Optimización multi-objetivo enfocada en la integración del diseño y control en secuencias intensificadas para la purificación de ácido levulínico

HERIBERTO ALCOCER GARCIA (2018, [Tesis de maestría])

El ácido levulínico (AL) producido a través de la hidrolisis ácida, ha atraído el interés de los grupos de investigación al ser materia prima para la producción de gran número de productos químicos. Estudios recientes han propuesto métodos alternativos para separar y purificar el ácido levulínico de la corriente diluida obtenida de la hidrólisis. Estas alternativas ofrecen ahorros energéticos y económicos. Sin embargo, pocos estudios han analizado la parte ambiental y las propiedades de control que involucra la separación de la mezcla furfural, ácido levulínico, ácido fórmico y agua. Por tanto, en este trabajo de tesis se propuso una metodología que conjunta el diseño y la evaluación del control de alternativas intensificadas para la separación de esta mezcla. Los diseños fueron optimizados utilizando el método de evolución diferencial con lista Tabú, tomando como funciones objetivo: el costo total anual y el Eco-indicador99, seguido de un análisis de controlabilidad utilizando los índices:matriz de ganancias relativas, número de condición y un índice de sensibilidad. Este análisis fue extendido a varios procesos de destilación híbridos, incluidos los convencionales, pared divisoria con decantador, pared divisoria con decantador y acoplamiento térmico y doble pared. Los resultados de las optimizaciones indicaron que los esquemas de pared divisoria y decantador presentan los mejores resultados, ya que el incremento de los flujos internos de la columna de doble pared y la columna de pared divisoria con acoplamiento térmico, causo que se incrementaran los valores del costo total anual y Eco-indicador99. Además, a través del análisis del control se pudieron obtener directrices entre la matriz de ganancias relativas y el número de condición, ya que los diseños que presentaron menores valores de número de condición total son los que presentan una estructura de control estable en todo el rango de frecuencia estudiado / Heriberto Alcocer García ; Directores: Juan Gabriel Segovia Hernández, Oscar Andrés Prado Rubio, Eduardo Sánchez Ramírez, Juan José Quiroz Ramírez

CGU- Maestría en Ingeniería Química (Integración de Procesos) BIOLOGÍA Y QUÍMICA Ácido levulínico - Purificación EI99 (Eco-indicador 99) Mezcla furfural Método de evolución diferencial

Accumulation of wheat phenolic acids under different nitrogen rates and growing environments

Wenfei Tian Yong Zhang Zhonghu He (2022, [Artículo])

Functional Wheat Trans-Ferulic Acid Nitrogen Management Environment Interaction CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA WHEAT PHENOLIC ACIDS NITROGEN ENVIRONMENT ANTIOXIDANTS

Propiedades fisicoquímicas del aceite de semillas de Jatropha curcas de poblaciones silvestres en México

NIDIA ARAIZA LIZARDE MIGUEL ANGEL ANGULO ESCALANTE TEODORO REYNOSO GRANADOS MARIA MAGDALENA ORTEGA NIEBLAS Lilia Alcaráz Meléndez Pedro Cruz Hernández (2015, [Artículo])

"Existe la necesidad de estudiar fuentes renovables de energía a partir de plantas oleaginosas con este potencial. La semilla de Jatropha curca se caracteriza por su alto contenido de aceite. En México solo existen estudios enfocados en evaluar las propie-dades fisicoquímicas del aceite de J. curcas silvestre y cultivada en la región sur. El objetivo de este trabajo, fue evaluar las propiedades fisicoquímicas del aceite de J. curcas silvestre en tres ecotipos del estado de Sinaloa (noroeste de México) y su aplicación en la elaboración de biodiesel. Los resultados obtenidos fueron que el contenido de aceite del germen fue de 52 a 56%. La viscosidad, densidad específica, índice de acidez, peróxido, yodo y refracción no mostraron diferencias significativas en las semillas colectadas en los tres ecotipos en estudio. Los ácidos grasos saturados más abundantes fueron el palmítico (4 a 6%) y esteárico (3 a 4%). Los ácidos grasos insaturados más abundantes fueron el oleico (44 a 46%) y linoleico (42 a 44%). Las características fisicoquímicas del aceite de J. curcas de Sinaloa son similares a las del sur de México y otros países, esto sugiere que el germoplasma del noroeste del país podría ser considerado para su conservación, aprovechamiento racional y producción de biodiesel."

"The need for studying sources of renewable energy is important starting from potential oleaginous plants. Jatropha curcas seed is characterized by its high oil content. In Mexico studies are focused on evaluating the physicochemical properties of J. curcas oil in wild plants cultivated in the southern region. The objective of this study was to evaluate these properties in three ecotypes of wild J. curcas of Sinaloa and their oil application in biodiesel production. The oil content of the germ was found to be 52 to 56%. Viscosity, density, acidity index, peroxide, iodine, and refraction showed no signif-icant differences in the seeds collected from the three ecotypes in our study. The most abundant saturated fatty acids were palmitic (4 to 6%) and stearic (3 to 4%). The most abundant unsaturated fatty acids were oleic (44 to 46%) and linoleic (42 to 44%). Physi-cochemical characteristics of J. curcas oil of Sinaloa specimens are similar to those of southern Mexico and other countries, which suggest that the germplasm of the north-western part of the country could be considered for conservation, rational utilization, and biodiesel production."

Fatty acid, ecotype, fatty acid, physicochemical analysis Ácidos grasos, biodiesel, ecotipos, análisis fisicoquímicos, Jatropha BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOQUÍMICA LÍPIDOS LÍPIDOS

Simulación de los procesos geoquímicos en jales mineros

Yann Ramos-Arroyo ANNE MARGRETHE HANSEN HANSEN CHRISTINA DESIREE SIEBE GRABACH (2006, [Artículo])

Para conocer el comportamiento de drenajes ácidos de residuos mineros se modelaron los procesos

geoquímicos que controlan la solubilidad de elementos potencialmente tóxicos (EPT): As, Cu, Pb y Zn en depósitos de jales. Se utilizó el programa de equilibrio hidrogeoquímico PHREEQC2, utilizando datos de la composición de un yacimiento epitermal del distrito minero de Guanajuato, México. Estas simulaciones describen el potencial de acidificación y liberación de EPT al oxidarse los sulfuros. Se simularon adiciones secuenciales de calcita para probar el efecto del pH en los procesos que controlan la solubilidad de los EPT (precipitación de fases secundarias y/o adsorción en la superficie de ferrihidrita). Los resultados indican que los drenajes ácidos de minas podrían controlarse añadiendo las cantidades adecuadas de calcita y metano para lograr la neutralización y un pH adecuado que permita la adsorción y/o precipitación de EPT.

Drenajes ácidos de minas Procesos geoquímicos Simulación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Effect of antimicrobial nanocomposites on Vibrio cholerae lifestyles: Pellicle biofilm, planktonic and surface-attached biofilm

ANAID MEZA VILLEZCAS (2019, [Artículo])

Vibrio cholerae is an important human pathogen causing intestinal disease with a high incidence in developing countries. V. cholerae can switch between planktonic and biofilm lifestyles. Biofilm formation is determinant for transmission, virulence and antibiotic resistance. Due to the enhanced antibiotic resistance observed by bacterial pathogens, antimicrobial nanomaterials have been used to combat infections by stopping bacterial growth and preventing biofilm formation. In this study, the effect of the nanocomposites zeolite-embedded silver (Ag), copper (Cu), or zinc (Zn) nanoparticles (NPs) was evaluated in V. cholerae planktonic cells, and in two biofilm states: pellicle biofilm (PB), formed between air-liquid interphase, and surface-attached biofilm (SB), formed at solid-liquid interfaces. Each nanocomposite type had a distinctive antimicrobial effect altering each V. cholerae lifestyles differently. The ZEO-AgNPs nanocomposite inhibited PB formation at 4 μg/ml, and prevented SB formation and eliminated planktonic cells at 8 μg/ml. In contrast, the nanocomposites ZEO-CuNPs and ZEO-ZnNPs affect V. cholerae viability but did not completely avoid bacterial growth. At transcriptional level, depending on the nanoparticles and biofilm type, nanocomposites modified the relative expression of the vpsL, rbmA and bap1, genes involved in biofilm formation. Furthermore, the relative abundance of the outer membrane proteins OmpT, OmpU, OmpA and OmpW also differs among treatments in PB and SB. This work provides a basis for further study of the nanomaterials effect at structural, genetic and proteomic levels to understand the response mechanisms of V. cholerae against metallic nanoparticles. © 2019 Meza-Villezcas et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

bacterial protein, copper nanoparticle, nanocomposite, OmpT protein, OmpU protein, OmpW protein, outer membrane protein A, silver nanoparticle, unclassified drug, zeolite, zinc nanoparticle, antiinfective agent, copper, metal nanoparticle, nanocompos BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA MICROBIOLOGÍA MICROBIOLOGÍA

Tensile behavior of 3D printed polylactic acid (PLA) based composites reinforced with natural fiber

Eliana M Agaliotis BALTAZAR DAVID AKE CONCHA ALEJANDRO MAY PAT Juan Pablo Morales Arias Celina Bernal Alex Valadez González Pedro Jesús Herrera Franco Gwenaelle Proust JUAN FRANCISCO KOH DZUL José Gonzalo Carrillo Baeza Emmanuel Alejandro Flores Johnson (2022, [Artículo])

Natural fiber-reinforced composite (NFRC) filaments for 3D printing were fabricated using polylactic acid (PLA) reinforced with 1–5 wt% henequen flour comprising particles with sizes between 90–250 μm. The flour was obtained from natural henequen fibers. NFRCs and pristine PLA specimens were printed with a 0° raster angle for tension tests. The results showed that the NFRCs’ measured density, porosity, and degree of crystallinity increased with flour content. The tensile tests showed that the NFRC Young’s modulus was lower than that of the printed pristine PLA. For 1 wt% flour content, the NFRCs’ maximum stress and strain to failure were higher than those of the printed PLA, which was attributed to the henequen fibers acting as reinforcement and delaying crack growth. However, for 2 wt% and higher flour contents, the NFRCs’ maximum stress was lower than that of the printed PLA. Microscopic characterization after testing showed an increase in voids and defects, with the increase in flour content attributed to particle agglomeration. For 1 wt% flour content, the NFRCs were also printed with raster angles of ±45° and 90° for comparison; the highest tensile properties were obtained with a 0° raster angle. Finally, adding 3 wt% content of maleic anhydride to the NFRC with 1 wt% flour content slightly increased the maximum stress. The results presented herein warrant further research to fully understand the mechanical properties of printed NFRCs made of PLA reinforced with natural henequen fibers. © 2022 by the authors.

POLYLACTIC ACID (PLA) NATURAL FIBER HENEQUEN FIBER NATURAL FIBER REINFORCED COMPOSITE (NFRC) ADDITIVE MANUFACTURING 3D PRINTING MECHANICAL PROPERTY INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Chronic toxicity of shrimp feed added with silver nanoparticles (Argovit-4®) in Litopenaeus vannamei and immune response to white spot syndrome virus infection

Carlos Rosendo Romo Quiñonez Píndaro Álvarez Ruiz CLAUDIO HUMBERTO MEJIA RUIZ NINA BOGDANCHIKOVA Alexey Pestryakov CARINA GAMEZ JIMENEZ WENCESLAO VALENZUELA QUIÑONEZ Magnolia Montoya Mejía EUSEBIO NAVA PEREZ (2022, [Artículo])

"In recent years, the application of silver nanoparticles (AgNPs) as antibacterial compounds has been widely used in human and veterinary medicine. In this work, we investigated the effects of AgNPs (Argovit-4 R ) as feed additives (feed-AgNPs) on shrimp (Litopenaeus vannamei) using three different methods: 1) chronic toxicity after 28 days of feeding, 2) Effects against white spot syndrome virus (WSSV) challenged by oral route, and 3) transcriptional responses of immune-related genes (PAP, ProPO, CTL-3, Crustin, PEN3, and PEN4) following WSSV infection. The results showed that the feed-AgNPs did not interfere with the growth and survival of shrimp. Also, mild lesions in the hepatopancreas were recorded, proportional to the frequency of the feed-AgNP supply. Challenge test versus WSSV showed that feeding every 7 days with feed-AgNPs reduced mortality, reaching a survival rate of 53%, compared to the survival rates observed in groups fed every 4 days, daily and control groups of feed-AgNPs for the 30%, 10%, and 7% groups, respectively. Feed-AgNPs negatively regulated the expression of PAP, ProPO, and Crustin genes after 28 days of treatment and altered the transcriptional responses of PAP, ProPO, CTL-3, and Crustin after WSSV exposure. The results showed that weekly feeding-AgNPs could partially prevent WSSV infection in shrimp culture. However, whether or not transcriptional responses against pathogens are advantageous remains to be elucidated."

Silver nanoparticles, Shrimp, Aquaculture, Chronic toxicity, WSSV, AgNP, Argovit, Litopenaeus vannamei , Silver fed, White spot syndrome virus BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA INMUNOLOGÍA INMUNIZACIÓN INMUNIZACIÓN

The Pacific harbor seal gut microbiota in Mexico: Its relationship with diet and functional inferences

ARLETTE MARIMAR PACHECO SANDOVAL (2019, [Artículo])

Diet is a primary driver of the composition of gut microbiota and is considered one of the main routes of microbial colonization. Prey identification is fundamental for correlating the diet with the presence of particular microbial groups. The present study examined how diet influenced the composition and function of the gut microbiota of the Pacific harbor seal (Phoca vitulina richardii) in order to better understand the role of prey consumption in shaping its microbiota. This species is a good indicator of the quality of the local environment due to both its foraging and haul-out site fidelity. DNA was extracted from 20 fecal samples collected from five harbor seal colonies located in Baja California, Mexico. The V4 region of 16S rRNA gene was amplified and sequenced using the Illumina technology. Results showed that the gut microbiota of the harbor seals was dominated by the phyla Firmicutes (37%), Bacteroidetes (26%) and Fusobacteria (26%) and revealed significant differences in its composition among the colonies. Funtional analysis using the PICRUSt software suggests a high number of pathways involved in the basal metabolism, such as those for carbohydrates (22%) and amino acids (20%), and those related to the degradation of persistent environmental pollutants. In addition, a DNA metabarcoding analysis of the same samples, via the amplification and sequencing of the mtRNA 16S and rRNA 18S genes, was used to identify the prey consumed by harbor seals revealing the consumption of prey with mainly demersal habits. Functional redundancy in the seal gut microbiota was observed, irrespective of diet or location. Our results indicate that the frequency of occurrence of specific prey in the harbor seal diet plays an important role in shaping the composition of the gut microbiota of harbor seals by influencing the relative abundance of specific groups of gut microorganisms. A significant relationship was found among diet, gut microbiota composition and OTUs assigned to a particular metabolic pathway. © 2019 Pacheco-Sandoval et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

RNA 16S, RNA 18S, amino acid analysis, animal food, Article, bacterium colony, Bacteroidetes, basal metabolic rate, biodegradation, controlled study, DNA barcoding, feces analysis, Firmicutes, Fusobacteria, intestine flora, metabolism, Mexico, microb BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA ANIMAL (ZOOLOGÍA) BIOLOGÍA ANIMAL (ZOOLOGÍA)

Métodos analíticos para determinación de compuestos emergentes en agua

MARTHA AVILES FLORES (2016, [Documento de trabajo])

En este proyecto se implementan, desarrollan y validan métodos analíticos para identificar y cuantificar contaminantes emergentes en agua por cromatografía líquida – detector de masas triple cuádruplo, comprobando su aplicabilidad con muestras de agua de pozo, agua de río y agua residual de una planta de tratamiento de distintos estados del país.

Contaminantes emergentes Antibióticos Contaminación del agua Cromatrografía líquida INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Evaluación morfológica, bioquímica y diversidad genética del germoplasma silvestre de Jojoba (Simmondsia chinensis) y Jatropha (Jatropha curcas) del Noroeste de México

NIDIA ARAIZA LIZARDE (2016, [Tesis de doctorado])

Jojoba (Simmondsia chinensis) and jatropha (Jatropha curcas) are potential sources to obtaining oil for industrial purposes and production of biodiesel (Masayuki, 1976; Masayuki and Takeshi, 1980). The objectives of this study were to analyze the morphological characteristics of seeds, oil content, physicochemical parameters of lipid, fatty acids composition and genetic variability of ecotypes of jojoba and jatropha in the Northwest of Mexico. Three ecotypes of jojoba named Indígena la Huerta, Sonoyta, and Todos Santos were evaluated. Sonoyta seeds ecotype has the highest weight, length and thickness (0.82g, 15.98 mm and 9.28 mm). Significant differences in color and seed moisture were observed. The number of seeds per kilogram was higher in the ecotype Indígena la Huerta (1217). The oil content was between 43, 44 and 49% in the 3 ecotypes. Viscosity, density, index of acidity, peroxide, yodine and refraction showed no significant differences. The most abundant fatty acids were the Eicosanoic (52 to 62.43%), oleic (13.80 to 27.36%) and Palmitic (6.43-9.70%). ISSR analysis on the accessions of S. chinensis showed a 54% polymorphic. On the other hand 3 ecotypes of Jatropha curcas Estación Dimas, El Quelite and La Campana were analyzed. No significant differences in weight, length, thickness, humidity and number of seeds per kg. The color of the seeds was 60.80 to 65.64 °Hue. The oil content of the germ of J. curcas was 52 to 56%. Viscosity, density, index of acidity, peroxide, iodine and refraction showed no significant differences in the seeds collected in the three ecotypes in study. The most abundant saturated fatty acids were oleic (44 to 46%), linoleic (42 to 44%) and palmitic (4-6%). SSR analysis of J. curcas accessions showed expected heterozygosity (He) of 0.7524, 0.7092 and 0.7956 in ecotypes of La Campana, Estación Dimas and El Quelite respectively. The wild germplasm of jatropha and jojoba is an alternative in the cosmetics and energy industry and represents a potential for activating the economy in arid and semi-arid regions of México.

Jojoba (Simmondsia chinensis) y jatropha (Jatropha curcas) son fuentes potenciales para la obtención de aceite con fines industriales y para la producción de biodiesel (Masayuki, 1976; Masayuki y Takeshi, 1980). Los objetivos de este trabajo fueron analizar las características morfológicas de las semillas, el contenido de aceite, los parámetros fisicoquímicos de los lípidos, la composición de ácidos grasos y la diversidad genética de ecotipos de jojoba y jatropha en el Noroeste de México. Se evaluaron tres ecotipos de jojoba denominados Indígena la Huerta, Sonoyta y Todos Santos. Las semillas del ecotipo de Sonoyta presentaron el mayor peso, longitud y grosor (0.82 g, 15.98 mm y 9.28 mm). Se observaron diferencias significativas en el color y la humedad de la semilla. El número de semillas por kilogramo fue mayor en el ecotipo de Indígena la Huerta (1217 semillas). El contenido de aceite fue de 43 a 49% en los 3 ecotipos. La viscosidad, densidad específica, índice de acidez, peróxido, yodo y refracción no mostraron diferencias significativas. Los ácidos grasos más abundantes fueron el eicosanoico (52 a 62.43%), oleico (13.80 a 27.36%), y palmítico (6.43 a 9.70%). El análisis ISSR mostró un porcentaje polimórfico de 54 %. Por otro lado, se analizaron 3 ecotipos de Jatropha curcas denominados Estación Dimas, El Quelite y La Campana. No se observaron diferencias significativas en el peso, longitud, grosor, humedad y número de semillas por kilogramo. El color de las semillas fue de 60.80 a 65.64 °Hue. El contenido de aceite del germen de J. curcas fue de 52 a 56%. La viscosidad, densidad específica, índice de acidez, peróxido, yodo y refracción del aceite no mostraron diferencias significativas entre los ecotipos estudiados. Los ácidos grasos más abundantes fueron el oleico (44 a 46%), linoleico (42 a 44%) y palmítico (4 a 6%). El análisis SSR de accesiones de J. curcas mostró la heterocigosidad esperada (He) de 0.7524, 0.7092 y 0.7956 en los ecotipos de La Campana, Estación Dimas y El Quelite, respectivamente. El germoplasma silvestre de jojoba y jatropha es una alternativa en la industria cosmética y energética, representan un potencial para activar la economía en las regiones áridas y semiáridas de México.

ácidos grasos, semillas, ISSR, lípidos, jatropha, jojoba, SSR INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA BIOQUÍMICA ACEITES Y GRASAS VEGETALES ACEITES Y GRASAS VEGETALES