Characterization of cassava ORANGE proteins and their capability to increase provitamin A carotenoids accumulation

Cassava (Manihot esculenta Crantz) biofortification with provitamin A carotenoids is an ongoing process that aims to alleviate vitamin A deficiency. The moderate content of provitamin A carotenoids achieved so far limits the contribution to providing adequate dietary vitamin A levels. Strategies to increase carotenoid content focused on genes from the carotenoids biosynthesis pathway. In recent years, special emphasis was given to ORANGE protein (OR), which promotes the accumulation of carotenoids and their stability in several plants. The aim of this work was to identify, characterize and investigate the role of OR in the biosynthesis and stabilization of carotenoids in cassava and its relationship with phytoene synthase (PSY), the rate-limiting enzyme of the carotenoids biosynthesis pathway. Gene and protein characterization of OR, expression levels, protein amounts and carotenoids levels were evaluated in roots of one white (60444) and two yellow cassava cultivars (GM5309-57 and GM3736-37). Four OR variants were found in yellow cassava roots. Although comparable expression was found for three variants, significantly higher OR protein amounts were observed in the yellow varieties. In contrast, cassava PSY1 expression was significantly higher in the yellow cultivars, but PSY protein amount did not vary. Furthermore, we evaluated whether expression of one of the variants, MeOR_X1, affected carotenoid accumulation in cassava Friable Embryogenic Callus (FEC). Overexpression of maize PSY1 alone resulted in carotenoids accumulation and induced crystal formation. Co-expression with MeOR_X1 led to greatly increase of carotenoids although PSY1 expression was high in the co-expressed FEC. Our data suggest that posttranslational mechanisms controlling OR and PSY protein stability contribute to higher carotenoid levels in yellow cassava. Moreover, we showed that cassava FEC can be used to study the efficiency of single and combinatorial gene expression in increasing the carotenoid content prior to its application for the generation of biofortified cassava with enhanced carotenoids levels

Papel del agua en la gelatinización del almidón de maíz: estudio por calorimetría diferencial de barrido

El comportamiento térmico del almidón de maíz (Sigma Aldrich) se estudió a través de calorimetría diferencial de barrido (DSC). El pico endotérmico observado en el perfil DSC se asocia al proceso de transición de gelatinización del almidón. La fase inicial del proceso y el rango en el que éste ocurre, está gobernada principalmente por la concentración del almidón en solución. En esta investigación se demuestra que los parámetros relacionados con el método de observación, en un análisis de DSC influyen al momento de determinar la gelatinización del almidón de maíz. De esta forma, la temperatura del pico de transición, la entalpía de gelatinización y el intervalo de temperatura de gelatinización son los parámetros en estudio cuando se varía la humedad de la muestra y velocidad de calentamiento con un tamaño de grano homogéneo. Para los análisis, se tomaron valores de humedad de 60, 65, 70, 75 y 80% (p/p), para una velocidad de calentamiento de 2, 5 y 10°C/min. De igual modo, para un valor fijo de humedad (80%), se utilizó una velocidad de calentamiento de 2, 5, 7, 10 y 15°C/min. Los resultados indican que la cantidad de agua influye significativamente sobre la entalpía de gelatinización del proceso, pero la temperatura del pico Tp de la endoterma se mantiene constante. El valor de la entalpía disminuye a medida que la cantidad de agua aumenta. Las variaciones también son dependientes de la rapidez con que se efectúa la transformación. Los análisis permitieron corroborar, que esta transición en el almidón es dependiente de factores extrínsecos durante el proceso. Este conocimiento sobre la gelatinización del almidón es útil para optimizar procesos industriales derivados de éste

Una nueva técnica quirúrgica focalizada en el estudio del íleon: la transposición preduodenal del íleon

Aims: Our main goal is to study the effects on the carbohydrate metabolism. Thus, we designed various experimental surgical models on healthy non-obese Wistar rats to reproduce several conditions. In this sense, we report a new experimental model. It is well known that bariatric surgery has important effects on the control of Type 2 Diabetes Mellitus. The underlying reasons are yet unknown, although the different theories focused in the release of different hormones after the pass of the nutrients through the tract. These released hormones have opposite effects that come together in a balanced glycemic metabolism. Materials and methods: After bariatric surgical techniques, the modified anatomy resulted in an imbalance of the secreted hormones. Wistar rats were randomized in two groups Sham and surgical group. Our model consisted on the transposition of the terminal ileum right after the pylorus. Weight gain, food intake, and basal glycemia were measured weekly. Results: We did not obtain significant differences between both groups for these functional variables. Conclusions: This technique involved an early pass of the bolus through the ileum. The change on the luminal pH, along with the lack of enzymes to absorb the content, or the changes in the release of several hormones must be variables to the study. The mortality rate was assumable considering it was an experimental model on animals.Objetivo: Crear un nuevo modelo quirúrgico experimental en ratas Wistar sanas no obesas para estudiar los efectos del metabolismo glucídico. Es bien sabido que las técnicas de cirugía bariátrica tienen un efecto importante sobre la resolución de la diabetes mellitus tipo 2. Se han invocado diferentes hipótesis, algunas centradas en el papel que tienen distintas hormonas secretadas por el propio tubo digestivo tras el paso de los nutrientes a su través, pero las razones últimas subyacentes permanecen desconocidas. El efecto contrapuesto de dichas hormonas consigue un efecto de control glucémico. El desequilibrio hormonal tras las alteraciones anatómicas de las cirugías bariátricas podría estar en la base de dicha mejora del metabolismo glucídico final. Material y métodos: Las ratas fueron operadas en dos grupos (control quirúrgico y experimental) y se procedió a disponerles el íleon anastomosado al antro pilórico, previo al esfínter pilórico. Medimos distintos parámetros funcionales (ganancia de peso, ingesta y glucemias semanales). Resultados: No obtuvimos diferencias significativas en la evolución de estos parámetros. Conclusiones: Este modelo será útil para nuestro propósito de estudiar el íleon, en su componente secretor de enterohormonas, cuando el paso de los nutrientes se produzca tempranamente. La mortalidad fue asumible, dada la innovación técnica realizada

Metodología para la selección de sitios de monitoreo atmosférico en zonas urbanas afectada por las emisiones de fuentes móviles

El monitoreo atmosférico es una de las etapas fundamentales en la identificación de estrategias para minimizar, prevenir y controlar los impactos de la dispersión de contaminantes en el aire, sobre la salud pública y el ambiente. Por tanto, el objetivo principal de este articulo consiste en proponer una metodología para la selección de  sitios de monitoreo atmosférico en zonas urbanas afectadas por las emisiones de fuentes móviles. Primeramente se identificaron los sitios que presentaban mayor flujo vehicular y se priorizaron teniendo presente  los siguientes  criterios  de selección: seguridad, influencia de otras fuentes, facilidad del montaje de los equipos,  accesibilidad al sitio, identificación de barreras y obstáculos,  registro histórico de datos  y grado de concentración  usando el software CALINE 3.La modelación agrupo datos característicos de las vías, meteorológicos y de flujo vehicular de un año típico de la zona en estudio.   A cada uno de estos parámetros le es asignada una valoración cuantitativa, la cual define los sitios donde se realizará el monitoreo. Como resultados se desarrolló una guía para seleccionar los lugares en donde se puedan desarrollar campañas de monitoreo atmosférico asociadas a fuentes móviles. La metodología fue aplicada en la ciudad de Cartagena de Indias haciendo uso del modelo de calidad del aire CALINE3.Atmospheric monitoring is one of the fundamental steps in identifying strategies to minimize, prevent and control the impact of the dispersion of pollutants in the air, on public health and the environment. Therefore, the main objective of this article is to propose a methodology for selecting air monitoring sites in urban areas affected by emissions from mobile sources. First, the places with the highest vehicular flow were identified and prioritized according to the following selection criteria: safety, influence of other sources, ease of assembly of equipment, accessibility to the site, identification of barriers and obstacles, historical record of data and degree concentration of the pollutant: in this case carbon monoxide, using CALINE 3 software. The modeling grouped characteristic data related with roads, meteorology and vehicular flow of a typical year of the zone under study. A quantitative assessment is assigned to each of these parameters, which defines the sites where the monitoring will be performed. As a result, it was developed a guide to select those places where atmospheric monitoring campaigns related with mobile sources can be held. This methodology was applied in the city of Cartagena de Indias by using air quality model for assessment, CALINE