allianceforcoffeeexcellence.org/mexico -2019/
organoléptica de café (Coffea arabica L.) en Puno - Perú y La Paz - Bolivia. Rev Investig Altoandinas. octubre de 2019;21(4):283-92. [36]. Gómez NP, Bermeo OB, Guzmán NG. Efectos del tiempo de fermentación sobre la calidad en taza del café (Coffea arabica). Ing Región. 30 de diciembre de 2013;10:111-6.
[30]. Díaz Cárdenas S. Resultados Taza de Excelencia [Internet]. 2021. Disponible en: disalvar1@yahoo.com.mx [31]. Luna González A, Lopez AM, Gaytán ORT, Ramos VM. Cup quality attributes of Catimors as affected by size and shape of coffee bean (Coffea arabica L.). Int J Food Prop. 1 de enero de 2019;22(1):758-67.
[37]. Escamilla Prado E, Díaz Cárdenas S. Las variedades de alta calidad: una alternativa para la cafeticultura mexicana. La Jornada del Campo [Internet]. 19 de mayo de 2018 [citado 18 de marzo de 2021];128. Disponible en: https://www.jornada.com.mx/2018/05/19/camvariedades.html
[32]. Specialty Coffee Association. Protocols & Best Practices [Internet]. Specialty Coffee Association. 2003 [citado 10 de febrero de 2021]. Disponible en: https://sca.coffee/research/protocols-bestpractices
[38]. Méndez-Parra RM, Carmona-Tabares PC, Molina-Díaz OE. Evaluación del efecto de tres niveles de tostión en la calidad en taza de algunas variedades de café de la especie Coffea Arábica L. Rev Investig Univ Quindío. 15 de noviembre de 2019;31(1):54-61.
[33]. Caballero-Pérez JF, Zacarias-Santizo AB, Ichimura Toledo A, Ovalle Nanduca JJ.
79 Artículo original
AyTBUAP 7(26):59-80 Luna-González et al., 2022
Leyendas referenciadas i
Las características sensoriales que se evalúan en una escala del 0 al 10 son: aroma, sabor, sabor residual, acidez, cuerpo, dulzura, balance, uniformidad, taza limpia y apreciación del catador. La suma del puntaje obtenido en el conjunto de características se mide en escala de 0 a 100. Los cafés que obtienen más de 80 puntos se consideran de especialidad. ii
El análisis sensorial se refiere a la medición, análisis e interpretación de la respuesta humana a las características de los alimentos, en este caso del café en taza [21]. iii
Los precios promedio del café en NYSE para cada año fueron calculados con la información obtenida en la página de la International Coffee Organization, 2021.
80 Artículo original
AyTBUAP 7(26): MS 1-5 Luna-González et al., 2022 http://doi.org/10.5281/zenodo.6682347 https://eoi.citefactor.org/10.11235/BUAP.07.26.04
Factores explicativos del pago por café de especialidad, el caso del “Certamen Cup of Excellence-México” Alejandro Luna González1 iD, Naxeai Luna Méndez2 iD, Alejandro Ortega Hernández3 iD 1
Doctorado en Economía Política del Desarrollo en Facultad de Economía. Centro de Estudios del Desarrollo Económico y Social (CEDES), Edif. ECO 4, Ciudad Universitaria, BUAP Av. San Claudio y 22 Sur, 72570, Puebla, México. 2Facultad de Economía. Centro de Estudios del Desarrollo Económico y Social (CEDES), Edif. ECO 4, Ciudad Universitaria, BUAP Av. San Claudio y 22 Sur, 72570, Puebla, México. 3Departamento de Estudios Sociales, Sede Salvatierra, Universidad de Guanajuato. C. Arteaga S/N, Centro, 38900, Salvatierra, Guanajuato, México. *Email autora corresponsal: * naxeai.luna@correo.buap.mx Recibido: 21 diciembre 2021. Aceptado: 20 junio 2022 Tabla Suplementaria 1. Resultados del “Certamen Cup of Excellence-México”; años 2015, 2017, 2018 y 2019 [29].
1 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-5 Luna-González et al., 2022 Número de participante 1
Año del Certamen 2015
Puntuación SCAA 90
Estado Veracruz
Altura máx. (msnm) 1300
Tipo de proceso de beneficiado Lavado
Variedad principal Typica
Variedades en el blend 4
2
2015
90
Veracruz
1400
Lavado
Pacamara
1
3
2015
89
Oaxaca
1400
Lavado
Typica
1
4
2015
89
Oaxaca
1300
Lavado
Typica
1
5
2015
89
Oaxaca
1400
Lavado
Typica
1
6
2015
89
Veracruz
1535
Lavado
Typica
2
7
2015
89
Oaxaca
1300
Lavado
Typica
2
8
2015
88
Chiapas
1100
Lavado
Typica
1
9
2015
87
Chiapas
1550
Lavado
Typica
3
10
2015
87
Oaxaca
1600
Natural
Caturra
3
11
2015
87
Veracruz
1300
Lavado
Garnica
2
12
2015
87
Chiapas
1600
Lavado
Typica
2
13
2015
87
Puebla
1054
Natural
Typica
1
14
2015
86
Puebla
1100
Lavado
Typica
1
15
2015
86
Chiapas
1217
Lavado
Typica
1
16
2015
86
Chiapas
1000
Lavado
Caturra
4
17
2015
86
Puebla
1268
Lavado
Typica
1
18
2017
91
Veracruz
1240
Lavado
Pacamara
1
19
2017
91
Veracruz
1350
Lavado
Pacamara
1
20
2017
91
Veracruz
1550
Lavado
Typica
1
21
2017
90
Chiapas
1570
Lavado
Bourbón
2
22
2017
90
Oaxaca
1830
Lavado
Typica
1
23
2017
90
Chiapas
1570
Lavado
Bourbón
2
24
2017
89
Veracruz
1349
Lavado
Caturra
1
roja 25
2017
89
Veracruz
1400
Lavado
Bourbón
2
26
2017
89
Oaxaca
1780
Lavado
Caturra
1
roja 27
2017
88
Puebla
1250
Natural
Garnica
1
28
2017
88
Oaxaca
1640
Lavado
Bourbón
1
29
2017
88
Veracruz
1320
Lavado
Typica
1
30
2017
88
Veracruz
1450
Honey
Pacamara
1
31
2017
88
Veracruz
1320
Lavado
Garnica
1
2 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-5 Luna-González et al., 2022 32
2017
88
Veracruz
1300
Lavado
Arabica
1
33
2017
87
Chiapas
1400
Despulpado natural
Caturra
1
amarillo 34
2017
87
Veracruz
1200
Lavado
Garnica
1
35
2017
87
Puebla
1150
Honey
Garnica
1
36
2017
87
Oaxaca
1730
Lavado
Typica
1
37
2017
87
Oaxaca
1700
Lavado
Bourbón
2
38
2017
87
Veracruz
1300
Lavado
Typica
1
39
2017
86
Chiapas
1590
Natural
Arabica
1
40
2018
91
Jalisco
800
Natural
Caturra
3
rojo 41
2018
90
Estado de
2150
Lavado
Bourbón
2
México 42
2018
90
Veracruz
1448
Lavado
Pacamara
1
43
2018
90
Chiapas
1640
Lavado
Bourbón
2
44
2018
90
Chiapas
700
Lavado
Catimor
3
45
2018
89
Guerrero
1200
Natural
Bourbón
1
46
2018
89
Guerrero
1189
Natural
Bourbón
1
47
2018
89
Guerrero
400
Lavado
Typica
1
48
2018
89
Veracruz
1450
Lavado
Bourbón
3
49
2018
89
Veracruz
1400
Lavado
Bourbón
2
50
2018
88
Veracruz
1400
Lavado
Caturra
3
51
2018
88
Veracruz
1260
Lavado
Bourbón
3
52
2018
88
Chiapas
1310
Natural
Híbridos
1
53
2018
87
Veracruz
1240
Lavado
Pacamara
1
54
2018
87
Veracruz
1350
Lavado
Pacamara
1
55
2018
87
Oaxaca
1930
Lavado
Mundo
2
Novo 56
2018
87
Veracruz
1515
Natural
57
2018
87
Oaxaca
1850
Lavado
0 Mundo
2
Novo 58
2018
87
Oaxaca
1690
Lavado
Mundo
2
Novo 59
2018
87
Oaxaca
1611
Lavado
Bourbón
3
60
2018
87
Oaxaca
1650
Lavado
Caturra
3
3 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-5 Luna-González et al., 2022 61
2018
87
Veracruz
1400
Lavado
Sarchimor
2
62
2018
87
Oaxaca
1640
Lavado
Bourbón
3
63
2018
87
Oaxaca
395
Lavado
Bourbón
2
64
2018
87
Guerrero
1420
Natural
Typica
1
65
2018
87
Oaxaca
1190
Lavado
Bourbón
3
66
2018
87
Oaxaca
1650
Lavado
Caturra
3
67
2018
86
Oaxaca
1342
Lavado
Typica
1
68
2019
93
Chiapas
1640
Natural
Geisha
1
69
2019
91
Chiapas
1500
Natural
Pache
1
70
2019
90
Veracruz
1400
Honey
Bourbón
2
71
2019
90
Estado de
2150
Lavado
Bourbón
3
México 72
2019
90
Veracruz
1400
Lavado
Bourbón
4
73
2019
90
Veracruz
1240
Lavado
Pacamara
1
74
2019
90
Veracruz
1250
Lavado
Costa Rica
1
95 75
2019
90
Veracruz
1265
Lavado
Garnica
3
76
2019
90
Veracruz
1200
Lavado
Geisha
1
77
2019
89
Veracruz
1260
Lavado
Typica
1
78
2019
88
Puebla
1150
Lavado
Caturra
2
79
2019
88
Puebla
1330
Doble
Garnica
1
fermentación 80
2019
88
Veracruz
1400
Lavado
Bourbón
2
81
2019
88
Veracruz
1380
Lavado
Bourbón
3
82
2019
88
Veracruz
1340
Lavado
Pacamara
1
83
2019
88
Veracruz
1450
Lavado
Bourbón
4
84
2019
88
Puebla
1200
Honey
Bourbón
2
85
2019
88
Guerrero
1450
Lavado
Bourbón
2
86
2019
88
Veracruz
1220
Lavado
Costa Rica
3
95 87
2019
88
Veracruz
1400
Lavado
Bourbón
4
88
2019
87
Guerrero
1500
Natural
Bourbón
1
89
2019
87
Guerrero
1320
Lavado
Bourbón
1
90
2019
87
Veracruz
1250
Lavado
Caturra
2
4 Material suplementario
AyTBUAP 7(26): MS 1-5 Luna-González et al., 2022 91
2019
87
Chiapas
1500
Lavado
Pache
1
92
2019
87
Chiapas
1767
Lavado
Bourbón
2
93
2019
87
Veracruz
1350
Lavado
Mundo
2
Novo 94
2019
87
Chiapas
1570
Lavado
Bourbón
3
95
2019
87
Chiapas
1322
Lavado
Catimor
3
5 Material suplementario
INSTRUCCIONES A LOS AUTORES ENVÍO DE MANUSCRITO Los manuscritos deben ser enviados por uno de los autores. El autor correspondiente deberá enviar el manuscrito junto con una carta de Derechos de Autor firmada por los autores del trabajo, en la que se haga constar que se trata de un artículo original, no publicado con anterioridad, ni puesta a consideración de manera simultánea en otra revista. Los artículos deben enviarse por correo electrónico a la atención de: Dr. Martín Pérez Santos Director de la revista Alianzas y Tendencias: alianzasytendencias@correo.buap.mx con copia a Dr. Jesús Muñoz-Rojas Subdirector de la revista Alianzas y
tendencias
joymerre@hotmail.com LONGITUD DEL MANUSCRITO Artículo de Investigación: deberan contener entre 4000-8000 palabras, excluyendo figuras y tablas. Revisiones: deberán contener entre 800040000 palabras, excluyendo figuras y tablas. PREPARACIÓN DEL MANUSCRITO El manuscrito debe ser escrito en español en un estilo claro, directo y activo. Todas las páginas deben numerarse secuencialmente para facilitar una revisión y edición del manuscrito. SECCIONES DEL MANUSCRITO El manuscrito debe ser dividido en siguientes secciones:
1.
las
Carta de Derechos de Autor
Es obligatorio presentar, junto con el manuscrito, una carta de derechos de autor firmada por el autor correspondiente en la que se declare: a) potencial interés de conflicto, b) reconocimiento de las contribuciones de los autores, c) reconocimiento de los organismos de financiación, y d) certificación de que el manuscrito se preparó de acuerdo con las "Instrucciones para Autores".
2.
Título
El título del manuscrito debe ser preciso y breve y no contener más de 120 carácteres. Los autores deben evitar el uso de abreviaciones no estandarizadas.
3.
Nombres y afiliaciones de los autores
4.
Resumen estructurado
5.
Palabras clave
6.
Organización del texto
Los nombres de los autores deben proporcionarse de acuerdo a previas citaciones o como los autores deseen que se publique, junto con su afiliación institucional, dirección postal, y dirección de correo electrónico. Debe proporcionarse un resumen, en español e inglés, el cual debe ser claro, conciso, sin tener más de 250 palabras, e incluir los subencabezados explicítos. Se debe evitar el uso de abreviaturas, así como referencias. Idealmente, cada resumen debe incluir los siguientes subencabezados: antecedentes, objetivo, métodos, resultados y discusión. Los autores deben proporcionar palabras clave en orden alfabético.
hasta
6
El texto principal debe iniciar en una página separada y debe estar dividida en página de título, resumen, y texto principal. El texto puede ser subdividido de acuerdo a las áreas a discutirse, las cuales deben seguirse de las secciones de Agradecimientos y Referencias. Los artículos de revisión deben mencionar cualquier revisión previa, reciente o antigua en el área y contener una discusión comprensiva iniciando con los antecedentes del área. Los autores deben evitar presentar material el cual haya sido publicado en revisiones previas. Se recomienda a los autores que comenten y discutan sus observaciones en una forma breve. Para los artículos de investigación, el manuscrito debe iniciar con una página de título y resumen seguido por el texto
principal, el cual debe estructurarse en secciones separadas, tales como Introducción, Metodología, Resultados, Discusión, Conclusión, Conflicto de Interés, Agradecimientos y Referencias. El estilo del manuscrito debe ser uniforme a través de todo el texto y debe utilizarse un tipo de letra de Times New Roman, tamaño 10. El término completo para una abreviación debe preceder su primera aparición en el texto, a menos que está sea una unidad de medida estándar. Las itálicas deben usarse para nombre binominales de organismos (Género y Especie) para énfasis y para palabras o frases no familiares. Las palabras no- asimiladas del latín u otras lenguas deben también mostrarse en itálicas e.g., per se, in vivo, in vitro, in situ, versus, in silico, et al., i.e., etc. Simbolos y Unidades: Los simbolos griegos y carácteres especiales a menudo sufren cambios de formato y corrompen o se pierden durante la preparación del manuscrito para su publicación. Para asegurase de que todos los caracteres especiales están incrustados en el texto, dichos carácteres deben insertarse como un simbolo que no sea resultado de otro estilo de formato, de otra manera ellos se perderan durante la conversión al PDF. Para los parámetros deben utilizarse únicamente símbolos del ISO. Todas las clases de medidas deben reportarse solamente en el Sistema Internacional de Unidades. Dichas unidades deben escribirse siempre en Romano y separase del valor numérico por un espacio.
7.
Conclusión
Debe proporcionarse un pequeño párrafo que resuma el contenido del artículo, y que presente el resultado final de la investigación o proponga un estudio adicional sobre el tema.
8.
Conflicto de Interés
Las contribuciones financieras y cualquier potencial conflicto de interés debe ser establecido. Los autores deben listar las fuentes de financiamiento para el estudio.
9.
Agradecimientos
Debe agradecerse a cualquier (individuo/compañía/institución) que haya contribuido substancialmente al estudio para contenido intelectual, o haya estado involucrado en la redacción o revisión del manuscrito.
10. Referencias Las referencias deben ser numeradas secuencialmente (entre corchetes) en el texto y listadas en el mismo orden numérico. Todas las referencias deben ser completas y precisas. Las citas en línea deben incluir la fecha de acceso. Los títulos de las revistas deben ajustarse a las actuales abreviaturas de Index Medicus. Es necesario listar todos los autores si el número total de autores es 6 o menos, y para más de 6 autores utilizan 6 autores y luego et al. Los números de referencia deben estar finalizados y la bibliografía debe estar completamente formateada antes de la presentación del artículo. Las referencias deben ser listadas en el siguiente estilo de Vancouver: Revista: [1] Anaya-Ruiz M., Perez-Santos M. Innovation status of gene therapy for breast cancer. Asian Pac J Cancer Prev 2015; 16(9): 4133-6. Libro: [2] Minev BR. Cancer Management in Man: Chemotherapy, Biological Therapy, Hyperthermia and Supporting Measures. 1st ed. Springer: New York 2011. Capítulo de libro: [3] Khandia R, Sachan S, Munjal AK, Tiwari R, Dhama K. Tumor Homing Peptides: Promising Futuristic Hope for Cancer Therapy. In: Rahman A, Zaman K, Eds. Topics in AntiCancer Research. Bentham; 2016; 43- 86.
Memoria de Congreso: [4] Moran GW, Leslie F, McLaughlin JT. Gut hormones and appetite dysregulation in Crohn's disease. The Proceedings of the Nutrition
Society, Malnutrition Matters, Joint BAPEN and Nutrition Society Meeting, Harrogate, UK,
November 2-3, 2011. Resumen de Congreso: [5] Moss R, Bothos J, Filvaroff E, Merchant M, Eppler S, Yu W, et al. Phase Ib doseescalation study of MetMAb, a monovalent antagonist antibody to the receptor MET, in combination with bevacizumab in patients with locally advanced or metastatic solid tumors.
American Society of Clinical Oncology - 10th annual meeting, Chicago, USA (2010). Sitio Web: [6] Organogenesis company website. Available at: www.organogenesis.com/products/bioac tive_woundhealing/apligraf.html. (Accessed on: January 4, 2011).
Tesis: [7] Lindh MB. Mechanisms determining efficacy of tyrosine kinase-targeting anti- cancer drugs. PhD thesis, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden, April 2011. Patente: [8] Cid-Monjaraz J, Reyes-Cortes JF. Motion control system for a direct drive robot through visual servoing. WO2016193781 (2016).
11. Tablas y Figuras Las tablas de datos y figuras deben enviarse en formato de Microsoft Word. Cada tabla y figura debe incluir un título que por si mismo explique los detalles incluidos en cada caso. Las tablas y figuras deben numerarse secuencialmente en Arábigo con el número de la tabla o figura en negrita seguida de un título. El título debe ser en minúsculas con la primera letra en mayúsculas. Las tablas y figuras deben insertarse al texto inmediato a su referencia en el texto.
POLÍTICA EDITORIAL Las siguientes políticas de publicación son aplicadas por Alianzas y Tendencias.
1. Revisión por pares Alianzas y Tendencias sigue el procedimiento de revisión por ciego sencillo. Todos los artículos enviados están sujetos a una extensa revisión por pares en consulta con miembros del consejo editorial de la revista y con árbitros externos independientes (generalmente tres revisores). Todos los manuscritos son evaluados rápidamente, y la decisión esta basada en todos los comentarios de los revisores, tomada por el editor en jefe de la revista quien transmite la decisión a los autores.
2. Revisión de textos y pruebas
Los artículos se deben escribir en español en un estilo claro y correcto a fin de mantener uniformidad a través del texto. Los artículos enviados son editados antes de su publicación.
3. Derechos de Autor Los artículos deben ser presentados por uno de los autores del manuscrito, y no deben ser presentados por nadie en su nombre. El autor principal/correspondiente deberá presentar una Carta de Derecho de Autor junto con el manuscrito, en nombre de todos los coautores (si los hubiere). El autor o autores confirmarán que el manuscrito (o parte de él) no ha sido publicado previamente o no está bajo consideración para su publicación en otro lugar. Además, cualquier ilustración, estructura o tabla que haya sido publicada en otro lugar debe ser reportada, y se debe obtener el permiso de copyright para la reproducción.
4. Apelaciones y Quejas
Los autores que deseen presentar una queja deben remitirla al Editor en Jefe de la revista. Las quejas al editor pueden ser enviadas a alianzasytendencias@correo.buap.mx 5. Conflicto de intereses Las contribuciones financieras a los trabajos que se informan deben ser claramente reconocidas, así como cualquier posible conflicto de intereses.
6. Prevención del Plagio Alianzas y Tendencias utiliza software libre
para detectar casos de texto superpuesto y similar en los manuscritos enviados. Cualquier caso de superposición de contenido se examina más detenidamente por sospechas de plagio de acuerdo con las políticas editoriales del editor. Alianzas y Tendencias considera los siguientes tipos de plagio: i) reproducción de frases, ideas o hallazgos como propios sin el debido reconocimiento, ii) parafraseado pobre: copiar párrafos completos y modificar algunas palabras sin cambiar la estructura de las oraciones originales o cambiar la estructura de la oración pero no las palabras; iii) copiado literal de texto sin poner comillas y sin reconocer la obra del autor original; v) citación adecuada de una obra pero parafrasear mal el texto original (plagio no intencional).
Indizaciones
Otros sitios donde puede encontrar a AyTBUAP Repositorio Institucional BUAP