Actividad antiviral de metabolitos de plantas peruanas contra el SARS-CoV-2: un enfoque in silico

Autores: Luis Daniel Goyzueta-Mamani 1, Haruna Luz Barazorda-Ccahuana1, Karel Mena-Ulecia 2,3 y Miguel Angel Chávez-Fumagalli 1.
1 Vicerrectorado de Investigación, Universidad Católica de Santa María, Arequipa, Perú.
2 Departamento de Ciencias Biológicas y Químicas, Facultad de Recursos Naturales, Universidad Católica de Temuco, ​​Temuco, Chile.
3 Núcleo de Investigación en Bioproductos y Materiales Avanzados (BIOMA), Facultad de Recursos Naturales, Universidad Católica de Temuco, ​​Temuco, Chile.

Disponible en: <https://www.mdpi.com/1420-3049/26/13/3882>.

Resumen

Antecedentes: La pandemia de COVID-19 carece de tratamientos; por este motivo, sigue siendo necesaria la búsqueda de compuestos potenciales frente a dianas terapéuticas. Las herramientas bioinformáticas han permitido la detección rápida in silico de posibles nuevos metabolitos candidatos a partir de recursos naturales o la reutilización de los conocidos. Por lo tanto, en este trabajo, nuestro objetivo fue seleccionar candidatos fitoquímicos de plantas peruanas con potencial antiviral contra tres dianas terapéuticas del SARS-CoV-2. 

Métodos: Se aplicaron técnicas in silico, como el cribado virtual, el acoplamiento molecular, la simulación de dinámica molecular y la estimación de MM / GBSA.

Resultados: La rutina, un compuesto presente en plantas nativas peruanas, mostró afinidad contra tres dianas del SARS-CoV-2. La simulación de dinámica molecular demostró la alta estabilidad de los sistemas receptor-ligando durante el tiempo de la simulación. Nuestros resultados mostraron que el sistema Mpro-Rutin exhibió mayor energía libre de unión que PLpro-Rutin ySistemas de N -Rutina mediante análisis MM / GBSA. 

Conclusiones: Nuestro estudio proporciona información sobre metabolitos naturales de plantas peruanas con potencial terapéutico. Encontramos a Rutin como un candidato potencial con múltiples propiedades farmacológicas contra el SARS-CoV-2.

Biodepuración de aguas residuales domésticas, efluentes textiles y drenaje ácido de minas utilizando xerogel a base de almidón de cáscaras de papas recicladas

Autores: Francisco Roque, Karla Diaz, Midwar Ancco, Daniela Delgado, Kevin Tejada.

Disponible en: <https://iwaponline.com/wst/article/77/5/1250/38565/Biodepuration-of-domestic-sewage-textile-effluents>.

Uno de los recursos naturales de gran importancia para el desarrollo de todas las actividades económicas y la supervivencia de los seres vivos es el agua. Sin embargo, las actividades antropogénicas están generando graves impactos en el medio ambiente. Por esta razón, las políticas de desarrollo internacional incluyen temas ambientales, metas sociales y promoción del mantenimiento y cuidado de este recurso (Whittington et al . 2005).

En la actualidad, el agua está siendo contaminada por el aumento de las actividades domésticas e industriales en nuestro entorno, generando cambios perjudiciales en los ecosistemas y la salud pública (Akar & Uysal 2010). La industria minera genera compuestos refractarios como contaminantes del agua debido a sus operaciones de extracción y refinación. Por ejemplo, el drenaje ácido de minas (AMD) contiene una alta concentración de metales pesados, lo que lo convierte en un contaminante potencial de los cuerpos receptores (Carrero et al. 2015). Además, las fábricas textiles generan efluentes que contienen diferentes tipos de tintes sintéticos que incluso en concentraciones mínimas pueden causar impactos ambientales en los cuerpos de agua (Panic & Velickovic 2014; Sahinkaya et al. 2016). Finalmente, el crecimiento demográfico mundial está provocando un aumento excesivo de las descargas de aguas residuales domésticas (DS) en alcantarillas municipales y sanitarias. Estas descargas contaminan ríos y lechos de los ríos cuando no son tratados adecuadamente (Ghorbel et al. 2017).

Diferentes tecnologías de electrocoagulación convencional (Mamelkina et al. 2017) y no convencionales (biorremediación y nanotecnología (Anjum et al. 2016; Ma et al. 2016)) para el tratamiento de aguas residuales se utilizan con diferentes niveles de eficiencia en muchos países del mundo. Sin embargo, es importante desarrollar nuevas tecnologías de tratamiento de aguas residuales que pueden reducir la energía y utilizar agroindustria materiales de desecho, tales como el uso de múltiples tipos de almidones modificados de diferente origen, como se informa en la literatura ( Dahri et al 2014.; Rangabhashiyam y Selvaraju 2015 ).

Los tubérculos de papa (Solanum tuberosum) son el tercer alimento más consumido en el mundo, según informes emitidos por organismos peruanos especializados como el Centro Internacional de la Papa. El procesamiento industrial y doméstico de patatas en todo el mundo genera cáscaras y descartes como residuos en grandes cantidades. Contienen una amplia variedad de compuestos orgánicos como el almidón, cuyos gránulos se encuentran en diferentes estados de integridad, según método de pelado (Schieber & Saldaña 2009). El almidón es el polímero biodegradable vegetal más abundante compuesto por amilosa y amilopectina. Estos componentes confieren propiedades potenciales para su modificación física y química con aplicaciones de depuración de aguas residuales (Carvalho et al 2003.; Alvaniet al. 2011).

El almidón se puede considerar como un precursor de diferentes materiales semisintéticos como los hidrogeles (HG) que pueden eliminar y purificar las partículas suspendidas y disueltas en los cuerpos de agua, las cuales están contaminadas por hinchamiento y absorción física (Güçlü et al . 2009). El HG sin agua se define como xerogel. Además, tiene las mismas propiedades de HG, y nuevas características que le confieren la pérdida de moléculas de agua (Kenar et al. 2014; Buscio et al. 2015).

El objetivo principal de este estudio fue biodepurar tres tipos diferentes de efluentes residuales generados por las actividades antropogénicas locales más comunes, utilizando xerogel ecológico a base de almidón (XG) obtenido a partir de cáscaras de papa recicladas, que son subproductos de su industria. Procesando. Además, se analizaron y cuantificaron parámetros fisicoquímicos y metales pesados ​​para determinar la eficiencia XG y la capacidad de biodepuración.

Ing. Kevin Tejada Meza

Docente

Asignaturas

  • Ingeniería de Biorreactores
  • Operaciones Unitarias I y II
  • Control de Bioprocesos
  • Termodinámica
  • Balance de Materia y Energía
  • Fisicoquímica

Formación Académica

  • Ingeniero Biotecnólogo – Universidad Católica de Santa María. 
  • Diplomado en Docencia Universitaria.

Experiencia Profesional

  • Desde el año 2019 desempeño el rol de jefe de prácticas en el departamento académico de farmacia, bioquímica y biotecnología de la Universidad Católica de Santa María. Ingeniero Biotecnólogo de profesión CIP N° 220752.
  • Desde el año 2013 me dedico a la investigación científica en Ingeniería Biotecnológica e Ingeniería Ambiental.
  • Durante los últimos años he adquirido experiencia en formulación, desarrollo y gestión de proyectos de investigación en áreas afines a mi profesión.

Mag. Keny Davi Alvarado Quiroz

Docente

Asignaturas

  • Inmunología
  • Bioquímica II
  • Química Orgánica I

Formación Académica

  • Ingeniero Biotecnológico – Universidad Católica de Santa María.
  • Segunda especialidad en Ingeniería y Gestión Ambiental – Universidad Nacional de San Agustín.
  • Máster universitario en Gestión de la Prevención de Riesgos Laborales, la Excelencia, el Medio Ambiente, Gestión Industrial/de Ingeniería – Universidad Camilo José Cela, España.

Experiencia Profesional

  • Docente universitario en la Universidad Católica de Santa María.
  • Jefe de gestión de la calidad en PHARMACEUTICAL SOLUTIONS, de julio del 2017 a julio del 2018.
  • Coordinador de sistema integrados de gestión en OPTINNOVA, de diciembre del 2013 a marzo del 2016.
  • Practicante profesional asesor campo en Laive, de marzo a noviembre del 2013.
  • Practicante preprofesional en CINVESTAV, de julio a diciembre del 2011.
  • Practicante asistente de producción en COPEMUR, de marzo a mayo del 2011.

Mag. Fredy Nicolás Molina Rodríguez

Docente

Asignaturas

  • Fisicoquímica
  • Termodinámica
  • Control de Procesos
  • Balance de Materia y Energía

Formación Académica

  • Ingeniero Químico – Universidad Nacional de San Agustín.
  • Doctor en Ciencias Ambientales – Universidad Católica de Santa María.
  • Magíster en Ingeniería Textil con mención en Producción y Confección Textil – Universidad Católica de Santa María.
  • Segunda especialidad en Ingeniería de Producción – Universidad Nacional de San Agustín.

Experiencia Profesional

  • Más de 30 años de experiencia en empresas manufacturas como: Compañía Minera Pativilca, Petróleos del Perú, Compañía Papelera Atlas, Franky y Ricky, en las áreas de operaciones, investigación y desarrollo, seguridad y salud ocupacional y medio ambiente.
  • Más de 15 años de experiencia en docencia en pregrado y posgrado (UCSM, UNSA, UCSP y UCT).

Dr. Badhin Gómez Valdez

Docente

Asignaturas

  • Bioinformática
  • Redacción Científica

Formación Académica

  • Doctor en Química – Universidad de Chile, Chile, con la tesis: “Análisis Global y Local de Reacciones Orgánicas en el Marco de la Teoría de Funcionales de la Densidad”.
  • Licenciado en Química – Universidad Nacional de San Agustín, Arequipa.

Experiencia Profesional

  • Cuenta con 14 publicaciones de nivel internacional en las principales revistas del área de especialización con puntajes ISI, y sobre todo estos artículos cuentan con más de 400 citas hasta la fecha.
  • Las líneas de investigación se centran en: Bionanotecnología, Diseño de Software de Visualización de propiedades Moleculares, Ingeniería Molecular y Diseño de descriptores de reactividad Química.
  • Postdoctorado en el Instituto Mexicano del Petróleo en el Área de “Acumulación de Hidrogeno en Nanotubos de Carbono”, bajo la supervisión del Dr. José Manuel Martínez Magadan, durante el periodo del año 2003.
  • Postdoctorado en el Instituto Mexicano del Petróleo en el Área de “Absorción de Compuestos Sulfurados mediante uso de Nanotubos de Carbono”, bajo la supervisión del Dr. José Manuel Martínez Magadan, durante el periodo del año 2004.
  • Postdoctorado en la Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa en el Área de “Teoría de Funcionales de la Densidad”, bajo la supervisión del Prof. Dr. José Luis Gázquez Mateos, durante el periodo del año 2005.
  • Postdoctorando en la Universidad de Chile en el Área de “Física Atómica y Molecular”, bajo la supervisión del Dr. Patricio Fuentealba, durante el periodo del año 2002.

Mag. Natalia López Álvarez

Docente

Asignaturas

  • Biología Celular
  • Bioquímica
  • Enzimología

Formación Académica

  • Ingeniera Biotecnóloga – Universidad Católica de Santa María.
  • Maestra en Ciencias Bioquímicas – Universidad Autónoma de México (UNAM).

Experiencia Profesional

  • Ha colaborado en proyectos aprobados por CONCYTEC e INNOVATE en temas relacionados a las áreas de: Biotecnología del medio ambiente, Biotecnología médica y Biotecnología de alimentos.
  • Labora como docente e investigadora en la Universidad Católica de Santa María en Arequipa, en los cursos de Biología celular, Bioquímica y Enzimología.

Ing. MBA Jaime Ernesto Barreda Del Carpio

Docente

Asignaturas

  • Gestión de Proyectos
  • Bioética y Legislación Biosanitaria

Formación Académica

  • Ingeniero Biotecnólogo – Universidad Católica de Santa María.
  • MBA en Administración Estratégica de Empresas por CENTRUM Graduate Business School – Pontificia Universidad Católica del Perú.

Experiencia Profesional

  • Investigador de la UCSM en temas de Biorremediación, con participación de distintos proyectos de investigación con fondos concursables externos e internos, expositor nacional e internacional en temas de biorremediación, con producción científica local, nacional e internacional.
  • Certificado en Competencias para la Formulación y Dirección de Proyectos de Investigación por la Universidad Politécnica de Madrid y el Grupo de Investigación GESPLAN.
  • Certificado en Gestión de Proyectos aplicando las buenas prácticas de dirección de proyectos basados en el PMBOK ®. Diplomado en Innovación y Metodologías Ágiles.

Mag. José Miguel Carpio Carpio

Docente

Asignaturas

  • Biología Molecular
  • Inmunología

Formación Académica

  • Ingeniero Biotecnólogo – Universidad Católica de Santa María.
  • Maestro en Bioquímica y Biología Molecular – Universidad Católica de Santa María.

Experiencia Profesional

  • Cinco años de experiencia en el Diagnóstico Molecular de Enfermedades Oncológicas e Infecciosas.
  • Sus líneas prioritarias de investigación son el estudio de los principios activos de las plantas y sus derivados, expresión genética, así también el estudio de Polimorfismos de Nucleótido Único (SNPs) en las poblaciones peruanas y su relación con el metabolismo de diferentes fármacos.

Mag. Cinthia Cárol Córdova Barrios

Directora de la Escuela Profesional de Ingeniería Biotecnológica
Docente

Asignaturas

  • Introducción a la Ingeniería Biotecnológica
  • Biotecnología Médica
  • Biología Celular II
  • Operaciones Unitarias II

Formación Académica

  • Ingeniera Biotecnóloga – Universidad Católica de Santa María.
  • Bachiller en Ingeniería Biotecnológica.
  • Maestra en Planificación y Gestión Ambiental.
  • Egresada del Doctorado en Biología Molecular y Biotecnología.

Experiencia Profesional

  • Docente de la Escuela Profesional de Ingeniería Biotecnológica.