Identification of Dictyopanus pusillus as a promising candidate for enzymatic lignocellulose pretreatment of oil palm tree residues

Basidiomycete fungi are the most important organisms involved in wood recycling in nature trough production of ligninolytic enzymes able to degrade lignocellulose to obtain energy. Bioprospection of basidiomycete fungi and their ligninolytic enzymes is a valuable asset for the development of biotechnological delignification processes. Now, lignocellulolytic residue accumulation has been increasing over the years due to worldwide population growth and lignocellulose is one of the most promising renewable sources for bioethanol production. It encourages the use of by-products derived from the agro-industry as a practical alternative strategy for handling the accumulation of waste products with high energetic value. Bioethanol production using lignocellulose necessitates a selective pretreatment removing lignin to release cellulose and hemicellulose, which are then hydrolyzed to obtain sugars that can then be fermented to produce ethanol. Until now, the pretreatment process is the only step that has been supported by an effective biotechnological strategy, and still depends on chemicals or high energy demand strategies. Enzymatic pretreatment of lignocellulose would be a green alternative for the delignification process that occurs within cellulosic ethanol industry. Among basidiomycete oxido-reductase enzymes, peroxidases, such as lignin peroxidases, manganese peroxidases and versatile peroxidases, and catalases as laccases are ligninolytic enzymes that oxidize lignin present in wood that could offer an environmental-friendly alternative for the exploitation of lignocellulosic by-products. Various agroindustries generate such by-products but oil palm (Elaeis guineensis) is the principal source of oil in the world, with Malaysia and Indonesia being the main producers followed by Nigeria, Thailand and Colombia. This specific culture generates important quantities of residues and for instance for Colombia, it means that in 2014 from 1.1 million tons of palm oil obtained, 3.3 million tons of wastes were generated. Thus, the objective of this research project was to perform bioprospection of white-rot native Colombian basidiomycete fungi with ligninolytic activity and explore their genome to identify enzymes capable of handling the pretreatment of palm oil tree lignocellulosic residues. Selection of basidiomycete fungi with ligninolytic activity was achieved using Solid State Fermentation and delignification capacity of enzymatic extracts was evaluated over lignocellulose from oil palm. It arose from this study that the isolation of a Colombian native Dictyopanus pusillus-LMB4 basidiomycete fungus showed a relevant laccase activity (267.6 U.L-1 after 28 days of fermentation). Interestingly, this specie had not yet been reported as an efficient ligninolytic organism. Enzymatic crude extract with laccase activity from native D. pusillus-LMB4 was used for a pretreatment process of empty fruit bunches lignocellulose to obtain reducing sugars. Ligninolytic protein characterization, mainly laccases, of this enzymatic crude extract showed the presence of at least one enzyme with laccase activity by zymogram analysis and mass spectrometry peptide identification. Genomic exploration of D. pusillus-LMB4 revealed the existence of 14 genes that have similarity with other reported laccase enzymes. To our knowledge this work presents the first genomic exploration of a Dictyopanus species with an emphasis on laccase enzymes that could be used for lignocellulose pretreatment during cellulosic ethanol production and bioremediation of soils and wastewaters, among others. Hence, these results report Dictyopanus pusillus-LMB4 as a new ligninolytic species, and its laccase enzymes as possible future green alternatives for the pretreatment of lignocellulose biomass from the agroindustry.Los hongos basidiomicetos son los organismos más importantes en el reciclaje de la madera en la naturaleza a través de la producción de enzimas ligninolíticas capaces de degradar lignocelulosa para la obtención de energía. La bioprospección de hongos basidiomicetos y sus respectivas enzimas ligninolíticas son de gran valor para el desarrollo del proceso biotecnológico de deslignifcación. Actualmente la acumulación de residuos ligninolíticos ha incrementado en los últimos años, como consecuencia del crecimiento de la población mundial, siendo la lignocelulosa una de las más prometedoras fuentes renovables para la producción de bioetanol. Lo anterior incentiva el uso de subproductos provenientes de la agroindustria como una alternativa estratégica para el manejo y la acumulación de productos de desecho de alto valor energético. Para la producción de bioetanol es necesario un pretratamiento para la remoción de la lignina y así permitir la liberación de la celulosa y hemicelulosa, que permite la hidrolisis de estos carbohidratos para la obtención de azúcares que finalmente son fermentados para la producción de etanol. Hasta el momento, el pretratamiento es la única etapa que no ha sido soportada por una estrategia biotecnológica efectiva, dependiendo de compuestos químicos o procesos que demandan alta energía. El pretratamiento enzimático de la lignocelulosa podría ser una alternativa verde para el proceso de deslignificación en la industria del bioetanol celulósico. Entre las enzimas de los hongos basidiomicetos se encuentran peroxidasas como manganeso peroxidasas, lignina peroxidasas y versátil peroxidasas, y catalasas como las lacasas, estas enzimas ligninolíticas son capaces de oxidar la lignina presente en la madera, ofreciendo una alternativa amigable con el medio ambiente para la explotación de subproductos lignocelulósicos. Existen varias agroindustrias que generan subproductos lignocelulósicos, un ejemplo es la industria de la palma aceitera (Elaeis guineensis), que es la principal fuente de aceite a nivel mundial, siendo Malasia e Indonesia los mayores productores de aceite, seguidos por Nigeria, Tailandia y Colombia. El cultivo de palma genera importantes cantidades de residuos, como sucede en Colombia, donde se produjeron 1.1 millones de toneladas de aceite de palma, generando 3.3 millones de toneladas de desechos lignocelulósicos para el año 2014. Con base a lo anterior, el objetivo de este proyecto de investigación fue realizar la bioprospección de hongos basidiomicetos nativos colombianos con actividad ligninolítica y explorar su genoma para identificar enzimas con la capacidad de realizar el pretratamiento de residuos lignocelulósicos de la palma aceitera. Aislamiento y selección de hongos basidiomicetos con actividad ligninolítica fueron logrados por medio de fermentación en estado sólido, al igual que la capacidad ligninolítica de los extractos enzimáticos obtenidos sobre lignocelulosa de palma aceitera. Como resultado de esta investigación se obtuvo el hongo basidiomiceto colombiano Dictyopanus pusillus-LMB4, el cual mostró una relevante actividad lacasa, interesantemente, esta especie no ha sido aún reportada como un eficiente organismo ligninolítico. El extracto enzimático crudo con actividad lacasa del asilamiento nativo D. pusillus-LMB4 fue usado para el pretratamiento de lignocelulosa de racimos vacíos de palma aceitera para la obtención de azúcares reductores; la caracterización de las proteínas de este extracto enzimático crudo mostró la presencia de al menos una enzima con actividad lacasa; la exploración genómica de D. pusillus-LMB4 mostró la existencia de 14 genes que poseen similitud con otras enzimas lacasas reportadas. A nuestro conocimiento esté trabajo muestra la primera exploración genética de una especie de Dictyopanus con énfasis en enzimas lacasas. Enzimas que podrían para el pretratamiento de lignocelulosa en la producción de etanol celulósico. Por consiguiente, estos resultados reportan a la especie Dictyopanus pusillus como un nuevo organismo lignolítico y sus enzimas lacasas como una posible alternativa verde para el pretratamiento de biomasa lignocelulósica de la agroindustria.Línea de Investigación: Bioprocesos y BioprospecciónDoctorad

NTCCRT: A concurrent constraint framework for soft-real time music interaction

Writing music interaction systems is not easy because their concurrent processes usually access shared resources in a non-deterministic order, often leading to unpredictable behavior. Using Pure Data (Pure Data) and Max/MSP, it is possible to program concurrency; however, it is difficult to synchronize processes based on multiple criteria. Process calculi such as the Non-deterministic Timed Concurrent Constraint (ntcc) calculus, overcome that problem by representing, declaratively, the synchronization of multiple criteria as constraints. In this article, we propose the framework Ntccrt, as a new alternative to manage concurrency in Pure Data and Max/MSP. Ntccrt is a real-time capable interpreter for ntcc. Using Ntccrt binary plugins in Pure Data, we executed models for machine improvisation and signal processing. We also analyzed two case studies: one of a machine improvisation system and one of a signal processing system. We found out that performance of both case studies is compatible with soft real-time music interaction; it means, a musician can interact with Ntccrt without noticeable delays during the interaction

Migraine and depression: a critical review of comorbidity

Se ha observado asociación entre migraña y depresión que ha sido informada por diferentes autores. El presente artículo revisa la evidencia existente sobre esta asociación mediante una búsqueda electrónica de la literatura y evalúa la relación causal entre las dos entidades. Seis artículos cumplieron los criterios de inclusión, de los cuales se analizaron cinco estudios. En ellos se encontró asociación entre migraña y depresión con unos OR que varían de 2.2 a3.5, que son confirmados en los estudios de cohorte. Existen limitaciones metodológicas que deben ser resueltas en investigaciones futuras.An association between migraine and depression has been observed and has been reported by different authors. This article reviews the existing evidence on this association through an electronic literature search and assesses the causal relationship between the two entities. Six articles met the inclusion criteria, of which five studies were analyzed. In them, an association between migraine and depression was found with ORs ranging from 2.2 to 3.5, which are confirmed in cohort studies. There are methodological limitations that must be resolved in future research

Ironía y cultura : análisis de los procesos de valoración cultural en la década de 1990 a partir de la interpretación de las expresiones de humor político

Ironía, historia y patrimonio Debo al encuentro fortuito de un capricho y una tarea inconclusa la razón de ser de esta investigación. De pequeño, cuando veía a escondidas de mi familia películas de Mel Brooks o Jim Abrahams que mi hermano había alquilado, o cuando veía acompañado de mi papá a Jaime Garzón actuando en Zoociedad, a pesar de no entender la mitad de lo que sucedía en pantalla, encontré cierto encanto en la sátira. Un gusto que se traduciría más tarde, cuando cursaba mis estudios en Historia, en un bulto de preguntas acerca de ese común pero extraño fenómeno que es el humor. Por ello, cada vez que podía intentaba hacer trabajos en clase acerca de Jon Stewart, las caricaturas de principios del siglo, las pinturas de Débora Arango. En fin, en pocas palabras esta fijación se convertiría poco a poco en un capricho.The following investigation researches the relevance of using ironic expressions as historical sources to interpret processes of cultural assessment in the 1990s. The mass media such as television, magazines, producer, readers and viewrs give a symbolims to phenomeas, facts or images.Magíster en Patrimonio Cultural y TerritorioMaestrí

Migraña y depresión: revisión crítica de la comorbilidad

ResumenSe ha observado asociación entre migraña y depresión que ha sido informada por diferentes autores. El presente artículo revisa la evidencia existente sobre esta asociación mediante una búsqueda electrónica  de la literatura y evalúa la relación causal entre las dos entidades. Seis artículos cumplieron los criterios de inclusión, de los cuales se analizaron cinco estudios. En ellos se encontró asociación entre migraña y depresión con unos OR que varían de 2.2 a3.5, que son confirmados en los estudios de cohorte. Existen limitaciones metodológicas que deben ser resueltas en investigaciones futuras.Palabras clave: migraña, depresión

Prevalencia de la migraña

ResumenLa migraña es una enfermedad común, que afecta pricipalmente a adultos jóvenes, económicamente productivos. Su prevalencia varía con el sexo, siendo dos a tres veces más frecuente en mujeres. A pesar de problemas metodológicos se puede calcular una prevalencia de migraña durante un periodo de un año del 10%.[MedUNAB 2002; 5(13):23-27].Palabras clave: Migraña, prevalencia, epidemiología

Migraine prevalence

La migraña es una enfermedad común, que afecta principalmente a adultos jóvenes, económicamente productivos. Su prevalencia varía con el sexo, siendo dos a tres veces más frecuente en mujeres. A pesar de problemas metodológicos se puede calcular una prevalencia de migraña durante un periodo de un año del 10%.Migraine is a common illness, primarily affecting young, economically productive adults. Its prevalence varies with sex, being two to three times more frequent in women. Despite methodological problems, a 10% prevalence of migraine can be calculated over a period of one year

La ironía detrás de las palabras : análisis de tropos y trama en Reminiscencias de Santafé y Bogotá de José María Cordovez Moure

Historiador (a)Pregrad