Revista Cubana de Química

Modelling by homology of hypothetical tyrosinase in pleurotus ostreatus PC15

RESUMEN La enzima tirosinasa se relaciona con el oscurecimiento enzimático de los hongos, considerándose la causa principal de la disminución de su valor comercial. Se seleccionó como plantilla la estructura 4j3p A de Aspergillus oryzae, por su similitud con la secuencia de la proteína de Pleurotus ostreatus PC15. Los modelos fueron construidos utilizando los servidores Swiss-model, I-TASSER y Phyre2 y validados por medio del diagrama de Ramachandran suministrado por Procheck, los servidores Verify3D y ProSA. Se obtuvieron tres modelos tridimensionales para la enzima tirosinasa hipotética de Pleurotus ostreatus PC15 validados por diferentes estrategias computacionales. El modelo Tyr Swiss resultó el mejor con un 85,5 % de los residuos de aminoácidos bajo la región favorecida, y un z-score de -7,15 en ProSA. El valor de Verify 3D de 80,73 % indicó que el entorno del perfil del modelo es apropiado. Los modelos obtenidos podrían ser útiles para la búsqueda de nuevos inhibidores de la enzima con aplicaciones industriales.

ABSTRACT The enzyme tyrosinase is related to the enzymatic darkening of fungi, and it is considered as the main cause of the decrease in the commercial value. The 4j3p A structure of Aspergillus oryzae was selected as template for his similitude with the sequence of the hypothetical tyrosinase from Pleurotus ostreatus PC15. The models were built using the Swiss-model, I-TASSER and Phyre2 servers, and validated by means of the Ramachandran diagram supplied by Procheck, the Verify3D and ProSA servers. Three 3D models were obtained for the hypothetical tyrosinase enzyme of Pleurotus ostreatus PC15, validated by different computational strategies. Tyr Swiss was the best model with 85,5% of the amino acid residues under the favored region, and a z-score of -7,15 in ProSA. The Verify 3D value of 80.73%, indicated that the environment of the model profile was appropriated. The obtained models may be useful for discovery new enzyme inhibitors with industrial applications.

Magnetic iron oxide nanoparticles for plasmid DNA isolation

RESUMEN El trabajo propone la síntesis y caracterización de nanopartículas magnéticas de óxido de hierro recubiertas con silica (Fe3O4@SiO2) para el aislamiento de ADN plasmídico. La síntesis se realizó por co-precipitación y el recubrimiento por el método de Stöber. Los materiales fueron caracterizados por Fluorescencia de Rayos-X, Difracción de Rayos-X y Espectroscopía infrarroja. La purificación del ADN se realizó comparando los métodos de precipitación etanólica, el sistema comercial QIAprep® y las Fe3O4@SiO2 sintetizadas. Los resultados mostraron que es posible obtener Fe3O4@SiO2 con tamaños de cristalita en un rango de 9,9 a 11,7 nm por la metodología propuesta. La cantidad de Si adsorbida sobre la superficie de las nanopartículas y el tamaño de cristalita de las Fe3O4@SiO2, fueron dependientes del pH y de las condiciones de lavado. Se demostró que es posible recuperar eficientemente ADN plasmídico, utilizando como soporte sólido las Fe3O4@SiO2 obtenidas en condiciones normales.

ABSTRACT The aim of this work was the synthesis and characterization of iron oxide magnetic nanoparticles coated with silica (Fe3O4@SiO2) intended for plasmid DNA isolation. Synthesis was carried out through co-precipitation method and coating was performed used the Stöber method. Materials were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction and Infrared spectroscopy. DNA purification was performed by comparing the ethanolic precipitation method, the QIAprep® commercial DNA purification kit and the synthesized Fe3O4@SiO2. Results showed that is possible to obtain Fe3O4@SiO2 (ranging size from 9 to 12 nm) through the proposed methodology. The amount of Si adsorbed onto the surface of magnetic particles and the crystal size of the Fe3O4@SiO2 were pH and washing-conditions dependent. The isolation assay showed that it is possible to recovery efficiently plasmid DNA using the Fe3O4@SiO2 obtain in normal conditions as solid support.

Assessment of technological alternatives for cyanide waste waters management in gold ores processing plant

ABSTRACT In this work, the wastewater from a gold ores processing plant was characterized, finding at present high contents of cyanides and heavy metals (As, Fe, Cd, Co, Cu, Ni). These wastewaters are temporarily stored at containment pools, close to reaching their maximum capacity limits. Two technological alternatives for its safe management were evaluated: alkaline chlorination and advanced oxidation method using ozone gas. The main advantages and disadvantages of both technological proposals are highlighted. On the other hand, considering the material and energy balances was made an estimate of the investment and treatment costs for both alternatives. The dynamic indicators of cost were calculated, confirming the technical, economic and environmental viability of ozone oxidation in the wastewater treatment, and the feasibility of its implementation, allowing the initial investment to be recovered in one year.

RESUMEN En este trabajo fueron caracterizadas las aguas residuales pertenecientes a una planta de procesamiento de minerales auríferos, encontrando en las mismas elevados contenidos de cianuros y metales pesados (As, Fe, Cd, Co, Cu, Ni). Estos residuales se encuentran almacenados temporalmente en piscinas de contención que están próximas a alcanzar su límite máximo de capacidad. Fueron evaluadas dos alternativas tecnológicas para la gestión segura de estas aguas: la cloración alcalina y el método de oxidación avanzada con gas ozono. Se destacan las ventajas y desventajas de cada una de las variantes tecnológicas. Por otra parte, teniendo en cuenta los balances de materiales y energía, fueron estimados los costos de inversión y de tratamiento para ambas tecnologías. También fueron calculados los indicadores dinámicos de los costos, confirmándose la viabilidad técnica, económica y ambiental de la oxidación con ozono en el tratamiento de estas aguas residuales, y la factibilidad de su implementación, permitiendo que la inversión inicial sea recuperada en un período de un año.

Preliminary characterization of aluvial mining waste in the Madre de Dios region - Peru

RESUMEN En la minería aluvial de la Región de Madre de Dios- Perú, usan mercurio en el proceso de extracción del oro, generando un residuo sólido llamado arenas negras. El objetivo del trabajo fue la caracterización preliminar de estas arenas colectadas de diferentes concesiones mineras, según la guía para muestreo de suelos del Ministerio del Ambiente. El metal mercurio se determinó por espectrofotometría de emisión atómica, los parámetros físicos usando la metodología internacional para residuos sólidos y la identificación de estas fases utilizando Difracción de rayos X. La arena negra de Alto Madre de Dios reveló un valor de mercurio total de más de 275 mg.Kg-1 de residuo, mientras que Inambari un valor de 13,1 mg.Kg-1. Una diferencia de medias de 137,79mg.Kg-1 .El pH fue entre 7 y 6,5 y conductividades hasta 0,01092 S.m-1. Las fases identificadas en las arenas negras fueron cuarzo, muscovita, caolinita, ilmenita, y goethita principalmente.

ABSTRACT In the alluvial mining of Madre de Dios-Perú región, they use mercury in the gold extraction process, generating a solid waste called Arenas Negras. The objective of the work was the preliminary characterization of these sands that werecollected from different mining concessions, according to the soil sampling guideline of the Ministry of the Environment. The mercury metal was determined by atomic emission spectrophotometry, the physical parameters using the international methodology solid waste and phases with the conventional method using an X-ray Diffractometer. The Arenas Negras of high Madre de Dios revealed a total mercury value of more than 275 mg.Kg-1 of waste, while Inambari a value of 13,1 mg.Kg-1. An average difference of 137,79 mg.Kg-1. The pH was between 7 and 6,5 and conductivities up to 0,01092 S.m-1. The phases identified in the arenas negras were mainly quartz, ilmenite, hematite and goethite.

Procedures for the production of pleurotus genus mushrooms with pharmacological potential application

RESUMEN Diversos procedimientos han sido utilizados para la producción de setas comestibles, basados no solamente en las fermentaciones en estado sólido y sumergida, sino que incorporan otros elementos como los de control de parámetros de crecimiento y requerimientos nutricionales. En la actualidad, la biotecnología se ha convertido en una disciplina prometedora para este propósito, debido a la facilidad con que estos pueden ser cultivados y a las múltiples aplicaciones que poseen. En general, se asocian las características de los sustratos empleados en el cultivo de setas comestibles del género Pleurotus, con sus efectos funcionales, características organolépticas y químicas. En el presente trabajo se realiza una compilación sobre los procedimientos para la producción de las setas comestibles del género Pleurotus, con aplicaciones potenciales desde el punto de vista farmacológico.

ABSTRACT Various procedures have been used for the production of edible mushrooms, based not only on solid and submerged fermentation, but also incorporate other elements such as control of growth parameters and nutritional requirements. Today, biotechnology has become a promising discipline for this purpose, due to the ease with which they can be cultivated and the multiple applications they possess. In general, the characteristics of the substrates used in the cultivation of edible mushrooms of the Pleurotus genus are associated with their functional effects, organoleptic and chemical characteristics. In the present work, a compilation on the procedures for the production of edible mushrooms of the Pleurotus genus was made, with potential pharmacological applications.

Application of zahn-wellens method to determine biodegradability of an anti- spill product

RESUMEN En este trabajo se determina la biodegradabilidad de un producto comercial utilizado para el control de derrames de hidrocarburos. Mediante la aplicación del método Zahn-Wellens se evaluó la biodegradabilidad primaria y final en medio acuoso, así como su eliminación total por microorganismos aeróbicos. La cinética de biodegradación se siguió mediante el método standard ISO de dicromato para Demanda Química de Oxígeno (DQO) en un sistema acuoso estático, que contiene una cantidad determinada del compuesto. Se preparó una disolución de un compuesto de referencia biodegradable y un blanco con medio de prueba e inóculo. La remoción se incrementó notablemente hasta los 14 días, igual comportamiento observado para el compuesto de referencia. El producto evaluado puede ser considerado biodegradable, de acuerdo a la remoción de DQO obtenida en el tiempo. La cinética de biodegradación sigue el comportamiento de una ecuación polinómica de segundo orden, la cual alcanzó un 94,5% de remoción de DQO.

ABSTRACT The aim of this study was to determine the biodegradability of a product to control oil spill. It was evaluated the primary and final biodegradability of an anti-spill product in aqueous medium, also the total elimination by aerobic microorganisms. The kinetic of biodegradation followed by ISO standard method of dichromate to Chemical Oxygen Demand (COD), in an aqueous static system containing a selected quantity of the compound. It was prepared a biodegradable reference compound solution and a blank with test medium and inoculum. The removal increased until 14 days, same to the reference compound. The evaluated product can be considered biodegradable, according to the COD removal at the time. The kinetic of biodegradation followed a polynomial equation of second order, and reached a 94.5% COD removal.

Comparative phytochemical screening of Boophone disticha bulb and roots

ABSTRACT The extensive usage and widely reported therapeutic usage of Boophone disticha plant has led to increased phytochemical studies of recent. The Boophone disticha bulb is used in the treatment of wounds, burns, rashes, ulcers and relief of various pains among other uses. The plant has been subjected to anti-inflammatory, anti-bacterial and toxicological screening together with other pharmacologically related studies. The preliminary phytochemical study was done using successive solvent extraction, fractionation and re-extraction methods. This procedure helped to design future processes of isolation while it provides an in-depth knowledge for next scientific research. This research includes an infrared spectroscopy analysis showing that there are many similarities between bulb and root alkaloid extracts, as well as bulb and root powders.

RESUMEN El extenso y amplio uso terapéutico reportado para la especie Boophone disticha ha derivado en un incremento de los estudios fitoquímicos de la misma. El bulbo de la planta es usado en el tratamiento de lesiones, quemadas, picores, úlceras y remedio de varios dolores, además de otros usos. La planta ha sido objeto de tamizajes toxicologicos, mostrando actividad anti-inflamatoria, antibacterial, junto a otros estudios farmacológicos relacionados. En esta investigación se realizó un estudio fitoquímico preliminar usando métodos sucesivos de extracción, fraccionamiento y re-extracción. Este procedimiento ayudó a diseñar procesos futuros de aislamiento mientras provee de conocimentos avanzados para próximas investigaciones. Esta pesquisa incluye un análisis por espectroscopía infrarroja que muestra la existencia de muchas simitudes entre los extractos de alcaloides de las raices y el bulbo, así como de los polvos de ambas partes.

Study of the potential sweeps in the manual staircase voltammetry

ABSTRACT Voltammetry can be developed using manual potentiostats. This study focuses on the potential sweeps and its influence on the voltammograms in the manual staircase voltammetry. Oxidations of potassium ferrocyanide, potassium iodide, ascorbic acid and succinic acid were used for the study. Five voltammograms were generated for each analyte. A mathematical approximation of the scans to a linear sweep was used for the quantitative description. The scan rate was the slope of the linear regression. The sweeps were compared to evaluate their repeatability. The influence of the repeatability of the sweeps was checked comparing the limiting currents of the voltammograms for each analyte. The results showed that the manual staircase potential sweeps are generated at random, with a high tendency to be non-repeatable. The scan rates were in correspondence with the common values reported. Although not repeatable manual voltage scans were used, the voltammograms did not show statistical differences.

RESUMEN Es posible desarrollar el método voltamperométrico utilizando potenciostatos manuales. Este estudio se centra en los barridos de potenciales manuales de escalera y su influencia en los voltamperogramas. Las oxidaciones de ferrocianuro de potasio, yoduro de potasio, ácido ascórbico y ácido succínico se utilizaron para el estudio. Se generaron cinco voltamogramas para cada analito y se utilizó una aproximación matemática a un barrido lineal, para la descripción cuantitativa. La velocidad de barrido se calculó como la pendiente de la regresión. Los barridos se compararon para evaluar su repetibilidad. Se comprobó la influencia de la repetibilidad de los barridos comparando las corrientes limitantes de los voltamogramas. Los resultados mostraron que los barridos de escalera se generan al azar, con tendencia a no repetirse. Las velocidades de barrido estuvieron en correspondencia con los valores reportados. A pesar de la baja repetibilidad de los barridos, los voltamperogramas no mostraron diferencias estadísticamente significativas.

Fertilization of Yardlong bean with bacterial formulations, organic matter and inorganic NPK - Fertilizer

RESUMEN La Habichuela Larga es un alimento rico en vitaminas, proteínas y nutrientes. En Cuba se cultiva en organopónicos utilizando mezclas de materia orgánica, las cuales aportan nutrientes al cultivo pero carecen de fitohormonas y estimulantes del crecimiento vegetal. En este trabajo se evaluó el efecto de Brevibacillus borstelensis suplementada y sin suplementar con materia orgánica, sobre la germinación, floración y fructificación de Habichuela Larga en comparación con los efectos de materia orgánica y NPK. El biopreparado bacteriano solo o suplementado con materia orgánica aceleró la germinación de las semillas e incrementó la floración en comparación con las plantas tratadas con NPK y fertilización orgánica. La fructificación se mostró similar en plantas tratadas con la bacteria suplementada con materia orgánica y NPK. Se reportó por primera vez el efecto bioestimulante de Brev. borstelensis sobre leguminosas, mostrando potencialidades para la fertilización de hortalizas cultivadas en organopónicos.

ABSTRACT The Yardlong bean is a nutritional food rich in proteins, vitamins and nutrients. In Cuba it is grown in organoponics on mixtures of organic matter, which supplied essential nutrients to the crop but are plant hormones deficient. It was evaluated plant growth promoting effects of Brevibacillus borstelensis supplemented and non-supplemented with organic matter, on seeds germination, flower emergence and fruits formation of yardlong bean, in compare to organic matter and NPK-inorganic fertilizer treated plants. The bacteria bioproduct supplemented with organic matter enhanced seeds germination and number of flower in compare to NPK-treated and organic matter-treated plants. However, fruits formation was equal in plants fertilized with Brev. borstelensis supplemented with organic matter and NPK-treated. It was reported for the first time the biostimulant effect of Brev. borstelensis on leguminous species. The bacteria specie shows potential to be applied as biofertilizer on horticulture crops.

Caracterização físico-química da Geleia de Laranja obtida a partir da variedade Baía produzida no Alto Hama, Huambo

RESUMO Este trabalho teve como objectivo a caracterização físico-química da laranja, variedade Baía, produzida no Alto Hama, Angola. Além da transformação da fruta em geleia, através de um procedimento simple e a caracterização físico-química desta. Trabalhou-se com 50 kg de fruta. Para a caracterização física utilizou-se paquímetro e balança analítica. Na caracterização físico-química os sólidos solúveis foram determinados com refractómetro. Os conteúdos de ácidos ascórbicos e acidez total foram determinados por titulação com 2,6-diclorofenolindofenol e solução de NaOH 0,1 mol/L respectivamente. A investigação permitiu demostrar que a fruta caracteriza-se por: pH de 3,62; acidez titulavel 4,85 g/100ml; ácido ascórbico 104,7 mg/100g e SST de 9,6 ºBrix. A geleia caracterizou-se por: pH de 3,58; acidez titulavel 0,475 g/100ml; ácido ascórbico 13,20 mg/100g e SST 64,7 ºBrix.

RESUMEN Este trabajo tuvo como objetivo la caracterización físico-química de la naranja, variedad Baía, producida en Alto Hama, Angola. Además de la transformación de la fruta en gelatina, mediante un sencillo procedimiento y su caracterización físico-química. Trabajamos con 50 kg de fruta. Para la caracterización física se utilizó un calibre y una balanza analítica. En la caracterización físico-química se determinaron los sólidos solubles con un refractómetro. El contenido de ácidos ascórbicos y la acidez total se determinaron mediante titulación con 2,6-diclorofenolindofenol y solución de NaOH 0,1 mol/L respectivamente. La investigación mostró que la fruta se caracteriza por: pH de 3,62; acidez titulable 4,85 g / 100 ml; ácido ascórbico 104,7 mg / 100g y SST de 9,6 ºBrix. La gelatina se caracterizó por: pH de 3,58; acidez titulable 0,475 g / 100 ml; ácido ascórbico 13,20 mg / 100g y SST 64,7 ºBrix.

Usage of natural and chemically treated sugar cane bagasse as adsorbent material for adsorption of Cu²⁺

RESUMEN En esta investigación se evalúa la adsorción de Cu2+ por bagazo de caña de azúcar, tanto natural como tratado con NaOH y H3PO4, en muestras de aguas de la “Laguna Azul” de El Cobre, Santiago de Cuba. Los experimentos mostraron que el bagazo natural es capaz de remover en disoluciones patrón 31,6 % de Cu2+ a pH=3,30, tiempo de contacto 30 min y proporción 0,50 g (masa de adsorbente)/50 mL. Los porcientos de remoción del bagazo tratado con NaOH y H3PO4 fueron 39,3 % y 93,3% respectivamente, para las mismas condiciones experimentales. En la matriz real los porcientos de remoción de cobre fueron 18,34; 29,4 y 86,5% respectivamente. Según modelo de Langmuir, la capacidad máxima de adsorción determinada (qm) fue 7,57 mg/g a pH=3,30 con r2=0,96. La evidencia sugiere un fuerte potencial del bagazo como material adsorbente, así como un tratamiento alternativo para minimizar el impacto de contaminación por Cu2+ en ecosistemas acuáticos.

ABSTRACT This research evaluates the adsorption of Cu2+ by sugarcane bagasse, both natural and treated with NaOH and H3PO4, in water samples from "Blue Lagoon" of El Cobre, Santiago de Cuba. Experiments showed that natural bagasse is capable of removing 31, 6% of Cu2+ in standard solutions at pH = 3,30, contact time 30 minutes and ratio of 0,50 g (mass of adsorbent) / 50 mL. The removal percentages of bagasse treated with NaOH and H3PO4 were 39.3% and 93.3% respectively, for the same experimental conditions. In the real matrix, the copper removal percentages were 18,34; 29,4 and 86,5% respectively. According to Langmuir's model, the measured maximum adsorption capacity (qm) was 7,57 mg / g at pH = 3,30 with r2 = 0,96. The evidence suggests a strong potential for bagasse as an adsorbent material, as well as an alternative treatment to minimize the impact of pollution by Cu2+ on aquatic ecosystems.

Avaliação físico-química e sensorial do licor de fabricação caseira, produzido da laranja bahia cultivada em Bié, Angola

RESUMO Neste trabalho caracterizou-se a laranja Bahia de Lungundua, Bié, Angola. A mesma foi transformada a licor caseiro. Para a caracterização da fruta e do licor realizaram-se análises físico-químicas tais como: SST, pH, acidez titulavel, humidade, cinzas e teor alcoólico. Os dados relativos às variáveis estudadas foram submetidos à análise da variância e, as médias, comparadas pelo teste de Tukey (p<0,05), utilizando o programa INFOSTAT. Alem disso foi feita a análise sensorial do licor por meio de teste de aceitação com 10 julgadores não treinados, utilizando a escala hedónica de cinco pontos. Os parâmetros físicos-químicos da fruta foram: 3,71 de pH; 5,003 g/100ml de ATT; 10°Brix de SST; 90,84% de humidade e 0,025% de cinzas. O estudo demostrou que o diferente nível de maturidade afecta mais os parâmetros físico-químicos que os físicos. O pequeno tamanho e peso e a elevada acidez da fruta sugerem transformar-lha a licor de adequada qualidade e com boa aceitação sensorial.

RESUMEN En este trabajo se caracterizó la naranja de Bahía de Lungundua, Bié, Angola. Se transformó en licor casero. Para la caracterización de frutas y licores se realizaron análisis físico-químicos, tales como: SST, pH, acidez titulable, humedad, cenizas y contenido alcohólico. Los datos relacionados con las variables estudiadas se sometieron a análisis de varianza y las medias se compararon mediante la prueba de Tukey (p <0,05), utilizando el programa INFOSTAT. Además, se realizó un análisis sensorial del licor mediante una prueba de aceptación con 10 jueces no capacitados, utilizando la escala hedónica de cinco puntos. Los parámetros físico-químicos del fruto fueron: 3,71 pH; 5,003 g / 100 ml de ATT; 10 ° Brix de SST; 90,84% de humedad y 0,025% de cenizas. El estudio mostró que el diferente nivel de madurez afecta más a los parámetros físico-químicos que a los físicos. El pequeño tamaño y peso y la alta acidez del fruto sugieren convertirlo en un licor de adecuada calidad y con buena aceptación sensorial.