Cientifica 4 4 2007

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Cientifica 4 4 2007

  1. 1. 3
  2. 2. CIENTÍFICA RECTOR Dr. Agustín Iza Stoll Dr. Fernando Cabieses Molina Rector Emérito DIRECTORIO Ing. José Dextre Chacón Presidente del Directorio Eco. Rolando Vallejo Vicepresidente Ejecutivo AUTORIDADES Dr. José Amiel Pérez Vicerrector de Investigación Dr. Pedro Mendoza Arana Decano de la Facultad de Medicina Humana Dr. Miguel Santillana Cantella Decano de la Facultad de Nutrición y Dietética Dr. Augusto Sato Tsuji Decano de la Facultad de Estomatología Dr. Juan Espinoza Blanco Decano de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Ing. Jorge Ponce Urquiza Decano de la Facultad de Ingeniería de Sistemas Empresariales Ing. Jorge Ponce Urquiza Decano de la Facultad de Ingeniería Económica y de Negocios Dr. Emilio Guija Poma Director del Instituto de Investigación Ing. José Pérez Fernández Director Administrativo Lic. Gustavo Luján Zumaeta Director de Educación Fernando Paredes Director Comercial
  3. 3. Mg. Manuel Cortés-Fontcuberta Director de Desarrollo y Planeamiento Institucional Percy Encinas Director del Centro Cultural y del Fondo Editorial Dr. David Jáuregui Presidente del Consejo Consultivo de la Carrera Profesional de Psicología Dr. Juan Tarazona Presidente del Consejo Consultivo de la Carrera Profesional de Biología Marina y Econegocios Ing. Carlos Loret de Mola Presidente del Consejo Consultivo de la Carrera Profesional de Ingeniería de Gestión Ambiental Dr. Antonio Brack Presidente del Consejo Consultivo de la Carrera Profesional de Ingeniería de Negocios Agronómicos y Forestales José Koechlin Presidente del Consejo Consultivo de la Carrera Profesional de Turismo Ambiental REVISTA CIENTÍFICA Dr. José Amiel Pérez Director Comité Editorial Dr. José Amiel Pérez Percy Encinas Carranza Rubén Quiroz Ávila Erika Kohatsu Asesora de Edición Niki Tito Corrector de Estilo Giovanni Bedoya Diagramador Fondo Editorial de la Universidad Científica del Sur
  4. 4. SUMARIO Editorial (Dr. Agustín Iza) 9 ARTÍCULOS CIENTÍFICOS: Determinación de la capacidad antioxidante de néctares de frutas 11 Oscar Reátegui Arévalo, Emilio Guija Poma, Percy Soldevilla Collazos, María José Castillo Sotomayor y Silvana Beltrán Alteraciones morfológicas compatibles con infección por Herpes virus canino 16 Javier Enciso, Irma Ecos, Alexis Enciso y Richard Argüezo Contenido de materia seca, azúcares, proteínas y prolina en Lycopersicon pimpinellifolium y Lycopersicon esculentum en respuesta a condiciones de salinidad 24 Federico Díaz Trujillo y Ramsés Salas Asencios El método científico. La observación y las variables 35 José Amiel Pérez Influencia del liderazgo en la competitividad de las organiza- ciones peruanas 45 Iván Rivarola Ganoza Perspectivas y problemática que enfrentan las pequeñas em- presas: El caso del subsector confecciones 55 Carlos Azabache Reflexiones sobre el cambio climático: consideraciones para una acción preventiva 60 Jorge Ponce Yantaló: Una apuesta por el desarrollo sustentable 64 José Luis Cabrera TESIS: Estudio comparativo sobre el manejo del tercer período del tra- bajo de parto con el uso de misoprostol 72 Giulissa Contreras Balbín
  5. 5. NOTAS INFORMATIVAS: 76 Cartas al Editor 79 Instrucciones para los autores 80
  6. 6. EdITORIAl Nuestra universidad, en esta nueva etapa de profundización de la filosofía educativa que la impulsa, reúne en la presente publicación una serie de artículos referidos a distintos trabajos de investigación que han realizado o vienen realizando algunos destacados miembros de nuestro cuerpo docente y colaboradores científicos. Siguiendo la pauta de anteriores publicaciones en las que siempre la intención ha sido subrayar nuestro compromiso inexcusable con el Perú, hemos querido enfatizar en este número un aspecto esencial de nuestra identidad: la plu- riculturalidad. Es éste uno de los ejes imprescindibles que justifican nuestra vocación por la investigación científica. Así, a través de esfuerzos como el que les presentamos ahora, nuestra universidad cumple con su deber, de que el conocimiento nuevo, el descubrimiento científico, abone decididamente a favor de la cada vez más necesaria equi- dad social. En ese marco, más allá de cuestionar el paradigma de una ciencia anclada en el positivismo, es nuestro propósito promover con estos trabajos de investigación y desde nuestras distintas Facultades, la creciente motivación por re- solver problemas, develar los misterios y dar respuesta a las distintas interrogantes que surgen en nuestro camino hacia el progreso y la búsqueda de mejorar la calidad de vida en nuestro país, en nuestro planeta; más aún en un momento especialmente crucial para la preservación de nuestro hábitat. El artículo que inicia Científica logra determinar la capacidad antioxidante de néctares de frutas (manzano, mango y durazno); propuesto por investigadores del Laboratorio de Química Oscar Reátegui, Emilio Guija (profesores), Percy Soldevilla, María José Castillo y Silvana Pérez-Reyes (alumnos), armonizan la filosofía de investigación en la que se integran miembros estudiantes de nuestra comunidad universitaria. En el segundo artículo, los investigadores del Laboratorio de Patología Javier Enciso, Irma Ecos, Alexis Enciso y Richard Argüezo presentan un trabajo poco usual: Alteraciones Morfológicas compatibles con infección por Herpes virus canino, siendo su aporte sumamente importante para plantear alternativas de solución a la mortalidad en perros neonatos; trabajo innovador que fue presentado en el Congreso Nacional de Ciencias Veterinarias (2006) en Cajamarca, en representación de nuestra universidad. Federico Díaz y Ramsés Salas, en un sugerente estudio en nuestro país donde hay una alta concentración salina en las costas, presentan sus experimentos donde prueban que el tomate silvestre (Lycopersicon pimpinellifollium) es el más adecuado y altamente resistente a condiciones de salinidad. Sugieren que ayudará a incrementar la produc- ción para consumo directo y a tomarlo en cuenta, necesariamente, para su industrialización. Este estudio, si así lo entienden los interesados, ayudaría mucho en la ampliación y perfeccionamiento de los cultivos. En un aporte de la investigación teórica sobre modelos de investigación, el Dr. José Amiel, uno de los más prestigiosos investigadores en farmacología, propone una relectura de los paradigmas epistemológicos que tienen actualmente hegemonía en las ciencias. Conceptúa el término “variable” y lo propone como un elemento fundamental del método científico. Con ello, y mostrando ejemplos científicos conocidos, señala una serie de características y relaciones que definirían el status de la variable. Toda una propuesta epistémica que, de seguro, provocará un debate valioso. 9
  7. 7. REVISTA CIENTÍFICA Nuestro profesor investigador Iván Rivarola sostiene en su artículo Influencia del liderazgo en la competitividad de las organizaciones peruanas, la necesidad urgente y completamente justificada de precisar la competitividad. Es decir, plantea que el reordenamiento y reconceptualización de una organización moderna está en el liderazgo de los sectores dirigenciales. Un liderazgo no solo moral sino organizacional. Ello optimizará el desempeño de los asociados, reconociendo su propia individualidad habrá un beneficio global. Profundiza en la tesis de los liberales ingleses y la vincula con las necesidades contemporáneas de una organización realmente competitiva. Para ello analiza los resultados del Great Place To Work Institute Perú (GPTW) respecto a los mejores ambientes de trabajo en épocas de globalización. Sobre la problemática que enfrentan las microempresas de confecciones se ocupa Carlos Azabache, docente de la Facultad de Ingeniería Económica. Reconoce una evolución favorable en el uso de la tecnología pero que aún considera insuficiente. Describe las dificultades de este sector y sus posibles soluciones. A continuación, el Decano de la misma Facultad, el ingeniero Jorge Ponce, reflexiona sobre el cambio climático y señala un abanico de con- sideraciones preventivas. Incide en el peligro de las emisiones y lo detecta en nuestro país. Indica que nuestra participación global como causante de las emisiones es más bien insignificante pero que, en cambio, nos vemos ya seriamente afectados por el cambio climático. Entonces investiga los efectos del Fenómeno del Niño como parte de esa catástrofe global en ciernes y cuestiona la inoperancia de las instituciones responsables. El último artículo, de José Luis Cabrera, alude al pueblo de Yantaló en Moyobamba (San Martín). Con un grupo de estudiantes, que quedaron conmovidos por lo que observaron, estudia la situación social y económica del lugar, constatando un viejo problema nacional: la casi nula presencia del Estado y la pobreza extrema. Esta primera inserción en ese espacio, como notarán en el artículo, invita al desarrollo de una serie de proyectos para revitalizar la riqueza y potencial de “zonas olvidadas” que persisten en nuestro país. Publicamos la tesis de grado de nuestra alumna Giulissa Contreras como señal de reconocimiento al aporte científico y valoración de su formación profesional y humanística en nuestras aulas. Al final de la revista podrán encontrar unas referencias informativas que ilustrarán algunos quehaceres de nuestra comunidad universitaria. Bienvenidos entonces a esta nueva etapa de Científica. Dr. Agustín Iza Rector 10
  8. 8. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE DE NÉCTARES DE FRUTAS Óscar Reátegui Arévalo*, Emilio Guija Poma*, Percy Soldevilla Collazos**, María José Castillo Sotomayor *** y Silvana Pérez Reyes Beltrán**** Laboratorio de Química Orgánica Campus de la Universidad Científica del Sur RESUMEN Se ha determinado la capacidad antioxidante de néctares de manzana, mango y durazno de varias marcas comerciales que se expenden en el mercado local. Los valores de la capacidad antioxidante de las muestras estuvieron comprendidas entre 3.17 y 14.75 mmoles/L, así mismo, se determinó el contenido de vitamina C, habiéndose observado que la concen- tración de esta vitamina en las muestras analizadas mostraron valores entre 152 y 656 mg/L. También se determinó el contenido de polifenoles totales, cuyos valores estuvieron en un rango de 224 y 927 mg equivalentes de ácido gálico/L. Además, pudo observarse que existe una relación directa entre el contenido de polifenoles totales y la capacidad antioxi- dante de los néctares analizados y que dicha capacidad también tiene correlación con la concentración de vitamina C. Palabras clave: Radicales libres, antioxidantes, néctar, polifenoles, vitamina C ABSTRACT The antioxidant capacity of some apple, mango and peach nectars has been determined for several commercial brands in the local market. The antioxidant capacity values of the samples ranged among 3.17 and 14.75 mmoles/L. Vitamin C content was also determined. Total polyphenols concentration was also determined after observing the vitamin content in the samples analyzed showed values among 152 y 656 mg/L. The total polyphenols concentration values ranged among 224 and 927 mg equivalent to galic acid/L. Likewise, the direct relation with the total polyphenol concentration and the antioxidant capacity of the nectars analyzed which is connected to vitamin C concentration was observed. Keywords : Free radicals, antioxidants, nectar, poliphenols, C Vitamin INTRODUCCIÓN Diversos estudios epidemiológicos muestran que la ingesta de alimentos con elevada acción antioxidante está vincu- lada con una baja incidencia de enfermedades cardiovasculares (12). Se ha propuesto que los polifenoles y la vita- * Profesores del dePartamento de CienCias BásiCas ** alumno de la faCultad de mediCina Humana *** alumna de la faCultad de nutriCión y dietétiCa **** alumna de la faCultad de Veterinaria y ZooteCnia 11
  9. 9. REVISTA CIENTÍFICA mina C, que se encuentran en las frutas y verduras, jueguen un rol importante en las propiedades antioxidantes de dichos alimentos y por extensión en la prevención de diversas enfermedades vinculadas al estrés oxidativo, condición que se define como el balance que existe entre los compuestos que generan radicales libres y aquellos que impiden su acción nociva, con predominio de las primeras (3). Los radicales libres son compuestos caracterizados por tener uno o más electrones desapareados, situación que los torna altamente reactivos (4). En el organismo humano se generan radicales libres de muy distintas maneras, en primer lugar se forman a partir del oxígeno de la respiración, mediante la reacción del peróxido de hidrógeno con metales de transición como fierro o cobre, a través de la reacción del ascorbato con Cu+ ó Fe2+, mediante la acción de radiaciones ionizantes, etc. (5,6). Debido a que los radicales libres que se generan en el ser humano tales como el anión superóxido (O•-), radical hidroxilo (OH•), radical alcoxilo, etc. poseen oxígeno en su composición, se les ha denominado “especies reactivas de oxígeno” (ROS), a diferencia de compuestos como el óxido nítrico (NO•) o peroxinitrito, a los que se les denomina “especies reactivas de nitrógeno” (RNS) (7). Las especies reactivas de oxígeno tienen la propiedad de reaccionar con proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos (5), por cuyo motivo, el ser humano ha desarrollado, a través del proceso evolutivo, un sistema antioxidante que le permite protegerse del efecto dañino de los ROS. Dicho sistema está constituido por sustancias de tipo enzimático (catalasa, superóxido dismutasa, glutation peroxidasa, etc.) y no enzimático (ceruloplasmina, albúmina, transferrina, ácido úrico, etc.), pero debido a que este sistema antioxidante es insuficiente para protegerlo de la acción dañina de los radicales libres, es necesario que ingiera sustancias antioxidantes que no las puede sintetizar, tales como: vitamina C, vitamina E, flavonoides, etc. (5,8). En tal sentido, el objetivo del presente trabajo es evaluar la capacidad antioxidante de néctares de frutas, determinar la concentración de vitamina C y el contenido de polifenoles. MATERIALES y MÉTODOS Reactivos El 2,4,6-Tris(2-piridil)-s-triazina, se adquirió de la Sigma Chemical Company, el ácido acético, ácido ascórbico, reactivo de Folin-Ciocalteu, y ácido tricloroacético se compraron a la Merck Darmstad. Todos los reactivos fueron de grado para análisis. DeteRminación De la capaciDaD antioxiDante La capacidad antioxidante de las diferentes bebidas se determinó utilizando la técnica descrita por Benzie y Strain, adaptada por Szollosi y Varga (9). En forma breve, la determinación se realizó midiendo 1.0 mL del reactivo 2,4,6- Tris(2-piridil)-s-triazina, 0.1 mL del néctar previamente diluido y 0.9 mL de agua destilada. Se preparó el blanco respectivo y todos los tubos se colocaron en baño maría a 37° C durante 15 minutos, a cuyo término se leyó la densidad óptica a 593 nm en un espectrofotómetro Spectronic modelo Genesys 6. Todas las determinaciones se realizaron por triplicado. Se preparó una curva de calibración utilizando diversas concentraciones de sulfato ferroso que sirvió para realizar los cálculos. DeteRminación De polifenoles totales El contenido de polifenoles en las muestras de los néctares se determinó utilizando el método de Spanos y Wrolstad (10), para cuyo propósito se midió 0.1 mL del néctar motivo del estudio, se adicionó 1.0 mL del reactivo de Folin- Ciocalteu diluido 1:10 con agua destilada y finalmente 1.5 mL de una solución de carbonato de sodio al 7.5 %. Los tubos se colocaron en baño maría a 45° C durante 15 minutos, a cuyo término se leyeron en el espectrofotómetro a 765 nm. Paralelamente se preparó el blanco correspondiente que no tenía muestra. Para realizar los cálculos se preparó una curva estándar utilizando concentraciones conocidas de ácido gálico. DeteRminación De vitamina c La concentración de vitamina C en las muestras se determinó utilizando la técnica propuesta por Jagota y Dani (11), para cuya finalidad se midió 0.1 mL de la muestra, 0.5 mL de ácido tricloroacético al 10%, 0.2 mL del reactivo de 12
  10. 10. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS Folin-Ciocalteu y agua en cantidad suficiente para un volumen de 2.0 mL. Se dejó en reposo durante 10 minutos a temperatura ambiente, a cuyo término se leyó la densidad óptica a 760 nm. Se preparó el blanco correspondiente que no contenía muestra, así mismo, se preparó una curva estándar utilizando diversas concentraciones de ácido ascórbico. RESULTADOS La capacidad antioxidante se determinó en néctares de tres frutas distintas, en la tabla No 1 se observa que el néctar de mango de la marca Frugos mostró una mayor capacidad antioxidante que las otras marcas motivo del presente estudio, correspondiéndole el valor más bajo al néctar de la marca Laive; así mismo, en esta misma tabla puede apreciarse que el néctar que posee una mayor concentración de polifenoles, expresados como miligramos equivalentes de ácido gálico/L es el de la marca Frugos, que también mostró el más elevado contenido de vitamina C. Con referencia a los néctares de manzana puede observarse que la mayor capacidad antioxidante correspondió al néctar de la marca Frugos con un valor de 9.21 mmoles/100 mL de muestra, tal como se observa en la tabla N° 1; así mismo, esta misma muestra tuvo la mayor concentración de polifenoles conforme se aprecia en dicha tabla y también el más elevado contenido de vitamina C. El néctar de manzana de las marcas Gloria, Watts y Laive mostraron valores más bajos en el orden indicado. El néctar de durazno de la marca Frugos también mostró el más elevado valor de la capacidad antioxidante que las otras marcas, correspondiéndole un valor algo menor al néctar de la marca Gloria y en orden decreciente a las marcas Watts y Laive, cuyos valores se aprecian en la tabla No 1; así mismo, la concentración de polifenoles totales fue mayor en el néctar de la marca Frugos, la que también posee valores mayores de vitamina C que el resto de las marcas analizadas, las cuales, como en el caso anterior, tienen valores menores de polifenoles y vitamina C en orden decreciente y proporcional a la capacidad antioxidante. Se ha observado que existe una relación entre la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles; en los gráficos No 1, 2 y 3 se muestra la relación lineal existente entre la capacidad antioxidante y la concentración de polifenoles de las frutas: mango, manzana y durazno. Así mismo, en los gráficos N’ 4, 5 y 6 se observa que la capacidad antioxidante de los néctares antes mencionados mantienen una relación lineal con el contenido de vitamina C. DISCUSIÓN La ingesta de alimentos con un elevado contenido de sustancias antioxidantes ayuda a prevenir diversas enfermedades crónicas no transmisibles (1, 2, 14, 15), por cuyo motivo actualmente se recomienda el consumo diario de tres a cinco porciones de frutas y verduras. En países como Estados Unidos, Australia e Inglaterra las enfermedades cardiovasculares constituyen una de las que mayor número de muertes causa anualmente (1-2). Se ha observado que la ingesta de alimentos como frutas y verduras incrementan la actividad antioxidante total del suero (12,13, 16). Esta capacidad antioxidante mantiene una estrecha relación con su contenido en com- puestos antioxidantes, entre los que se consideran a la vitamina C, vitamina E, βcaroteno, licopeno, flavonoides, entre otros (17, 18). La ingesta de néctares de frutas constituye una manera fácil de acceder a los beneficios que eventualmente nos proporcionan estos alimentos, por cuyo motivo, la determinación de sus propiedades antioxi- dantes permite disponer de un referente apropiado para evaluar y adoptar una decisión para su uso. Es necesario considerar que en el proceso de manipulación industrial de las frutas, se alteran los contenidos de vitamina C, polifenoles y antocianinas, y como consecuencia de ello parte de sus propiedades antioxidantes, hecho que torna necesaria una adecuada determinación cuantitativa de sus constituyentes más relevantes y de la capacidad an- tioxidante (19, 20, 21). En el presente trabajo hemos observado que la capacidad antioxidante de los néctares de las frutas analizadas depende fundamentalmente de su contenido en polifenoles. Así mismo, hemos podido apreciar que los néctares que tienen una mayor concentración de polifenoles exhiben una elevada capacidad antioxidante, como es el caso de los néctares de mango y durazno de la marca Frugos, un efecto similar se observa con el néctar de mango de la marca Gloria, cuya concentración en polifenoles es un poco menor que en las frutas anteriores y paralelamente muestra una capacidad antioxidante más baja. 13
  11. 11. REVISTA CIENTÍFICA Cuando se comparan las concentraciones de polifenoles de los néctares de cada una de las cuatro marcas estudiadas, se observa que el néctar de mango tiene una mayor concentración de polifenoles totales que el de manzana y du- razno de la marca respectiva. Los néctares de mango, manzana y durazno de la marca Laive mostraron una menor concentración de polifenoles que las otras marcas analizadas y paralelamente una menor capacidad antioxidante. Se ha descrito que cuando las frutas son sometidas a procesos tecnológicos para obtener jugo, néctar, puré y vino, se afectan los contenidos de vitamina C, modificación que ocurre especialmente durante el tratamiento térmico (23). Así mismo, durante las diferentes etapas del procedimiento de obtención de los productos antes mencionados se conduce a una pérdida de compuestos antioxidantes. Resultados similares pudieron apreciarse con relación a la concentración de vitamina C. Los néctares de mango de las marcas Frugos y Gloria tuvieron las concentraciones más elevadas de esta vitamina, correspondiendo los valores más bajos al néctar de manzana de las marcas Watts y Laive; por cuyo motivo, podemos sugerir que existe relación entre el contenido de vitamina C y la capacidad antioxidante de cada uno de los néctares analizados. La contribución de la vitamina C al efecto antioxidante de la pulpa de ciertas frutas es considerablemente variable, se ha descrito que dicho valor puede estar comprendido entre 2.43% a 107.75%; frutas como la manzana, plátano y uva contribuyen con menos de 20%, mientras que aquellas como mango, dátiles y toronja lo hacen con valores mayores al 80% (22). Al respecto, existe cierta controversia con referencia al poder antioxidante total y el contenido de vitamina C de frutas como el limón, naranja y mango cuyos valores son diferentes al observado en otros trabajos (21). REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. American Heart Association. Heart Disease and Stroke Statistical Update 2003. American Heart Association, Dallas, TX. 2. Liu, S., Lee, I., Agani, U., Cole, S.R., Buring, S.R., Buring, J.E. y Manzon, J.E. Intake of vegetables rich in carotenoids and risk of coronary disease in men: The Physicians Health Study. Int. J. Epidemiol, 2001;30:130135. 3. Sies, H. Oxidative stress: oxidants and antioxidants. Exp. Physiol. 1997;82:291-295. 4. Halliwell, B y Gutteridge, J.M.C. Role of free radicals and catalytic metal ions in human disease. Methods Enzymol. 1990;186:1-85. 5. Cheeseman, K.H.Y. y Slater, T.F. (1993) Free radicals in medicine. Churchill Livingstone. London. 6. Cascales, M. Bioquímica y Fisiopatología del estrés oxidativo. 1997.- Fundación José Casares Gil. Madrid. 7. Guija, E. y Troncoso, L. Radicales libres y envejecimiento. Boletín de la Sociedad uímica del Perú. 2000;LXVI:33-50. 8. Lotito, S.B. y Frei, B. Consumption of flavonoid-rich foods and increased plasma antioxidant capacity in humans: Cause, conse- quence or epiphenomenon? Free Radic. Biol. Med. 2006;41:1727-1746. 9. Szollosi, R. y Varga, I. Total antioxidant power in some species of Labiatae (Adaptation of FRAP method) Acta Biol. Szeg. 2002;46(3-4):125-127. 10. Spanos, G.A. y Wrolstad, R.E. Influence of processing and storage on the phenolic composition of Thompson sedles grape juice. J. Agric. Food Chem. 1990;38:1565-1571. 11. Jacota, S.K. y Dani, H.M. A new colorimetric Technique for the estimation of vitamin C using Folin Phenol reagent. Anal. Bio- chem. 1982;127:178182. 12. Cao, G. y Prior, R. Postprandial increases in serum antioxidant capacity in older women J. Appl. Physiol. 2000;89:877883. 13. Samman, S., Sivarajah, G.,Man, J., Ahmad, Z., Petocz, P. y Caterson, I. A mixed fruit and vegetable concentrate Increases plasma antioxidant vitamins and folate and lowers plasma homocysteine in men. J. Nutr. 2003;133:21882193. 14. World Health Organization. Diet, Nutrition and the Prevention of Chronic Diseases: Report of a WHO Study Group-Technical Report Series 797 1990 World Health Organization. Geneva, Switzerland. 15. Ames, B.N., Shigenaga, M.K. y Hagen, T.M. Oxidants, antioxidantes and the degenerative diseases of aging. Proc Natl. Acad. Sci. USA 1997;90:7915-7922 . 16. Cao, G., Russell, R.M., Lischner, N. y Prior,R.L. Serum antioxidant capacity is increased by consumption of strawberries, spinach, red wine or vitamin C in elderly women. J. Nutr. 1998;128:2383-2390. 17. Lampe, J.N. Health effects of vegetables and fruits; assessings mechanisms of action in human experimental studies. Am J. Clin. Nutr. 1999;70 (suppl) 475s-490s. 18. Guo, C.J. y Yang, J.J. Progress in the study of antioxidant capacity of fruits and vegetables. China Public Health. 2001;17:87-88. 19. Dragland, S., Senoo, K., Wake, K., Holte, K. y Blomhoff, R. Several culinary and medicinal herbs are important sources of dietary antioxidants. J. Nutr. 2003;133:1286-1290. 20. Wolfe, K., Wu, X. y Liu, R.H. Antioxidant activity of apple peels. J. Agric. Food Chem. 2003;51:609-614. 14
  12. 12. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS 21. Szeto, Y.T., Tomlinson, B. y Benzoe, I.F.F. Total antioxidant and ascorbic acid content of fresh fruits and vegetables: implica- tions of dietary planning and food preservation. Br. J. Nutr. 2002;87:55-59. 22. Guo, C., Yang, J., Wi, J., Li, J., Xu, J. y Jiang, Y. Antioxidant activities of peel, pulp and seed fractions of common fruits as de- termined by FRAP assay. Nutr. Res. 2003;23:1719-1726. 23. Klopotek, Y., Otto, K. y Bohm, V. Processing Strawberries to different products alters contents of vitamin C, total phenolics, total anthocyanins and antioxidant capacity. J. Agric. Food Chem. 2005; 53:5640-5646. CAPACIDAD ANTIOXIDANTE FRAP (mmoles/L) Mango Manzana Durazno Frugos 14.75 9.21 13.47 Gloria 12.29 6.60 8.64 Watts 6.58 3.83 3.83 Laive 3.58 3.17 4.45 CONTENIDO DE POLIFENOLES (mg equivalentes de ácido gálico/L) Mango Manzana Durazno Frugos 927.5 668.0 791.5 Gloria 742.0 448.0 503.5 Watts 377.5 355.5 323.5 Laive 224.5 308.0 274.0 CONTENIDO DE VITAMINA “C” (mg/L) Mango Manzana Durazno Frugos 656 400 438 Gloria 532 296 346 Watts 312 152 168 Laive 192 128 150 15
  13. 13. REVISTA CIENTÍFICA ALTERACIONES MORFOLÓGICAS COMPATIBLES CON INFECCIÓN POR HERPES VIRUS CANINO (*) Javier Enciso G.¹ ³, Irma Ecos², Alexis Enciso B.³, Richard Argüezo² RESUMEN El herpes virus canino tipo 1 causa trastornos reproductivos, respiratorios y nerviosos, constituyéndose en una causa importante de mortalidad en perros neonatos. En el Perú no se ha comunicado su aislamiento y caracterización oficial, pero se conocen evidencias clínicas de su presencia. El objetivo de este trabajo es comunicar alteraciones morfopatológicas poco usuales en el adulto y en los neonatos muertos. Se describe la muerte neonatal en cachorros de raza Mastín con presentación de trastorno del desarrollo del labio superior en dos camadas de 5 y 6 cachorros cada una, con lesiones macroscópicas expresadas en notable hemorragia equimótica subcutánea, renal, pulmonar, hepática y superficie serosa intestinal, así como necrosis y hemorragia en bazo y nodo linfático, además de edema pulmonar. En otra camada de Bulldog Inglés se presentó muerte perinatal hasta de 21 días de edad, mostrando equimosis, neumonía, hepatomegalia, dilatación de corazón derecho, hidrotórax e hidroperitoneo; similar morfopatología se describe en un cachorro de raza Poodle de 2 meses de edad. La histopatología con hematoxilina/ eosina evidenció necrosis multifocal, presencia de cuerpos de inclusión en hígado, pulmón y riñón. En adultos se presenta un caso de múltiples nódulos de 0,5 cm en la base del pene y escasos en el prepucio, lesiones que son descritas por muchos clínicos sin diagnóstico confirmatorio, al estudio histológico con hematoxilina/eosina mostró cuerpos de inclusión intranucleares, células balonizantes y notable proliferación de tejido linfoide. Se concluye que, si bien no se ha confirmado por asilamiento la presencia de Herpes Virus en estos casos, las lesiones histopatológicas características encontradas en cada caso son suficientes para evidenciar su presencia en neonatos, cachorros de 3 semanas y 2 meses de edad y en adultos; además de resaltar la peculiaridad de la morfopatología macroscópica expresada en: neonatos con labio leporino y adultos con nódulos en la base del pene y prepucio. Actualmente se realizan estudios inmunohistoquímicos para una mayor aproximación al diagnóstico definitivo. Palabras clave: Herpesvirus; canino; morfopatología ABSTRACT Herpes canine virus type 1 causes reproductive, respiratory and nervous disease constituting itself in an important cause of mortality in new born dogs. Has not communicated his official isolation and characterization in Perú, but clinical evidences are known on their presence. The objective of this work is to communicate unusual morphologic injuries in the adult and the new born died. In this paper we communicated the death of new born puppies of Mastin race with presentation of upheaval of the development of the lip of above in two litters of 5 and 6 puppies ¹ laBoratorio de anatomía y Patología animal. faCultad de mediCina Veterinaria y ZooteCnia. uniVersidad CientífiCa del sur. jenCiso333@yaHoo.Com.mx ² PráCtiCa PriVada. ³ laBoratorio de Biología y Patología animal. aV. BenaVides 4430. surCo, lima-Perú (*) traBajo exPuesto en el Congreso naCional de CienCias Veterinarias. setiemBre, 2006. CajamarCa-Perú. 16
  14. 14. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS each one, with macroscopic injuries expressed in prominent subcutaneous, renal, lung, liver hemorrhage echymotic and the peritoneal surface in addition to necrosis and hemorrahage in spleen and lymphatic node and lung edema. In another litter of English Bulldog dog appeared death until of 21 days of age, showing echymosis, neumonia, hepatomegaly, expansion of right heart, hydrothorax and hidroperitoneo, similar injuries is described in a puppy of 2 months of age. The histopathology injuries were characterized by focal necrosis, nucleus inclusion bodies in liver, lung and kidney. In adults a case of multiple nodules of 0,5 cm in the little base of the penis and in prepuce appears, injuries that are described by many veterinarians without definitive diagnosis. The histopathology showed nucleus inclusion bodies, vacuoles cells and abundant lymphoid weave proliferation. Were concludes in which, although the presence of herpes virus has not been confirmed by isolation virus in these cases, the microscopic injuries in each case, are sufficient to demonstrate its presence in new born puppies and of 3 weeks and 2 months of age and adults; besides to emphasize the peculiarity of the expressed macroscopic injuries in: new born with leporine lip and adults with nodules in the mucosa of base of the penis and prepuce. Immunohistochemic and genetic approach to definitive diagnosis we are making. Keywords: Herpesvirus; canine; morphopathology ANTECEDENTES Los herpes virus se dividen en tres Sub Familias: Alphaherpesviriae, Betaherpes-virinae y Gammaherpesvirinae. El virus herpes canino 1 pertenece a la familia Alphaherpesvirinae y al género Varicellovirus. Su genoma es un ADN lineal de doble cadena de 120-200kbp. Se caracterizan por ser virus que habitualmente hacen latencia en el ganglio trigémino (Fenner et al., 1992; Carter et al., 2006), además, en todas las infecciones por herpes virus existe una infección persistente y una eliminación de virus periódica y continua (Wittmann et al., 1984). El herpes virus canino 1 infecta a cánidos silvestres y al perro doméstico. La transmisión de cachorros ocurre por contacto con secreciones infecciosas orales, nasales o vaginales inmediatamente después del parto, pero también se adquiere en el útero. El virus replica en la mucosa nasal, tonsilas y faringe (Carter et al., 2006), y juega un rol importante en la patogénesis de trastornos respiratorios en caninos (Erles et al., 2004). Ha sido asociado con vaginitis vesicular y traqueobronquitis, infecciones uterinas que pueden resultar en aborto, muerte al nacimiento e infertilidad. Las infecciones genitales primarias se caracterizan por lesiones linfofoliculares e hiperemia vaginal. En machos hay lesiones similares sobre la base del pene y el prepucio (Carmichael et al., 2004). Las lesiones macroscópicas en cachorros son hemorragias equimóticas en los riñones, glándulas adrenales, tracto in- testinal, hígado y pulmones. Microscópicamente las lesiones corresponden a focos necróticos, presencia de cuerpos de inclusión en las células adyacentes a las áreas de necrosis del hígado y riñones, células del epitelio alveolar, células del intersticio pulmonar y de los túbulos renales (Carmichael, 1970). Así mismo, la destrucción lítica del herpes virus canino induce apoptosis influyendo en la patobiología del virus (Kim & Yi, 2005). Por otro lado, el labio leporino y la hendidura palatina en perros se producen porque no se fusionan las yemas nasal y maxilar alrededor del día 33 de la gestación. Al parecer, las razas braquicefálicas son las afectadas con mayor frecuencia, entre ellas: Boxer, Bulldog Francés e Inglés, Cavalier King Charles, así también se ha reportado en otras razas como Collie, Pachón de España, Pastor Alemán, West Highland White Terrier y Chihuahua (Hennet, 1997). El labio leporino y la hendidura palatina son de etiología multifactorial, siendo el factor genético el predisponen- te, mientras que otros factores ambientales como los teratógenos nicotina, vitamina A, corticosteroides, fenitoína, agentes alquilantes y trimetadiona-troxidona son desencadenantes (http://www.pachonnavarro.com/ contenidos/ comprar_c.asp; Hennet, 1997). De otro lado, el ácido fólico suplementado a perras gestantes reduce los riesgos de hendidura palatina (Guilloteau et al., 2006). En humanos se ha identificado dos mutaciones, una en el gen PVRL1, un gen implicado en el desarrollo facial y que codifica una proteína de la superficie celular que permite que las células se unan entre sí. Mientras que el gen TBX22 está relacionado con el paladar hendido genético (http://db.doyma.es/cgi-bin/wdbcgi.exe/doyma/press .plantilla_imprimir ?ident= 16031). También se ha asociado este trastorno a mutaciones en el gen de la MTHFR (me- tilnotetrahidrofolato reductasa), la cual desempeña un importante papel en el ciclo del folato (Bianchi & Calzolari, 2000; Martinelli et al., 2001). 17
  15. 15. REVISTA CIENTÍFICA En este trabajo se describen lesiones macroscópicas infrecuentes en perros neonatos, cachorros y adultos, que pre- sentan lesiones histopatológicas compatibles con herpes virus canino. MATERIAL y MÉTODO AnimAles. Las muestras se obtuvieron de neonatos muertos, pertenecientes a distintas madres, de diferente raza y de 1 a 2 partos, que llegaron al laboratorio para necropsia y estudio histopatológico. Las madres de la raza Mastín Napolitano procedían de criaderos de perros con fines comerciales y fueron inseminadas por un empírico, empleando semen de diferentes machos, con diferencia de un día, usando pipetas no descartables ni esterilizadas. La neoformación en la base del pene se obtuvo de un perro mestizo adulto. metoDología Necropsia. Se practicó siguiendo metodología rutinaria del laboratorio (Aluja & Casa, 2002). Toma de muestras. Inmediatamente después de la necropsia y realizada la descripción macroscópica, se tomó muestras de hígado, pulmón y riñón en neonatos y cachorros, mientras que en el adulto se tomó muestras de las neoformaciones. Posteriormente, fueron fijadas en formol buferado al 10% hasta su procesamiento histológico. Histopatología. Las muestras fijadas fueron incluidas en parafina por técnicas ya descritas (Lynch et al.,1987), realizándose luego cortes de 5 um para tinción con hematoxilina y eosina (H&E). Posteriormente, la interpretación histopatológica, el registro y procesamiento de imágenes se hizo usando un microscopio digital UNICO, Modelo DB1-180M-USA, y el software SCOPE PHOTO versión 2.0. ResultaDos Morfopatología macroscópica Todos los cachorros de la raza Mastin presentaron trastorno del desarrollo del labio superior manifestado por labio leporino (Figura 1). Figura 1. Apreciar hendidura bilateral en el labio superior. Neonato. 18
  16. 16. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS A la apertura de los animales se encontró hidrotórax en la mayoría de ellos y en otros exudado ligeramente sanguinolento, hiperemia y focos hemorrágicos de variable tamaño en los pulmones (Figura 2, 3). Figura 2. Hidrotórax. Perro de 4 días de edad. Figura 3. Pulmón. Perro Bulldog. Notar múltiples focos hemorrágicos. En la cavidad abdominal se encontró notable hepatomegalia, hígado de consistencia blanda, de color amarillo páli- do y con focos hemorrágicos (Figura 4). Los riñones evidenciaron notables focos hemorrágicos (Figura 5). 19
  17. 17. REVISTA CIENTÍFICA Figura 4. Hígado de neonato. Notar color amarillo pálido y focos hemorrágicos. Figura 5. Riñón de perro Mastín. Cuatro días de edad. Observar múltiples focos hemorrágicos. Figura 8. Pulmón. Hiperemia, proliferación de pared alveolar, cuerpos de inclusión (ci) en macrófagos y neumocitos. H/E. 100X . 20
  18. 18. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS Figura 9. Riñón de neonato. Nótese cuerpos de inclusión (ci) en epitelio tubular, vacuolación y necrosis. H&E. 40X. En el adulto se observa neoformación digitiforme con hiperplasia epidermal (Figura 10), notable proliferación de tejido linfoide con infiltración epidermal que evidencia un proceso inflamatorio de probable etiología viral (Figura 11) con edema e incremento de matriz extracelular dermal y proliferación de células vacuoladas; y a mayor aumento se observan las típicas células balonizantes, así como notables cuerpos de inclusión (Figura 12). . Figura 10. Neoformación en base del pene. Apreciar hiperplasia epidermal. H/E. 4X. 21
  19. 19. REVISTA CIENTÍFICA Figura 11. Intensa proliferación celular linfoide en tejido mucoso de la base del pene. H/E. 10 X. Figura 12. Nódulo de la base del pene. Apreciar cuerpos de inclusión intranucleares y células balonizantes. H/E. 100X. DISCUSIÓN Los resultados de este trabajo evidencian a nivel macro y microscópico la presencia de herpes virus canino en todos los casos estudiados, tanto neonatos como cachorros con presentación clínica de trastornos respiratorios agudos y crónicos que producen la muerte del animal, similar a trabajos previos realizados en otros países (Carter et al., 2006). Se reporta la presentación de trastorno del desarrollo del labio superior bilateral o labio leporino en neonatos muertos de raza Mastín, los cuales tenían lesiones macro y microscópicas compatibles con herpes virus canino tipo 1 en riñón, pulmón e hígado. En este trabajo el labio leporino se expresa por falta de fusión completa entre los procesos laterales y el frontal. Sin embargo, debe relevarse que los braquicefálicos tienen mayor riesgo de presentación de esta malformación (Hennet, 1997). 22
  20. 20. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS Por ello postulamos que hay relación etiopatogénica entre labio leporino y herpes virus canino tipo 1. Esta propuesta se basa en que el virus tiene tropismo por mucosa nasal, tejido en el cual replican los herpes virus (Carter et al., 2006); además, estos virus suelen hacer persistencia viral con eliminación periódica de partículas virales, lo que podría explicar la infección viral intrauterina en el periodo embrionario (Wittmann et al., 1984), debiendo producirse esta infección en el período teratogénico para este trastorno es decir, alrededor de los 33 días de gestación (Hennet, 1997). Las múltiples neoformaciones en la mucosa de la base del pene con lesiones microscópicas compatibles con infección por herpes virus canino, como son cuerpos de inclusión intranucleares y células balonizantes, se explican por la particularidad de los Alfaherpesvirus de desencadenar neoplasias y establecer infecciones latentes y persistentes (Strop & Baringer, 1982; Wittmann et al., 1984). La muerte de todos los animales de este estudio puede atribuirse a la alta patogenicidad de la cepa viral cuando hace la fase activa no persistente, siendo los riñones, hígado y pulmones los órganos más vulnerables, como se ha descrito en otros estudios (Carmichael, 1970, Carter et al., 2006). Similares lesiones reportamos en este trabajo. CONCLUSIONES • Las lesiones macroscópicas y microscópicas de los perros estudiados en este trabajo son compatibles con la infección por herpes virus canino tipo 1. • La presentación de trastorno del desarrollo del labio superior en dos camadas de diferentes padres, con diagnóstico histopatológico compatible con herpes virus canino, sugiere alguna relación etiopatogénica. • La hiperplasia epidermal y dérmica, los cuerpos de inclusión y la proliferación de tejido linfoide en los nódulos de la mucosa de la base del pene, pueden evidenciar una relación etiopatogénica con el herpes virus canino. AGRADECIMIENTOS Al Dr. Carlos González Riveros (Universidad de Chile) por su apoyo en la lectura de algunas láminas histopatológicas y en la toma de microfotografías. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aluja A. de & Casa F. 2002. Técnicas de Necropsia en animales domésticos. México DF. Mx. Carmichael, L.E. 1970. Herpesvirus canis: Aspects of pathogenesis and immune response. J Am Vet Med Assoc: 156, 1714. Carmichael, L. 2004. Neonatal Viral Infections of Pups: Canine Herpesvirus and Minute Virus of Canines (Canine Parvovirus-1). In: Carmichael L. (Ed.), Recent Advances in Canine Infectious Diseases. Ithaca: International Veterinary Information Service (www.ivis. org); Document No. A0102.0899. Carter, G.R., Wise, D.J. and Flores, E.F. Herpesviridae. In: Carter G.R., Wise D.J. and Flores E.F. (Eds.), 2006.A Concise Review of Veterinary Virology. Ithaca: International Veterinary Information Service (www.ivis.org); Document No. A3411.0506. Erles K, Dubovi EJ, Brooks HW, Brownlie J. 2004. Longitudinal study of viruses associated with canine infectious respiratory disea- se. J Clin Microbiol 42(10):4524-9. Fenner F, Bachmann PA., Gibbs EP, Murphy FA, Studdert MJ, White DO. 1992. Virología veterinaria. Editorial Acribia. España.` Guilloteau A, Servet E, Biourge V, Ecochard C. 2006. El ácido fólico y la hendidura palatina en los perros braquicefálicos. Waltham Focus, Vol 16, No, 2. Hennet P. 1997. Anomalies du développement du palais et des lévres. Point Vét, 28 :79-83. http://www.pachonnavarro.com/contenidos/comprar_c.asp. Pantalla 1, Lima 28 de Mayo del 2006. http://db.doyma.es/cgi- in/wdbcgi.exe/doyma/press.plantilla_imprimir? ident= 16031. Pantalla 1, Lima 28 de Mayo del 2006. Kim O, Yi SJ. 2005. The replication of canine herpesvirus (CHV) induces apoptosis in canine kidney cell line: short communication. Acta Vet Hung 53(1):147-51. Lynch MJ, Raphael SS, Mellor LD, Spare PD, Inwood JH. 1987. Métodos de Laboratorio. Edit. Interamericana. México. Martinelli M, Scapoli L., et al., 2001. C677T variant form at the MTHFR gene and CI/P; a risk for mothers?. Am J Med Genet 1:98:357-360. Strop WG; Baringer JR. 1982. Persistent, show and latent viral infections. Prog Med Virol: 28, 1. Wittmann G; Gaskell RM; Rziha HJ eds. 1984. Latent herpesvirus infections in veterinary medicine. Curr Top Vet Med Anim Sci: 27,1. 23
  21. 21. REVISTA CIENTÍFICA CONTENIDO DE MATERIA SECA, AZÚCARES, PROTEÍNAS y PROLINA EN Lycopersicon pimpinellifolium y Lycopersicon esculentum EN RESPUESTA A CONDICIONES DE SALINIDAD Díaz Trujillo, Federico (1); Salas Asencios, Ramsés (2) RESUMEN Se mantuvieron cultivos semihidropónicos de tomate silvestre, Lycopersicon pimpinellifolium y de tomate comercial, Lycopersicon esculentum variedad Río Grande, desde la germinación hasta los 45 días, usando soluciones de riego con 6 diferentes concentraciones de NaCl. Se determinó el porcentaje de germinación y el porcentaje de materia seca en ambas especies en hoja, tallo y raíz. Se analizaron las concentraciones de azúcares reductores y proteínas en hoja, tallo y raíz; así mismo, se determinó la concentración de prolina en hoja y raíz. Los resultados muestran que L. pimpinellifolium presenta un mayor porcentaje de germinación y una mayor acumulación de materia seca en las partes aéreas en los diferentes niveles de salinidad, mientras que L. esculentum acumuló más materia seca en raíz. Con respecto a los datos bioquímicos, se ha detectado mayor contenido de proteínas y azúcares en L. esculentum, siendo el incremento mayor entre los 85 y 125 mM de NaCl, y decayendo luego estos valores a mayores niveles de salinidad. L. esculentum también acumula mayor cantidad de prolina en hojas y raíz, llegando al máximo entre los 125 y 165 mM de NaCl. Palabras clave: Lycopersicon pimpinellifolium, Lycopersicon esculentum, salinidad, proteínas, azúcares reductores, prolina. ABSTRACT Lycopersicon pimpinellifolium and L. esculentum were kept in semihydroponic systems from germination to 45 days later, using 6 different NaCl concentrations in the watering solution. Germination and dry matter percentages were assessed and also protein and reducing sugars in leaves, stem and root of both species. Besides, proline concentration in leaf and root also was calculated. This work shows in response to salinity levels, a higher germination percentage in L. pimpinellifolium than L. esculentum and a higher dry matter in L. pimpinellifolium in leaf and stem while L. esculentum got a higher dry matter in roots. Higher levels of protein and sugars were detected in L. esculentum, with a maximum increase between 85 and 125 mM of NaCl, decreasing strongly in higher salinity. Leaf and root proline was also accumulated mostly in L. esculentum with a maximum between 125 and 165 mM of NaCl. Keywords: Lycopersicon pimpinellifolium, salinity, proteins, reducing sugars, proline. INTRODUCCIÓN En la actualidad, uno de los principales problemas de la agricultura es la salinidad de los suelos, causado principalmente por un inadecuado empleo de grandes cantidades de fertilizante (Azcón Bieto y Talón, 1996) (1) E-mail: opuntiafeder@yahoo.com (2) E-mail: ramses_salas@yahoo.com 24
  22. 22. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS y por la sobreirrigación debida a una explotación exagerada de cultivos en los valles, como ha ocurrido en el Perú, causando un lavado de los componentes minerales hacia el mar, lo cual ha aumentado la presencia de algunos elementos en el suelo, como por ejemplo el sodio (Zavaleta, 1969). Aproximadamente, se considera que un 40 a 50% de toda el área del planeta corresponde a suelos salinos y salinizados (Gonzáles y col, 2002). El incremento de la concentración de sal origina un desequilibrio en el transporte y la concentración de iones, diversas alteraciones en el metabolismo, así como diversos efectos causados por una alta concentración de radicales libres (Gonzáles, 2001). Las plantas sometidas a estrés salino generan una serie de respuestas moleculares tales como la expresión de proteínas de estrés (Salas y col., 1997), como por ejemplo la osmotina (Singh y col., 1985); así como sustancias que se acumulan en el citoplasma tales como la prolina, betaina, y varios carbohidratos, que en conjunto reciben el nombre de compuestos osmóticamente activos u osmorreguladores (Salas y col., 1999; Verma y col., 1996). Los últimos avances en el estudio de la fisiología de la respuesta al estrés salino han llevado a conocer el rol que desempeñan ciertos genes cuyos productos están involucrados en las rutas metabólicas de moléculas reguladoras del equilibrio osmótico y de genes que codifican para proteínas que actúan como bombas en la regulación del paso de iones a través de membranas en diferentes compartimentos de la célula (Apse y Blumwald, 2002). El estudio de estas respuestas bioquímicas y de los procesos fisiológicos presentes en especies silvestres tolerantes o resistentes a altos niveles de salinidad podría sugerir el uso potencial de estas plantas en la búsqueda de genes involucrados para el mejoramiento de especies comerciales emparentadas por medio de métodos convencionales de cruzamiento o por ingeniería genética para lograr un fenotipo de tolerancia a la salinidad. El presente trabajo muestra el efecto producido por diferentes concentraciones de NaCl sobre el contenido de metabolitos que actúan como solutos “compatibles” (es decir, que no inhiben las reacciones metabólicas normales), como las proteínas, azúcares reductores y prolina, así como la cantidad de materia seca producida por cultivos semi hidropónicos de tomate silvestre Lycopersicon pimpinellifolium, en comparación con cultivos similares de tomate comercial L. esculentum, variedad Río Grande. MATERIAL y MÉTODOS El experimento fue realizado en un sistema de cultivo semi-hidropónico, empleando como sustrato arena fina previamente desinfectada con hipoclorito de sodio al 2.5%. Se utilizaron plantas de tomate silvestre L. pimpinellifolium y del tomate comercial L. esculentum, variedad Río Grande, mantenidas desde la germinación con 6 tipos diferentes de soluciones de riego (6 tratamientos). Se usaron para cada tratamiento 300 semillas de ambas especies, las cuales fueron colocadas en placas de vidrio que contenían papel toalla humedecida con cada solución de riego, dejando que germinaran en oscuridad y a una temperatura constante de 20°C. A los ocho días se procedió a contar el número de semillas germinadas y luego se colocaron grupos equidistantes de 20 en recipientes de 15x25x14 cm que contenían arena fina como sustrato. Estos recipientes se colocaron sobre bandejas que contenían las soluciones respectivas para así obtener un riego por capilaridad. Las bandejas fueron ordenadas en un diseño completo al azar con arreglo factorial y tres repeticiones. Los cultivos se mantuvieron en total por 45 días a condiciones constantes de 20 ºC, 70% de humedad relativa y 12 horas de fotoperíodo usando iluminación artificial. Se usó solución hidropónica comercial para tomate (Rodrigo, 1999), a partir del cual se prepararon las seis diferentes soluciones de riego (tratamientos) agregando cloruro de sodio hasta obtener concentraciones finales de 0 mM (T1), 45 mM (T2), 85 mM (T3), 125 mM (T4), 165 mM (T5) y 205 mM (T6). En todas estas soluciones se mantuvo constante el pH a 6,0. A los 45 días, las plantas fueron colectadas y seccionadas, separándose la raíz, el tallo y las hojas. De cada tratamiento y especie se tomaron al azar y por separado aproximadamente 3 gramos de raíz, tallo y hojas para la determinación del porcentaje de materia seca (Rodrigo y Salas, 2001). Para esto, las muestras fueron pesadas en una balanza analítica Ohaus (peso húmedo) y luego fueron colocadas en estufa a 70° C por tres días consecutivos hasta obtener un peso seco constante. El porcentaje de Materia Seca (%M.S.) fue hallado según la fórmula: 25
  23. 23. REVISTA CIENTÍFICA Posteriormente, se procedió a homogenizar el material restante de hojas, raíz y tallo de cada tratamiento y es- pecie en buffer fosfato 0.1 M pH 7,0 para proceder a realizar la cuantificación de proteínas y azúcares. Para la determinación de la cantidad de proteínas, se usó el micrométodo de Bradford (1976) con la salvedad de agre- gar a cada muestra 160 βl de PMSF disuelto en etanol al 70% como inhibidor de proteasas. Para este método, se tomaron 100 βl de cada homogenizado y se agregó 5 ml de reactivo de Bradford diluido (1:5), dejándose re- posar por 10 minutos, luego de los cuales se realizó la lectura de la absorbancia a 595 nm, empleándose un es- pectrofotómetro Spectronic 20 Genesis®. Con el uso de una curva de calibración y con el valor correspondiente del porcentaje de Materia Seca para cada muestra, se calculó la concentración de proteínas expresadas en βg de proteína/g de peso seco. Para la determinación de azúcares, se empleó el método de Somogy–Nelson (Falen, 1982), tomándose previamente 100 βl de cada homogenizado a los cuales se agregaron 0.7 ml de agua destila- da, 100 βl de Hidróxido de Bario y 100 βl de Sulfato de Zinc. Se agitó y se dejó en reposo por 5 minutos, centrifu- gándose luego a 3000 rpm por 15 minutos. Se tomaron 0.5 ml de cada sobrenadante (desproteinizado diluido 1:10) y se les agregó 0.5 ml de reactivo cúprico alcalino, llevándose a baño maría hirviente por 20 minutos. Los tubos fueron enfriados rápidamente para agregarles después 1 ml de reactivo arseno–molíbdico, agitándose has- ta que cesara la producción de gas. Finalmente, se agregó agua destilada hasta completar los 5 ml y se dejó reposar por 10 minutos, luego de los cuales se realizó la lectura de las absorbancias a 520 nm. El cálculo de la concentración de azúcares en cada muestra se realizó de igual manera que con la concentración de proteínas. Para la determinación de prolina se usó la ninhidrina como colorante específico (Bates y col., 1973). En este caso, se tomaron 0.25 gramos de raíz y hojas de cada especie y se homogenizaron en 5 ml de ácido sulfosalicílico al 3%. Luego se mezclaron 2 ml del homogenizado y 2 ml del reactivo ninhidrina ácida, se colocó esta mezcla en un baño maría hirviente por una hora, se enfrió rápidamente y se agregó 4 ml de tolueno, obteniéndose las absorbancias a 520 nm. Todas las determinaciones descritas fueron realizadas por triplicado y analizadas estadísticamente siguiendo un diseño completo al azar con arreglo factorial. RESULTADOS y DISCUSIÓN En el presente trabajo se ha buscado mostrar el comportamiento del tomate silvestre L. pimpinellifolium en respuesta a diferentes niveles de salinidad, para lo cual se utilizó como comparación a L. esculentum, el cual tiene muchas variedades tolerantes a la salinidad, como por ejemplo la variedad Río Grande (Rodrigo, 1999). El análisis estadístico a partir del diseño utilizado para el experimento arrojó diferencia significativa en la interacción entre los factores (especies), por lo tanto se analizó los efectos simples para cada factor. En la Figura 1 se muestra el porcentaje de germinación en L. pimpinellifolium, el cual disminuye notoriamente a partir de los 165 mM de NaCl, mientras que en L. esculentum la disminución se hace evidente desde los 85 mM. Este comportamiento es confirmado por el análisis estadístico, mostrando diferencias altamente significativas entre ambas especies y entre los tratamientos (p<0.01), con un mayor porcentaje promedio en L. pimpinellifolium y usando el tratamiento 1 (sin NaCl en la Solución de riego). Al estudiar la interacción entre los niveles de salinidad y las dos especies, se encontró que L. esculentum sufrió una mayor disminución en el porcentaje de germinación en relación al máximo de salinidad (205 mM de NaCl). Estos resultados concuerdan con los obtenidos en un trabajo anterior (Salas y col., 1997), en donde se mostró una disminución substancial del porcentaje de germinación en la variedad Río Grande debido a la presencia de diferentes niveles de sal, coincidiendo en los 85 mM como la concentración en la cual se inició un mayor decaimiento en los valores de germinación. En el mismo trabajo se mostró además que se generaba un retardo en el tiempo de germinación de 24 horas por efecto del estrés salino. Por estos motivos, la determinación del porcentaje de germinación se realizó a los siete días, dos días después del promedio de germinación en L. esculentum Río Grande (5 días en las mismas condiciones y usando agua destilada como tratamiento control de germinación). En el caso del tomate silvestre, se pudo observar que no existió este fenómeno de retardo en el tiempo de germinación por acción de los diferentes niveles de salinidad en la solución de riego, pero el tiempo de germinación promedio fue de siete días en todos los tratamientos, al igual que en el tratamiento 1 (con 0 mM de NaCl). El análisis del crecimiento es el primer paso a considerar para cualquier estudio posterior de productividad en plantas (Sestak y col., 1971). Para la medición del crecimiento se utilizan valores de peso de la planta (sea peso seco o húmedo), área foliar o incluso cantidad de proteína en la hoja o su contenido de clorofila. De todos estos parámetros de crecimiento, el peso seco relativo refleja de forma más conveniente la cantidad de tejido producido y acumulado por la planta, debido a que el peso húmedo depende de las condiciones hídricas (Coombs y Hall, 1985). 26
  24. 24. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS Figura 1. Porcentaje de germinación de tomate silvestre y comercial en relación a la salinidad de la solución de riego. El incremento de materia seca en plantas de tomate sometidas a condiciones de salinidad también ha sido observado por Dell’Amico y col (1998), relacionándolo con un incremento en la síntesis de metabolitos que intervienen en los mecanismos que permiten tolerar el estrés salino y la disminución del contenido de agua de la célula. En la Figura 2 se observa que en ambas especies se genera un incremento de materia seca a medida que aumenta la salinidad en la solución de riego. En hojas, tallo y raíz se encontraron diferencias altamente significativas entre las dos especies (p<0.01). Las diferencias en materia seca producidas por los tratamientos fueron también altamente significativas (p<0.01), siendo el tratamiento 6 (205 mM de NaCl) el que generó el mayor incremento del peso seco en las tres estructuras de las plantas, tanto en hojas como en tallos para el tomate silvestre como en raíz para el caso de L. esculentum. Es notorio ver que el incremento de materia seca en el tallo es menor al que se observa en las hojas. Salas y col. (1999) evaluaron datos de materia seca del tomate variedad Río Grande hasta los 100 mM de sal, observando que en el tallo el estrés salino no generaba un notorio incremento de materia seca. Esto podría deberse a que el tallo cumple sólo funciones de transporte, y no de asimilación de nutrientes que pueda generar un incremento en su peso seco. 27
  25. 25. REVISTA CIENTÍFICA Figura 2. Porcentaje de materia seca en hojas, tallo y raíz de plantas de tomate y tomate silvestre relacionadas al incremento de la salinidad de la solución de riego. En estas muestras se ha obtenido también una tendencia a incrementar los valores de concentración de proteínas (Figura 3) en respuesta a la salinidad del medio. Es interesante observar que en L. esculentum el incremento de la concentración de proteínas en hojas y tallo es particularmente mayor entre los 85 y 125 mM de NaCl, después de los cuales se puede observar un descenso en los valores. En cambio, en L. pimpinellifolium se observa un ascenso continuo de la cantidad de proteína por peso seco tanto en hoja y tallo hasta llegar a los máximos respectivos a 205 mM de NaCl. Esta diferencia de datos podría deberse a diferencias en la respuesta a la salinidad propias de cada especie. Las diferencias observadas entre ambas especies y entre los tratamientos fueron altamente significativas (p<0.01) pero la mayor concentración de proteínas fue observada en L. esculentum con el tratamiento 4 (165 mM de NaCl) en hojas, mientras que en tallo y raíz, la acumulación de proteínas fue mayor en L. pimpinellifolium cuando se utilizó 28
  26. 26. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS la solución con 205 mM de NaCl para el riego. El tratamiento 4 fue el que generó un mayor incremento promedio de proteínas en hojas y tallo, mientras que en raíz lo mismo se observó con el tratamiento 6 (205 mM de NaCl). De estos resultados se puede deducir que la expresión de proteínas se da principalmente en la raíz, cuando la salinidad en el medio es alta, mientras que en la hoja no se hace notorio, aun cuando se sabe que en las hojas se sintetizan una serie de proteínas en respuesta al estrés salino, tales como la osmotina (Singh y col., 1985). Esto es debido a que en las hojas la mayor respuesta al estrés salino es la acumulación de compuestos osmóticamente activos en el citoplasma (Salas y col., 1997; Salas y col., 1999; Salisbury y Ross, 1994). Como la raíz es el primer órgano que está expuesto directamente a la presencia de sal en el suelo, es necesario que existan mecanismos más sofisticados y específicos de cada especie para responder al estrés, en los cuales debe haber un componente importante de proteínas estructurales y reguladoras. Ben y col. (1989) aislaron y caracterizaron estas proteínas en cítricos y tomate. La mayor concentración de proteínas encontrada en raíz bajo estrés salino ha sido evidenciada en otras especies (Viegas y col., 1999), lo que haría suponer que en la raíz habría mayor cantidad de proteínas estructurales y reguladoras, aun cuando se sabe que en las hojas se sintetizan una serie de proteínas en respuesta al estrés salino, tal como lo señalan Singh y col. (1985). 29
  27. 27. REVISTA CIENTÍFICA Figura 3. Contenido de proteínas en tomate silvestre y la variedad Río Grande en función de diferentes niveles de salinidad. Cuando se determinó la concentración de prolina en hojas y en raíz, se encontraron mayores cantidades en L. esculentum que en L. pimpinellifolium (Figura 4). También se observaron diferencias altamente significativas entre ambas especies y entre los tratamientos (p<0.01), observándose una mayor acumulación de prolina en hojas de L. esculentum para el tratamiento 3, y en raíz para el tratamiento 4. La prolina es un aminoácido que se acumula en el citoplasma de las células vegetales, incrementando la viscosidad del mismo a fin de evitar la mayor pérdida del agua intracelular por efecto de un medio salino (Hasegawa y col., 1986). Plantas de tomate en estrés osmótico pueden acumular prolina hasta 300 veces los niveles presentes en las plantas normales (Verma y col., 1996). Según los resultados obtenidos, el hecho de que la prolina se incremente significativamente a concentraciones relativamente bajas de sal (45 mM) significaría que este mecanismo sería uno de los primeros en activarse durante la adaptación al estrés salino, principalmente en L. esculentum. Con respecto a la concentración de azúcares reductores en las muestras de estas dos plantas (Figura 5), se puede observar que, al igual que en la prolina, es el tomate comercial (variedad Río Grande) la especie que acumula notoriamente más azúcares tanto en hojas, tallo y raíz hasta los niveles de salinidad entre los 125 mM en hoja y los 85 mM en tallo y raíz, para luego disminuir ostensiblemente a partir de los 165 mM de sal. Las diferencias estadísticas entre estas dos especies y entre los tratamientos fueron también altamente significativas (p<0.01). Dell’Amico y col. (1998) observaron también en el tomate una mayor acumulación de azúcares reductores a 50 mM de NaCl en raíz y a 100 mM de NaCl en hojas. La acumulación de azúcares sería por tanto un mecanismo de respuesta a la salinidad de tipo ajuste osmótico que sólo funciona hasta cierto grado de estrés salino, luego del cual debe ser reemplazado por otros mecanismos, como por ejemplo la acumulación de prolina. Balibrea y col. (1996) propusieron que en condiciones de salinidad las plantas usan para su ajuste osmótico una proporción de sus fotoasimilatos, incrementando así su potencial osmótico interno. Salas y col. (1999) mostraron que el incremento de azúcares reductores en raíz y hojas del tomate Río Grande detectados por el mismo método que el usado en el presente trabajo, era acompañado por una disminución progresiva de almidón en hojas, lo que sugería que debía existir una degradación del almidón sintetizado a nivel de hojas y un transporte de sus azúcares liberados hacia otros tejidos, principalmente la raíz, para servir como un regulador osmótico o con el fin de sostener el metabolismo energético necesario para permitir los procesos intracelulares dependientes de energía y generados en respuesta al estrés salino. 30
  28. 28. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS Figura 4. Acumulación de prolina en hojas y raíz de plantas de tomate silvestre en función del incremento de la salinidad de la solución de riesgo. 31
  29. 29. REVISTA CIENTÍFICA 32
  30. 30. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS Figura 5. Contenido de azúcares simples en tallo, hojas y raíz de plantas de tomate y tomate silvestre relacionados con el incremento de la salinidad de la solución de riego. Los resultados mostrados en el presente trabajo permiten concluir que el tomate silvestre es altamente resistente a niveles elevados de sal en el medio, por lo que es una buena especie candidata para un programa de rescate de cultivos autóctonos y de mejoramiento genético que permita incrementar la productividad, el tamaño y la calidad de sus frutos. Los resultados mostrados indicarían que las mayores respuestas al estrés salino en otras plantas y en L. esculentum, como la acumulación de prolina y azúcares, no ocurrirían sustancialmente en L. pimpinellifolium debido a su gran tolerancia a la salinidad, lo cual permite sugerir la realización de mayores estudios para identificar las diferencias fisiológicas y moleculares que estarían ocurriendo en esta especie silvestre. En el caso del tomate comercial, el estrés salino, traducido en un aumento de la conductividad eléctrica de las soluciones hidropónicas (Hao y col., 1999) o el uso del agua salina para riego en suelo (Estrada, 1985), genera una mayor calidad organoléptica del fruto, expresado como un mejor sabor debido al incremento de sólidos solubles y de azúcares, así como a la disminución del pH, quizá debido a la acumulación de ácidos orgánicos, aunque esta mejora en la calidad del fruto estuvo acompañada por una disminución de la productividad y la aparición de síntomas particulares, como la pudrición apical. Si el tomate silvestre es resistente o más tolerante a la salinidad y no genera síntomas que disminuyan la productividad y la calidad del fruto, podría convertirse entonces en un potencial cultivo que permita expandir la frontera agrícola en suelos desérticos y salinos, generando frutos de buena calidad para el consumo directo, como se hace tradicionalmente en la costa central de nuestro país y quizá para el uso industrial. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Apse, M.P. y Blumwald, E. 2002. Engineering salt tolerance in plants. Current Opinion in Biotechnology. 13: 146 – 150. 2. Azcon-Bieto, J. y Talon, M. 1996. Fisiología y Bioquímica Vegetal. Madrid: Editorial Interamericana. 572 p. 3. Balibrea M. 1996. Sucrolytic activities in relation to sink strength and carbohydrate compositium in tomato fruit growing under salinity. Plant Science. 1188: 47 - 55. 4. Bates, L.S.; Waldren, R.P. y Teare, I.D. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil. 29: 205 – 207. 5. Ben, G; Vaadia, Y. y Williams, B. 1989. Proteins associated with salt adaptation in citrus and tomato cells. Involvement of 26 Kda polypeptides. Physiologia Plantarum. 77: 332 - 349. 6. Bradford, M. 1976. A rapid and sensitive method for quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry. 72: 248 – 254. 7. Coombs, J. y Hall, D.O. 1985. Techniques in bioproductivity and photosynthesis. Oxford: Pergamon Press. 228 p. 33
  31. 31. REVISTA CIENTÍFICA 8. Dell’Amico, J.; Perez-Alfocea, F.; Balibrea, M. y Bolarín, M. 1998. Variaciones en el contenido de solutos orgánicos en hojas y raíces de plantas de tomate cultivadas en condiciones de salinidad. Cultivos Tropicales. 19(3):15 - 18. 9. Estrada, B.R. 1985. Influencia de la Salinidad del agua, frecuencia de riego y de la modalidad de transplante en el cultivo de tomate en suelo arenoso y riego por goteo. [Tesis para título]; Universidad Agraria La Molina. 89 p. 10. Falen, J.M. Manual de práctica de Bioquímica. 1982. Lima; Editorial de la Universidad Nacional Federico Villarreal. 78 p. 11. Gonzáles, L.M. 2001. Apuntes sobre la fisiología de las plantas cultivadas bajo estrés salino. Cultivos Tropicales. 23(4): 47 – 57. 12. Gonzáles, L.M.; Gonzáles, M.C. y Ramírez, R. 2002. Aspectos Generales sobre la tolerancia a la salinidad en las plantas culti- vadas. Cultivos Tropicales. 23(2): 27 - 37. 13. Hao, D.; Demers, A. y Papadopoulos, A.P. 1999. Improvement of tomato fruit quality by increasing the EC of the nutrient solutions with NaCl. Annual Report of the Harrow Greenhouse Vegetable Research Advisory Committee. 14. Hasegawa, P.M.; Bressan, R.A. y Handa, A.K. 1986. Cellular Mechanisms of salinity tolerance. HortScience. 21: 1317 – 1324. 15. Rodrigo, M.E. 1999. Cambios Fisiológicos y Morfológicos durante al estrés salino de cultivos hidropónicos de tomate variedad “Río Grande”. [Tesis para título]; Universidad Nacional Federico Villarreal. 85 p. 16. Rodrigo, M. y Salas, R. 2001. Parámetros de Crecimiento de cultivos hidropónicos de tomate en condiciones de estrés salino. Boletín de Lima. 23(124): 14 – 21. 17. Salas, R.; La Rosa, R.; Robles, M.; Cuellar, W.; Douglas, S.; Rodrigo, M. y Valderrama, A. 1997. Efecto de agentes estresantes en los patrones de proteínas en cultivos hidropónicos de tomate. Hipótesis. Año IV(5); 46 – 48. 18. Salas, R.; Rodrigo, M.E. y Santa Cruz, C. 1999. Estrés salino y su efecto en el almacenamiento y movilización de azúcares en cultivos hidropónicos de tomate. Wiñay Yachay. 3(1): 35 – 42. 19. Salisbury, F.B. y Ross, C.W. 1994. Fisiología Vegetal. México: Grupo Editorial Iberoamérica. 759 p. 20. Sestak, Z.; Catsky, J. y Jarvis, P.G. 1971. Plant photosynthetic production: Manual of Methods. La Haya: Dr. W. Junf N.V. Publishers. 359 p. 21. Singh, N.; Handa, A.; Hasegawa, P. y R. Bressan. 1985. Proteins associated with adaptation of cultured tobacco cells to NaCl. Plant Physsiology. 79: 126 – 137. 22. Verma, D.P.; Hu, C. y Delauney, A.J. 1996. Genetic Manipulation for proline overproduction and the control of osmoregulation in plants. Proceedings of the International Symposium on Physiology of Stress Tolerance in Rice. 23. Viegas, R. A; Melo, A.R. y Silveira, J. A. 1999. Nitrate reductase activity and proline accumulation in cashew in response to salt (NaCl) shock. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal. 11: 21 - 28. 24. Zavaleta, A. Saline and Alcali soils in Peru. 1969. Agrokémia és Talajtan. Tomo 18: 169 – 180. 34
  32. 32. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS EL MÉTODO CIENTÍFICO. LA OBSERVACIÓN y LAS VARIABLES Dr. José Amiel Pérez ViCerreCtor de inVestigaCión de la uCsur RESUMEN En este estudio se revisan los conceptos de variable, subvariable y variable específica, particularmente en su relación con la fase de observación del método científico. Se hace un análisis desde la variable general a lo más minucioso de los criterios, utilizando para el efecto, como ejemplo, el elemento químico, el isótopo y el radionúclido de la tabla periódica de los elementos y la de los núclidos. Para el caso se eligieron el potasio y el tecnecio. Finalmente, se propone a la VARIABLE como la unidad fundamental del Método de la Investigación Científica. Palabras Clave: Método científico, observación, variable, radionúclido. ABSTRACT In this study the concepts of variable, sub-variable and specific variables will be revised, particularly in relation to the observation stage of the scientific method. An analysis from the most general variable to the smallest of criteria is made, using as an example the chemical element, the isotope and radionuclide of the Periodic Table and the Table of Nuclides. In this case, Potassium and Technetium were chosen. Finally, the VARIABLE is proposed as a fundamen- tal unit of the Scientific Research Method. Keywords: Scientific Method, Observation, Variable, Radionuclides. INTRODUCCIÓN Según Mario Bunge: “Mientras los animales inferiores sólo están en el mundo, el hombre trata de entenderlos; y sobre la base de su inteligencia imperfecta pero perfectible el hombre intenta enseñorearse de él para hacerlo más confortable. En este proceso, construye un mundo artificial: ese creciente cuerpo de ideas llamado ciencia”. Las ideas a las que se refiere la afirmación precedente son fundamentalmente un conjunto de variables con las que construimos la ciencia. El hombre es, según muchos expertos, el único ser inteligente, y por tanto el único capaz de captar conocimientos y validarlos. Sin considerar la posibilidad de inteligencia de seres de otros mundos, este concepto de inteligencia humana podría incrementarse en el futuro por la propia actividad del hombre. Así por ejemplo: a) desarrollando mucho más la inteligencia artificial, un avance especializado de la informática; b) mediante la inteligencia que pudiera lograrse como resultado de la búsqueda y creatividad en genética, expresión de un nuevo gen del intelecto o tal vez de un 35
  33. 33. REVISTA CIENTÍFICA grupo de genes, un operón. El período requerido para concretar algo en estos campos de la ciencia y tecnología podría ser largo, pero siempre, con el transcurrir del tiempo, cada vez menor. Los conocimientos los capta el hombre de su entorno por medio de los sentidos; él por abstracción lleva a su mente los fenómenos o hechos que oye o siente. Allí los elabora como conceptos, fruto de su percepción. En muchas ocasiones registramos en nuestra mente hechos que no corresponden a la realidad. Es lo que se conoce como “fallas de la percepción”, problema que, unido a otros errores del conocimiento, hace necesario e importante verificar los objetos y fenómenos percibidos y contrastar supuestos y deducciones. La demostración de la veracidad de los conocimientos o supuestos se efectúa con los métodos propios de la ciencia, que son un proceso, y su producto es el conocimiento científico. Este proceso se inicia con la observación, conceptualizada como una percepción intencionada y minuciosa. De allí que la ciencia se defina como una manifestación del hombre que trata de los conocimientos verificados, es decir, demostrados, racionales, sistemáticos, y también objetivos si nos referimos a las ciencias naturales y culturales (ciencias fácticas). La observación es el acto con el que nace una tarea de búsqueda científica y se plasma en un trabajo de investigación, pero también puede ser parte del proceso de comprobación o experimentación. Cuando observamos un hecho, un objeto material o uno ideal distinto de los otros, o bien a una de sus propiedades susceptibles de cambio o modificación, que podemos evaluar o medir en una investigación, estamos frente a lo que se denomina una VARIABLE, y contempla: • Las propiedades de un objeto. • A todo el objeto. • A las relaciones de los fenómenos. El término variable expresa una propiedad, característica o atributo de un objeto concreto o ideal; o también al objeto íntegro. De hecho, presupone el concepto opuesto constante (inmutable, no variable). Pueden identificarse variables cuyas relaciones entre sí son valores constantes. Si una variable sólo puede adoptar un valor único, entonces se trata de una constante. Cuando nos referimos a las variables en las ciencias naturales, estamos expresando cambios actuales o potenciales en una o más características de un objeto real que forma parte de la naturaleza. Una propiedad o una entidad se consideran como variables si adquieren valores distintos en similares o diferentes hechos, personas, lugares, o cosas. Esto a veces ocurre porque la propiedad no se comporta igual cuando se observa en diversos poseedores de la misma, sino que adquiere diferentes valores, entendiéndose el concepto valor no sólo como una asignación numérica sino también como categoría. Variables como tiempo o longitud tienen valores numéricos; pero otras como profesores principales, asociados o auxiliares presentan sus valores como categoría. Cada valor particular que toma la variable en una observación inicial o experimental se llama dato. Para el mejor aprendizaje y entendimiento de las diversas áreas del conocimiento, se establecen las unidades fundamentales en las que estas áreas se apoyan. Así, para la Biología el elemento fundamental es la célula, para el Pensamiento es el concepto, en Química el átomo y en el Lenguaje, la palabra o término. Del mismo modo, sugerimos, debe aceptarse a la VARIABLE como la unidad fundamental del Método de la Investigación Científica. Efectivamente, a partir de ella definimos la observación, formulamos problemas, construimos las hipótesis y para demostrarlas diseñamos experimentos utilizando variables operativizadas. Una variable concreta cualquiera debe tener dos características fundamentales: • Poseer una referencia conceptual. • Debe ser cuantificable. 36
  34. 34. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS CLASES DE VARIABLES La complejidad del Universo nos permite distinguir un gran número de variables que conceptualizan a uno o más hechos concretos u objetos ideales. Éstas se clasifican según los criterios por los que se opte. Las más importantes, desde el punto de vista metodológico, son: 1. Causa o variable independiente (VI), que determina o explica otro fenómeno. Variable con un valor obtenido por sí mismo que puede ser manipulada por el investigador y por lo tanto es la variable cuyo control permite el diseño y la ejecución de la mayoría de experimentos. 2. Efecto o variable dependiente (VD), es el fenómeno que debe explicarse. Constituye la característica u objeto que es determinado por otro y se encuentra siempre en función de aquella variable condicionante. Estas variables se conocen respectivamente como antecedente y consecuente en las proposiciones; como primer y segundo término en la ecuaciones matemáticas, químicas y nucleares. Existe además otro tipo de variable: 3. Variable interviniente, es aquella que puede hacerse presente entre las variables independiente y dependiente alterando la relación de ambas, presumiblemente por la aparición de un elemento o fenómeno diferente, aumentándola, disminuyéndola, suprimiéndola o desviándola. Se la conoce también como variable interfiriente o variable de confusión. Este tipo de variable no se daría si las variables causa y efecto se hubieran aislado completamente y la relación fuera absolutamente directa. En el mundo real esta relación causal no ocurre así porque algunas de las variables propias del mecanismo o de su entorno pueden participar en el fenómeno, alterándolo. Las variables intervinientes pueden a su vez ser de dos tipos: Variables endógenas, que forman parte del mecanismo de acción que enlaza a las variables independiente y dependiente. En conjunto y si no se las conoce se denominan CAJA NEGRA, y pueden constituir uno o más de los eslabones de esta cadena de enlace. Una o más de estas variables (eslabones) pueden haber sido modificadas o estar ausentes. 37
  35. 35. REVISTA CIENTÍFICA Fig. 1.- La caja negra Variables exógenas, son las que llegan desde fuera del sistema, fuera de la relación causa–efecto y que no corresponden a los elementos propios del mecanismo de acción. Son las “externalidades” a las que se refieren los economistas cuando ven afectados sus modelos matemáticos por variables extrañas al modelo. La complejidad del Universo es inmensa y no nos permite distinguir claramente un gran número de variables que caracterizan a uno o más objetos concretos y hechos ideales. El hombre debe buscarlas y si es posible aislarlas (al menos teórica y conceptualmente) para poner orden en las ideas, que frecuentemente se nos presentan como una aparente confusión. RELACIÓN DE LAS VARIABLES Las variables pueden relacionarse de diferentes formas: 1) Por asociación simple. 2) Por su relación causa-efecto. Un ejemplo puede tomarse de investigaciones efectuadas sobre la enfermedad de Alzheimer. En trabajos recientes se ha identificado en pacientes fallecidos de esta enfermedad una proteína, la amilasa, que no se encuentra en aquellas personas que han estado libres de Alzheimer. Hasta aquí se trataría simplemente de una asociación. Lo que inicialmente no se podía determinar es si esta proteína es causa o efecto de la enfermedad de Alzheimer. Recientemente parece haberse verificado que la amilasa es la causa de la enfermedad de Alzheimer, y ya se está estudiando experimentalmente una vacuna a partir de esta proteína utilizada como antígeno. En este caso, y de confirmarse lo antes expuesto, podríamos afirmar que se trata de una relación causa-efecto. En ocasiones, la misma variable efecto origina directa o indirectamente una variable diferente que nada tiene que ver con la relación causa-efecto y sin embargo puede considerarse un indicador de la misma. Es el caso de la deter- minación del Antígeno Prostático Específico para el cáncer de próstata. En investigación científica, la observación, además de ser un instrumento de descripción, puede adquirir connotaciones más amplias. Recordemos la experiencia de Fleming, un investigador inglés especializado en bacteriología. En la segunda mitad de los años 20 del siglo pasado, Fleming se hallaba trabajando en su laboratorio y efectuaba unos cultivos del gérmen estafilococo; luego de su incubación, él los observó acuciosamente y vio que uno de sus cultivos se había contaminado con un hongo que formó una zona transparente alrededor del punto de su desarrollo. Esta observación minuciosa de un fenómeno, la contaminación, que probablemente ya le había ocurrido a otros bacteriólogos, pero escapó a su observación, estimuló el espíritu científico de Fleming. Examinar la zona transparente, que significa ausencia de desarrollo de gérmenes, le hizo plantearse la presunción (hipótesis) de que el hongo segrega una sustancia que inhibe el desarrollo de los Estafilococos. ¡Había descubierto la penicilina! Su observación lo llevó más allá de la simple percepción y se planteó una interrogante (problema): ¿Sería el hongo, que luego 38
  36. 36. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS identificó como Penicilium notatum, secretor de una sustancia capaz de inhibir o destruir determinadas bacterias y que éste era el caso que acababa de observar? Fleming diseñó un procedimiento que le permitió comprobar su hipótesis; no solo repitió la misma experiencia sembrando el hongo en cultivos seriados de estafilococos, con los mismos resultados, sino que aisló la sustancia segregada por el penicilum y con ella impidió el desarrollo de las bacterias mencionadas, confirmando así su presunción. Esta investigación transformó el tratamiento de infecciones producidas por bacterias; fue la primera que mostró el efecto antibiótico en la secreción de un hongo y con ello inició el desarrollo de un amplio capítulo que hizo posible el descubrimiento de otros más, dejando abierta la posibilidad de la síntesis y semi-síntesis de nuevos antibióticos obtenidos posteriormente. Por este trabajo recibió el premio Nobel de medicina 1945 y el título honorífico de Sir Alexander Fleming. Si se acompaña a la observación con un proceso ordenado en el que se agrupan las variables por su similitud, referida a determinados atributos, su alcance es mayor y muchas veces insospechado. Es el caso de la Tabla Periódica de los Elementos de Mendeleiev que nos provee de todo un sistema de variables a partir del átomo. Aplicando el método de Descartes -propuesto en el siglo XVII- que establece que hay que separar el todo en tantas partes como sea necesario para su estudio (fase analítica), se comienza desde la molécula, sigue el átomo, se continúa con los isótopos -estables y radiactivos-, para llegar finalmente a los núclidos; esto es, cada vez avanzamos a un concepto más específico, de mayor comprensión y de menor extensión. SISTEMAS DE VARIABLES el elemento químico potasio y sus isótopos Al aplicar este criterio de identificación y precisión al elemento químico potasio (K), se confirma que simplemente todo lo que es diferente es una variable. Así, en la Tabla de Núclidos se muestran más de 100 elementos químicos que son variables; en consecuencia, son diferentes. Por ejemplo, el elemento químico potasio (K) es una variable. Otra variable será el elemento químico cloro (Cl). Una nueva y diferente variable se formará si sintetizamos quími- camente ambos elementos y obtenemos una molécula, una sal: el cloruro de potasio (ClK) que contiene las dos variables anteriores pero no es ninguna de ellas. Es otra variable. Cuando nos referimos al potasio, no lo hacemos usualmente pensando en su forma física, probablemente porque nunca lo hemos visto como un metal al estado puro; posiblemente nos imaginamos o lo representamos en nuestra mente por su fórmula química que nos es más familiar. Y si tomamos en nuestro juego mental 10 mg del elemento puro potasio, nuestra variable será distinta que cuando nos referimos a otra cantidad, 50 mg por ejemplo; ha cam- biado uno de sus atributos, su cantidad, expresada en peso. Será otra variable. 10 mg de K ≠ 50 mg de K El K se encuentra frecuentemente en la naturaleza en forma de sal. Pero además este K natural (el elemento químico) está formado por una mezcla de isótopos cuya proporcionalidad es la misma en cualquier parte del planeta tierra. Podemos observar en la fracción de la Tabla de Núclidos adjunta que al elemento químico potasio (K) lo conforman el isótopo K-39 que constituye la mayor parte (93.1%), el K-40, que es radiactivo y finalmente el isótopo K-41, que como el primero es estable. El primero y el último, si bien son igualmente estables, tienen diferente número de masa (39 y 41), por lo tanto son variables del mismo elemento químico K (son subvariables); a ellos se agrega el K-40, cuyo número de masa 40 también es distinto. Pero éste tiene además una característica, un atributo diferente: emite radiaciones. Esta propiedad de ser radiactivo, le otorga al K-40 un atributo que no tienen los otros dos isótopos y hace de él una variable más específica. Y si seguimos hurgando encontraremos otras características diferenciales que incrementan aquellas que ya lo distinguen. Diremos pues que un solo objeto en nuestro mundo natural es adornado por múltiples atributos que lo distinguen como una variable diferente. Es lo que hace a nuestro mundo muy complejo. Lo que nos obliga a desentrañar sus misterios, a intentar aislar las variables para conocerlas mejor. 39
  37. 37. REVISTA CIENTÍFICA Fig.2.- El elemento químico potasio y sus isótopos. Paradójicamente, una sola característica puede encontrarse ampliamente distribuida en nuestro universo, cualidad que le otorga variados niveles de generalidad. Así, todos los seres vivos tienen sales de K en su constitución orgánica, incluido el hombre, por tanto todos los seres vivos (animales, plantas, gérmenes) seremos radiactivos en mayor o menor medida por el radioisótopo K-40 que es parte del K natural. Son pues variables distintas el ClK molécular, el K elemento químico, el K isótopo, el K isótopo radiactivo. El K-40 es un isótopo radiactivo. Pero conceptualmente existe un mayor nivel de diferenciación: los isómeros radiac- tivos, los radionúclidos. Observemos al K-38 radiactivo en la fracción de la Tabla de Núclidos. Veremos que en la parte inferior del espacio rectangular que lo engloba hay una línea vertical que separa dos áreas, cada una con características radiactivas propias: distintas vidas medias, diferentes tipos de radiación y con energías de emisión también distintas. Son dos variedades más específicas, son sus isómeros radiactivos, los radionúclidos K-38 al estado fundamental y K-38m al es- tado metaestable o excitado (este último también se representa así: K-38*). Todo lo detallado acerca de este átomo K constituye un Sistema de Variables. Fig.3.-El potasio 38 radiactivo. 40
  38. 38. ARTÍCUlOS CIENTÍFICOS el RaDionúcliDo tc-99m Existe un elemento químico que inicialmente no se ubicó en la Tabla Periódica, porque no se había encontrado en la naturaleza. Al construirse la famosa tabla, había un espacio vacío que correspondía a un elemento químico desconocido; por la excelente estructuración de esta tabla que agrupaba y ordenaba en diversas series a los elementos químicos por sus diferentes propiedades físicas, químicas y radiactivas observadas, se pudo conocer las características de este elemento desconocido mucho antes de obtenerlo artificialmente, conquista que se logró gracias al desarrollo de la tecnología, motivo por el cual se le denominó tecnecio. Fig. 4.- El radioisótopo Tc-99. Todos los isótopos del tecnecio son artificiales y radiactivos, pero el más utilizado en medicina nuclear es el Tc-99. Este radioisótopo tiene 2 subvariables que se diferencian, entre otras propiedades, por su vida media radiactiva (t ½): Tc-99 con una vida media de 210,000 años; y Tc-99m metaestable que tiene una vida media de sólo 6.0 horas. Como ya hemos visto, a estas dos subvariables se les denomina radionúclidos. Fig. 5.- Los radionúclidos del isótopo Tc-99. 41

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