ABSTRACT After 60 days of experimentation, the effect of three diets based on chemical silage (CHS) and black bean sprouts (BS) was evaluated (DC = control diet; D1 = CHS; D2 = BS; D3 = CHS+BS) on enzymatic defense (activity of superoxide dismutase, SOD, and catalase, CAT) in the liver of tilapia, and production parameters (weight gain, protein efficiency rate, survival, feed conversion factor), prior chemical characterization of CHS, BS and the experimental diets (proximate chemical analysis, amino acids, fatty acids, anti-nutritional substances, total phenols (TPH), total flavonoids (TFl) and antioxidant capacity (AC). A randomized block design was applied with three replications using 120 masculinized GIFT tilapia juveniles of average weight of 9.6 ± 0.12 g. TPH, TFlv, and AC were analyzed by Pearson, and correlation coefficient, enzymatic activity, and productive parameters were evaluated with a one-way ANOVA and a Tukey post-hoc test (95%). Survival was 100% in all treatments and there were significant differences (p<0.05) in the effect on diets. The best diet in growth and production parameters in the fish was D3, suggesting a synergy between the components of CHS and BS. This last component was a source of antioxidants that improved SOD and CAT activities, promising health promotion. D3 represents an alternative food for the growth and health promotion of tilapia, prior challenge testing and evaluation with adverse factors, and verifying its efficiency in the following growth stages under real conditions.

RESUMEN Después 60 días de experimentación se evaluó el efecto de tres dietas a base de ensilado químico (EQ) y germinado de frijol negro (GF) (DC = dieta control; D1 = EQ; D2 = GF; D3 = EQ+GF) sobre la defensa enzimática (superóxido dismutasa, SOD, y catalasa, CAT ) del hígado de tilapias y los parámetros de producción (ganancia de peso, tasa de eficiencia proteica, sobrevivencia, factor de conversión alimenticia), previa caracterización química del EQ, GF y las dietas experimentales (análisis químico proximal, aminoácidos, ácidos grasos, sustancias antinutrionales, fenoles totales (CFT), flavonoides totales (FlvT) y capacidad antioxidante (CA). Fue aplicado un diseño de bloques al azar con tres réplicas utilizando 120 juveniles de tilapia var GIFT masculinizados con peso promedio 9.6 ± 0.12 g. El CFT, FlvT y CA fueron analizados mediante Pearson y coeficiente de correlación, la actividad enzimática y parámetros productivos con ANOVA de una vía y a posteriori Tukey (95%). La sobrevivencia fue 100% en todos los tratamientos y hubo diferencias significativas (p<0.05) del efecto entre las dietas, siendo la D3 la mejor en crecimiento y parámetros de producción en los peces, sugiriendo una sinergia entre los componentes del EQ y el GF. Este último fue una fuente de antioxidantes que mejoró las actividades SOD y CAT, prometiendo promoción de la salud. La D3 representa una alternativa alimenticia para el crecimiento y promoción de la salud de la tilapia, previa prueba de desafío y evaluación con factores adversos, y comprobar su eficiencia en las siguientes etapas de crecimiento bajo condiciones reales.

Abstract Honeybee venom (HBV) is a secretion produced by Apis mellifera L females and is their specialized defense mechanism for colony protection. Among the chemical components are some bioactive compounds to which various biological properties are attributed. It has been used for therapeutic purposes in a complementary or alternative way to traditional methods for various health conditions; nevertheless, the application of HBV always involves a risk for the individual due to the possibility of unfavorable effects. Currently, research work on HBV is incipient; because of this, the present work presents a review of the works related to the chemical composition, bioactive compounds, and their biological properties.

Resumen El veneno de abeja melífera (VAM) es una secreción producida por las hembras de Apis mellifera L y es su mecanismo de defensa especializado para protección de la colonia. Entre los componentes químicos, se encuentran algunos compuestos bioactivos a los que se les atribuyen diversas propiedades biológicas. Ha sido utilizado con fines terapéuticos de manera complementaria o alternativa a los métodos tradicionales para diversas afecciones de la salud; sin embargo, la aplicación del VAM siempre implica un riesgo para el individuo debido a que existe la posibilidad de presentar efectos desfavorables. Actualmente los trabajos de investigación relacionado con VAM son incipientes; debido a esto, el presente trabajo presenta una revisión de los trabajos relacionados con la composición química, compuestos bioactivos y sus propiedades biológicas.

AbstractLupinus synthesizes quinolizidine alkaloids (AQ) as a defense strategy against herbivores. These compounds have a wide variety of applications; however, it is necessary to have a sufficient amount of raw material to satisfy market needs. The species rich in these compounds are wild species, which limits the obtaining of the raw material. One of the strategies for obtaining raw material and producing secondary metabolites is the use of biotechnological tools such as plant tissue culture. In this work we report the characterization of germination, callus induction of Lupinus bilineatus and L. montanus and the characterization of in vitro growth and AQ production. The culture medium and seed scarification protocol allowed the germination of seeds of both species with percentages at 12 days of 100% for L. bilineatus and 74% for L. montanus. With respect to callus induction, a sweep of indolbutyric acid (2,4-D) and cinetin (CIN) concentrations was employed using leaf, stem and root as explants. The best response for callus induction for both species was presented using root with a combination of 2 mg L-1 of 2,4-D and 1 mg L-1 of CIN for L. bilineatus and 1 mg L-1 of 2,4-D and 0.5 mg L-1 of CIN for L. montanus, in both cases friable callus was obtained with two colorations: green and beige. Growth and AQ production were characterized for green callus, since AQ are synthesized in photosynthetic tissues. The growth kinetics shows a characteristic three-phase curve, an adaptation phase extending to day seven, the fastest growth phase and finally a senescence phase starting on day 18. AQ production was observed on day 21. This work contributes to the knowledge of germination behavior, the induction of dedifferentiated tissue and the growth and production of alkaloids in a callus culture in two species of Lupinus, L. montanus and L. bilineatus, both with potential in the chemical and agrochemical industry.

Resumen Lupinus sintetiza alcaloides quinolizidínicos (AQ) como estrategia de defensa en contra de herbívoros. Estos compuestos tienen una amplia variedad de aplicaciones; sin embargo, es necesario contar con la suficiente cantidad de materia prima para satisfacer las necesidades del mercado. Las especies ricas en estos compuestos son especies silvestres, lo que limita la obtención de la materia prima. Una de las estrategias para la obtención de materia prima y la producción de metabolitos secundarios es el uso de herramientas biotecnológicas como el cultivo de tejidos vegetales. En este trabajo se reporta la caracterización de la germinación, la inducción de callo de Lupinus bilineatus y L. montanus y la caracterización del crecimiento in vitro y producción de AQ. El medio de cultivo y el protocolo de escarificación permitieron la germinación de las semillas de ambas especies a los 12 días con porcentajes de 100% para L. bilineatus y de 74% para L. montanus. Con respecto a la inducción de callo, se empleó un barrido de concentraciones de ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) y cinetina (CIN) utilizando como explante cotiledón, hipocótilo y raíz. La mejor respuesta para la inducción de callo para ambas especies se presentó usando raíz con una combinación de 2 mg L-1 de 2,4-D y 1 mg L-1 de CIN para L. bilineatus y 1 mg L-1 de 2,4-D y 0.5 mg L-1 de CIN para L. montanus, en ambos casos se obtuvo callo friable con dos coloraciones: verde y beige. El crecimiento y la producción de AQ se caracterizaron para el callo verde, pues los AQ se sintetizan en tejidos fotosintéticos. La cinética de crecimiento muestra una característica curva de tres fases, una fase de adaptación que se alarga hasta el día siete, la fase de crecimiento más rápido y finalmente una fase de senescencia que inicia el día 18. La producción de AQ se observó el día 21. Este trabajo contribuye al conocimiento del comportamiento de la germinación, la inducción de tejido desdiferenciado y el crecimiento y producción de alcaloides en un cultivo de callo de dos especies de Lupinus, L. montanus y L. bilineatus, ambas con potencial en la industria química y de agroquímicos.

ABSTRACT The wellbeing of terrestrial animals describes society’s expectations for the conditions animals should experience when under human control. These principles include that animals must be free from pain, injury and disease. Inflammation is a host’s defensive mechanism against bacterial or viral infection and physical or chemical stimulus to the host. Metabolites from plants are an efficient alternative for treatment of inflammatory diseases. The purpose of this research was to evaluate the anti-inflammatory capacity of a hydro-alcoholic extract from Salix babylonica leaves (HESB) employing the auricular edema induced by the TPA model in mice. The HESB showed good anti-inflammatory activity without significant difference from the reference drug, indomethacin. For this reason, a bipartition of HESB was conducted, obtaining an aqueous fraction (AFSB) with slight activity (30.64 ± 3.03 %) and an organic fraction (EAFSB), which showed the best anti-inflammatory effect (67.08 ± 7.15 %). Previously, we identified anti-inflammatory flavonoids luteolin and luteoloside as the major components of EAFSB. In addition, histopathological analysis showed that mouse ears treated with Salix babylonica suppressed neutrophil infiltration into the inflammation site. These results support the ethno-medical use of this plant and evidenced that Salix babylonica’s applicability and value as an anti-inflammatory treatment for animals.

RESUMEN El bienestar de los animales terrestres describe las expectativas de la sociedad sobre las condiciones que los animales deberían experimentar cuando están bajo el control humano. Estos principios incluyen que los animales deben estar libres de dolor, lesiones y enfermedades. La inflamación es el mecanismo de defensa de un huésped contra una infección bacteriana o viral, o una lesión física o química al huésped. Los metabolitos secundarios de las plantas son una alternativa eficaz para el tratamiento de enfermedades inflamatorias. El propósito de esta investigación fue evaluar la capacidad antiinflamatoria de un extracto hidroalcohólico de hojas de Salix babylonica (HESB) empleando el modelo de edema auricular inducido por TPA en ratones. El HESB mostró una buena actividad antiinflamatoria sin diferencia estadística significativa con el fármaco de referencia, indometacina. Por este motivo, se realizó una bipartición de HESB, obteniendo una fracción acuosa (AFSB) con actividad farmacológica leve (30.64 ± 3.03 %) y una fracción orgánica (EAFSB) que mostró el mejor efecto antiinflamatorio (67.08 ± 7.15 %). Anteriormente, identificamos los flavonoides antiinflamatorios luteolina y luteolosido como los componentes principales de EAFSB, por lo que el efecto antiinflamatorio de Salix babylonica puede ser atribuido a estos compuestos. Además, el análisis histopatológico mostró que las orejas de los ratones tratados con Salix babylonica suprimieron la infiltración de neutrófilos en el sitio de inflamación. Estos resultados apoyan el uso etnomédico de esta planta y evidencian el posible uso de Salix babylonica en el tratamiento del proceso inflamatorio en animales.

RESUMEN Antecedentes y objetivos: la escopolamina se emplea de forma subrepticia para cometer actos ilícitos. El número de casos de sospecha de consumo de esta sustancia en los servicios sanitarios de urgencias parece haber aumentado en los últimos años. No existe una clara y rigurosa relación con el número de casos descritos en la literatura científica, debido a la dificultad que supone su detección en los sujetos que se encuentran bajo sus efectos. Se plantea la profundización sobre la sumisión química, al describirse un caso clínico registrado en el Servicio de Urgencias del Hospital Central de la Defensa Gómez Ulla y una mejora del abordaje de este tipo de casos desde el triaje. Material y método: el estudio del caso registrado se ha basado en la descripción del método de detección analítico de la escopolamina y se ha apoyado en una revisión bibliográfica empleando distintas bases especializadas en referencia a intoxicación por escopolamina y su empleo en actos delictivos. Resultados: se identificó escopolamina. Al ser una sustancia cuya detección es tiempo-dependiente, el Hospital Central de la Defensa Gómez Ulla estableció un protocolo junto con el Instituto de Toxicología de la Defensa en 2018, a fin de realizar analíticas de identificación de sustancias empleadas en los casos de sospecha de sumisión química. Conclusiones: se plantea la necesidad de establecer protocolos de tipo multidisciplinar adecuados en los servicios de urgencias, estableciendo un diagnóstico diferencial en casos con alteraciones en el nivel de consciencia, al existir la posibilidad de intoxicación por escopolamina y sospecha de sumisión química, ya que la detección de la sustancia es tiempo-dependiente.

SUMMARY Antecedents and objectives: Scopolamine is used to commit illegal acts. The number of suspected cases of this substance in the Emergency Services seems to have increased in recent years. There is no clear and rigorous relationship with the number of cases described in the scientific literature, due to the difficulty of its detection in subjects who are under its effects. A further study on Chemical Submission is proposed, by describing a clinical case registered in the Emergency Service of the Gómez Ulla Central Defense Hospital and an improvement in the approach to this type of cases from triage. Material and methods: The study of the registered case has been based on the description of the analytical method and supported by a bibliographic review using different specialized bases in reference to Escopolamine poisoning and its use in criminal acts. Results: Being a substance whose detection is time-dependent, the Gómez Ulla Central Defense Hospital established a protocol together with the Defense Toxicology Institute in 2018 in order to carry out identification analyzes of substances used in cases of Suspected Submission Chemistry. Conclusions: The need to establish appropriate multidisciplinary protocols in the Emergency Services arises. Propose a differential diagnosis in cases with alterations in the level of consciousness, as there is the possibility of scopolamine intoxication and suspicion of Chemical Submission, since the detection of the substance is time-dependent.

Resumen Introducción: La herbivoría es fundamental para comprender cómo las plantas invierten en diferentes estrategias para evitar la depredación, lo que implica diferentes mecanismos de defensa. Factores relacionados con el medio ambiente, la densidad de plantas y/o los rasgos funcionales de las plantas pueden influir en la herbivoría en los ecosistemas acuáticos. Sin embargo, todavía falta información sobre cómo esos factores influyen en la herbivoría en los ecosistemas acuáticos y pueden contribuir a la carga de herbivoría. Objetivo: Evaluar si existe una relación entre la herbivoría y las variables ambientales (p. ej., profundidad del agua y distancia al margen), los factores ecológicos (densidad de plantas) y los rasgos estructurales de las plantas (altura, grosor de la hoja y área foliar) e indicar estructuras anatómicas que actúen junto con los rasgos estructurales en el sistema de defensa de especies de Montrichardia. Métodos: Se evaluaron 96 individuos de Montrichardia spp. (78 de M. arborescens y 18 de M. linifera, en 18 sitios) recolectados en septiembre de 2018. En cada sitio, se midió la profundidad del agua, la distancia al margen y la densidad de plantas. De los individuos, medimos la altura de la planta, el grosor de la hoja y fotografiamos las hojas para calcular el área foliar específica y la cantidad de herbivoría (en porcentaje). Para identificar las estructuras anatómicas relacionadas con la defensa de las plantas, se recogió hojas completamente expandidas de tres individuos por cuadrante. Resultados: Para M. arborescens, las plantas con hojas más gruesas y mayor área foliar específica tienen menos daño por herbivoría. Para M. linifera, las plantas con hojas más gruesas y que habitan en sitios más profundos tienen más daño por herbívoros, mientras que las plantas más alejadas del margen tienen menos daño por herbívoros. Se encontró estructuras anatómicas relacionadas con la defensa, como células idioblásticas con compuestos fenólicos y células con inclusiones sólidas que pueden contribuir a evitar daños severos en las características de las hojas. Conclusiones: Nuestros resultados indican que la herbivoría en las especies de Montrichardia podría explicarse por una combinación de características ambientales (aislamiento del parche y profundidad del agua) y de la planta. Descubrimos que los rasgos de las hojas eran factores importantes que impulsaban los cambios en la carga de herbivoría, especialmente el grosor de las hojas y el área foliar específica. Además, las especies de Montrichardia invierten en compuestos químicos e inclusiones sólidas para evitar daños graves en las hojas y, por lo tanto, pueden sufrir menos daños que otras especies de macrófitos.

Abstract Introduction: The study of herbivory is fundamental in ecology and includes how plants invest in strategies and mechanisms to reduce herbivore damage. However, there is still a lack of information about how the environment, plant density, and functional traits influence herbivory in aquatic ecosystems. Objective: To assess if there is a relationship between herbivory, environmental variables, and plant traits two species of Montrichardia, a neotropical aquatic plant. Methods: In September 2018, we studied 78 specimens of Montrichardia arborescens and 18 of Montrichardia linifera, in 18 sites in Melgaço, Pará, Brazil. On each site, we measured water depth, distance to the margin, and plant density. From plants, we measured plant height and leaf thickness, and photographed the leaves to calculate the specific leaf area and percentage herbivory. To identify anatomical structures, we collected fully expanded leaves from three individuals per quadrat. Results: For M. arborescens, plants with thicker leaves and higher specific leaf area have less herbivore damage. For M. linifera, plants from deeper sites and with thicker leaves had more herbivore damage, while plants that grew farther from the margin had less damage. We found anatomical structures related to defense, such as idioblast cells with phenolic compounds, and cells with solid inclusions that can contribute to avoiding severe damage. Conclusions: Herbivory in these Montrichardia species can be explained by a combination of plant and environmental traits (patch isolation and water depth). The main plant traits are leaf thickness and area, but chemical compounds and solid inclusions also help Montrichardia to sustain less damage than other macrophytes.

Resumen En el presente estudio se describe el acondicionamiento de algunos parámetros con fines de obtención eficiente de extractos apoplásticos enriquecidos en compuestos polares, principalmente fenólicos. Este flujo de trabajo descrito, incluso, puede ser aplicado a diferentes especies vegetales para ser empleado en el análisis particular o global de metabolitos en este espacio extracelular periférico. Para ello, usando raíces y tallos de clavel (Dianthus cariophyllus L), se evaluaron diferentes soluciones de infiltración para la extracción de los metabolitos apoplásticos. El mejor resultado se logró con la disolución amortiguadora NaH2PO4-Na2HPO4 0,1 M pH 6,5/NaCl 50 mM, porque se obtiene la mayor cantidad de metabolitos fenólicos apoplásticos, con la menor contaminación de compuestos intracelulares. Los metabolitos se separaron mediante HPLC-DAD-ESI-MS, obteniendo perfiles cromatográficos con parámetros de calidad razonables basados en resolución, selectividad y número de platos teóricos. Con estas condiciones, fue posible identificar ocho compuestos diferenciales (una flavona y siete flavonoles), cuyas estructuras básicas comprendían flavonoides del tipo (iso)pratol, kaempférido, (dihidro) kaempferol, quercetina y miricetina, según el órgano de prueba y la variedad. Los flavonoides identificados están relacionados con metabolitos de tipo fitoanticipina en el clavel, como hidroxi-metoxiflavona, di-o-benzoilquercetina y kaempférido disaliciloilrhamnósido, abundantemente presentes en la variedad resistente. Las condiciones descritas en este trabajo son fundamentales para profundizar en el papel de los metabolitos fenólicos apoplásticos relacionados con los mecanismos de defensa de esta planta ornamental.

Abstract The present study outlines the conditioning of various parameters for the efficient removal of the apoplastic fraction of carnation enriched in polar compounds, mainly phenolics. Several studies can apply the described workflow to different plant species in the particular or global analysis of those metabolites in this peripheral extracellular space. Hence, using carnation (Dianthus caryophyllus L) roots and stems, we evaluated different infiltration solutions for removing apoplastic metabolites. The best outcome was obtained by using the buffer solution NaH2PO4-Na2HPO4 0.1 M pH 6.5/NaCl 50 mM, since the highest amount of apoplastic phenolic metabolites can be obtained with the slightest contamination of intracellular compounds. The metabolites were separated using HPLC-DAD-ESI-MS, affording chromatographic profiles with reasonable quality parameters based on resolution, selectivity, and number of theoretical plates. It was possible to identify eight differential compounds (one flavone and seven flavonols), whose core moieties consisted of (iso)pratol, kaempferide, (dihydro)kaempferol, quercetin, and myricetin-type flavonoids according to the test organ and the cultivar. We deduced that identified flavonoids are related to phytoanticipin-type metabolites in carnation, such as hydroxy-methoxyflavone, di-o-benzoylquercetin, and kaempferide disalicyloylrhamnoside, which are abundantly present in the resistant cultivar. The conditions described in this work are fundamental for delving into the role of apoplastic phenolic metabolites related to the defense mechanisms of this ornamental plant.

Resumo O presente estudo descreve o condicionamento de alguns parâmetros para a obtenção eficiente de extratos apoplásticos enriquecidos em compostos polares, principalmente fenólicos. Este fluxo de trabalho descrito pode até mesmo ser aplicado a diferentes espécies de plantas para serem usadas na análise particular ou global de metabólitos neste espaço extracelular periférico. Para isso, utilizando raízes e caules de craveiro (Dianthus cariophyllus L), diferentes soluções de infiltração foram avaliadas para a extração de metabólitos apoplásticos. O melhor resultado foi obtido com a solução tampão NaH2PO4-Na2HPO40 0.1 M pH 6.5/NaCl 50 mM, pois a maior quantidade de metabólitos fenólicos apoplásticos é extraída. Os metabólitos foram separados por HPLC-DAD-ESI-MS, obtendo-se perfis cromatográficos com parâmetros de qualidade razoáveis baseados na resolução, seletividade e número de pratos teóricos. Nessas condições, foi possível identificar oito compostos diferenciais (uma flavona e sete flavonóis), cujas estruturas básicas compreendem flavonóides do tipo (iso) pratol, kaempferida, (dihidro)kaempferol, quercetina e miricetina, de acordo com o órgão e a variedade de craveiro utilizado. Os flavonóides identificados estão relacionados a metabólitos do tipo fitoanticipinas no craveiro, como hidroxi-metoxiflavona, di-O-benzoilquercetina e kaempférido disaliciloilramnósido, abundantemente ocorridos na cultivar resistente. As condições descritas neste trabalho são essenciais para se aprofundar no papel dos metabólitos fenólicos apoplásticos relacionados aos mecanismos de defesa dessa planta ornamental.

Resumen Los sistemas de defensa anti-oxidante utilizados por el parásito intracelular Leishmania braziliensis durante el proceso de infección permiten eliminar especies reactivas de oxígeno y nitrógeno a expensas de equivalentes reductores derivados de la tripanotiona, evitando daños celulares del patógeno. Con el objetivo de identificar potenciales blancos moleculares para el desarrollo de fármacos contra este parásito, se realizó la detección de la enzima triparedoxina peroxidasa citoplasmática de L. braziliensis (LbTXNPxII), la cual es esencial para disminuir concentraciones tóxicas de peróxido de hidrógeno en el contexto de infección. Para esto se generaron anticuerpos policlonales en modelo aviar, partiendo de la clonación, expresión y purificación de la proteína recombinante 6xHis-SUMO-LbTXNPxII (37kDa) en el sistema heterólogo Escherichia coli. La proteína purificada se utilizó como antígeno para la producción de anticuerpos IgY, cuya implementación en estudios in situ permitió detectar y localizar la enzima LbTXNPxII endógena (22kDa) en el citoplasma de promastigotes fijados y verificar su interacción molecular con la nicotinamida/ nicotinato mononucleótido adenilil transferasa, enzima involucrada en la síntesis del NAD. De este modo, se reporta el desarrollo de una herramienta bioquímica para la identificación y estudio de la enzima LbTXNPxII y su participación en vías del metabolismo energético y de defensa anti-oxidante.

Abstract The antioxidant defense systems used by the intracellular parasite Leishmania braziliensis during the infection process make it possible to eliminate reactive oxygen and nitrogen species at the expense of reducing equivalents derived from trypanothione, avoiding cellular damage of the pathogen. In order to identify potential molecular targets for the development of drugs against this parasite, the cytoplasmic tryparedoxin peroxidase of L. braziliensis (LbTXNPxII), which is essential to reduce toxic concentrations of hydrogen peroxide in the context of infection, was carried out. In this regard, polyclonal antibodies were generated in an avian model, starting from the cloning, expression, and purification of the recombinant protein 6xHis-SUMO-LbTXNPxII (37kDa) in the heterologous system of Escherichia coli. The purified protein was used as an antigen for the production of IgY antibodies, whose implementation in in situ experiments allowed the detection and localization of the endogenous LbTXNPxII enzyme (22kDa) in the cytoplasm of fixed promastigotes, as well as the verification of its molecular interaction with nicotinamide/nicotinate mononucleotide adenylyltransferase, an enzyme involved in the synthesis of NAD. Thus, the development of a biochemical tool for the identification and study of the LbTXNPxII enzyme and its participation in energy metabolism and antioxidant defense pathways is reported.

Resumo Os sistemas de defesa antioxidante utilizados pelo parasita intracelular Leishmania braziliensis durante o processo de infecção, permitem a eliminação de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio em detrimento de equivalentes redutores derivados de tripanotiona, evitando o dano celular do patógeno. Com o objetivo de identificar potenciais alvos moleculares para o desenvolvimento de drogas contra esse parasita, foi detectada a enzima citoplasmática triparedoxina peroxidase de L. braziliensis (LbTXNPxII), essencial para reduzir as concentrações tóxicas de peróxido de hidrogênio no contexto de infecção. Para isso, anticorpos policlonais foram gerados em modelo aviário, a partir da clonagem, expressão e purificação da proteína recombinante 6xHis-SUMO-LbTXNPxII (37kDa) no sistema heterólogo de Escherichia coli. A proteína purificada foi utilizada como antígeno para a produção de anticorpos IgY, cuja implementação em experimentos in situ permitiu a detecção e localização da enzima LbTXNPxII endógena (22kDa) no citoplasma de promastigotas fixos e verificar sua interação molecular com nicotinamida/nicotinato mononucleotídeo adenililtransferase, enzima envolvida na síntese de NAD. Assim, é relatado o desenvolvimento de uma ferramenta bioquímica para a identificação e estudo da enzima LbTXNPxII e sua participação no metabolismo energético e nas vias de defesa antioxidante.

Abstract The gut microbiota plays relevant functions in the human organism, contributing directly or indirectly to its homeostasis. To name a few, it participates in the immune and the nervous system modulation, the vitamins synthesis, the gut defence and the peristaltic movement. Novel molecular biology techniques have been determinant to reveal amazing findings in recent years, and now the authors use terms and phrases such as “psychobiotics”, “an additional human tissue”, “the second brain”, and “the microbiota-gut-brain axis”, when referring to the gut microbiota functions. In contrast, misregulation of gut microbiota is involved in the pathogenicity of chronical diseases, such as obesity, type II diabetes, metabolic syndrome, gut inflammatory disease, depression and anxiety, among others. Therefore, it is important to investigate the gut microbiota composition and the individual contribution of each specie to the gut microbiota function, and subsequently, to the human organism physiology. This review article summarizes recent contributions in the field, suitable when teaching the theme of “Habitual Microbiota” in the Biological Pharmaceutical Chemistry, Food Chemistry, and related bachelor degrees.

Resumen La microbiota intestinal desempeña relevantes funciones mediante las cuales contribuye directa o indirectamente a la estabilidad del organismo humano; actualmente su papel es incuestionable en la modulación del sistema inmune, la regulación del sistema nervioso, la síntesis de vitaminas, la defensa del intestino y el movimiento peristáltico. Las nuevas herramientas de la biología molecular han sido determinantes para la revelación de los sorprendentes hallazgos publicados en los últimos lustros, los cuales han dado origen a términos y frases tales como “psicobióticos”, “un órgano adicional del humano”, “el segundo cerebro” y “el eje microbiota-intestino-cerebro”. Por otra parte, el desequilibrio de la microbiota intestinal se traduce en la generación o agravamiento de diversas enfermedades crónicas, entre las que destacan la obesidad, diabetes tipo 2, enfermedad inflamatoria del intestino, síndrome metabólico, depresión y ansiedad. De aquí que la comunidad científica se encuentre trabajando intensamente en el conocimiento de su composición y en el impacto de la proporción o ausencia de las principales especies en el funcionamiento global de la microbiota intestinal y, consecuentemente, del organismo humano. La presente revisión contribuye a la actualización del tema “Microbiota Habitual” que se imparte en las carreras de Químico Farmacéutico Biólogo, Química de Alimentos y carreras afines.

Abstract The objective of this review is to analyze the use of chemical warfare during the two great World Wars of the twentieth century. The review of the current literature will also allow to know if the reasons for its use persist at present, what level of development chemical weapons have reached and if there is a scientific and technical potential to increase this development. First of all, a searching procedure for scientific articles was carried out, and, secondly, thematic areas were established in order to expose the results (chemical agents, chemical weapons, general effects of chemical agents, chemical risk and possible defense against chemical attack). The misuse of chemical science has given rise to these painful events (the preparation and use of chemical weapons). But it would be necessary to consider many other aspects such as medicines, insecticides, herbicides, preservatives, disinfectants, and others, in which chemistry has been the solution to complex problems that guarantee a significant improvement in living conditions. Once again, chemistry is not really to blame; they are ethical and sociological dilemmas, mixed with political leaders, that make a science to be used in a responsible way for the good of humanity or, on the contrary, as a destructive weapon.

Resumen El objetivo de la presente revisión es analizar el uso de la guerra química durante las dos grandes guerras mundiales del siglo XX. La revisión de la literatura actual permitirá también conocer si las razones de su uso persisten en la actualidad, qué nivel de desarrollo han alcanzado las armas químicas y si existe potencial científico-técnico para incrementar dicho desarrollo. Para la elaboración del trabajo se llevó a cabo, en primer lugar, un procedimiento de búsqueda de artículos científicos y, en segundo lugar, se establecieron unas áreas temáticas para plasmar los resultados de dicha búsqueda (agentes químicos empleados, armas químicas utilizadas, efectos generales de los agentes químicos, riesgo químico y la posible defensa contra el ataque químico). El mal uso de la ciencia química ha dado lugar a estos tristes acontecimientos (la preparación y uso de armas químicas). Pero sería necesario contraponer otros muchos aspectos como los medicamentos, insecticidas, herbicidas, conservantes, desinfectantes, y otros, en los cuales la química ha sido la solución a complejos problemas que garantizan una importante mejora de las condiciones de vida. Como siempre, no es la química la culpable realmente; son dilemas éticos y sociológicos, mezclados con los dirigentes políticos, los que hacen que una ciencia sea utilizada de una forma responsable para bien de la humanidad o, todo lo contrario, que se utilicen los conocimientos como arma destructiva.

Abstract: Salicornia bigelovii is a halophyte of great interest for agribusiness because it is a rich source of protein (> 14%). Under field conditions, its cultivation has not been fully functional given the low germination percentage. Likewise, in order to obtain high plant matter productions, the incorporation of nitrogen sources is necessary, resorting to large amounts of chemical fertilization and exacerbating the salinity problem. Currently, sustainable production systems in halophytes demand organic agro-inputs; An alternative to chemical fertilization is waste from exoskeletons and shrimp shells, from which valuable by-products such as chitosan can be obtained. Chitosan has multiple applications including the use as a promoter in agricultural crops, improving the germination process, crop yields, micronutrient adsorption and stimulating the defense mechanism of plants and the formation of physical barriers. In the present study, chitosan was evaluated at 50 and 100% purity, obtained from shrimp exoskeletons vs the indole butyric acid (AIB) growth promoter at 0.937 and 1.25 g kg-1, in addition to mixtures of both products and concentrations, under field conditions of the Sonoran Desert. The variables of root length, plant height, dry weight and fresh weight of plant and root system, nitrates in sap, flowering percentage and bromatological analyzes of the whole plant were evaluated. The results obtained show that the application of the chitosan bioproduct (QUI) of marine origin together with AIB (100% QUI -AIB 0.937 g kg-1), presented a stimulating effect (P < 0.05) in the variables of root development and growth of plant, in addition to biochemical characteristics, including total protein, ash and total lipids in stem, root and aerial fraction. The application of chitosan enhances its biostimulant effect in synergy with AIB. This is the first report of chitosan as a stimulant bioproduct in association with AIB in Salicornia bigelovii.

Resumen: Salicornia bigelovii es una halófita de gran interés para la agroindustria por ser una fuente rica en proteína (> 14%). En condiciones de campo, su cultivo no ha sido del todo funcional dado el bajo porcentaje de germinación. Asimismo, para obtener producciones altas de materia vegetal, es necesaria la incorporación de fuentes de nitrógeno, acudiendo a grandes cantidades de fertilización química y agudizando el problema de la salinidad. Actualmente los sistemas de producción sustentable en halófitas, demandan agroinsumos orgánicos; una alternativa a la fertilización química son los desechos a base de exoesqueletos y cascaras de camarón, de los cuales se pueden obtener subproductos de gran valor como el quitosano. El quitosano tiene múltiples aplicaciones entre ellas el uso como promotor en cultivos agrícolas mejorando el proceso de germinación, los rendimientos de la cosecha, la adsorción de micronutrientes y estimulando el mecanismo de defensa de las plantas y la formación de barreras físicas. En el presente estudio fue evaluado el quitosano al 50 y 100 % de pureza, obtenido de exoesqueletos de camarón vs el promotor de crecimiento ácido indol butírico (AIB) al 0.937 y 1.25 g kg-1, además de mezclas de ambos productos y concentraciones, bajo condiciones de campo del desierto sonorense. Se evaluaron las variables de longitud radicular, altura de planta, peso seco y peso fresco de planta y sistema radicular, nitratos en savia, porcentaje de floración y análisis bromatológicos de planta completa. Los resultados obtenidos muestran que la aplicación del bioproducto quitosano (QUI) de origen marino conjuntamente con AIB (QUI 100%-AIB 0.937 g kg-1), presentó un efecto estimulante (P < 0.05) en las variables del desarrollo radicular y crecimiento de planta, además de características bioquímicas, incluyendo proteína total, ceniza y lípidos totales en tallo, raíz y fracción aérea. La aplicación del quitosano potencia su efecto bioestimulante en sinergia con AIB. Este es el primer informe de quitosano como un bioproducto estimulante en asociación con AIB en Salicornia bigelovii.

Abstract Plants have developed various defense strategies under conditions of biotic and abiotic stress, among the main ones, highlights the synthesis of secondary metabolites that act as herbicides, larvicides, repellents, attractants, fungicides, bactericides, insecticides, etc. In the present investigation, the chemical characterization of 54 collections of P. americana Miller variety Drymifolia from the avocado producer fringe of the state of Michoacán and conserved in the germplasm bank of the Faculty of Agrobiology ‘Presidente Juárez’ was raised. The study is part of a comprehensive strategy to evaluate the potential of collections as rootstocks with attributes of resistance to pests and diseases. When analyzing the chemical profile, a total of 47 secondary metabolites were identified, 16 of them, have not been reported in Persea leaf tissue. Some compounds such as β-pinene, caryophyllene, estragole, hexadecanoic acid, heptacosane and α-tocopherol were present in the 54 collections analyzed. Estragole with antifungal, larvicidal, insecticidal and genotoxic biological activity predominated with a concentration of 26.53%, with respect to the total. Additionally, significant statistical differences were determined for 12 secondary metabolites. In contrast, no relationship was found between the concentration of the metabolites and the origin of the collections.

Resumen Las plantas han desarrollado diversas estrategias de defensa bajo condiciones de estrés biótico y abiótico, entre las principales, destaca la síntesis de metabolitos secundarios que actúan como herbicidas, larvicidas, repelentes, atrayentes, fungicidas, bactericidas, insecticidas, etc. En la presente investigación, se planteó la caracterización química de 54 colecciones de P. americana Miller variedad Drymifolia procedentes de la franja aguacatera del estado de Michoacán y conservadas en el banco de germoplasma de la Facultad de Agrobiología ‘Presidente Juárez’. El estudio forma parte de una estrategia integral para evaluar el potencial de las colecciones como portainjertos con atributos de resistencia a plagas y enfermedades. Al analizar el perfil químico, se identificaron un total de 47 metabolitos secundarios, 16 de ellos, no han sido reportados en tejido foliar de Persea. Algunos compuestos como el β-pineno, cariofileno, estragol, ácido hexadecanoico, heptacosano y α-tocoferol estuvieron presentes en las 54 colecciones analizadas. El estragol con actividad biológica antifungica, larvicida, insecticida y genotóxica predominó con una concentración de 26.53%, respecto al total. Adicionalmente, se determinaron diferencias estadísticas significativas para 12 metabolitos secundarios. En contraste, no se identificó relación alguna entre la concentración de los metabolitos y el origen de las colecciones.

SUMMARY Background: Spain, due to its geopolitical situation, is not exempt from the threats and challenges associated with viral infectious diseases such as the «viral hemorrhagic fevers». Implementing actions to reduce these risks with the development of an emergency treatment against these viral agents for intravenous is of great interest. Objective: Develop two formulations of Ribavirin 100 mg/ml with different excipients and manufacturing conditions to look for the most stable formulation. Material and methods: Ribavirin, various buffers and water for injections have been used. Physical alterations, richness and pH have been evaluated following specifications of European Pharmacopoeia monograp. Results: Results of pH and richness of both formulations are exposed with and without terminal sterilization. Conclusions: The results obtained meet specifications for both formulations, demonstrating chemical stability after preservation under long-term study conditions for 12 months and accelerated for 6 months. The development of injectable 100 mg/ml ribavirin (10% w/v) satisfies a therapeutic need related to the treatment of first choice in highly contagious viral diseases that lack treatments.

RESUMEN Antecedentes: España por su situación geopolítica no está exenta de amenazas y desafíos asociados a enfermedades infecciosas víricas como las «fiebres hemorrágicas víricas». Implementar acciones para disminuir estos riesgos frente a agentes víricos con el desarrollo de un tratamiento de urgencia por vía intravenosa resulta de gran interés. Objetivos: Desarrollar dos formulaciones de Ribavirina 100 mg/ml con distintos excipientes y condiciones de fabricación para buscar la formulación más estable. Material y métodos: Se ha utilizado ribavirina, distintos tampones y agua para inyectables. Se ha evaluado alteraciones físicas, riqueza y pH siguiendo especificaciones de la monografía de la Farmacopea Europea. Resultados: Se exponen resultados de pH y riqueza de ambas formulaciones con y sin esterilización terminal. Conclusiones: Los resultados obtenidos cumplen especificaciones para ambas formulaciones, demostrando una estabilidad química tras su conservación en condiciones de estudios a largo plazo durante 12 meses y acelerados durante 6 meses. El desarrollo de la ribavirina 100 mg/ml (10% w/v) inyectable satisface una necesidad terapéutica relacionada con el tratamiento de primera elección en enfermedades víricas altamente contagiosas que carecen de tratamientos eficaces.

Abstract: Background: Secondary metabolites are important chemomarkers. However, as a system to confront biotic and abiotic stress, chemical composition can vary, improving the phenotypic plasticity of plants. We determined the potential of the foliar and floral phenolic composition, floral carotenoid contents to discriminate between two subspecies of Fouquieria splendens and assessed the effect of atypical environmental conditions on the chemical composition of a relict population of the subspecies splendens. Hypothesis: We hypothesized that chemical differences have arisen between the analyzed subspecies and in the relict population allowing the differentiation between them. Species studied: Fouquieria splendens subsp. splendens and Fouquieria splendens subsp. campanulata (Fouquieriaceae). Study site and years of study: Mezquital, Peñón Blanco, and San Juan del Río, Durango, México. March to August 2016. Methods: Foliar and floral extracts were analyzed by HPLC-DAD, UV-visible spectrophotometry, and FTIR-ATR. Multivariate analysis was used to assess the sample distinctiveness and to establish the relation between the chemical composition and environmental variables. Results: The chemical composition was highly conserved between the analyzed samples. Contrarily, an evident distinctiveness between phytochemical contents was observed. Soil parameters were the factors determining the particular quantitative phenolic profiles. Conclusions: The analyzed subspecies and populations showed similar chemical patterns; however, quantitative variations, determined by soil texture, electrical conductivity, organic matter, organic carbon, and contents of K, Ca, and Na, allowed to differentiate them. The important phenolic quantitative variation of the atypical population of F. splendens subsp. splendens suggests a relevant contribution of phenolic compounds to the adaptation to its relict condition.

Resumen: Antecedentes: Los metabolitos secundarios son importantes quimiomarcadores. Como constituyen un sistema de defensa contra el estrés biótico y abiótico, su composición puede variar, mejorando la plasticidad fenotípica de las plantas. En el presente trabajo se determinó la composición fenólica foliar y floral, los contenidos de carotenoides florales para discriminar entre dos subespecies de Fouquieria splendens y se evaluó el efecto de condiciones ambientales atípicas sobre la composición química de una población relictual de la subespecie splendens. Hipótesis: Entre las subespecies analizadas y en la población relictual han surgido diferencias químicas que permiten su diferenciación. Especies estudiadas: Fouquieria splendens subsp. splendens y Fouquieria splendens subsp. campanulata (Fouquieriaceae). Lugar de estudio y años de estudio: Mezquital, Peñón Blanco, y San Juan del Río, Durango, México. Marzo a agosto de 2016. Métodos: Se analizaron extractos foliares y florales mediante HPLC-DAD, espectrofotometría UV-visible, y FTIR-ATR. Se utilizaron análisis multivariados para discriminar entre muestras y establecer la relación entre composición química y variables ambientales. Resultados: La composición química fue altamente conservada entre las muestras analizadas. Contrariamente, los contenidos fitoquímicos fueron variables y estuvieron determinados por las características del suelo. Conclusiones: Las muestras analizadas mostraron patrones químicos similares; sin embargo, las variaciones cuantitativas, determinadas por la textura del suelo, conductividad eléctrica, materia orgánica, el carbono orgánico y los contenidos de K, Ca y Na, permitieron diferenciarlas. La importante variación fenólica cuantitativa de la población atípica de F. splendens subsp. splendens sugiere una contribución relevante de los compuestos fenólicos a la adaptación a su condición relictual.

ABSTRACT Introduction: Mucopolysaccharidosis are caused by the deficiency in lysosomal enzyme activities necessary to degrade the glycosaminoglycans. These syndromes share many clinical characteristics although in variable degrees. Clinical manifestations imply multiple organs systems and some have enzyme replacement treatment. Many investigations deal on the presence of oxidative stress in those who suffer it, but this condition has not still been studied in Cuban patients. Objective: To evaluate parameters of oxidative stress in Cuban patients with mucopolysaccharidosis. Methods: A cases and controls study which included 7 children with mucopolysaccharidosis types I, II, III and IV (cases) and 21 apparently healthy children, paired by age and sex (control group) was carried out. The plasmatic levels of malondialdehide, advanced products of proteins oxidation, free thiol groups and blood chemistry markers were measured. The intraerythrocytic activities of superoxide dismutase, catalase and that of glutathione peroxidase were quantified. All the used techniques were spectrophotometrical. Results: The patients showed an increase, both in the calcium levels as in the oxidation of proteins and lipids, in comparison with the control group and the Cuban values reference. There was a decrease in the activity of the enzyme superoxide dismutase and the concentrations of thiols groups. There were no differences for the rest of the measured parameters. Conclusions: The increase of the oxidative damage and the decrease of the anti-oxidant capacity suggest the presence of oxidative stress in those Cuban patients.

RESUMEN Introducción: Las mucopolisacaridosis son causadas por la deficiencia de las actividades de las enzimas lisosomales necesarias para degradar los glicosaminoglicanos. Estos síndromes comparten muchas características clínicas aunque en grados variables. Las manifestaciones clínicas implican múltiples sistemas de órganos y algunas tienen terapia de reemplazo enzimático. En muchas investigaciones se hace alusión a la presencia de estrés oxidativo en quienes la padecen, pero esta condición aún no se ha estudiado en los pacientes cubanos. Objetivo: Evaluar parámetros de estrés oxidativo en pacientes cubanos con mucopolisacaridosis. Métodos: Se realizó un estudio de casos y controles que incluyó a 7 niños con mucopolisacaridosis de tipos I, II, III y IV (casos) y a 21 aparentemente sanos, pareados en edad y sexo (controles). Se midieron los niveles plasmáticos de malonildialdehído, productos avanzados de oxidación de proteínas, grupos tiol libres y marcadores de química sanguínea. Se cuantificaron las actividades intraeritrocíticas de superóxido dismutasa, catalasa y de glutatión peroxidasa. Todas las técnicas utilizadas fueron espectrofotométricas. Resultados: Los pacientes mostraron un aumento tanto en los niveles de calcio como en la oxidación de lípidos y proteínas, en comparación con los controles y los valores de referencia de Cuba. Hubo una disminución en la actividad de la enzima superóxido dismutasa y las concentraciones de grupos tioles. No se encontraron diferencias para el resto de los parámetros medidos. Conclusiones: El aumento del daño oxidativo y la disminución de la capacidad antioxidante sugieren la presencia de estrés oxidativo en esos pacientes cubanos.