Los estudios ambientales en Bolivia se remiten a zonas con impacto minero, estos son desarrollados en la cuenca del altiplano como también en la cuenca del plata, las cuales cambian los ambientes impactando estos con residuos que con el pasar del tiempo afectan a los ecosistemas (agua, suelo, sedimentos, vegetación y cultivos).
Los recientes estudios realizados en los ecosistemas tratan de entender la magnitud, el aporte natural de elementos traza (As, Cd, Cu, Pb y Zn) y sus relación con otros elementos claves en la movilización de estos como son la materia orgánica, Fe y Mn, ya que estos últimos tienen las características de implantar un potencial eléctrico así también son superficies activas.
Siendo el Lago Titicaca un sistema con altos contenidos de materia orgánica, donde los elementos traza son depositados en los fondos pueden re-disolverse y pasar a fases más fácilmente movilizados, debido a los altos contenidos de Fe y Mn, debido a que nos encontramos en estribaciones de cordillera Los Andes.
Entender cómo se movilizan y transportan (dinámica) de la fase orgánica del Arsénico en ecosistemas bióticos y abióticos no ha sido estudiado en Bolivia, por lo cual el desarrollar métodos de determinación de las fases orgánicas del Arsénico es de crucial importancia para entender el ciclo biogeoquímico del Arsénico, ya que se utilizara la capacidad instalada del Instituto de Investigaciones Químicas (área de Hidroquímica), la experiencia de la parte analítica instrumental de los investigadores y que servirá para la evaluación de la seguridad alimentaria en peces.
Nuestra sociedad se enfrenta ante un nuevo riesgo ambiental y evidentemente es algo que debe controlarse, se deben abordar desafíos específicos relacionados con la gestión adecuada de residuos en el contexto de la crisis del coronavirus, como garantizar la implementación de tratamientos de los residuos generados con el fin de valorizarlos. El proyecto se compone de tres partes de investigación aplicada. En la primera parte, de evalúa el todos los protocolos,manuales, guías emitidos por organismos como OMS, ONU HABITAT, CDC existentes en relación al tratamiento de residuos de bioseguridad en el contexto COVID-19 y se adecua a nuestro contexto social. En la segunda parte, se desarrolla el proceso pirolítico de conversión de residuos de bioseguridad (guantes, barbijos y trajes de bioseguridad) a escala laboratorio y las consideraciones técnicas, económicas y sociales para su escalamiento a nivel departamental y/o nacional. En la tercera parte, se determina las propiedades de los productos obtenidos, carbón activado y biochar, como consecuencia del tratamiento pirolítico y sus aplicaciones en: adsorción de arsénico, fabricación de barbijos y utilización en la siembra de plantines municipales. Con todos estos resultados se elaborará una gestión integral de residuos de bioseguridad. Además, los resultados del proyecto contribuirán como base científica para el desarrollo de un proceso apto para el aprovechamiento de residuos de bioseguridad, así como, de materiales similares de generación masiva a nivel municipal y nacional, promoviendo la economía y desarrollo circular de nuestra sociedad. Es un trabajo multidisciplinario, motivo por el cual este equipo de trabajo está conformado por profesionales en diferentes áreas con el fin de responder a la sociedad y promover la salud humana y medioambiental.
Bolivia has a fantastic endemic flora with up to 6,000 vegetal species per 10,000 km2, classified as one of the most important in the world. This is a unique natural resource that is possible for Bolivia to exploit. Natural products produced by plants and other organisms continue to play a crucial role in the discovery of new drugs, several reports showed the importance to combine natural products with modern techniques to discover new lead molecules for the prevention or treatment of several maladies. In this way, this project will investigate the potential of Bolivian natural products to be used in the treatment of cancer and other related non-transmissible maladies.
The project will be performed in a team consisting of chemists and biologists who work in collaboration with specialist medical doctors when it is needed. The project includes the isolation, identification, analytical control, modelling, derivatization and biological evaluations of molecules from natural sources with anti-inflammatory and/or anti-cancer activities. Chemical studies of natural products and derivatives will be done in collaboration with LU-CAS and UMSA-IIQ, while biological studies will be performed in collaboration with LU-CPG and UMSA-IBMB. Based on those collaborations, the plan is to strengthen the emergent line of medicinal chemistry at IIQ and anti-cancer line at IBMB through the training of personal highly qualified to develop chemical and biological studies of Bolivian natural products to find new anti-cancer, anti-genotoxic and/or anti-inflammatory lead compounds. In relation to cancer, we will initiate the studies with breast cancer as the main cancer group as there is large experimental and theoretical knowledge around this cancer form at LU. In addition other cancer forms such as prostate and pancreatic cancer will be included to investigate the generalization of similarities in metastatic cancer. In addition, all pure molecules isolated or synthesized will pass to IIFB for anti-parasitic evaluations in order to determine potential anti-parasitic biomolecules.
Results of the scientific findings, based on traditional knowledge, will be returned to the communities for a better local use of the medicinal species, but also they would be used to develop novel products with a commercial potential to support novel industry in Bolivia. In addition, the current program foresees to implement a PhD program at UMSA, based on the existing Master Degree programs where IIFB, IIQ and IBMB participate.
Escriba un resumen publicable del proyecto. No debe tener más de 250 palabras. Debe incluir los elementos sobresalientes de la propuesta técnica, en particular su carácter de desarrollo científico, innovador y su relevancia.
A través de este estudio se podrá conocer la calidad del agua superficial, sub-superficial y de consumo de la localidad de Tumupasa, población situada entre San Buenaventura e Ixiamas, en el Norte Amazónico donde se encuentra ubicado el Programa Integral Biológico Turístico del Jardín Botánico de Tumupasa – PIBT – JB que desarrolla la UMSA a través del cual se recogieron las demandas de la población de conocer la calidad de las aguas de esta región y el área de influencia.
La población de esta región del país no cuenta con información de la calidad de las aguas, esta preocupación ha sido expresada en varios talleres con la comunidad y ven la imperiosa necesidad de tener esta información además de la entrega de propuestas para la prevención, mitigación y/o remediación de las mismas.
Se tomarán muestras de los diferentes cuerpos de agua, se instalarán piezómetros y se realizarán análisis fisicoquímicos, aniones y cationes mayoritarios además de hacer un estudio de metales pesados donde se incluirá arsénico y mercurio.
Posteriormente se harán las interpretaciones y correlaciones correspondientes con la geología de la región, parámetros climáticos y condiciones ambientales para luego concluir el proyecto con propuestas de mitigación, remediación y/o prevención para ser posteriormente difundidas a la población.
Investigación de un Potencial Pesticida Orgánico Antifúngico para el control de cultivos orgánicos
de café y cítricos de Alto Beni y Palos Blancos (Parte I)
El mercado de productos orgánicos está creciendo a nivel mundial, según “The World of Organic Agriculture” el año 2012, la comercialización global de estos productos alcanza un estimado de 44.5 Billones de Euros lo que también aumenta la demanda de pesticidas orgánicos.
El Norte de La Paz, tiene grandes potencialidades para la producción de café y de cítricos de manera orgánica, esto se debe particularmente a sus características agroecológicas, en términos de clima y humedad. Sin embargo, las mismas características agroecológicas y el régimen de lluvias excesivo de los últimos tiempos, ocasionó una diseminación e incremento de las enfermedades producidas por hongos en la región, como la mancha de hierro, la broca del café y el ojo de gallo, que afectan la producción de café orgánico en la región.
Para ayudar a estos productores a controlar estos hongos y a optimizar sus cultivos, el proyecto plantea desarrollar un fungicida orgánico a partir de estudios químicos y biológicos de extractos de saponinas de quinua (obtenidos de residuos de quinua) y de otras plantas con potencial antifúngico de La Paz, en base a la experiencia del laboratorio de Bioorgánica del IIQ-UMSA, donde se realizaron numerosos estudios de saponinas de quinua, que ya demostraron una gran efectividad contra otros hongos que afectan leguminosas y frutales, además de ser inocuos para el medio ambiente y el consumo humano
Para esto, se trabajara con empresas beneficiadoras de Quinua y principalmente con el Municipio de Umala, donde se tiene implementada una planta beneficiadora de Quinua, actualmente sin funcionamiento y donde, gracias a un proyecto de nuestro mismo grupo, se está implementando una planta piloto de obtención de un extracto rico en saponinas a partir de cascarilla de Quinua. Así, el proyecto plantea colaborar por una parte a los productores de Quinua del Sur del Departamento de La Paz, a través de la colaboración en la puesta en funcionamiento de la planta Beneficiadora de Umala y la utilización de los residuos de Quinua en un producto con valor agregado; así como a los productores de Café y Cítricos del Norte de La Paz, a través del desarrollo de un fungicida orgánico para el control de hongos fitopatógenos de la región. Además, se integran en la presente propuesta la Estación Experimental de Sapecho; donde se realizaran estudios de actividad antifúngica; y la Federación Agroecológica de Comunidades Interculturales Originarias de Alto Beni y Palos Blancos; quienes darán facilidades para el estudio de hongos en sus cultivos, pues tienen gran interés en el desarrollo de un nuevo fungicida orgánico que pueda utilizarse en ellos.
El Altiplano Boliviano es altamente vulnerable al cambio climático, siendo una región propensa a sufrir heladas y sequías. Uno de los pocos cultivos que se desarrolla en estas condiciones es la quinua que, en últimos años, ha sido altamente valorizada por su calidad nutricional. Esto ha dado lugar a un aumento de la producción y ampliación de la frontera agrícola, con remoción de la cobertura vegetal sin ningún plan de repoblamiento, generándose graves problemas como ser la erosión y pérdida de la capacidad productiva de los suelos. Dado que el cambio climático fragiliza aún más los agroecosistemas del altiplano y pone en riesgo la seguridad alimentaria de sus habitantes, se requieren acciones para mejorar la resiliencia de estos. La diversidad es una característica que permite aumentar la resiliencia, por lo que la combinación de los cultivos de quinua con otras plantas se perfila como una opción. Las plantas nativas permitirían mejorar las condiciones del suelo, formar barreras multipropósito y contribuir en el manejo de plagas. Adicionalmente, las especies nativas pueden contener una serie de metabolitos de interés,pudiendo constituirse en una fuente de ingresos para los productores. Se plantea realizar investigación aplicada que lleve al aprovechamiento múltiple de las especies nativas y a su conservación en los municipios de Umala (La Paz), Uyuni (Potosí) y Tarvita (Chuquisaca). Se llevarán a cabo acciones para la integración de especies nativas al sistema de producción de la quinua en las zonas productoras. Se determinará, mediante estudios de laboratorio y considerando los saberes locales, el potencial medicinal, alimenticio y/o industrial de especies nativas seleccionadas. Asimismo, se estudiará el efecto que tiene la incorporación de estas plantas sobre indicadores de la salud del suelo.
El proyecto consiste en desarrollar procesos químicos orientados a solucionar problemas relacionados con la pobreza de nuestro país, a través del aprovechamiento de residuos generados por animales, residuos agroindustriales y recursos lignocelulósicos que a la fecha no tienen valor agregado. El proyecto tiene los componentes de capacitación y fortalecimiento de la capacidad de investigación del Instituto de investigación y Desarrollo de Procesos Químicos – IIDEPROQ. En capacitación, Investigadores del IIDEPROQ trabajan como doctorantes con la Universidad de Lund – Suecia, bajo la modalidad sándwich. Los trabajos de investigación tienen que ver con el aprovechamiento de los residuos orgánicos del altiplano en procesos biotecnológicos para la producción de biocombustibles (Bioetanol y biogás) y biofertilizantes. El fortalecimiento de los laboratorios permite el trabajo de los doctorantes en los periodos de estancia en el IIDEPROQ, y potencia los laboratorios del Instituto para desarrollar trabajos serios de investigación y de servicios. Al finalizar la cooperación, se habrán graduado 3 doctores, 1 máster y varios ingenieros. Los laboratorios del IIDEPROQ son equipados y desarrollan procesos químicos para el aprovechamiento de los recursos naturales nacionales.
El proyecto comprende el estudio de la capacidad antioxidante en alimentos de origen vegetal, originarios de nuestros ecosistemas rescatando el saber ancestral de nuestros ancestros indígenas andinos y amazónicos de Bolivia, así como de alimentos introducidos desde la invasión española de 1535; que después de más de 450 años de interacción con nuestros eco-ambiente se han modificado generando nuevas variedades útiles para la humanidad. Por eso el proyecto se ha diversificado al estudio de las propiedades de los almidones de diversas fuentes vegetales de tubérculos, rizomas y granos andinos. Estudios iniciados sobre la vida de anaquel de productos como la almendra amazónica. El proyecto es el primero que aborda la construcción de conocimiento científicos sobre la ciencia y los fundamentos de la tecnología de alimentos con el objetivo de crear una escuela científica que genere capacidades para que en el futuro se pueda alimentar a los millones de habitantes de la metrópoli paceña y del Alto. Este conocimiento debe servir para la aplicación tecnológica y desarrollando capacidades endógenas.
El presente proyecto Energía y Desarrollo Sostenible (EDS) es desarrollado entre la Universidad Mayor de San Andrés (UMSA) – La Paz y la Universidad Mayor de San Simón (UMSS) - Cochabamba. Su objetivo fundamental es: “Desarrollar la capacidad de investigación científica y tecnológica en las respectivas universidades en el campo de la Energía para un Desarrollo Sostenible por medio de: la formación de recursos humanos de alto nivel en Investigación científica - tecnológica e Innovación y el fortalecimiento de las universidades en sus capacidades para investigación en el campo Energético a través de infraestructura y equipamiento especifico”. En este contexto, la UMSA y la UMSS en sinergia con entidades estatales (Empresa Boliviana de Industrialización de los Hidrocarburos – EBIH, Ministerio de Energía e Hidrocarburos, Ministerio de Educación – Viceministerio de Ciencia y Tecnología, y otras) contribuyen al desarrollo del campo energético en el país. Este esfuerzo conjunto ha desarrollado cuatro líneas estratégicas dentro el marco del Proyecto EDS: 1. "Producción de combustibles a partir de biomasa y gas natural a través de procesos Fischer-Tropsch en Bolivia (centrado en la UMSA - KTH)” que pretende desarrollar procesos de obtención de líquidos (gasolina, diesel, alcoholes y otros) a partir del gas natural, pasando a través de la formación de gas de síntesis (generación de hidrogeno y monóxido de carbono), procesos claves en la industria petroquímica, 2. “Planta de poligeneración a micro-escala impulsada por los residuos orgánicos de cocina, de calefacción/refrigeración y generación de electricidad en Bolivia (centrado en la UMSS-KTH)" pretende transformar la energía producida por combustión de material orgánico existente en diferentes regiones del país a un sistema integral con aplicación en la cocina, agua caliente, sistema de calefacción y otros, necesarios en el consumo energético de una casa familiar. 3. “Energias alternativas para la remediacion ambiental (centado en la UMSA)”, pretende desarrollar sistemas fotocataliticos que aprovechan la energía solar para la descontaminación de sistemas acuosos contaminados con deshechos industriales, y otros, y 4. “Desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía (centrado en la UMSA)”, Bolivia tiene un sistema de distribución de energía deficiente para el área rural, por lo que el estado promociona el desarrollo de energía solar y eólica para ambientes aislados, estas fuentes de energías alternativas son altamente dependientes de su sistema de almacenamiento de energía, por lo que esta línea pretende el desarrollo de almacenadores de energía, fundamentalmente baterías de litio. Este informe corresponde al periodo 2008 – 2011, fundamentalmente a las actividades desarrolladas en la UMSA, el 2007 solo se dispuso de un fondo mínimo para concretar las contrapartes en Suecia.
La finalidad de este proyecto es contribuir al desarrollo de productos sostenibles de plantas bolivianas de altura, en base al conocimiento desarrollado en el LPN/IIQ y el IIDEPROQ durante los primeros periodos de cooperación con ASDI. En base a los estudios realizados en el LPN/IIQ, se conoce que el ácido oleanólico es un importante triterpenoide con diversas propiedades farmacológicas motivo de interés de diversos grupos de científicos en el mundo y que actualmente está comercializado en la China como hepatoportectror. Este compuesto, uno de los metabolitos secundarios con mayor presencia en estas especies vegetales de altura (3000-4500 msnm), identificándose varias fuentes naturales importantes, como Junellia seriphiodes (Berbenaceae), Tetraglochin cristatum(Rosaseae),en varias especies de Polylepis (Rosaseae) , y residuos del proceso de beneficiado de Chenopodium quinoa ecotipo “Real”, donde se encuentra en forma libre o unido a azúcares (en forma de saponinas), por lo que durante este proyecto se pretende optimizar su obtención a partir de estas fuentes a mediana escala. Para la obtención de ácido oleanólico de saponinas, se realiza una hidrólisis que lo separa de sus azúcares, estudios realizados en IIDEPROQ demostraron que los azúcares de 5 y 6 miembros pueden ser utilizados para la producción de etanol por fermentación, por lo que además de la obtención de ácido oleanólico se pretende la utilización de los azúcares obtenidos en los procesos de hidrólisis de saponinas en la obtención de etanol, como una alternativa de producción de combustibles ecológicos, pues la utilización de etanol como combustible no contribuye al efecto invernadero.
Program: “Food Science and Technology for the Sustainable Development of Bolivia”. Agroalimentary Program.
The food sector is of great economical importance in Bolivia. The program is aimed to the valorization of the unique biological material of Bolivia and thereby provide enhanced possibilities for fighting extreme poverty and for development of underdeveloped rural regions. The compositions of the agro-products of Bolivia is essential to strengthen the nutritional arguments behind the Bolivian foods. As a consequence we have focused the research program on investigations around the food chemistry of components with potential health benefits. The ecological values and sustainability of the agricultural system is another essential group of values that motivates the inclusion of a subprogram about biocontrol systems.
The Program is constituted by three Projects (Subprograms) wchich brief names are the folowing:
Capacidades científicas desarrolladas y transferencia de resultados
This project will establish the basis for an inter-disciplinary, and inter-departmental research and training program at Master and Ph.D. levels in the field of water quality, hydrochemistry, monitoring and remediation in the Altiplano region. This will be achieved by consolidating the capacities for water quality monitoring, hydrochemistry, biogeochemistry of contaminants and developing remediation strategies for aquatic contaminants mainly in the Titicaca Lake. These water bodies are the most important source of fresh water in the Altiplano region and of major ecological, economic and cultural importance to a population of ca. 2,5 million. Despite their importance all of them are subject to increasing anthropogenic pressure by the growing water demand and in particular by contamination from mining industries, the agricultural runoff and untreated wastewaters. Through this Research Training Partnership program two Ph.D. graduate students will be trained in Sweden in a sandwich model, the Ph.D. students will first defend a Licentiate Thesis after the completion of 2 years before proceeding with the PhD thesis.
After the completion of 5 years, with the help of local PhD students (generated from previous collaboration periods since 2000), we propose an interdisciplinary PhD Program in Science at UMSA with a joint degree with the Swedish Universities. We also propose to strengthen existing Master Program at UMSA in which at least 4 Master students will be trained. The master students trained at UMSA and current and emerging master programs, we also be strengthen the scientific and academic collaboration with Swedish Universities.
The training and research capacities acquired by UMSA will provide Bolivia with urgently required competence to deal with water quality issues that threatens its sustainable development
El proyecto consiste en desarrollar procesos químicos orientados a solucionar problemas relacionados con la pobreza de nuestro país, a través del aprovechamiento de residuos generados por animales, residuos agroindustriales y recursos lignocelulósicos que a la fecha no tienen valor agregado. El proyecto tiene los componentes de capacitación y fortalecimiento de la capacidad de investigación del Instituto de investigación y Desarrollo de Procesos Químicos – IIDEPROQ. En capacitación, Investigadores del IIDEPROQ trabajan como doctorantes con la Universidad de Lund – Suecia, bajo la modalidad sándwich. Los trabajos de investigación tienen que ver con el aprovechamiento de los residuos orgánicos del altiplano en procesos biotecnológicos para la producción de biocombustibles (Bioetanol y biogás) y biofertilizantes. El fortalecimiento de los laboratorios permite el trabajo de los doctorantes en los periodos de estancia en el IIDEPROQ, y potencia los laboratorios del Instituto para desarrollar trabajos serios de investigación y de servicios. Al finalizar la cooperación, se habrán graduado 3 doctores, 1 máster y varios ingenieros. Los laboratorios del IIDEPROQ son equipados y desarrollan procesos químicos para el aprovechamiento de los recursos naturales nacionales.
Bolivia es un país caracterizado por su amplia y rica biodiversidad, puesto que hay muchos nichos ecológicos diferentes, algunos de ellos ubicados en los lugares extremos con respecto a, por ejemplo temperatura y / o salinidad. En base a estas caracteristicas se decidió investigar la diversidad microbiana de estos ambientes únicos, para estudiar a los microorganismos con diversas potencialidades, por ejm producción de enzimas y extremozimas de interés biotecnológico, metabolismos relacionados a procesos de biodegradación y biorremediacion, procesos de biorefineria de residuos agrícolas, municipales e industriales con la finalidad de generar bioenergía y/o compuestos organicos de interés industrial. Por otro lado también se han estudiado microorganismos con potencial productivo de moléculas bioactivas que han sido empleados como controladores biológicos de plagas. De acuerdo al análisis establecido por SIDA (Sistemas de Innovación en América Latina - abril de 2005), Bolivia necesita el desarrollo de la ciencia básica y de acuerdo con las cinco estrategias del "Plan Nacional de Ciencia y Tecnología de Bolivia" existe una necesidad de establecer nuevos conocimientos específicamente en los siguientes temas de la Biotecnología: La tecnología enzimática y el procesamiento de aguas, Metabolismo / bioconversión y Biocatálisis, Control Biológico y moléculas bioactivas, fermentación, Biología Molecular, bioenergía y tratamiento de aguas residuales y de residuos sólidos. Con el fin de satisfacer las demandas locales, es necesario formar recursos humanos con sólidos conocimientos en estas tecnologías. De tal manera el presente proyecto ha reclutado a profesionales bioquímicos y biólogos con grado de maestria en ciencias para el entrenamiento en doctorado. A fines del año 2000, Luis Enrique Terrazas Siles fue reclutado en el programa de doctorado para conducir la investigación referente a enzimas redox producidas por hongos y su aplicación en procesos de degradación de compuestos recalcitrantes. A principios del año 2001, Maria Teresa Alvarez Aliaga ingreso al programa para conducir la investigación referente al tratamiento de lixiviados metalicos con microorganismos. Ambos profesionales son docentes de planta de la UMSA y han concluido su doctorado en el 2005. Actualmente se encargan del desarrollo de las líneas de investigación dentro del Area de Biotecnologia en el IIFB y se encargan de la capacitación de los estudiantes de pregrado y postgrado. A principios de 2005, Laura Mendoza inicio sus estudios de doctorado en el área de tecnología enzimática sobre la aplicacio0n de lacasas obtenidas de nuevas cepas de hongos, y principios de 2006, Georgina Chávez, se incorporo al doctorado en el área de biotransformación mediante el estudio de las enzimas oxigenasas y sus potenciales aplicaciones. Laura Mendoza ha finalizado el doctorado a principios de 2011. A fines del 2006, Carla Crespo ingreso al programa de doctorado con el tema de producción de bioetanol utilizando cepas bacterianas extremofilas. Victor Hugo Cavero ingreso al programa a principios de 2008 con el tópico de producción de acido propionico a traves de la biodegradación de residuos agrícolas e industriales. Finalmente, para lograr el número original de candidatos (8), se han incorporado al programa 2 profesionales el año 2010, Neida Rios con el tópico referente a la utilización de criogeles como nuevos sistemas de separacion de proteínas y Alvaro Gutierrez con el tópico referente a la utilización de biosensores para la determinación de toxinas en alimentos.
Los elevados índices de radiación ultravioleta en Bolivia incrementan los riesgos de patologías de la piel. Estudios realizados sobre una planta nativa llamada Chillkha muestra que esta, tiene mecanismos muy interesantes de defensa de protección a los niveles elevados de radiación ultravioleta. En este proyecto queremos continuar investigando estos mecanismos en vista de aplicaciones medicinales como protectores solares. Se pretende realizar estudios en dos especies del género Baccharis, conocidas como “Chillkha negra” y “Chillkha redonda”. Dos potenciales productos fitoterapéuticos y cosméticos que fueron seleccionados por su uso tradicional y haber sido objeto de investigaciones científicas. Baccharis latifolia o “Chillkha negra” fue seleccionada por tener: una amplia disponibilidad física, un reconocido uso tradicional como antinflamatorio, una composición química conocida que sugiere una actividad fotoprotectora y antiinflamatoria, estudios de actividad farmacológica in vivo e in vitro que respaldan su uso tradicional y estudios preliminares de toxicidad y genotoxicidad que muestran poca o ninguna acción toxicológica. Además, ya se realizó una primera producción experimental de un producto fitoterapéutico (crema antiinflamatoria) con ensayos pre-clínicos y clínicos preliminares mostrando resultados promisorios. Se pretende complementar los estudios de las cremas de Chillkha negra para soportar su posible uso como producto fotoprotector (estandarización y control del extracto activo y de la crema, determinación del índice de fotoprotección). El producto fotoprotector es un producto cosmético y como tal requiere menos estudios formales que el producto fitoterapéutico para su registro sanitario. Baccharis obtusifolia, “Chillkha redonda” o “Jatun t'hola”, fue elegida por tener compuestos similares en su composición química
Bolivia es el país de mayor cantidad de reservas de litio en el mundo (mayor al 50%), en este contexto tiene una política nacional de industrialización de este mineral, dentro la misma está en el proceso de producción de Carbonato de Litio, y tiene la pretensión que la industrialización permita algún día producir baterías de ion litio para los diferentes mercados, pero en especial para la industria de automóviles híbridos y eléctricos naciente, y la cual tiene un gran potencial por su orientación del cuidado medioambientalista. En este marco es necesario el desarrollo de capacidades de investigación científica y tecnológica, así como de consolidad recursos humanos especializados en el campo, para responder al presente reto. En relación a electrodos catódicos se ha estudiado los tres sistemas más comerciales actualmente existentes en el mercado mundial: fosfatos de hierro litio (LiFePO4), óxidos de cobalto litio (LiCoO2), y oxido de manganeso litio (LiMNO2), en los tres se ha optimizado métodos de síntesis y se ha caracterizado los productos obtenidos. Adicionalmente se está probando la adición de hierro en el LiCoO2, y la adición de níquel en el LiMnO2. En este sentido los resultados obtenidos en cada caso son: Se ha sintetizado y caracterizado el material catódico de fosfato de hierro litio (LiFePO4) por dos métodos de síntesis: ruta de obtención del producto intermedio de FePO4, y posterior litiación en presencia de carbono, para la obtención de LiFePO4/C, el producto obtenido y caracterizado ha sido Li3Fe2(PO4). Por el método de síntesis hidrotermal, se ha obtenido el LiFePO4 en una sola etapa, en este sistema se ha controlado el procesos de litiación a partir de la relación Li/Fe/P, obteniéndose un producto óptimo para la relación 1/1/1, el proceso de recubrimiento con carbono para mejorar las propiedades conductoras de electricidad del material ha sido desarrollada con azúcar, favoreciendo la atmosfera inerte, en el material con recubrimiento de carbono se mantiene la estructura del material catódico. Una evaluación de los dos métodos permite concluir que el método de síntesis hidrotermal puede ser una alternativa más viable por favorecer control en el proceso de síntesis obteniéndose productos de alta cristalinidad, tamaño de partícula regular y un ahorro neto de energía.
El coronavirus SARS-CoV-2 causa el síndrome respiratorio agudo severo conocido como COVID-19. La gravedad de ésta enfermedad ha generado pérdidas de varios millones de dólares para la economía de todo el mundo. Este virus que se detectó por primera vez en Wuhan, China en Diciembre del 2019 y desde entonces ya ha mutado varias veces y al momento se observan 31 linajes. En este proyecto se secuenciará el genoma completo del Coronavirus (SARS-CoV-2) presente en Bolivia y las variantes que están circulando. Para esto se secuenciarán muestras de ARN de los primeros pacientes infectados que llegaron al país. Posteriormente se secuenciaran 12 muestras a los 6 y 12 meses del inicio de la pandemia para realizar la vigilancia epidemiológica molecular. La secuenciación del genoma completo del coronavirus SARS-CoV-2 en Bolivia se realizará mediante secuenciación NGS de muestras de ARN con tecnología de Nanoporos. El análisis bioinformático y almacenamiento de datos se realizará en el servidor CnCaBo de la UMSA.Se alineará las secuencias de los coronavirus a los genomas de la base de datos mundial asignará a su linaje correspondiente para poder rastrear el origen geográfico de las variantes que llegaron al país. Asignar las variantes que circulan en Bolivia también contribuirá a revelar las variantes presentes en los distintos departamentos del país. Se comparara los genomas de las 12 variantes originales con las variantes encontradas a los 6 y 12 meses para evaluar la aparición de mutaciones y nuevos linajes. Realizar la comparación genómica de las variantes contribuirá a conocer factores de riesgo asociados a las variantes del coronavirus como su patogenicidad, virulencia e inmunogenicidad que podrían revelar la aparición de una nueva cepa y un posible nuevo rebrote de la enfermedad. Además, a través de la vigilancia epidemiológica molecular podremos observar la evolución del SARS-CoV-2 en tiempo real.
Bolivia es el país de mayor cantidad de reservas de litio en el mundo (mayor al 50%), en este contexto tiene una política nacional de industrialización de este mineral, dentro la misma está en el proceso de producción de Carbonato de Litio, y tiene la pretensión que la industrialización permita algún día producir baterías de ion litio para los diferentes mercados, pero en especial para la industria de automóviles híbridos y eléctricos naciente, y la cual tiene un gran potencial por su orientación del cuidado medioambientalista. En este marco es necesario el desarrollo de capacidades de investigación científica y tecnológica, así como de consolidad recursos humanos especializados en el campo, para responder al presente reto. En relación a electrodos catódicos se ha estudiado los tres sistemas más comerciales actualmente existentes en el mercado mundial: fosfatos de hierro litio (LiFePO4), óxidos de cobalto litio (LiCoO2), y oxido de manganeso litio (LiMNO2), en los tres se ha optimizado métodos de síntesis y se ha caracterizado los productos obtenidos. Adicionalmente se está probando la adición de hierro en el LiCoO2, y la adición de níquel en el LiMnO2. En este sentido los resultados obtenidos en cada caso son: Se ha sintetizado y caracterizado el material catódico de fosfato de hierro litio (LiFePO4) por dos métodos de síntesis: ruta de obtención del producto intermedio de FePO4, y posterior litiación en presencia de carbono, para la obtención de LiFePO4/C, el producto obtenido y caracterizado ha sido Li3Fe2(PO4). Por el método de síntesis hidrotermal, se ha obtenido el LiFePO4 en una sola etapa, en este sistema se ha controlado el procesos de litiación a partir de la relación Li/Fe/P, obteniéndose un producto óptimo para la relación 1/1/1, el proceso de recubrimiento con carbono para mejorar las propiedades conductoras de electricidad del material ha sido desarrollada con azúcar, favoreciendo la atmosfera inerte, en el material con recubrimiento de carbono se mantiene la estructura del material catódico. Una evaluación de los dos métodos permite concluir que el método de síntesis hidrotermal puede ser una alternativa más viable por favorecer control en el proceso de síntesis obteniéndose productos de alta cristalinidad, tamaño de partícula regular y un ahorro neto de energía.
El tarwi, uno de los cultivos con mayor valor nutritivo y que además coadyuva en la recuperación, mantenimiento y mejora de la fertilidad de los suelos; se ha visto relegado tanto en su consumo como en su producción; por tanto, el proyecto presenta como objetivo principal, su revalorización y uso como estrategia para hacer frente al cambio climático en apoyo a los sistemas de vida y resiliencia en el altiplano del departamento de La Paz. De esta manera, se propone su inclusión e innovación en tres ejes principales: a) La introducción a los sistemas agroproductivos tradicionales y monitoreo del clima,uso de bioinsumos y selección positiva; b) perfeccionamiento de técnicas de desamargado; c) promoción del contenido nutricional para incrementar su consumo por la población boliviana. Uno de los cuellos de botella identificados principalmente para su disponibilidad al consumidor y la producción de productos derivados a gran escala, es la técnica de desamargado. A través del proyecto se busca investigar nuevas técnicas de desamargado que provean un método que resulte más económico, factible y eficiente desde el punto de vista técnico, químico y analítico. A partir de ello, se pretende trabajar con dos ecotipos para ver su adaptación en las cuatro comunidades, realizar el seguimiento hasta la cosecha e identificar el cultivo con mejor comportamiento, para que el mismo pueda ser difundido entre las familias a fin de mejorar la dieta alimenticia, recuperar, mantener o mejorar la fertilidad de los suelos y mejorar el ingreso económico. Por otro lado, la creciente incorporación de la mujer rural a rubros de trabajo agrícola remunerado y no remunerado, ha dado paso al fenómeno de la feminización de la agricultura, lo que se evidencia en la producción de tarwi en sus diferentes etapas, existe una creciente concentración de actividades agrícolas así como en los procesos de transformación y comercialización con participación femenina.
Estudio para obtener almidones, flavonoides enzimas (proteínas), fitoestrógenos isoflavonas, , y compuestos fenólicos presentes en alimentos de origen vegetal de varios ecosistemas bolivianos por su interés científico y nutricional y por su gran importancia para el desarrollo de la industria de alimentos en Bolivia.
El presente Proyecto pretende implementar en la comunidad de Micaya, provincia aroma, Departamento de La Paz, un mecanismo de resiliencia identificado en una primera etapa de financiamiento, con base en el manejo de suelos en sinergia con el diálogo de saberes y los componentes: sistemas de producción, alimentación, nutrición y ecosalud. Dicho mecanismo se basa en su sistema de vida tipo ayllu, que les permite el manejo adecuado de suelos de los sistemas productivos, aplicando tecnologías ancestrales complementándose con tecnologías innovadoras (uso de dosificadores zeoliticos, barreras vivas y abonos orgánicos), conduciendo a fortalecer los esquemas de mejores prácticas productivas manteniendo el sistema natural, con planes para la adaptación al cambio climático, garantizando una efectiva resiliencia a la población y mejorando sus condiciones de vida. Adicionalmente, la implementación del mecanismo permitirá impulsar el componente de seguridad alimentaria y ecosalud en la comunidad aplicando programas socioeducativos a partir de la resignificación y la co - transferencia que articule los procesos productivos con los aspectos de seguridad alimentaria y de salud.
El proyecto contribuye al estudio de la biodiversidad vegetal en la zona andina de Bolivia. El área de estudio está localizada en la cuenca del Lago Poopó y se ha ampliado al Norte de La Paz. Durante la primera etapa de cooperación (2000-2007) se estudiaron principalmente las plantas de altura que crecen entre los 3000-4500 msnm en condiciones medioambientales de gran estrés oxidativo, hídrico y de temperatura, se determinaron sus mecanismos de protección, particularmente su capacidad de generar compuestos con actividad fotoprotectora y/o antioxidante, lo que dio lugar al estudio de actividades estrechamente relacionadas como son la actividad antimutagénica y antiinflamatoria. En total se estudiaron 18 plantas mayores y 6 líquenes, aislándose 67 compuestos, 8 de los cuales resultaron nuevos, 9 con actividad antioxidante, 4 con actividad antiinflamatoria y 3 con actividad antigenotoxica. En base a los estudios realizados se seleccionaron para estudios más profundos, especies vegetales y compuestos con gran potencial químico, biológico y/o económico, estos son la base de la actual etapa de cooperación (2008-2012). Entre las especies seleccionadas, está Baccharis latifolia comúnmente conocida como “Chilca” a partir de la cual se desarrolló una crema antiinflamatoria natural en base a estudios científico/clínicos desarrollados en un grupo multidisciplinario de la UMSA que trabaja en colaboración con una empresa farmacéutica local (LAFAR S:A), médicos, naturistas y otros, dando origen a una importante línea de investigación: Productos Fitoterapeúticos y Cosmecéuticos, la cual ha sido apoyada por otras entidades financiadoras como son la OEA y fondos IDH/UMSA. Entre los compuestos seleccionados, se encuentran las saponinas de Chenopodiumquinoa, que fueron obtenidas de los residuos industriales de beneficiado de la quinua, las cuales también presentas varias propiedades, entre las cuales se estudió principalmente su actividad antifúngica, dando también paso a otra importante línea de investigación: Pesticidas Orgánicos, la cual también cuenta con financiamiento de otras instituciones. Así mismo, es importante mencionar al compuesto Damsin, una sesquiterpenlactona abundante en Ambrosia arborescens, que tiene propiedades antiinflamatorias y anticancerígenos, la cual fue sometida a diversos estudios de derivatización y de actividad farmacológica, dando compuestos de gran interés en el área y siendo base de dos tesis doctorales en el proyecto. En cuanto a la formación de recursos humanos, durante la primera etapa de cooperación se formaron tres doctores: Patricia Mollinedo, José Luis Vila y Yonny Flores, los cuales actualmente son parte del staff estable de la Carrera de Cs. Químicas de la UMSA. En la actual etapa de cooperación, se están formando cuatro doctores más; dos ligadas al área de farmacología: Gloria Rodrigo (Actividad Antimutágenica y Antiproliferativa) y Marcela Melgarejo (Actividad Antibacteriana y Anticolinesterasa); más dos ligados al área de química: Rodrigo Villagomez (Estudios de Relación Estructura-Actividad, computacionales y experimentales) y Zilma Escobar (Síntesis de Productos Naturales); de estos las primeras dos cuentan con posiciones estables en la UMSA, mientras que los últimos dos sólo figuran como invitados. Finalmente, en cuanto a infraestructura, se observa un gran fortalecimiento, principalmente gracias a la adquisición de grandes equipos, que son herramientas fundamentales para estas y otras investigaciones, como son el: Espectrómetro de Resonancia Magnética Nuclear RMN Bruker de 300 MHz; Cromatógrafo Líquido de Alta Eficiencia HPLC Agilent 1100; y el Cromatógrafo de Gases GC Agilent.
Considerando el mercado creciente de productos naturales, así como las grandes posibilidades de desarrollar este tipo de productos en países de alta biodiversidad vegetal, como Bolivia, en este proyecto se plantea realizar los estudios científicos necesarios para el desarrollo de potenciales productos fitoterapéuticos y cosmecéuticos a partir de extractos enriquecidos en componentes activos de cáscaras de Café y de Maní.
El proyecto tiene como base un equipo multidisciplinario ya bien establecido en la UMSA, con experiencia y capacidad en el estudio y desarrollo de productos naturales fitoterapéuticos y cosmecéuticos a partir de plantas nativas de Bolivia, que trabaja en colaboración con la Empresa Farmacéutica local LAFAR S.A., teniendo como principal resultado, el registro sanitario, otorgado por el Ministerio de Salud de Bolivia, de un producto fitoterapéutico, una crema antiinflamatoria y analgésica denominada “Chillkaflam”, elaborada a partir de un extracto de B. latifolia, pronta a entrar al mercado boliviano (como producto elaborado en colaboración UMSA-LAFAR).
Para el proyecto se eligió como materia prima, cáscaras de café y maní, que actualmente son solo residuos agroindustriales de alta disponibilidad y bajo costo, generados en cadenas productivas de café y maní, que involucran a miles de familias bolivianas. Estas cáscaras tienen compuestos con un gran potencial terapéutico y fotoprotector, tal es el caso de la Luteonina, un flavonoide con propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, fotoprotectoras y anticancerígenas ya demostradas, que es uno de los pocos metabolitos secundarios presentes en la cáscara de maní y de los ácidos clorogénicos, componentes mayoritarios en las cáscaras de café, que presentan propiedades antioxidantes, hepatoprotectoras, antivirales y contra cáncer. Lo que justifica la obtención y selección de extractos enriquecidos en estos componentes para posteriores estudios de control químico, estabilidad, eficacia y seguridad, que den el soporte científico para el desarrollo de potenciales productos fitoterapéuticos y cosmecéuticos a partir de estos residuos.
The subprogram is programmed for 1 PhD:
Molecular interactions between a novel Trichoderma sp .biocontrol agent, the host crops and pathogen
Short title: Trichoderma-plant-pathogen interactions.
The subprogram is divided in 3 PhD research lines:
Title Interactions between macromolecules and antioxidants in Bolivian foods
Short title: Interactions between macromolecules and antioxidants
Principal researchers: M.Peñarrieta (UMSA), L. Nilsson (LU)
Other involved researcher: J.A. Bravo (UMSA)
Desarrollo y optimización de nuevas configuraciones en celdas de ion-litio con potencial aplicación a sistemas estacionarios en BOLIVIA
Bolivia está implementando una estrategia nacional de industrialización de los recursos evaporíticos, en especial el Litio, la cual pretende implementar varias plantas industriales para la producción de materiales catódicos y anódicos, con el interés de llegar a la producción de Baterías de Ion Litio (BIL) para diferentes aplicaciones, además que cuenta con recursos minerales como Mn, Fe, P, Sn y Ni elementos necesarios para la fabricación de materiales electroactivos.
Bolivia en su estrategia de implementar el uso de energías renovables como la eólica y solar las cuales emplean sistemas de almacenamiento estacionarios basados en baterías Pb-acido, estas presentan una baja capacidad y ciclabilidad comparadas con las baterías Ion-litio.
El desarrollo actual de celdas para sistemas estacionarios para demanda ciertas características tecnológicas específicas de ciclabilidad y/o capacidad estas características dependen en gran medida del tipo de configuración Cátodo - ánodo y estos a su vez del tipo de material electroactivo empleado.
El presente proyecto centra la investigación y desarrollo de celdas ion-litio con diferentes configuraciones Catodo-anodo, para ello se realizara la síntesis, caracterización, y evaluación electroquímica de nuevos tipos de nanomateriales electroactivos:
Cátodos.- Nanopartículas en el sistema LiNiXMn2-XO4 sintetizado por la nueva ruta (Atrano/pirolitico) y LiFePO4 nanoparticulados, sintetizados por las rutas sol-gel y microemulsiones en los cuales se realizara un control del tamaño de partícula que podrán mejorar propiedades específicas como la ciclabilidad y/o capacidad de cada uno de los materiales comparadas con los materiales comerciales y a su vez la capacidad y/o ciclabilidad de las nuevas celdas ion litio ensambladas con estos materiales. Otra ruta novedosa planteada en el proyecto pretende realizar la síntesis de LiFePO4 a partir de “Salmuera residual de evaporación”
Ánodos.- de Grafito/Grafeno dopados con nanoparticulas de SnO2, TiO2, SnS2, TiS2 serán sintetizados por rutas nuevas que ofrecen un mejor control del tamaño de partícula, de igual forma se espera que estos materiales presenten mejores propiedades de cicliabilidad y/o capacidad comparadas con el grafito.
Finalmente cabe resaltar, que esta nueva línea de investigación en la UMSA y GNRE-COMIBOL, permitirá generar capacidades en investigación científica, y formar nuevos talentos humanos, altamente demandados en el País y una posible transferencia tecnológica.
El proyecto está planificado para un tiempo de tres años, con un monto de 1.250.000 SEK.