Optimización multi-objetivo en procesos biotecnológicos : aplicación al cultivo de células vegetales en suspensión de Thevetia peruviana

RESUMEN: La productividad de los bioprocesos es un compromiso entre dos objetivos en conflicto, la maximización de la velocidad de crecimiento de la biomasa y la minimización del consumo de sustrato. En este trabajo, se resuelve un problema de optimización multi-objetivo para mejorar la productividad del cultivo en suspensión de células vegetales de la especie Thevetia peruviana. La solución del problema multi-objetivo permitió determinar las concentraciones iniciales óptimas de sustrato y biomasa para garantizar la máxima productividad. La optimización se lleva a cabo utilizando un modelo mecanistico, que incluye una representación de los procesos intracelulares que tienen lugar en las células vegetales. Las mejores soluciones se eligieron del frente de Pareto teniendo en cuenta el criterio experto. Los resultados indican que se recomienda una concentración inicial de inóculo de 3.91g/L y una concentración inicial de sacarosa de 23.63g/L como condiciones iniciales para obtener una productividad de biomasa de 1.57g/L*día con un consumo aceptable de sacarosa. Se llevó a cabo la validación experimental del óptimo encontrado y la productividad obtenida fue de 1.52g/L usando una concentración de inóculo inicial de 4.27g/L y una concentración inicial de sacarosa de 25.44g/L. Los resultados sugieren que la metodología propuesta puede ampliarse para aumentar la productividad en términos de producción de metabolitos a partir de estos cultivos de células vegetales y otras especies vegetales.ABSTRACT: Bioprocesses productivity is a compromise between two conflicting objectives, maximization of biomass growth rate and minimization of substrate consumption. In this work, a model based multi-objective optimization problem is solved for improving the process productivity in plant cell suspension cultures of Thevetia peruviana. A solution of the multi-objective problem allowed determining the optimal initial concentrations of substrate and biomass for assuring maximal productivity. Model-based optimization is carried out using a mechanistic model, which includes a representation of the intracellular processes taking place on the plant cells. The best solutions were chosen from the Pareto front in agreement with expert criterion. Results indicate that an initial inoculum concentration of 3.91g/L and an initial sucrose concentration of 23.63g/L, are recommended as initial conditions for obtaining a biomass productivity of 1.57g/L*day with an acceptable sucrose uptake. Experimental validation of the optimal found was carried out and the productivity obtained was 1.52g/L using an initial inoculum concentration of 4.27g/L and an initial sucrose concentration of 25.44g/L. Results suggest that the proposed methodology can be extended to increase the productivity in terms of metabolite production from this plant cell cultures and other plant species

Costos de aprovechamiento del manejo forestal comunitario en Colombia: impactos, lecciones aprendidas y desafíos

Since 2018, the Ministry of the Environment and Sustainable Development, the FAO, and the European Union have been supporting the implementation of eight pilots involving community natural forest management. To this effect, a characterization of the wood value chain of each forest area was performed along with the compilation of their wood harvesting costs, in order to identify bottlenecks and areas for improvement, as well as to move towards the formalization of initiatives and their sustainability. This article analyzes the costs and the harvesting and market conditions in four forest areas, and it identifies the main barriers that influence the model’s sustainability. The results indicate that said barriers are specific to each area and, although there are common factors among areas, they should not be generalized for a national model. These findings suggest the need for specific actions in each cluster, which are presented as recommendations.Desde el año 2018, el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, la FAO y la Unión Europea vienen apoyando la implementación de ocho pilotos sobre el manejo forestal comunitario de bosques naturales. En este contexto, se realizó la caracterización de la cadena de la madera de cada núcleo forestal, junto con la compilación de los costos de aprovechamiento, con el fin de identificar los cuellos de botella y áreas de mejora, así como para avanzar hacia la formalización de las iniciativas y su sostenibilidad. Este artículo analiza los costos, las condiciones del aprovechamiento y las del mercado en cuatro núcleos forestales, e identifica las principales barreras que influyen en la sostenibilidad del modelo. Los resultados indican que estas barreras son particulares a cada zona y, si bien hay puntos en común entre algunos territorios, no deben ser generalizadas para un modelo nacional. Estos hallazgos sugieren la necesidad de acciones puntuales en cada núcleo, las cuales se presentan como recomendaciones

Human sulfatase transiently and functionally active expressed in E. coli K12

The recombinant human iduronate 2-sulfate sulfatase (hrIDS) was transiently and functionally active expressed in E. coli K12. The enzyme activity (crude extract) at 100 ml and 400 ml oscillated between 0.25 and 10.58 nmol h-1 mg-1. The wide Western-blot peptide profile suggest that hrIDS is proteolitically processed \u201crandomly\u201d which agrees with the ultrafiltration assay in which the hrIDS activity was found in all fractions (<30kDa, 30-100kDa and >100kDa). No glycation sites were found by computer analysis of the hIDS sequence; discarding the possibility of marks for glycation and proteolytic processing

Serovigilancia de enfermedades prevenibles por vacunación: una mirada desde la experiencia con la tosferina

Introduction: Serological surveillance (serosurveillance) provides the most direct measure of herd immunity of vaccine-preventable diseases. Little is known about the opportunities and challenges of serosurveillance experiences, particularly pertussis.Objective: To describe the process of serosurveillance for vaccine-preventable diseases with an emphasis on the experience of pertussis in the metropolitan area of Antioquia (Valle de Aburrá) in 2015 and 2016 and analyze the contributions and challenges for its sustainability.Materials and methods: We described the planning and conduction of serosurveillance of pertussis antibodies of mothers and in the umbilical cord at the time of delivery in eight hospitals based on random sampling and their capacity to advance the serosurveillance periodically. We compared the contributions and the challenges of this experience with other probabilistic and non-probabilistic programs.Results: We achieved the participation of hospitals and mothers respecting the delivery care process. We established a serum bank following ethical and technical guidelines. This program based on the random selection of hospitals and mothers has enabled the estimation of antibodies prevalence in mothers and in the umbilical cord, which has been possible given the high coverage of hospital care during childbirth at a lower cost and fewer risks than a population-based survey in conflictive areas. The main challenges for the sustainability of this program are the creation of stable jobs and access to funding and legal and methodological long-term frameworks.Conclusions: Hospital serosurveillance as described is an option to monitor the impact of vaccination on the population. Our experience could be reproduced in other regions under similar conditions if the above-mentioned challenges are solved.Introducción. La vigilancia serológica es la forma más directa de medir la inmunidad de rebaño frente a las enfermedades prevenibles por vacunación. Poco se sabe acerca de las oportunidades y los desafíos de las experiencias de serovigilancia, en general y, específicamente, la de la tosferina.Objetivo. Describir el proceso de serovigilancia de enfermedades prevenibles por vacunación con énfasis en la experiencia en el caso de la tosferina en el área metropolitana de Antioquia (Valle de Aburrá) en el 2015 y el 2016 y analizar lo que dicha experiencia ha aportado y los desafíos que persisten para su sostenibilidad.Materiales y métodos. Se describió el proceso de planeación y el desarrollo de la serovigilancia de tosferina en el momento del parto en ocho hospitales seleccionados al azar, así como la capacidad para adelantar el programa de manera periódica. Se compararon los aportes y los desafíos en el curso de esta experiencia con los de otros programas poblacionales probabilistas e institucionales no probabilistas.Resultados. Se logró la participación de los hospitales y de las madres con pleno respeto del proceso de atención del parto, y se conformó un banco de sueros siguiendo lineamientos éticos y técnicos. El programa permitió estimar la prevalencia de anticuerpos en la madre y en el cordón umbilical, lo que se facilitó por la alta cobertura de atención hospitalaria del parto, a un menor costo y menos riesgos que los programas poblacionales en zonas conflictivas. Los principales desafíos para la sostenibilidad del programa son la estabilidad laboral del personal de salud, así como normas y una financiación de largo plazo.Conclusiones. La serovigilancia hospitalaria es una opción para monitorizar el impacto poblacional de la vacunación. Esta experiencia se podría extender a otras regiones en condiciones similares si se resuelven los retos mencionados

The Research Journey as a Challenge Towards New Trends

The academic community of the department of Risaralda, in its permanent interest in evidencing the results of the research processes that are carried out from the Higher Education Institutions and as a product of the VI meeting of researchers of the department of Risaralda held in November 2021 presents its work: “The journey of research as a challenge towards new trends”, which reflects the result of the latest research and advances in different lines of knowledge in Agricultural Sciences, Health Sciences, Social Sciences and Technology and Information Sciences, which seek to solve and meet the demands of the different sectors. This work would not have been possible without the help of each of the teachers, researchers and authors who presented their articles that make up each of the chapters of the book, to them our gratitude for their commitment, dedication and commitment, since their sole purpose is to contribute from the academy and science to scientific and technological development in the search for the solution of problems and thus contribute to transform the reality of our society and communities. We also wish to extend our gratitude to the institutions of the Network that made this publication possible: UTP, UCP, UNAD, UNIREMINGTON; UNISARC, CIAF, Universidad Libre, Uniclaretiana, Fundación Universitaria Comfamiliar and UNIMINUTO, institutions that in one way or another allowed this work to become a reality, which we hope will be of interest to you.Preface............................................................................................................................7 Chapter 1. Technologies and Engineering Towards a humanization in Engineering using soft skills in training in Engineers.............................................................................................................11 Omar Iván Trejos Buriticá1, Luis Eduardo Muñoz Guerrero Innovative materials in construction: review from a bibliometric analysis....................................................................................................................27 Cristian Osorio Gómez, Daniel Aristizábal Torres, Alejandro Alzate Buitrago, Cristhian Camilo Amariles López Bibliometric review of disaster risk management: progress, trends, and challenges.........................................................................................................51 Alejandro Alzate Buitrago, Gloria Milena Molina Vinasco. Incidence of land coverage and geology, in the unstability of lands of the micro-basin of the Combia creek, Pereira, Risaralda....................................73 Alejandro Alzate Buitrago, Daniel Aristizábal Torres. Chapter 2. Arts, Humanities, and Social Sciences Training experience with teachers teaching mathematics using the inquiry methodology ...............................................................................................95 Vivian Libeth Uzuriaga López, Héctor Gerardo Sánchez Bedoya. Interpretation of the multiple representations of the fears associated to the boarding of limited visual patients in the elective I students’ written productions and low vision ...................................................................................113 Eliana Bermúdez Cardona, Ana María Agudelo Guevara, Caterine Villamarín Acosta. The relevance of local knowledge in social sciences............................................131 Alberto Antonio Berón Ospina, Isabel Cristina Castillo Quintero. Basic education students’ conceptions of conflict a view from the peace for the education....................................................................................................143 Astrid Milena Calderón Cárdenas,Carolina Aguirre Arias, Carolina Franco Ossa, Martha Cecilia Gutiérrez Giraldo, Orfa Buitrago. Comprehensive risk prevention in educational settings: an interdisciplinary and socio-educational approach ............................................................................163 Olga María Henao Trujillo, Claudia María López Ortiz. Chapter 3. Natural and Agricultural Sciences Physicochemical characterization of three substrates used in the deep bedding system in swine .......................................................................................175 Juan Manuel Sánchez Rubio, Andrés Felipe Arias Roldan, Jesús Arturo Rincón Sanz, Jaime Andrés Betancourt Vásquez. Periodic solutions in AFM models........................................................................187 Daniel Cortés Zapata, Alexander Gutiérrez Gutiérrez. Phenology in flower and fruit of Rubus glaucus benth. Cv. Thornless in Risaralda: elements for phytosanitary management .........................................199 Shirley Palacios Castro, Andrés Alfonso Patiño Martínez, James Montoya Lerma, Ricardo Flórez, Harry Josué Pérez. Socio-economic and technical characterization of the cultivation of avocado (Persea americana) in Risaralda..............................................................217 Andrés Alfonso Patiño Martínez, Kelly Saudith Castañez Poveda, Eliana Gómez Correa. Biosecurity management in backyard systems in Santa Rosa de Cabal, Risaralda................................................................................................................227 Julia Victoria Arredondo Botero, Jaiver Estiben Ocampo Jaramillo, Juan Sebastián Mera Vallejo, Álvaro de Jesús Aranzazu Hernández. CONTENTS Physical-chemical diagnosis of soils in hillside areas with predominance of Lulo CV. La Selva production system in the department of Risaralda.............241 Adriana Patricia Restrepo Gallón, María Paula Landinez Montes, Jimena Tobón López. Digestibility of three concentrates used in canine feeding....................................271 María Fernanda Mejía Silva, Valentina Noreña Sánchez, Gastón Adolfo Castaño Jiménez. Chapter 4. Economic, Administrative, and Accounting Sciences Financial inclusion in households from socioeconomic strata 1 and 2 in the city of Pereira ..................................................................................................285 Lindy Neth Perea Mosquera, Marlen Isabel Redondo Ramírez, Angélica Viviana Morales. Internal marketing strategies as a competitive advantage for the company Mobilautos SAS de Dosquebradas........................................................................303 Inés Montoya Sánchez, Sandra Patricia Viana Bolaños, Ana María Barrera Rodríguez. Uses of tourist marketing in the tourist sector of the municipality of Belén de Umbría, Risaralda.............................................................................................319 Ana María Barrera Rodríguez, Paola Andrea Echeverri Gutiérrez, María Camila Parra Buitrago, Paola Andrea Martín Muñoz, Angy Paola Ángel Vélez, Luisa Natalia Trejos Ospina. Territorial prospective of Risaralda department (Colombia), based on the SDGS...............................................................................................................333 Juan Guillermo Gil García, Samanta Londoño Velásquez. Chapter 5. Health and Sports Sciences Performance evaluation in times of pandemic. What do medical students think?.......................................................................................................353 Samuel Eduardo Trujillo Henao, Rodolfo A. Cabrales Vega, Germán Alberto Moreno Gómez. The relevance of the therapist’s self and self-reference in the training of psychologists.....................................................................................................371 Maria Paula Marmolejo Lozano, Mireya Ospina Botero. Habits related to oral health which influence lifestyle of elder people in a wellness center for the elderly in Pereira 2020. .............................................387 Isadora Blanco Pérez, Olga Patricia Ramírez Rodríguez, Ángela María Rincón Hurtado. Analysis of the suicide trend in the Coffee Region in Colombia during the years 2012-2018 ..............................................................................................405 Germán Alberto Moreno Gómez, Jennifer Nessim Salazar, Jairo Franco Londoño, Juan Carlos Medina Osorio. Hind limb long bone fractures in canines and felines...........................................419 María Camila Cruz Vélez, Valentina Herrera Morales, Alba Nydia Restrepo Jiménez, Lina Marcela Palomino, Gabriel Rodolfo Izquierdo Bravo. Prevalence of overweight and obesity in children in the rural and urban area of Risaralda....................................................................................................439 Angela María Álvarez López, Angela Liceth Pérez Rendón, Alejandro Gómez Rodas, Luis Enrique Isaza Velásquez. Chapter 6. Architecture, Design and Advertising The artisan crafts of Risaralda, characteristics, importance, and risks within the Colombian Coffee Cultural Landscape, CCCL....................................457 Yaffa Nahir Ivette Gómez Barrera, Javier Alfonso López Morales

Imágenes emergentes del discurso sobre el desarrollo sostenible en las cumbres ambientales mundiales, percepciones desde el pensamiento ambiental estético complejo

The environmental summits are the basis of all the provisions to face up the global environmental issues. However, these summits involve other discourses of power that condition them and do not allow to reveal the real environmental problem neither to find possible solutions. In this paper, these discourses of power and domination are identified through the aesthetic perception of environmental-complex thought. These speeches are accompanied by subdiscursos allow consolidation through political action, economic, social and cultural rights established in every country in the world, to settle in the everyday through language, and social and cultural practices.Las cumbres ambientales son las bases de todas las disposiciones que se tienen frente al medio ambiente a nivel mundial, sin embargo llevan inmersas otros discursos de poder que las condicionan y no permiten develar la real problemática ambiental, ni sus posibles soluciones. En este trabajo, se identifican estos discursos de poder y de dominio desde la percepción del pensamiento ambiental estético-complejo. Luego se muestra cómo estos discursos son acompañados de subdiscursos que permiten su consolidación, por medio de acciones políticas, económicas, sociales y culturales establecidas en todos los países del mundo, hasta instalarse en la cotidianidad por medio del lenguaje, y las prácticas sociales y culturales.

Multi-objective optimization in biotechnological processes: application to plant cell suspension cultures of Thevetia peruviana

La productividad de los bioprocesos es un compromiso entre dos objetivos en conflicto, la maximización de la velocidad de crecimiento de la biomasa y la minimización del consumo de sustrato. En este trabajo, se resuelve un problema de optimización multi-objetivo para mejorar la productividad del cultivo en suspensión de células vegetales de la especie Thevetia peruviana. La solución del problema multi-objetivo permitió determinar las concentraciones iniciales óptimas de sustrato y biomasa para garantizar la máxima productividad. La optimización se lleva a cabo utilizando un modelo mecanistico, que incluye una representación de los procesos intracelulares que tienen lugar en las células vegetales. Las mejores soluciones se eligieron del frente de Pareto teniendo en cuenta el criterio experto. Los resultados indican que se recomienda una concentración inicial de inóculo de 3,91g/L y una concentración inicial de sacarosa de 23,63g/L como condiciones iniciales para obtener una productividad de biomasa de 1,57g/L*día con un consumo aceptable de sacarosa. Se llevó a cabo la validación experimental del óptimo encontrado y la productividad obtenida fue de 1,52g/L usando una concentración de inóculo inicial de 4,27g/L y una concentración inicial de sacarosa de 25,44g/L. Los resultados sugieren que la metodología propuesta puede ampliarse para aumentar la productividad en términos de producción de metabolitos a partir de estos cultivos de células vegetales y otras especies vegetales

Human sulfatase transiently and functionally active expressed in E. coli K12

The recombinant human iduronate 2-sulfate sulfatase (hrIDS) was transiently and functionally active expressed in E. coli K12. The enzyme activity (crude extract) at 100 ml and 400 ml oscillated between 0.25 and 10.58 nmol h-1 mg-1. The wide Western-blot peptide profile suggest that hrIDS is proteolitically processed “randomly” which agrees with the ultrafiltration assay in which the hrIDS activity was found in all fractions (100kDa). No glycation sites were found by computer analysis of the hIDS sequence; discarding the possibility of marks for glycation and proteolytic processing

EXPRESIÓN DE IDURONATO 2-SULFATO SULFATASA HUMANA RECOMBINANTE (IDShr) EN Pichia pastoris

El objetivo de este trabajo fue expresar la enzima humana iduronato 2-sulfato sulfatasa en la levadura metilotrófica Pichia pastoris. La deficiencia de esta enzima causa una enfermedad denominada Síndrome de Hunter. Siete clones fueron seleccionados por PCR (10, 28, 92, 94, 144, 149 y 153) al amplificar una banda de 826pb, indicativo de la presencia de la IDSh y de la orientación del fragmento. Diferentes medios de cultivo se emplearon en la fase de crecimiento (YPG, YPGli y BMGliY), la fase de inducción fue llevada a cabo cambiando el medio de crecimiento por BMMY. Una vez crecido en YPGli, los clones 10, 28, 144, 149 y 153 mostraron actividad IDS de 1.53, 2.95, 4.35, 4,07 y 4.15 nmol/h mg a las 24, 48,72 y 120h de inducción respectivamente. El clon 28 produjo 4.21nmol/h mg al crecer en YPG; sólo los clones 92 y 94 produjeron mejores actividades cuando se crecieron en BMGliY; reportando 1.62 y 1.20nmol/mg h respectivamente. La producción de la IDShr se logró en fermentador de 1l, con medio salino (MBS-sF) con el clon IDS28. El crecimiento se realizó en cultivo discontinuo utilizando glicerol (fuente de carbono y energía) hasta obtener 12.08g/l de biomasa seca. Para el paso de inducción se utilizó un cultivo alimentado con metanol (<1% (v/v)); este último sirvió como fuente de carbono y energía e indujo la expresión de IDShr actuando sobre el promotor nativo AOX1 presente en el constructo pPIC9-IDSh. La actividad específica osciló entre 25.4 y 29.36 nmol/mg h. Se destaca que el valor de referencia de nuestro laboratorio para la IDSh en plasma humano es 12.58 nmol/mg h