Structural analysis evaluationfor rollers of chassis dynoUsing finite element software

Jesús Emmanuel López Rizo ALFREDO CHAVEZ LUNA JAIME GONZALO SANTANA ESQUIVEL (2023, [Artículo])

This paper discusses the design considerations for a chassis dynamometer, focused on the rollers system used for measuring the power and torque of a vehicle in a university-level workshop. The design must prioritize factors such as safety, ease of use, adaptability to diverse types of vehicles, and the inclusion of safety systems to protect students and the vehicle. The work suggests adaptative features for the design, such as an adjustable fastening system and a compact and portable design, to adapt the structure into a university laboratory. The study also describes common methods for measuring engine power and torque using a chassis dynamometer, and the accurate and reliable measurement systems used for this purpose. This concludes with a discussion of the manufacturing methods used for the chassis dynamometer and a static analysis of the maximum effort capacity in each roller using Von Mises and Goodman fatigue theories. Developing a chassis dynamometer, in accordance the current patents available for workshop practices in a university is essential for providing students with comprehensive training.

Chassis dynamometer Conceptual design Finite element software Power and torque measurement Structural analysis INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Simulación y validación de la reparación de ductos en servicio por la deposición directa de soldadura

LUIS DANTE MELENDEZ MORALES (2023, [Tesis de doctorado])

El transporte de hidrocarburos por ductos enterrados es la forma más segura, confiable y económica para su suministro, estos pueden extenderse grandes longitudes territoriales e inclusive atravesar países con tal de satisfacer la demanda energética. No obstante, los ductos pueden sufrir daños provocados por el ambiente, su operación o bien provocados por terceros, siendo necesario que sean intervenidos reemplazando las secciones dañadas. Las regulaciones nacionales y tratados internacionales desalientan la liberación de grandes cantidades de gas natural a la atmósfera, por demás de que un paro de suministro conlleva a desabasto energético, multas y a costosas operaciones asociadas con la rehabilitación del ducto, forzando a soldar envolventes y accesorios sin detener la operación de los ductos, esto se conoce como “soldadura en servicio”. La soldadura en servicio es un proceso tecnológico, por el cual se puede efectuar la interconexión y la reparación de ductos mientras están en operación, previo a realizar estas actividades, se requiere que dos riesgos sean evaluados: agrietamiento por hidrógeno y quemada pasante. Las simulaciones actuales y validaciones evalúan estos riesgos de forma independiente, pero debido a su interdependencia estos riesgos deben evaluarse en conjunto. Un método de reparación que no es normalmente empleado, pero con un alto potencial debido a su simplicidad y versatilidad, es la deposición directa de soldadura. En la presente investigación, se realizó una simulación numérica fluido-termo-mecánica acoplada con validación experimental, de la reparación de un tubo con flujo presurizado conteniendo un defecto interno por la deposición directa de soldadura. Por medio de la cual, es posible predecir el comportamiento estructural del ducto mientras se realiza la reparación.

La simulación numérica se efectuó con el apoyo del software ANSYS versión académica 22R2, siendo esta una herramienta de última generación capaz de contribuir en la predicción de mecanismos complejos como lo es la soldadura en servicio, incrementando con ello la seguridad y confiabilidad de estas operaciones. Cabe hacer mención, que la regulación nacional prohíbe la reparación de defectos internos por la deposición directa de soldadura, esto se debe principalmente a la falta de investigaciones validadas que respalden su viabilidad. Los resultados demostraron la efectividad de emplear este método de reparación para restaurar la resistencia mecánica de los ductos. Las inspecciones por pruebas no destructivas superficiales, subsuperficiales y volumétricas, evidenciaron que no ocurrió agrietamiento inmediatamente al finalizar la reparación y retardada (posterior a por lo menos 12 horas después de haberse finalizada la reparación, tiempo suficiente para permitir la difusión de hidrógeno atómico a hidrógeno molecular). Las curvas de tendencia de temperatura mostraron buena aproximación teniéndose una diferencia máxima de 5.09% entre los resultados numéricos y experimental. Los resultados numéricos y experimentales de la deformación perimetral a lo largo de la longitud de la tubería mostraron un comportamiento similar con una diferencia significativa del 17.7% entre los valores numéricos atribuidos a la falta de información de entrada para las propiedades de la soldadura. El análisis estructural efectuado en este estudio emplea la estimación del riesgo de quemada pasante bajo presión interna, determinado por la ocurrencia de abultamiento radial localizado. Los resultados numéricos indican que no ocurre deformación plástica relevante. Se hace una fuerte recomendación para que las evaluaciones de análisis térmico empleen la morfología actual del defecto y no solo consideren el espesor remanente del tubo. De acuerdo con la revisión bibliográfica realizada y recientemente publicada, este tipo de simulación numérica acoplada con validación experimental de la reparación de ductos en servicio por deposición directa de soldadura para la reparación de defectos internos contemplando la prevención de quemada pasante y agrietamiento por hidrógeno no ha sido realizada con anterioridad.

Hydrocarbon transportation by buried pipelines is the safest, most reliable, and economical way for its supply; these can extend long territorial distances and even cross countries with the purpose of satisfying the energy demand. However, the pipelines can suffer damages caused by their environment, their operation, or provoked by third parties, making necessary interventions to replace the damaged sections. National regulations and international agreements discourage the release of large quantities of natural gas into the atmosphere; moreover, a stop in its supply entails an energetic shortage, fines, and expensive operations associated with the pipeline rehabilitation, forcing to weld sleeves and fittings without stop the pipeline operation, this is known as “In-Service Welding”. In-Service welding is a technological process for which interconnection and repair of pipelines can be made while they are in operation; before making it, two main risks need to be assessed: hydrogen cracking and burn-through. Current simulations and validations assess these risks independently, but due to their interdependence, these risks need to be assessed in conjunction. A repair method not normally used but with high potential due to its simplicity and versatility is the direct deposition of the weld. In the present research, a fluid-thermo-mechanical coupled numerical simulation with experimental validation was done of a repair on a pipe with pressurized flow having an internal defect by direct deposition of the weld. It is possible predict the structural behavior of a pipeline while the reparation is performed.

The numerical simulation was done with the support of ANSYS software academic version 22R2, the latest generation tool able to contribute to the prediction of complex mechanisms, as is in-service welding, increasing the security and confidence of these operations. It is worth mentioning that national regulation forbids the reparation of internal defects for direct deposition of the weld; the main reason is the lack of validated investigations supporting its viability. The results demonstrated the effectiveness of using this repair method to restore the mechanical strength of pipelines. Surface, sub-surface, and volumetric non-destructive inspections evidenced no cracking immediately to finish the repair and delayed (after at least 12 hours of having finished the repair, time enough to allow the hydrogen diffusion from atomic hydrogen to molecular hydrogen). Temperature tendency curves showed good approximations, having a maximum difference of 5.09 % between numerical and experimental. Perimeter deformation along the pipe length between numerical and experimental results displayed a similar behavior with a significant difference of 17.7% against numerical values attributed to the lack of input data for weld properties. The structural analysis performed in this study used the approach of the risk of burn-through under internal pressure determined by the occurrence of localized radial bulging. Numerical results indicated no relevant plastic strain occurs. It is strongly recommended that thermal analysis assessments using the actual defect morphology be performed, not only considering the remaining thickness of the pipe. According to the bibliographic revision performed and recently published, this kind of coupled numerical simulation of in-service repair or pipelines by direct deposition for repairing internal defects considering the prevention of burn-through and hydrogen cracking has not been done.

Ducto Soldadura en servicio Quemada pasante Agrietamiento por hidrógeno Reparación de soldadura Simulación numérica Pipeline In-service welding Burn-through Hydrogen cracking Weld repair Numerical simulation INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS

Metodología Value Stream Mapping (VSM) aplicada a procesos de perforación de pozos petroleros en México

Value Stream Mapping (VSM) methodology applied to oil well drilling processes in Mexico

NEMIAS VASQUES MORALES CARLOS BELISARIO CASTAÑEDA CASTAÑEDA (2023, [Artículo])

Con los cambios recientes en el sector energético a nivel mundial, la industria petrolera enfrenta retos importantes en la extracción de hidrocarburos, por lo que se ha priorizado la implementación de operaciones que permitan esta actividad de forma eficiente y optimizada. En este trabajo se analizará la aplicación de una de las herramientas del Lean Manufacturing, el VSM (Value Stream Mapping) con la finalidad de identificar posibles mejoras y disminución de tiempos no productivos en los procesos de perforación de pozos petroleros, de acuerdo a las experiencias previas en campos desarrollados en México. Se pretende demostrar que herramientas de análisis de eficiencia para la manufactura pueden adaptarse a industrias pesadas como la petrolera y en particular del área de perforación.

With recent changes in the energy sector worldwide, the oil industry faces significant challenges in the extraction of hydrocarbons, which is why the implementation of operations that allow this activity in an efficient and optimized manner has been prioritized. In this work, the application of one of the Lean Manufacturing tools, VSM (Value Stream Mapping) will be analyzed with the purpose of identifying possible improvements and reduction of non-productive times in the oil well drilling processes, according to experiences. previous ones in developed fields in Mexico. The aim is to demonstrate that efficiency analysis tools for manufacturing can be adapted to heavy industries such as the oil industry and in particular the drilling area.

Lean Operaciones Tiempos no productivos Operations Non-productive times INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

LUCHAS FRONTERIZAS POR LA MOVILIDAD Y LA VIDA : UNA ETNOGRAFÍA SOBRE REGÍMENES FRONTERIZOS, MIGRACIONES Y RACISMOS EN TÚNEZ

Edgar Damián Córdova Morales (2023, [Tesis de doctorado])

“A 10 mil kilómetros de la Ciudad de México, hay un puerto llamado Zarzis en el sur de Túnez, cuyas playas son permanentemente abrazadas por las cálidas aguas del mar Mediterráneo. Este país del norte de África ha sido, a lo largo de las últimas décadas, un escenario donde es posible atestiguar y analizar las aceleradas transformaciones de las políticas y prácticas fronterizas emprendidas por la Unión Europea en el Mediterráneo así como sus dramáticos impactos sobre miles de migrantes de todo el continente africano que transitan, viven y sobreviven en esta convulsa región del mundo, antes de intentar cruzar el mar en dirección de Europa. En las afueras de Zarzis, la fachada inadvertida de una casa en una polvorienta calle esconde el “Museo de la Memoria del Mar”, cuyas instalaciones artísticas con galería de arte contemporáneo de Ciudad de México, Casablanca o Paris. Cada día desde hace varios años, migrantes de distintos rincones del continente africano zarpan del sur tunecino para intentar atravesar el mar Mediterráneo de forma irregularizada y subvertir las fronteras de la Unión Europea en búsqueda de una vida mejor. Historias como estas constituyen el corazón de esta tesis, cuya etnografía realice en 2019, específicamente en el puerto de Zarzis, la ciudad de Medenine, y en menor medida la capital tunecina. Mi propuesta principal es que Túnez, y particularmente el sur del país, es un espacio etnográfico clave desde el cual analizar más ampliamente las políticas fronterizas en el Mediterráneo central en sus distintos papeles como histórico país de origen, de tránsito y más recientemente de destino forzado para migrantes procedentes principalmente de la vecina Libia. África subsahariana y occidental. Asimismo, como socio clave de la Unión Europea, Túnez un país que permite entender, la conformación reproducción y los efectos que nombro como el régimen fronterizo euro-mediterráneo”.

Migración internacional. Refugiados - Historia - Siglo XXI. Migración forzada - Túnez. Refugiados - Política gubernamental - Países de la Unión Europea. Desplazados - Túnez. Migrantes africanos - Asistencia especial - Túnez. Refugios para personas migrantes. Tesis - Doctorado en Antropología, CDMX. CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA DEMOGRAFÍA GEOGRÁFICA MOVILIDAD Y MIGRACIONES INTERNACIONALES MOVILIDAD Y MIGRACIONES INTERNACIONALES

La Funcionalidad Física Arrecifal, indicador de la diversidad funcional en ensamblajes de peces de arrecifes en el Parque Nacional Islas Marietas, Nayarit, México

Reef Physical Functionality, indicator of functional diversity on reef fishes assemblages from Islas Marietas National Park, Nayarit, Mexico

Luis Mario Montalvo Jaramillo (2023, [Tesis de maestría])

La ecología funcional se basa en el uso de rasgos funcionales; características de las especies (morfológicas, fisiológicas, comportamiento) medidas a nivel individual que influencian el rendimiento de una especie, siendo de gran utilidad para determinar cambios dentro del ecosistema. El presente trabajo busca evaluar la funcionalidad física como indicador de disponibilidad de hábitat de peces y su relación con la diversidad funcional. La funcionalidad física del arrecife se evaluó mediante el IFA integrando datos de cobertura coralina, complejidad estructural y tasa de calcificación. La estructura de los ensamblajes de peces se analizó mediante el cálculo de índices de diversidad funcional (riqueza, equitatividad y divergencia) con base en cuatro rasgos funcionales (tamaño corporal, movilidad, tipo de agregación y dieta). La relación entre la diversidad funcional del ensamblaje y el IFA se evaluó mediante un análisis de regresión lineal. El IFA fue influenciado de manera positiva por la presencia Pocilloporidos al generar un mayor aporte a la funcionalidad física (FF) y consecuentemente, una mayor provisión de hábitat. Por el contrario, el IFA disminuyó con la presencia de Porites panamensis debido a su baja tasa de calcificación.La diversidad funcional de los ensamblajes no presentó variaciones temporales, atribuible a una baja variabilidad entre los sitios debido a una alta cercanía, baja variacion batimétrica y alta conectividad. La relación entre el IFA y la riqueza funcional de los ensamblajes se atribuye a que sitios con mayor funcionalidad física otorgan disponibilidad de hábitat y refugio contra la depredación a especies crípticas, de talla pequeña y juveniles; ya que, especies de este tipo se asocian a hoyos similares a su tamaño corporal y la supervivencia de las mismas aumenta en sustratos más complejos.

Functional diversity it’s based on functional traits; characteristics of species (morphological, physiological, behavior) measured at individual level that impact their performance and have great utility to determine changes within the ecosystem. This work aims to evaluate physical functionality as indicator of fish habitat availability and its relationship with functional diversity. The physical functionality of the reef was evaluated using the RFI, integrating data on coral cover, structural complexity, and calcification rate. The structure of the fish assemblages was analyzed by calculating functional diversity index (richness, evenness, and divergence) based on four functional traits (body size, mobility, type of aggregation and diet). The relationship between functional diversity and RFI was evaluated using linear regression analysis. The RFI was influenced on positive way for the presence of Pocilloporids due to the great contribution to physical functionality (PF) creating more habitat availability. For the other hand, the RFI was influenced on negative way for the presence of Porites panamensis due their low calcification rate. The functional diversity of the assemblages did not present temporal variations, attributable to a low variability between the sites due high proximity, low bathymetric variation and high connectivity. The relationship between RFI and the functional richness of the assemblages is attributed to fact that sites with greater physical functionality provide more availability of habitat and refuge against predation to cryptic, small and juvenile species; species of this type are associate with holes similar to their body size and their survival increases in more complex substrates.

Pacífico Méxicano, Índice de Función Arrecifal, Diversidad Funcional, Arrecife Reef, Functional Diversity, Reef Functional Index, Mexican Pacific BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Funcionalidad física de los arrecifes de coral en el Pacífico mexicano (Bahía de Los Ángeles, Bahía de La Paz, Bahía de Banderas y Bahías de Huatulco

Physical functionality of coral reefs in the mexican Pacific (Bahía de Los Ángeles, Bahía de La Paz, Bahía de Banderas y Bahías de Huatulco)

CLAUDIA REBECA NAVARRETE TORICES (2023, [Tesis de maestría])

Los corales son la base en la estructura y funcionamiento de los arrecifes. Sin embargo, en las últimas décadas, estos ecosistemas han sufrido un deterioro debido a presiones naturales, antrópicas y factores de gran escala como el cambio climático. En general, la cobertura de corales ha disminuido y aunque en algunos casos se ha observado su recuperación, la caracterización de la funcionalidad de la estructura física de los sistemas ha sido escasamente explorada. El presente trabajo evalúa la funcionalidad física de los arrecifes de coral en cuatro áreas a lo largo del Pacífico mexicano, empleando el Índice Funcional Arrecifal (IFA). El IFA considera la tasa de calcificación, la complejidad estructural y la abundancia de las especies de coral de en cada sitio; los valores que el índice puede adquirir varían de cero a uno, son valores cercanos a cero refieren a un arrecife con baja funcionalidad, mientras que los valores cercanos a uno indican un arrecife con alta funcionalidad. La cobertura coralina promedio de las cuatro áreas fue 35.62 ± 15.01%, siendo Bahías de Huatulco (BH) quien presentó la mayor cobertura coralina con 55.61 ± 21.94 %, mientras que Bahía de Los Ángeles (BLA) tuvo la menor cobertura coralina (17.16 ± 0.08 %). El IFA promedio de las áreas fue de 0.54 ± 0.12, y con base en el indicador, BH tuvo una mayor funcionalidad con un IFA de 0.68 ± 0.09, mientras que BLA tuvo una menor funcionalidad (0.34 ± 0.08). Los corales del género Pocillopora fueron los que mayor IFA aportaron en la mayoría de los sitios excepto en BLA que es representada por Porites panamensis. El coral con mayor coeficiente funcional (CF) fue Pocillopora grandis con 0.81, perteneciente a Bahía de Banderas (BB) y por ende fue el coral que mayor contribuyó al IFA en el área. El valor del IFA de 0.68 a lo largo del Pacífico mexicano, nos indica que tiene una alta complejidad estructural, debido a la forma de los corales Pocillopora que son clave para la permanencia de los arrecifes del área.

Corals are the basis for the structure and functioning of reefs. However, in recent decades, these ecosystems have suffered deterioration due to natural and anthropogenic pressures and large-scale factors such as climate change. In general, coral cover has decreased and although in some cases their recovery has been observed, the characterization of the functionality of the physical structure of the systems has been barely explored. This study evaluates the physical functionality of coral reefs in four areas along the Mexican Pacific, using the Reef Functional Index (IFA). The IFA considers the calcification rate, structural complexity, and abundance of coral species at each site; The values that the index can acquire vary from zero to one, values close to zero refer to a reef with low functionality, while values close to one indicate a reef with high functionality. The average coral cover of the four areas was 35.62 ± 15.01%, with Bahías de Huatulco (BH) having the highest coral cover with 55.61 ± 21.94%, while Bahía de Los Ángeles (BLA) had the lowest coral cover (17.16 ± 0.08%). The average IFA of the areas was 0.54 ± 0.12, and based on the indicator, BH had higher functionality with an IFA of 0.68 ± 0.09, while BLA had lower functionality (0.34 ± 0.08). Corals of the genus Pocillopora were the ones that contributed the highest IFA in most of the sites except in BLA, which is represented by Porites panamensis. The coral with the highest functional coefficient (CF) was Pocillopora grandis with 0.81, belonging to Bahía de Banderas (BB) and therefore was the coral that contributed the greatest to the IFA in the area. The IFA value of 0.68 along the Mexican Pacific indicates that it has a high structural complexity, due to the shape of the Pocillopora corals that are key to the permanence of the reefs in the area.

Corales, Pocillopora, Índice de función arrecifal, Pacífico mexicano Corals, Pocillopora, mexican Pacific, Reef Functional Index BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Ecología trófica del pez damisela Stegastes acapulcoensis (Pomacentridae) en un arrecife de Bahías de Huatulco, Oaxaca

Trophic ecology of the damselfish Stegastes acapulcoensis (Pomacentridae) in a reef of Bahías de Huatulco, Oaxaca

Diana Alejandra Vela Espinosa (2023, [Tesis de maestría])

Se caracterizó la alimentación y la morfología del sistema alimentario de la damisela Stegastes acapulcoensis en la bahía La Entrega, Oaxaca, con el objetivo de determinar su espectro trófico. En agosto de 2022, se recolectaron 30 ejemplares de S. acapulcoensis en el período de mayor actividad de alimentación, utilizando arpones caseros y equipo de buceo SCUBA. Las muestras se fijaron con formol al 5% para preservar sus tejidos y facilitar la identificación de presas. Cada ejemplar se sometió a un análisis biométrico detallado, incluyendo mediciones de peso total, longitud total y longitud estándar. Los componentes alimentarios se identificaron y clasificaron en nueve categorías, con las algas destacando como el componente más consumido, seguido del detritus y los invertebrados. El Índice de Importancia Relativa (%IIR) confirmó la importancia de estos componentes en la dieta de S. acapulcoensis. El análisis del espectro trófico reveló que esta especie es un depredador generalista, con una dieta que abarca una diversidad moderada de componentes alimentarios. Además, se encontró una correlación positiva significativa entre el peso de los individuos y su consumo de algas, lo que sugiere una relación entre el tamaño y los hábitos alimentarios. La morfología del sistema alimentario, incluyendo el aparato mandibular y las placas faríngeas, apoyó la adaptación de S. acapulcoensis a una dieta herbívora oportunista. Los dientes incisivos y las características de las placas faríngeas indicaron una especialización en la captura y procesamiento de alimentos vegetales. En conjunto, estos hallazgos proporcionaron una visión completa de la ecología alimentaria de S. acapulcoensis en La Entrega, resaltando la importancia de las algas en su dieta y su capacidad para ajustarse a diferentes fuentes de alimento. Además, se amplió nuestra comprensión de la relación entre la morfología y la ecología alimentaria en los peces damisela, lo que contribuye al conocimiento de estos ecosistemas marinos y su gestión.

The feeding and morphology of the food system of the damselfish Stegastes acapulcoensis in La Entrega Bay, Oaxaca, was characterized to determine its trophic spectrum. In August 2022, 30 specimens of S. acapulcoensis were collected during the period of peak feeding activity, using homemade harpoons and SCUBA diving equipment. Samples were fixed with 5% formalin to preserve their tissues and facilitate prey identification. Each specimen was subjected to detailed biometric analysis, including measurements of total weight, total length, and standard length. Food components were identified and classified into nine categories, with algae standing out as the most consumed component, followed by detritus and invertebrates. The Relative Importance Index (%IIR) confirmed the importance of these components in the diet of S. acapulcoensis. Trophic spectrum analysis revealed that this species is a generalist predator, with a diet encompassing a moderate diversity of food components. In addition, a significant positive correlation was found between the weight of individuals and their consumption of algae, suggesting a relationship between size and feeding habits. The morphology of the food system, including the mandibular apparatus and pharyngeal plates, supported the adaptation of S. acapulcoensis to an opportunistic herbivore. The incisor teeth and pharyngeal plate characteristics indicated a specialization in the capture and processing of plant foods. Taken together, these findings provided a comprehensive view of the feeding ecology of S. acapulcoensis in La Entrega, highlighting the importance of algae in its diet and its ability to adjust to different food sources. In addition, our understanding of the relationship between morphology and feeding ecology in damselfish was expanded, contributing to the knowledge of these marine ecosystems and their management.

Dieta, ecología, morfología mandibular Diet, ecology, jaw morphology BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Estudio de biomarcadores metabólicos en la piel relacionados con el envejecimiento en una población del noroeste de México

Study of metabolic biomarkers in the skin related to aging in a population from northwest Mexico

JHORDAN OJEDA GONZALEZ (2023, [Tesis de maestría])

La piel, siendo el órgano más grande, es fácilmente accesible para la obtención de muestras no invasivas. Esto convierte a la piel en una valiosa fuente de datos biológicos para la evaluación del estado de salud de los individuos. Sin embargo, la edad desempeña un papel central en casi todos los procesos humanos, y si no se tiene en cuenta adecuadamente, podría introducir sesgos al evaluar la condición de la piel. Por lo tanto, comprender cómo la edad afecta el metabolismo de la piel es crucial para crear perfiles del tipo y abundancia de metabolitos en diferentes etapas del desarrollo humano. Este estudio tuvo como objetivo identificar las diferencias metabólicas en la piel entre sujetos mexicanos de diferentes grupos de edad. Para lograrlo, se recolectaron muestras superficiales de piel (obtenidas mediante hisopos de algodón) de 75 pacientes con edades comprendidas entre 3 y 74 años. Los datos metabolómicos se obtuvieron a través de cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS2), mientras que la identificación de metabolitos y los análisis estadísticos se realizaron utilizando programas informáticos exhaustivos y complementarios (GNPS, Sirius, MZmine, Metaboanalyst, entre otros). Después de un extenso uso de herramientas quimioinformáticas, se identificaron de manera putativa 2,193 metabolitos (peptídicos y no peptídicos) de diversas clases químicas, como ácidos carboxílicos y sus derivados, acilos grasos, benceno y sus derivados sustituidos, compuestos organooxigenados, entre otros. Algunos metabolitos se cree que son sintetizados por bacterias. A través de un análisis de regresión logística con ajuste de covariables, identificamos varios metabolitos asociados positiva y negativamente con la edad, algunos de los cuales eran específicos para cada género. Los hallazgos de este trabajo incluyen la identificación de potenciales biomarcadores del envejecimiento como ciclo(Leu-Pro), destiobiotina, entre muchos otros, y también se proponen las principales clases químicas afectadas, como son azoles, diazinas y polipéptidos. En general, hemos contribuido a iluminar el panorama químico de la piel humana en una población mexicana, sugiriendo metabolitos que podrían funcionar potencialmente como biomarcadores de envejecimiento y enfermedades. No obstante, para validar nuestros hallazgos, se requieren estudios más amplios con grupos étnicos diversos y tamaños de muestra más grandes.

The skin, being the largest organ, is readily accessible for non-invasive sampling, making it a valuable source of biological data that could facilitate the assessment of individuals health status. However, age exerts a central role in nearly all human processes, and if not appropriately accounted for, it could introduce biases when assessing skin condition. Therefore, understanding how age affects skin metabolism is crucial for creating profiles of the types and abundances of metabolites across different stages of human development. This study aimed to uncover metabolic differences in the skin among Mexican subjects of different age groups. To achieve this, surface skin samples (collected via cotton swabs) were gathered from 75 patients spanning ages 3 to 74. Metabolomic data was obtained through liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS2), while metabolite identification and statistical analyses were performed using comprehensive yet complementary software (GNPS, Sirius, MZmine, Metaboanalyst, among others). After an exhaustive use of comprehensive chemoinformatic tools, a total of 2,529 metabolites (peptidic and non-peptidic) were putatively identified covering diverse chemical classes, such as carboxylic acids and derivatives, fatty acyls, benzene and substituted derivatives, organooxygen compounds, among others. Some metabolites are thought to be synthesized by bacteria. Through logistic regression analysis and covariate adjustment, we identified several metabolites positively and negatively associated with age, some of which were gender specific. The findings of this study include the identification of potential aging biomarkers such as cyclo(Leu-Pro), dethiobiotin, among many others, and the proposal of the major affected chemical classes, including azoles, diazines, and polypeptides. Overall, we have contributed to illuminating the chemical landscape of human skin within a Mexican population, hinting at metabolites that could potentially function as aging and disease biomarkers. Nonetheless, to validate our findings, broader studies involving diverse ethnic groups and larger sample sizes are required.

Metabolómica, Espectrometría-de-masas, Quimioinformática, Envejecimiento-de-la-piel, Biomarcadores Metabolomics, Mass-Spectrometry, Chemoinformatics, Skin-aging, Biomarkers BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Estimación de los flujos de materia y energía en la Reserva de Bahía de los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes, mediante un modelo de balance de masas

Estimation of the flows of matter and energy in Bahía de los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes Reserve, using a mass balance model

Ana Lilia Perea Rojas (2023, [Tesis de maestría])

La Reserva de la Biósfera de Bahía de Los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes (RB-BLACS) es un área natural protegida que provee de distintos servicios ambientales a los pobladores de la comunidad de Bahía de Los Ángeles. Tiene una gran importancia ecológica por la diversidad de especies que habitan en ella y para las especies migratorias que la utilizan, algunas de las cuales se encuentran enlistadas dentro de la NOM-059-SEMARNAT-2001. Con objeto de estimar el efecto de la pesca sobre el ecosistema se construyó un modelo de balance de masas empleando Ecopath con Ecosim. Mediante una revisión documental, se definieron 32 grupos funcionales (GF) y se construyó una matriz de dietas. El modelo se parametrizó con los valores de biomasa (B), relación producción/biomasa (P/B) y se obtuvieron los valores de eficiencia ecotrófica (EE) y relación producción/consumo (P/Q). El rendimiento total del sistema (TST) fue de 13,689 t/km2/año. El nivel trófico de la captura de 3.48 y la producción neta del sistema de 4,641 t/km2/año. La matriz de impactos tróficos mixtos muestra que los grupos que sufren mayor impacto negativo por los Tiburones son los Odontocetos, Misticetos y Tortugas. Se simularon los cambios en la biomasa relativa de los GF bajo escenarios de incremento y decremento del esfuerzo pesquero (5 y 10%) y no pesca, en un lapso de 10 años. Se encontró que los cambios en el esfuerzo pesquero de Elasmobranquios y los Peces de escama son los que mayor efecto tienen sobre otros GF. Resalta que suspender la pesca tendría poco efecto, tanto positivo como negativo (2-3%) sobre la biomasa relativa de los GF, excepto Tiburones y rayas, que incrementarían 245 y 124%, respectivamente. Este modelo podría utilizarse para la toma de decisiones en el manejo y conservación del ecosistema.

The Biosphere Reserve of Bahía de Los Ángeles, Canales de Ballenas y de Salsipuedes (RB-BLACS) is a natural protected area that provides different environmental services to the residents of the community of Bahía de Los Ángeles. It has great ecological importance due to the diversity of species that inhabit it and the migratory species that use it, some of which are listed within NOM-059- SEMARNAT-2001. To estimate the effect of fishing on the ecosystem, a mass balance model was built using Ecopath with Ecosim. Through a documentary review, 32 functional groups (GF) were defined, and a diet matrix was constructed. The model was parameterized with the values of biomass (B), production/biomass ratio (P/B) and the values of ecotrophic efficiency (EE) and production/consumption ratio (P/Q) were obtained. The total system throughput (TST) was 13,689 t/km2/year. The trophic level of the capture is 3.48 and the net production of the system is 4,641 t/km2/year. The matrix of mixed trophic impacts shows that the groups that suffer the greatest negative impact from Sharks are Odontocetes, Mysticetes and Turtles. Changes in the relative biomass of GF were simulated under scenarios of increase and decrease in fishing effort (5 and 10%) and no fishing, over a period of 10 years. It was found that changes in the fishing effort of Elasmobranchs and Finfish have the greatest effect on other GFs. It highlights that suspending fishing would have little effect, both positive and negative (2-3%) on the relative biomass of GFs, except for sharks and rays, which would increase 245 and 124%, respectively. This model could be used for decision making in the management and conservation of the ecosystem.

Ecopath con Ecosim, socio-ecosistema, Golfo de California, pesquerías, conservación Ecopath with Ecosim, socio-ecosystem, Gulf of California, fisheries, conservation BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Nanopartículas híbridas cargadas con un compuesto bioactivo y su efecto en biomarcadores neuroinflamatorios como potencial tratamiento de la enfermedad de Alzheimer

Hybrid nanoparticles loaded with a bioactive compound and their effect on neuroinflammatory biomarkers as a potential treatment for Alzheimer’s disease

Alondra Vargas Barona (2024, [Tesis de maestría])

La enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad neurodegenerativa progresiva caracterizada por el deterioro cognitivo asociado a la acumulación de la proteína beta amiloide (Aβ). La Aβ activa a las células gliales del cerebro, generando un aumento en la secreción de citocinas pro-inflamatorias que conducen a la neuroinflamación y muerte neuronal. Actualmente no existen tratamientos efectivos que curen o detengan su progresión, por ello, la EA se considera como una prioridad de salud mundial. Las principales limitaciones son la baja biodisponibilidad del fármaco y la impermeabilidad de la barrera hematoencefálica (BHE). Afortunadamente, la nanomedicina ha surgido como un campo prometedor para el desarrollo de nuevos sistemas para la entrega controlada y dirigida de fármacos hacia el cerebro. Por ello, en este trabajo se sintetizaron nanopartículas híbridas de polímeros y lípidos (NPsHPL) conjugadas con transferrina (Tf) para facilitar el cruce de la BHE, y cargadas con N-acetilcisteína (NAC) por su efecto anti-inflamatorio, y se llevó a cabo su caracterización fisicoquímica. Posteriormente se implementó un modelo in vitro con astrocitos humanos derivados de células pluripotentes inducidas (iPSC) provenientes de un paciente diagnosticado con la EA, las cuales se llevaron a un estado reactivo por la estimulación con lipopolisacárido (LPS). El cultivo de células fue tratado con las NPsHPL conjugadas con Tf y cargadas con NAC (NPsHPL-Tf-NAC) a 0.25 mg/mL y NAC libre a 5 mM. Los resultados mostraron que las NPsHPL-Tf-NAC modularon favorablemente la expresión de genes pro-inflamatorios, como la interleucina-1β (IL-1β), la proteína precursora de amiloide (APP) y la proteína ácida fibrilar glial (GFAP). Además, redujo la secreción de las citocinas pro-inflamatorias interleucina 6 (IL-6), IL-1β e interferóngamma (INF-γ), ambos casos respecto al grupo de células que no recibieron algún tratamiento. Por otra parte, la NAC libre sólo tuvo este efecto en la expresión de IL-1β y la secreción de las citocinas IL-6 e INF-γ. Estos resultados posicionan a las NPsHPL-Tf-NAC como un potencial tratamiento para la EA.

Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease characterized by cognitive impairment associated with the accumulation of beta-amyloid protein (Aβ). Aβ activates glial cells in the brain, increasing the secretion of pro-inflammatory cytokines that lead to neuroinflammation and neuronal death. Currently, there are no effective treatments that cure or stop its progression, therefore AD is considered a global health priority. The main limitations are the low drug bioavailability and impermeability of the blood-brain barrier (BBB). Fortunately, nanomedicine has emerged as a promising field for the development of new nanosystems for the controlled and targeted delivery of drugs to the brain. Therefore, in this work, lipid–polymer hybrid nanoparticles (LPHNPs) conjugated with transferrin (Tf) to facilitate crossing the BBB, and loaded with N-acetylcysteine (NAC) for its anti-inflammatory effect were synthesized, and their physicochemical characterization was carried out. Subsequently, an in vitro model with human astrocytes derived from induced pluripotent stem cells (iPSC) from an AD diagnosed patient was implemented, which were brought to a reactive state by stimulation with lipopolysaccharide (LPS). The cell culture was treated with Tf-conjugated LPHNPs loaded with NAC (LPHNPs-Tf-NAC) at 0.25 mg/mL and free NAC at 5 mM. The results showed that LPHNPs-Tf-NAC favorably modulated the expression of pro-inflammatory genes, such as interleukin-1β (IL-1β), amyloid precursor protein (APP) and glial fibrillary acidic protein (GFAP). In addition, they reduced the secretion of the pro-inflammatory cytokines interleukin 6 (IL-6), IL-1β and interferon-gamma (INF-γ), both cases compared to the group of cells that did not receive any treatment. On the other hand, free NAC only had this effect on the expression of IL-1β and the secretion of the cytokines IL-6 and INF-γ. These results position LPHNPs-Tf-NAC as a potential treatment for AD.

nanopartículas híbridas; enfermedad de Alzheimer; neuroinflamación; astrocitos; iPSC; nanomedicina hybrid nanoparticles, Alzheimer’s disease, neuroinflammation; astrocytes; iPSC; nanomedicine BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS