Abstract In recent years, resistant starch (RS) and slowly digestible starch (SDS) have been linked to the prevention of chronic noncommunicable diseases, such as obesity and its complications. Southern Mexico has an important role in the tuber crop production of M. esculenta and I. batatas, which contain considerable amounts of starch. The aim of this study was to evaluate the morphological and physicochemical changes of M. esculenta and I. batatas after pyrodextrinization, including the production of RS and SDS. The factors used in this study were the starch/acid ratio (2.2 HCl) (80:1 and 160:1 p/v); temperature (90 °C and 110 °C) and reaction time (1 and 3 h). The highest production of RS in M. esculenta was obtained with the highest starch/acid ratio and temperature, and the lowest reaction time. For pyrodextrins, loss of crystallinity and an increase in swelling power and water absorption capacity were observed. The highest production of RS in I. batatas was obtained with the highest starch/acid ratio and reaction time, and the lowest temperature. Crystallinity and enthalpy of gelatinization decreased in modified starches. The solubility, swelling power and water absorption capacity increased in both sources.

ABSTRACT Ruminants are the main source of methane emissions from the agricultural sector. Emission inventories and mitigation strategies require reliable technics of measurement. The respiration chamber methodology is a precise approach for measuring enteric methane emissions in cattle. A set of experiments was carried out to validate two respiration chambers for measuring enteric methane emissions of cattle. The chambers were calibrated considering three main components: the methane analyzer, the air duct and air extraction system, and the chamber itself, by evaluating linearity and response time of the analyzer, plateau variability and high purity methane recoveries in chambers. Recovery test calculations carried out after releasing high purity methane into the chambers gave calibration factors of 0.95 ± 0.05 and 1.03 ± 0.03 for the complete system of respirations chambers one and two, respectively, with corresponding uncertainties of 4.87 and 2.49%. Thus, the respiration chambers for enteric methane measurements of cattle at the University of Yucatan, Mexico function with precision and accuracy. This technique can be used to establish methane inventories and methane mitigation strategies in cattle.

RESUMEN Los rumiantes son la principal fuente de emisiones de metano en el sector agropecuario. Los inventarios de emisiones y las estrategias de mitigación requieren técnicas confiables de medición. La metodología de la cámara de respiración de circuito abierto es un enfoque preciso para medir las emisiones entéricas de metano en el ganado. Se llevó a cabo una serie de experimentos para validar dos cámaras de respiración cuya finalidad fue medir las emisiones entéricas de metano del ganado bovino. Las cámaras de respiración se calibraron teniendo en cuenta tres componentes principales: el analizador de metano, el conducto y el sistema de extracción de aire, y la propia cámara, para lo cual se evaluaron la linealidad y el tiempo de respuesta del analizador, la estabilidad de la meseta y las recuperaciones de metano de alta pureza en las cámaras. Los cálculos de la prueba de recuperación llevados a cabo después de liberar metano de alta pureza en las cámaras resultaron en factores de calibración de 0.95 ± 0.05 y 1.03 ± 0.03 para el sistema completo de las cámaras de respiración uno y dos, respectivamente, con i incertidumbres correspondientes de 4.87 y 2.49%. Se concluyó que las cámaras de respiración para las mediciones de metano entérico del ganado construidas en la Universidad Autónoma de Yucatán, México, funcionan con precisión y exactitud. Esta técnica puede usarse para establecer inventarios de metano y estrategias de mitigación de metano en el ganado bovino.

Abstract Introduction: resistant starch (RS) is not completely digested in the human intestine but is fermented in the colon; intestinal pH decreases as short-chain fatty acids are produced. This is beneficial for health, and for preventing and treating rectal colon cancer. Pyrodextrinization and enzymatic hydrolysis are modifications to native starch (NS) that may increase the amount of RS. Objective: the objective of this project was to evaluate the effects of M. cavendishAAA native and both chemically and enzymatically modified starches on tumor markers in rats. Methods: modifications (chemical and enzymatic) were made to M. cavendishAAA NS, and were evaluated in rats with 1,2-DMH. Male Sprague Dawley rats (25) were used, divided into five experimental groups: PC, NC, NS, PI, and ERM. During 4 weeks they received the experimental diet assigned to each group. The PC, NS, PI and ERM groups received 2 weekly s.c. (subcutaneous) injections of 1,2-DMH (40 mg/kg) (third and fourth week). In feces, pH, β-glucuronidase enzyme, and short-chain fatty acids were evaluated, and a histopathological study was performed of the intestine to detect microscopic lesions. Results: the activity of β-glucuronidase decreased (p < 0.05) for NS, PI and ERM vs. PC. The highest proportion of butyric acid was observed in the NS (p < 0.05) vs. NC group. Sixty percent of enteritides were severe in grade in the PC group, and 40 % in the experimental groups. Conclusions: native starch granules resisted pyrodextrinization, but treatment with α-amylase broke the structure of the pyrodextrin granule. According to the treatments given to the rats, as the amount of RS present in the diet increases (NS), the neoplastic cells do not advance beyond the basement membrane, suggesting a possible cell-protective or anticancer effect.

Resumen Introducción: el almidón resistente (AR) no se digiere completamente en el intestino humano sino que se fermenta en colon; disminuye el pH intestinal, ya que se producen ácidos grasos de cadena corta, interviniendo de manera benéfica en el tratamiento preventivo y curativo del cáncer de colon rectal. La pirodextrinización y la hidrólisis enzimática son modificaciones al almidón nativo (AN) que pueden incrementar la cantidad de AR. Objetivo: el objetivo de este proyecto fue evaluar los efectos del almidón nativo de M. cavendishAAA y de los almidones modificados química y enzimáticamente sobre diversos marcadores tumorales en ratas. Métodos: se realizaron modificaciones (química y enzimática) del AN del banano M. cavendishAAA y se evaluaron en ratas tratadas con 1,2-DMH. Se utilizaron 25 ratas Sprague Dawley machos divididas en cinco grupos experimentales: CP, CN, AN, PI y MER. Durante 4 semanas recibieron la dieta experimental asignada a cada grupo. Los grupos CP, AN, PI y MER recibieron 2 inyecciones s.c. (subcutáneas) semanales de 1,2-DMH (40 mg/kg) (semanas 3 y 4). En las heces se evaluaron el pH, la enzima β-glucuronidasa y los ácidos grasos de cadena corta, y se realizó un estudio histopatológico del ciego y el colon para detectar lesiones microscópicas. Resultados: la actividad de β-glucuronidasa disminuyó (p < 0,05) para los grupos AN, PI y MER en comparación con el CP. La mayor proporción de ácido butírico se observó en el AN (p < 0,05) frente al CN. El 60 % de las enteritis fueron de grado severo en el CP, mientras que en los grupos experimentales fueron de 40 %. Conclusiones: los gránulos de almidón nativo resistieron la pirodextrinización pero el tratamiento con α-amilasa rompió la estructura del gránulo de pirodextrina. De acuerdo a los tratamientos suministrados a las ratas, conforme mayor es la cantidad de AR presente en la dieta (AN), las células neoplásicas no avanzan más allá de la membrana basal, sugiriendo un posible efecto protector o anticancerígeno celular.

ABSTRACT Ruminant animals contribute significantly to methane emissions in tropical regions. Nonetheless, there are few facilities available in those regions of the world for in vivo measurement of methane production in cattle. The aim of the present work was to describe the design, construction and operation of respiration chambers for in vivo measurement of methane production in cattle in Mexico. Locally available materials were used in the construction. Walls, roof and doors were constructed of thermic panels with two windows of acrylic at the front so the animal can be observed at all times. Chambers have an air volume of 9.97 m3. Air is drawn from the chamber at a rate of 500 L/min by the effect of mass action flow generators. Methane was measured in air samples with an infrared analyzer. Chambers operate under a slight negative pressure of around -500 Pa. Air temperature inside the chambers is kept at 23 °C with an air conditioner, while relative humidity is maintained at 55 % with a dehumidifier. Functioning of the chambers was evaluated in Bos indicus, Nelore cattle fed Taiwan grass (Pennisetum purpureum) and a concentrate (18 % crude protein), and measurements were made during runs of 23 h duration. Methane production was on average 173.2 L per day, while the emission factor was 17.48 L methane per kilogram o dry matter consumed. It concludes that this respiration facility is capable of measuring methane production accurately in cattle fed tropical rations.

RESUMEN Los rumiantes contribuyen significativamente a las emisiones de metano en las regiones tropicales. Sin embargo, hay pocas instalaciones disponibles para la medición in vivo de estas emisiones. Por lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue describir el diseño, construcción y operación de cámaras de respiración para la medición in vivo de la producción de metano de bovinos en México. En la construcción se utilizaron materiales disponibles localmente. Las paredes, el techo y las puertas se construyeron de paneles térmicos con dos ventanas de acrílico, en ambos lados, en la parte delantera. Las cámaras tienen un volumen de aire de 9.97 m3. El aire de la cámara se extrae con una bomba de flujo de masas a una velocidad de 500 L/min. El metano mezclado en las muestras de aire se cuantificó con un analizador de infrarrojo. Las cámaras funcionan bajo presión negativa de -500 Pa. La temperatura y humedad relativa se mantiene a 23 °C y 55 %, respectivamente. El funcionamiento de las cámaras se evaluó utilizando ganado Bos indicus, de la raza Nelore, alimentado con pasto de Taiwán (Pennisetum purpureum) y un concentrado con 18 % de proteína cruda; y se realizaron mediciones con las cámaras durante 23 h. La producción de metano fue de 173.2 L/día, mientras que el factor de emisión fue de 17.48 L de metano/kg de materia seca consumida. Se concluye que las cámaras de respiración pueden medir con precisión la producción de metano en ganado Nelore consumiendo raciones tropicales.

Abstract: The stucco architectural sculpture of the frieze of the structure Sub IIC-1 of the archaeological site of Calakmul, Campeche, México, is a paradigmatic case study for understanding the origins of a city that became a regional capital of the Maya Lowlands. In particular, the identification of materials and techniques of each of the stages for the construction of this relief demonstrate that craft specialization derived from both the knowledge on the local exploitation of materials and a technological tradition shared with other Pre-Classic sites of the Peten region.

Resumen: La escultura arquitectónica elaborada en estuco del friso de la estructura Sub IIC-1 del sitio arqueológico de Calakmul, Campeche, México, constituye un caso de estudio paradigmático para entender los orígenes de una urbe que se convirtió en una de las capitales regionales más destacadas de la cultura Maya de las Tierras Bajas. En particular, la caracterización de los materiales y de las técnicas empleadas en cada una de las etapas de elaboración de este relieve escultórico demuestra que la especialización en la manufactura deriva tanto de un conocimiento pleno sobre la explotación local de la materia prima como de una tradición tecnológica compartida con otros sitios Preclásicos de la región del Petén.

Abstract: This RESEARCH presents a qualitative description of the degradation phenomena that occurred in external walls of the San Carlos Bastion, San Francisco de Campeche, Campeche City, (Mexico), a military structure built with calcareous materials between 16th and 17th centuries. Several weathering structures were identified in mortars and limestone. Scanning Electron Microscopy coupled to Energy Dispersive (SEM/EDS), X-Ray Diffraction (XRD) and Optical Microscopy (OM) analysis were carried out in order to identify the nature of the weathering compounds. These include: carbonate crusts (CaCO3), as well as neomineral phases (e.g. whewellite [CaC2O4H2O] and weddellite [CaC2O42H2O]) related to microbial activity. Results indicate that the tropical climate induces physical, chemical and biological effects in the building materials, due mainly to high relative humidity. The influence of relative humidity appears to be the cause that damage the building, more than the action of sea salts and atmospheric pollutants. Furthermore, the presence of elements, such as chlorine, sodium and sulfur indicate that weathering occurred through synergistic processes during long-time exposure to the tropical environment of San Francisco de Campeche.

Resumen: Esta INVESTIGACIÓN presenta una descripción cualitativa de los fenómenos de intemperización en los muros externos del bastión de San Carlos, San Francisco de Campeche, Campeche (México), una estructura militar construida con material calcáreo entre los siglos XVI y XVII. Mediante análisis con Microscopía Electrónica de Barrido y Espectroscopía de Energía Dispersada (SEM/EDS), Difracción de Rayos X (XRD) y Microscopía Óptica (OM), se identificaron varios elementos de mampostería en piedra caliza y morteros degradados y se identificó la naturaleza de los compuestos de alteración formados. Éstos incluyen: concreciones de carbonato de calcio (CaCO3), neominerales (vgr. whewellita [CaC2O4 .H2O] y weddellita [CaC2O4 .2H2O] relacionados con la actividad microbiana. Como resultado de ello se concluyó que, aunque la generalidad del clima tropical provocó efectos físicos, químicos y biológicos en los materiales de construcción, la principal causa de los daños observados en el edificio es la acción tanto de las sales marinas como contaminantes atmosféricos catalizados por la alta humedad relativa. Asimismo, la presencia de elementos como cloro, sodio y azufre indican que la degradación del edificio ocurrió mediante procesos sinérgicos durante su larga exposición al ambiente costero de la ciudad de San Francisco de Campeche.

In order to generate relevant information for decision-makers to protect the inhabitants of the Metropolitan Area of Mexico City, 89 samples of topsoil were collected in urban zones to assess the concentration of toxic elements. For this purpose, the concentration of Cr, Cu, Ni, Pb, V and Zn were quantified with X-ray fluorescence. To evaluate the pollution, we considered the maximum permissible limits, the contamination factor and the pollution load index. The spatial distribution was analyzed by geostatistical methods. Ordinary and indicator Kriging were applied to estimate the values at unmeasured sites and the proportion of the values exceeding the critical concentration for each element within a region. The study revealed that the Metropolitan Area of Mexico City has excessive environmental problems related to pollution. The concentrations of Cr and V are apparently not anthropic, while the high amounts of Cu, Zn and Pb are largely due to human activities. The pollution of Ni exhibits two single spots, while Cu and Zn contents are distributed from the city center towards the northern suburbs. The presence of Pb is spread evenly through the entire urbanized area. The probability maps clearly identify the most contaminated areas, which requires immediate action by local decision-makers.

Con la finalidad de generar información para la toma de decisiones y proteger a los habitantes del área metropolitana de la ciudad de México, se tomaron 89 muestras de suelo superficial urbano, con las que se evaluó la concentración de elementos tóxicos. Se midió la concentración de Cr, Cu, Ni, Pb, V y Zn utilizando un equipo de fluorescencia de rayos X. Para valorar la contaminación del suelo se utilizaron los límites máximos permisibles, el factor de contaminación y el índice de carga contaminante. Se realizó un análisis de la distribución espacial de los elementos medidos por los métodos geoestadísticos como Kriging ordinario y el indicador Kriging. El análisis reveló que la zona metropolitana de la Ciudad de México tiene problemas ambientales excesivos. Las concentraciones de Cr y V al parecer no tienen causas antrópicas, mientras que las altas cargas de Cu, Zn y Pb son en gran medida de origen humano. La contaminación por Ni presenta dos puntos esenciales, el Cu y Zn se distribuyen desde el centro hacia los suburbios del norte. El Pb está distribuido uniformemente sobre el área urbanizada. Los mapas probabilísticos permiten identificar claramente las zonas más contaminadas en las cuales los tomadores de decisiones locales deben tomar acciones inmediatas de remediación.

In this work, we investigate the correlation between some magnetic parameters and the level of contamination by heavy metals in urban soils from Morelia city, western Mexico. The magnetic study was carried out on 98 urban soils samples belonging to distinct land uses. Most of analyzed samples contain ferrimagnetic minerals as the responsible for magnetization, most probably corresponding to the titanomagnetites/ titanomaghemites solid solutions. This is inferred from the susceptibility vs. temperature measurements and the isothermal remanent magnetization (IRM) experiments. These measurements also indicate that most of samples are almost completely saturated before 300 mT. Additionally, the S-200 values (S-200 = IRM-200/ SIRM, where IRM-200= Back-field of 200 mT after magnetic saturation) are between 0.7 and 1.0, characteristic of low coercivity magnetic minerals. The averaged saturation isothermal remanent magnetization (SIRM) curves can be used as an indicator of pollution level, as these curves show different saturation values according to the level of contamination by heavy metals: Cu, Ni, Cr and Sr. These associations of (titano)magnetite with heavymetals wereobserved byScanning Electron Microscope revealing some complex aggregates rather than commonly detected spherules.

En el presente trabajo, investigamos la correlación entre algunos parámetros magnéticos y el nivel de contaminación por metales pesados en suelos urbanos de la ciudad de Morelia, en el occidente de México. El estudio magnético fue llevado a cabo en 98 muestras urbanas provenientes de diferentes tipos de uso de suelo. La mayoría de las muestras contienen minerales ferrimagnéticos como responsables de la magnetización, pertenecientes probablemente a las soluciones sólidas de las titanomagnetitas/ titanomaghemitas. Esto es inferido a partir de las mediciones de susceptibilidad en función de la temperatura y de los experimentos de magnetización remanente isotérmica (MRI). Estas mediciones indican además, que la mayoría de las muestras se saturan casi completamente antes de los 300 mT. Adicionalmente, los valores S-200 (S-200 = IRM-200/SIRM, donde IRM-200= magnetización a campo inverso de 200 mT después de la saturación magnética) se encuentran entre 0.7 y 1.0, característicos de minerales de baja coercitividad magnética. Las curvas promedio de magnetización remanente isotérmica de saturación (SIRM) pueden ser usadas como un indicador del nivel de contaminación, ya que estas curvas muestran diferentes valores de saturación de acuerdo al nivel de contaminación por metales pesados: Cu, Ni, Cr y Sr. Estas asociaciones de (titano)magnetitas con metales pesados fueron observadas bajo el Microscopio Electrónico de Barrido, revelando algunos agregados complejos en lugar de las esférulas detectadas comúnmente.

Deteriorated limestone from Mayan buildings in Yucatan, Mexico, was analyzed with scanning electron microscopy (SEM) and microprobe with energy dispersive X-ray analysis (EDAX), X-ray diffraction (XRD) and Fourier-Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR). Changes in surface chemical composition, caused by the biofilm layer and the conversion of calcite into gypsum, were demonstrated. Representative fungi include Aspergillus, Penicillium, Fusarium and Paecilomyces. Strains of Aspergillus niger and Penicillium sp., were selected for their ability to produce acidic metabolites. Both fungi excreted organic acids when incubated; ion exchange chromatography identified these acids as gluconic, succcinic-malic (coeluted) and oxalic. A. niger, the most active acid producer, also excreted citric acid. When grown in the presence of limestone coupons, calcium release from the mineral matrix paralleled the production of oxalic acid. However free calcium was considerably lower in filtrates from limestone coupon-containing culture, suggesting its complexation. SEM and EDAX confirmed that calcium oxalate crystals developed on the surface of the stone coupons. The results show that organic-acid-producing fungi may contribute to the deterioration of limestone monuments.

La roca caliza deteriorada de monumentos mayas de Yucatán, México, fue analizada por medio de microscopia electrónica de barrido acoplada con análisis por rayos X retrodispersados (SEM-EDAX), difracción de rayos X (XRD) y espectroscopia infrarojo transformada de Fourier (FT-IR). Los cambios en la composición química de la superficie causadas por la biopelícula con la consecuente conversión de calcita a yeso, fueron demostrados. Los géneros más abundantes fueron Aspergillus, Penicillium, Fusarium y Paecilomyces. Cepas de Aspergillus niger y Penicillium sp., fueron seleccionadas por su capacidad de producir metabolitos ácidos. Ambos hongos excretaron ácidos orgánicos cuando fueron incubados (glucónico, succínico, málico y oxálico). A. niger fue el productor más activo y también excreto ácido cítrico. El impacto del hongo sobre los cupones liberó calcio de la matriz mineral asociado a la producción de acido oxálico. Sin embargo, el calcio soluble fue considerablemente bajo en los filtrados de cultivos que contenían los cupones de piedra, sugiriendo quelación. El análisis de SEM-EDAX confirmó el papel biodeteriorante de los ácidos micogénicos.