https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/250/13267/Ciencia_UANL._2011._Vol_14._No_56._Octubre-Diciembre.OCR.pdf e4d70d67473d666cb2d44358d75c98f6 PDF Text Text �m Editorial Premio de Investigación UANL 2011 Alan Castillo / 364 Entrevista al Dr. Roberto Montes de Oca Luna, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Ciencias de la Salud Esperanza Armendáriz / 366 Contenido Entrevista a la Dra. Lidia Runia Naccha Torres, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Ciencias de la Tierra y Agropecuarias Esperanza Armendáriz / 372 Entrevista a la Dra. Leticia M. Torres Guerra, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Ciencias Exactas Jessica Balderas Salazar / 375 El adenovirus que expresa E2F-1 mutante suprime el crecimiento tumoral in vivo Jorge G. Gómez Gutiérrez, Aracely García García, Sam Zhou, Kelly McMasters, Roberto Montes de Oca Luna / 382 Distribución de intrones en cepas de Bacillus Thuringiensis Benito Pereyra Alférez, Astrid N. Espino Vázquez, Aquiles Solís Soto, Hugo Luna Olvera, Hiram Medrano Roldán, Luis Galán Wong / 390 ,J' T 200,b Entrevista al Dr. Benito Pereyra Alférez, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Ciencias de la Tierra y Agropecuarias Jessica Balderas Salazar / 369 362 2 Entrevista al Dr. Eduardo M. Sánchez Cervantes, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Ciencias Exactas Esperanza Armendáriz / 378 ' • • • 1 • 1 - -- Cuantificación de dioxinas por cromatografía de gases/espectrometría de masas de baja resolución (GC/ LRMS) en carnes y leches consumidos en Nuevo León Lidia Runia Naccha Torres, Ma. Guadalupe Alanís Guzmán, Anabel Torres Cirio, Noemí Waksman de Torres / 397 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �Efecto del dopaje de indio y níquel en las propiedades texturales, estructurales y catalíticas de polvos nanométricos de titania preparada por sol-gel Leticia M. Torres Guerra, Miguel A. Ruiz Gómez / 405 Entrevista al Dr. José María Viader Salvadó, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Ciencias Naturales Jessica Balderas Salazar / 467 Diseño y producción en Pichia pastoris de fitasas termoestables con estructura de hélice José María Viader Salvadó, Juan Antonio Gallegos López, Martha Guerrero Olazarán / 417 Entrevista al Dr. Jorge Enrique Bracamontes Grajeda, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Ciencias Sociales Esperanza Armendáriz / 471 T37 1.22 Å K361 N Entrevista al Dr. Martín Edgar Reyes Melo, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Ingeniería y Tecnología Jessica Balderas Salazar / 483 CiENCiA en breve / 486 Colaboradores / 502 Información para los autores / 504 N C A B D308 E338 Ca2 G309 D336 K351 P257 C D Modelo Alternativo de evaluación del sistema de pensiones del IMSS Jorge Enrique Bracamontes Grajeda, Raúl Eduardo López Estrada / 428 Actitudes hacia la sexualidad de las personas con discapacidad intelectual Guadalupe E. Morales Martínez, Ernesto O. López Ramírez, David José Charles Cavazos, Ziomara del Carmen Tuero Martínez, Etienne Mullet / 436 Nuestra portada Entrevista a la Dra. Guadalupe Elizabeth Morales Martínez, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Humanidades Jessica Balderas Salazar / 474 Consumo abusivo de alcohol en adolescentes escolarizados: propuesta de un modelo psicocomunitario María Elena Villareal González, Juan Carlos Sánchez Sosa, Gonzalo Musitu Ochoa / 445 Uso de carboximetilcelulosa como matriz polimérica en la síntesis de nuevos materiales híbridos Martín Edgar Reyes Melo, Virgilio Ángel González González, Juan Francisco Luna Martínez / 459 Entrevista a la Dra. Ma. Elena Villarreal González, Premio de Investigación UANL 2011, en el área de Humanidades Esperanza Armendáriz / 480 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 Operación del láser pulsado 10 nanosegundos (pulsos de duración de 10ns), utilizado en los procesos de ablación láser y síntesis de nanomateriales, ubicado en el Laboratorio de Procesos de Materiales con Láser, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. Diseño de portada: Francisco Barragán Codina. 363 �m Editorial Premio de Investigación UANL 2011 □ Alan Castillo Como es ya una tradición, el número cuatro de cada volumen de la revista CiENCiAUANL está dedicado a la presentación de los trabajos ganadores del Premio de Investigación UANL, creado hace más de 30 años por acuerdo del Honorable Consejo Universitario para estimular y fomentar la investigación científica y tecnológica. En este año se recibieron 87 trabajos distribuidos en las siete áreas del conocimiento a premiar de la manera siguiente: diez en Ciencias Sociales, 19 en Humanidades, seis en Ciencias Naturales, 17 en Ciencias de la Salud, cinco en Ciencias de la Tierra y Agropecuarias, quince en Ciencias Exactas y quince en Ingeniería y Tecnología. En el área de Ciencias Sociales, el trabajo ganador fue “La reproducción del sistema de pensiones del Instituto Mexicano de Seguro Social: una perspectiva para repensar la seguridad social mexicana”, de Jorge Enrique Bracamontes Grajeda y Raúl Eduardo López Estrada, el cual refiere que siendo la seguridad social un asunto ligado a la condición laboral es necesaria la reflexión y replanteamiento de lo que debiera significar la seguridad social en pensiones en nuestro país. En el área de Ciencias Exactas hubo dos trabajos ganadores: “Efecto del dopaje de indio y níquel en las propiedades texturales, estructurales y catalíticas de polvos nanométricos de titania preparada por sol-gel”, de Leticia Myriam Torres Guerra y Miguel A. Ruiz Gómez, cuyo objetivo fue estudiar la influencia de la presencia controlada de los metales indio y níquel dopados en el TiO2 sobre la estructura cristalina, tamaño de cristal y la transición de las 364 fases de la titania sintetizada mediante el método sol-gel. Además de correlacionar el efecto del indio y el níquel en las propiedades de la titania para la adsorción de óxido nítrico y la degradación fotocatalítica, respectivamente. El otro trabajo ganador fue “La química verde como plataforma para el desarrollo de materiales y procesos sustentables”, de Eduardo Maximiano Sánchez Cervantes, quien plantea como objetivo realizar una variedad de procesos con la finalidad de preparar diversos materiales con potencial aplicación en celdas solares, celdas de combustión y la disminución de gases de invernadero, como resultado se pueden mencionar algunos logros entre los que destaca el hecho de usar líquidos iónicos (solventes de bajo impacto ecológico) para la síntesis de nanobarras de Sb2S3 que tienen una potencial aplicación en celdas solares. En el área de Ingeniería y Tecnología resultó ganador el trabajo “Uso de carboximetilcelulosa como matriz polimérica en la síntesis de nuevo materiales híbridos”, de Martín Edgar Reyes Melo, Virgilio González González y Juan Francisco Luna Martínez. La síntesis de materiales híbridos nanoestructurados, utilizando como matriz polimérica la Na-CMC, es una alternativa importante ya que es posible obtener una dispersión homogénea de la parte inorgánica en la matriz orgánica; de lo cual se obtiene, en todos los casos, primero un material híbrido precursor que posteriormente da origen al material nanoestructurado. Los resultados emanados de este trabajo deben ser altamente considerados en lo que respecta a la producción de nuevos materiales híbridos polifuncionales con gran potencial en aplicaciones tecnológicas y médicas. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �EDITORIAL En esta edición 2011, en el área de Humanidades hubo dos trabajos ganadores: “Actitudes hacia la sexualidad de las personas con discapacidad intelectual en padres y profesionales de educación especial y jóvenes y padres de la población típica”, de Ernesto Octavio López Ramírez, Ziomara del Carmen Tuero, Guadalupe Elizabeth Morales Martínez, David José Charles Cavazos y Etienne Mullet. El propósito de esta investigación fue explorar la naturaleza cognitiva que subyace a las actitudes sobre las relaciones sexuales en personas con discapacidad intelectual entre muestras de diferentes contextos culturales (México vs. Francia) y diferentes grupos de un mismo contexto cultural, pero con diferente grado de familiaridad en términos de proximidad a la población con discapacidad. El otro trabajo ganador, “Consumo abusivo del alcohol en adolescentes escolarizados: propuesta de un modelo psicosociocomunitario”, de María Elena Villarreal González, Juan Carlos Sánchez Sosa y Gonzalo Musitu Ochoa, comprueba que este consumo está asociado, al igual que en las culturas mediterráneas, al ocio compartido con familia y amigos –festividades cívicas y religiosas, celebraciones familiares y reuniones de amigos. Con el trabajo ganador en el área de Ciencias Naturales, “Diseño y producción en Pichia pastoris de fitasas termoestables con estructura de hélice”, de José María Viader Salvadó, Martha Guerrero Olazarán y Juan Antonio Gallegos López, se diseñaron y produjeron, en el sistema de expresión de P. pastoris, nuevas fitasas termoestables con estructura de hélice y actividad catalítica a pH 7.5 (FTE y FTEII), las cuales son más apropiadas para ser empleadas como aditivo de alimentos de animales con tractos digestivos neutros-básicos, como especies de acuacultura agástricas. En el área de Ciencias de la Tierra y Agropecuarias hubo dos ganadores. Uno de los trabajos es el denominado “Distribución de intrones en cepas de Bacillus thuringiensis”, de CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 Benito Pereyra Alférez y Astrid Nalleli Espino Vázquez. El objetivo de este trabajo fue detectar y caracterizar intrones del grupo I y grupo II en cincuenta cepas nativas de B. thuringiensis, ya que su presencia en bacterias nos indica modelos evolutivos y de transferencia horizontal de genes entre distintos organismos. Estos datos nos demuestran la alta capacidad invasiva de los intrones, y su potencial explotación como nuevas herramientas biotecnológicas. El otro trabajo ganador, “Cuantificación de dioxinas por cromatografía de gases/espectrometría de masas de baja resolución (GC/LRMS) en carnes y leches consumidos en Nuevo León”, de Lidia Runia Naccha Torres, Noemí Waksman de Torres, Ma. Guadalupe Alanís Guzmán y Anabel Torres Cirio, desarrolló un método que puede usarse para el monitoreo de dioxinas en productos cárnicos y derivados lácteos. Dada la importancia de que en México exista una legislación para el control de estos contaminantes, este trabajo coadyuva al establecimiento de tal legislación. En el área de Ciencias de la Salud, el trabajo ganador es el titulado “Terapia génica antitumoral usando una versión de E2F-1 carente de su dominio de transactivación”, de Roberto Montes de Oca Luna, Jorge Guillermo Gómez Gutiérrez, Aracely García García, Sam Zhou y Kelly McMasters, en el cual se encontró que uno de los vectores adenovirales (AdTet-E2Ftr3) que expresó la mayor cantidad de E2Ftr, también mostró una inhibición significante del crecimiento de células tumorales, por lo que es un novedoso agente antitumoral con una significante actividad terapéutica y un alto potencial para su aplicación en la clínica. Los autores de estos trabajos y sus respectivas dependencias académicas recibieron, de manos del Rector de nuestra Universidad, Dr. Jesús Ancer Rodríguez, el premio correspondiente por Acuerdo del H. Consejo Universitario en la Sesión Solemne del 8 de septiembre de 2011. ¡Felicidades a todos los ganadores! 365 11 �Premio de Investigación UANL 2011 CIENCIAS DE LA SALUD Entrevista al doctor Roberto Montes de Oca Luna ESPERANZA ARMENDÁRIZ l doctor Roberto Montes de Oca Luna, adscrito al Departamento de Histología de la Facultad de Medicina, junto con el Dr. Jorge Guillermo Gómez Gutiérrez, recibió, de manos del rector Jesús Ancer Rodríguez, el Premio de Investigación UANL 2011; ambos doctores estudiaron un gen con actividad de supresor de tumores, el cual fue colocado en un adenovirus para ser inyectado y evidenciar una significativa actividad antitumoral. Este trabajo lo realizaron en colaboración con los doctores Aracely García, Sam Zhou y Kelly McMasters. Esta investigación, con la que han trabajado cerca de cuatro años, está en etapas preclínicas; todos los estudios previos se han desarrollado en colaboración con académicos de la Universidad de Louisville, en Kentucky. Es la cuarta vez que el Laboratorio del Dr. Montes de Oca recibe el Premio de Investigación UANL, el cual se suma a otros reconocimientos de carácter nacional que también han obtenido: Caniframa al Mejor Trabajo en Biotecnología 2003 (otorgado por la Cámara Na- E 366 cional de la Industria Farmacéutica), y tercer lugar en el Premio Nacional de Investigación Glaxo, en el área de Ciencias Básicas. ¿En qué consistió la investigación que los hizo ganadores del Premio? Desarrollamos un trabajo en el que utilizamos un gen (E2F1), con actividad antitumoral, pero además tiene actividad oncogénica, es decir, dos efectos bien contrastantes; por un lado, nos ayuda contra del desarrollo de tumores, pero también provoca el desarrollo de los mismos. Y este gen, en particular, codifica para una proteína que posee diferentes regiones o dominios, en los que cierto dominio tiene actividad relacionada con su función oncogénica, y que a la vez tiene actividad de inducir la transcripción de genes, y otro dominio está involucrado con su actividad antitumoral. Usamos únicamente una región de la proteína, que carece de su actividad transcripcional, y demostramos que conservaba su actividad antitumoral. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �ENTREVISTA AL DOCTOR ROBERTO MONTES ¿Cómo lograron separar la proteína de una actividad y otra? Ya estaba demostrado en la bibliografía acerca de las regiones del gen responsables de estas dos funciones contrastantes; entonces partimos de lo establecido, y con base en esos datos separamos estas secciones y probamos su efecto antitumoral. ¿Esta investigación en qué fase está, ya se comprobó el efecto del gen E2F1? En nuestro proyecto decidimos usar este gen como en terapia génica para inhibir el desarrollo de tumores, usamos la región del con la actividad supresora de tumores. Dentro de las actividades de la región del gen que actúa como supresor de tumores, tenemos una actividad de apoptosis, que es un proceso de muerte celular programada, una ruta de muerte celular que sigue ciertas fases muy establecidas, en las cuales el material genético del núcleo se condensa, se escinde y, finalmente, la célula se fragmenta. Nosotros tomamos la parte del gen que tiene dicha actividad apoptótica (E2F1tr) y la hicimos expresar en gran cantidad en células tumorales para analizar su efecto, y determinar si realmente mataría a las células tumorales y dañar a las células normales. ¿Y qué resultados arrojaron estas pruebas? Para probar la actividad antitumoral en alguna terapia, hay diferentes maneras de hacer llegar el gen a las células en las que queremos inhibir el crecimiento, y una muy eficiente es hacer que el gen sea llevado por adenovirus, como parte de su genoma, es decir, el adenovirus es el portador del gen y al infectar la célula e inyectar su genoma, también transfiriría el gen que a nosotros nos interesa. En nuestro proyecto, colocamos la región del gen E2F1 con actividad apoptótica dentro del genoma adenoviral, para generar con ello un adenovirus recombinante, que representaría nuestro tratamiento. Con este adenovirus recombinante, infectamos células tumorales en cultivo, y observamos cómo la expresión del gen terapéutico E2F1tr inducía la muerte de las células tumorales mediante el mecanismo de apoptosis. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 DE OCA LUNA ¿La clave de este estudio es el gen que tiene la doble función, cómo lograron utilizar solamente la región con actividad antitumoral? Así es, ahora tenemos un gen incompleto, porque ya carece de su actividad oncogénica y nos quedamos con la actividad antitumoral. ¿Qué beneficios o bondades ofrece este sistema en una terapia génica? Siempre es un riesgo utilizar el gen E2F1 completo como un agente antitumoral, porque lleva actividades oncogénicas, por eso es importante haber trabajado solamente con la región supresora de tumores y que haya tenido efecto. ¿Después de estas pruebas, hubo algunas más? Necesitábamos demostrar que también funcionaba in vivo, primero fue el cultivo en células y faltaba demostrarlo en modelos in vivo, en donde estuviera el tumor desarrollándose en un organismo completo, y que al dar el tratamiento con el adenovirus recombinante se observara un efecto antitumoral. Nosotros ya comprobamos su función in vivo, en ratones a los que les administramos células cancerosas para que se estableciera un tumor. Se les aplicó una inyección intratumoral con el adenovirus recombinante, portando el gen E2F1tr, y observamos que efectivamente había una regresión del tumor. ¿Funcionaría esta terapia génica para el tratamiento de los diferentes tipos de cáncer? Se pudiera utilizar para diferentes tipos de tumores; claro está, habría que demostrar en cuáles funciona. En nuestro caso, iniciamos con células tumorales de melanoma, porque el melanoma es un tipo de tumor que puede mostrar quimoresistencia. ¿Por qué interesarse en el estudio del gen E2F1? Con relación al melanoma, nos interesa probar este gen, porque hay muchos tumores resistentes a las quimioterapias. Este gen E2F1tr, lo queremos usar para eliminar tumores quimioresistentes o que los haga más susceptibles en combinación con las quimioterapias. Hay algu- 367 11 �ESPERANZA ARMENDÁRIZ nas quimioterapias que dependen de la función normal de otros genes supresores de tumores, por ejemplo, del P53. De hecho, en alrededor de la mitad de los diferentes tumores el gen P53 está mutado, no funciona bien y eso dificulta las quimioterapias, porque varias de éstas se basan en que la célula se muera por un mecanismo de apoptosis dependiente de este gen P53. En los melanomas, también nos encontramos que el gen p53 puede estar mutado y ser resistente a algún tipo de quimioterapia. ¿Esta investigación también apunta hacia esta problemática de la resistencia de los tumores ante las quimioterapias? De hecho, otro objetivo fue determinar si este gen, el E2F1tr, podría matar las células de melanoma, independientemente de la función del gen P53; para demostrar esto, tomamos células tumorales de melanoma en las que sí funcionara el P53, y otras en las cuales estuviese inactivo, encontramos que en ambos tipos de melanoma se inducía apoptosis, es decir, el efecto antitumoral de E2F1tr era independiente de la actividad de p53, lo cual es una ventaja que tendría sobre las quimioterapias. Es un serio problema para los pacientes oncológicos Hay este tipo de situaciones, la resistencia de los tumores a las quimioterapias, por eso vemos personas que van en su segundo o tercer tratamiento y el tumor no responde a la quimioterapia, y hay que cambiar de fármaco o buscar otras alternativas. Medicina tuve como mentor al doctor Hugo Barrera Saldaña, y la parte experimental del trabajo la realicé en el Baylor College of Medicine, con el doctor Jim Lupski. Durante mi posdoctorado, ingresé al MD Anderson Cancer Center, e inicié mis trabajos relacionados con el gen supresor de tumores P53, bajo la dirección de la Dra. Guillermina Lozano. ¿Qué le ofrece la ciencia para mantenerse en los laboratorios tras casi dos décadas? La oportunidad de descubrir algo nuevo; siempre hay mucho por conocer: cómo interaccionan las moléculas, ir encontrando nuevos mecanismos, nuevas rutas que nos ayudan a comprender el funcionamiento de éstas, de las células y del organismo en su totalidad. ¿Y es fácil contagiar a los muchachos para que se involucren en la ciencia? Siempre, en cada salón, habrá un diez por ciento de alumnos a los que de manera natural les llama mucho la atención la investigación, empiezan a preguntar cómo ingresar a un laboratorio y conocer las técnicas que se manejan, ver cómo se obtiene el conocimiento, y algunos se quedan en los laboratorios; la carrera es muy demandante, es difícil ajustarse a los tiempos, pero si hay vocación les ayuda a organizarse. A la mayoría les agrada el saber cómo se genera el conocimiento, todo ese conocimiento implícito en los libros que estudian. ¿Cuándo inicia su carrera como docente? ¿Cuáles han sido sus líneas de investigación? Empecé a trabajar con el gen supresor de tumores P53 desde 1993 y el oncogén MDM2. Me inicié en el camino de la investigación desde quinto semestre de la licenciatura en la Facultad de Ciencias Biológicas con cuestiones relacionadas con fitopatología, y ya en sexto ingresé a un laboratorio que trabajaba citogenética, bajo la dirección de mi maestro de genética, Carlos Humberto Leal Garza; incluso mi maestría estuvo relacionada con esta área y con el mismo maestro. En los estudios doctorales, realicé una investigación en la que encontramos el mecanismo molecular responsable de una enfermedad llamada Charcot Marie Tooth, una neuropatía periférica; aquí en la Facultad de m 368 En 1987, cuando era estudiante de posgrado impartía bioquímica en la Facultad de Ciencias Biológicas. ¿En el aula, como investigador es inherente el compromiso más allá de la docencia? La investigación le ayuda al profesionista, lo prepara mejor dentro de su campo en cualquier disciplina, formar un estudiante bajo los criterios de investigación, cómo se genera el conocimiento, le hace cambiar su forma de pensar y constantemente se va a cuestionar todo lo que aprende. Esto es algo que tenemos que transmitirle al estudiante, además, claro está, de todos los valores que deben caracterizar a un universitario. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �Premio de Investigación UANL 2011 CIENCIAS DE LA TIERRA Y AGROPECUARIAS Entrevista al doctor Benito Pereyra Alférez JESSICA BALDERAS SALAZAR E l Instituto de Biotecnología de la Facultad de Ciencias Biológicas fue la sede donde el equipo, integrado por el Dr. Benito Pereyra Alférez y la investigadora Astrid Nalleli Espino Vázquez, logró su objetivo: detectar y caracterizar intrones del grupo I y grupo II en cincuenta cepas nativas de B. thuringiensis. A través de la “Distribución de intrones en cepas de Bacillus thuringiensis”, el trabajo ganador junto a otros cinco proyectos, en el área de Ciencias de la Tierra y Agropecuarias, nos demuestran la alta capacidad invasiva de los intrones y su potencial de explotación como nuevas herramientas biotecnológicas, ya que su presencia en bacterias nos indica modelos evolutivos y de transferencia horizontal de genes, entre distintos organismos. Esta investigación los hizo acreedores al Premio de Investigación UANL 2011. Queríamos investigar la distribución de intrones en nuestro cepario de Bacillus thuringiensis, un bacilo de mucha importancia biotecnológica; los intrones son secuencias no codificantes de los que por mucho tiempo se pensó que existían sólo en organismos superiores, pero con este trabajo, realizado en gran medida por Astrid, se estuvieron buscando estas secuencias en bacterias, en las que se suponía que no deberían estar, pero ahí las encontramos. ¿Cómo nace la idea de llevar a cabo esta investigación? Es la caracterización de nuestro cepario a nivel de genómica estructural; queríamos investigar más, porque a veces los intrones son elementos móviles que podrían contribuir a una mayor riqueza genómica en el organismo. ¿Cuánto tiempo tiene con esta investigación? ¿De qué trata este proyecto que los hizo, nuevamente, acreedores al Premio de Investigación UANL? CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 Se inicia hace alrededor de tres años, desde que se plan- 369 �ENTREVISTA AL DOCTOR teó, mientras que la investigación formal arrancó hace por lo menos dos años. ¿Cómo lograron los resultados deseados, cómo se llevó a cabo cada una de las etapas de este estudio? Las fases tradicionales: primero establecer el qué vamos a hacer, iniciar con la búsqueda de estos organismos; la segunda fue la fase experimental, realizada por Astrid en nuestro laboratorio; posteriormente, el análisis, el analizar los resultados; porque hubo que determinar base nucleotídica por base nucleotídica, estos elementos genéticos; y luego hacer toda la parte de bioinformática para establecer tamaños, comparaciones con otros; después del análisis vino la escritura, primero de su tesis y luego del artículo con el cual concursamos en este certamen científico. ¿En qué etapa se encuentra el estudio? Ahora nos toca realizar otro análisis, una de las cosas que aún queremos ver es la transciptasa reversa que está dentro de uno de estos intrones, pero en los que analizó Astrid no encontramos esa transcriptasa reversa, no sabemos si hubo una delesión o en qué momento hubo esa eliminación, queremos encontrar esa transcriptasa reversa, porque sería un aspecto muy importante para la generación de nuevas actividades genéticas en bacterias. ¿De qué manera se obtienen este tipo de bacterias para ser estudiadas? 370 BENITO PEREYRA ALFÉREZ Bueno, el Bacillus thuringiensis se encuentra prácticamente en todos los ambientes, se aísla principalmente del suelo, pero se puede encontrar también en el agua, incluso en el aire; para los que producen las proteínas, que son insecticidas, lo más común es aislarla de los insectos que mueren con las características del Bacillus thuringiensis, obteniéndolo de los interiores de estos bichos. Se toman los insectos, se hace un machacado, combinándolo con agua, y luego eso se pone en un medio de cultivo, y como es espurulado, lo podemos calentar y la espora va a resistir el calor. Luego recuperamos puros Bacillus espurulados, eso crece característicamente, y de esa manera lo podemos identificar. Ahora tenemos que demostrar que éste fue el que mató al insecto, tenemos un insectario donde se reproducen y ahí se prueban. Cabe resaltar que los insectos de las muestras se encuentran depositados en nuestra colección del laboratorio, el trabajo para nosotros representó la búsqueda de estos elementos genéticos en más de 50 cepas, que nos las proporcionaran ya puras. ¿De qué manera beneficia a la sociedad este proyecto? Bacillus thuringiensis es un microorganismo de mucha importancia biotecnológica, porque sintetiza una proteína que mata insectos; entonces, el estudio a fondo de la estabilidad genética de este tipo de microorganismos y la posible transferencia y recepción de genes hacia otros hace que esto sea maravilloso, por la posible creación de nuevas actividades bioquímicas y biológicas contra otros organismos, como el antagonismo contra algunos hongos o algunas levaduras, o potenciar la cantidad de toxinas que ya se tiene contra los mismos insectos. ¿Qué tanto se estudia este tema en México? En este caso de intrones, de secuencias no codificantes, con este tipo de organismos, sólo nosotros; normalmente la importancia de esta bacteria radica en la síntesis de una proteína que es letal contra insectos. Hay varios grupos muy importantes indagando en este sentido, en nuestro país, la búsqueda de estas proteínas, proteínas cri, que matan insectos, insectos plaga de importancia agrícola, pero con este otro punto de vista, de genómica estructural no existe en nuestro país, es CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JESSICA BALDERAS SALAZAR un área en la que estamos innovando prácticamente. ¿Cómo llega usted a ser investigador en la Universidad Autónoma de Nuevo León? Para la investigadora Astrid fui tesista de maestría del Instituto Tecnológico de Durango, y este proyecto de investigación fue una colaboración conmigo en la UANL, por lo que toda la parte experimental la realizamos en los laboratorios de esta universidad. ¿Qué significa este reconocimiento a su trabajo como investigadores? Éste es el noveno Premio de Investigación que ganamos; en este caso, consideré que éste era un muy buen tema para participar, por ser un microorganismo de importancia agrícola, así que todo lo que se haga con este microorganismo puede tener un impacto. El ganarlo nuevamente no deja de ser una enorme alegría, porque creo que nuestra Universidad debe seguir inyectando esto en nuestra juventud; resaltar, como en este caso, el trabajo de elementos jóvenes muy brillantes y que nuestro país requiere. Además de académico e investigador, ¿qué otra experiencia profesional ha desarrollado? El poder seguir trayendo talentos nuevos en investigación a la UANL, creo que es uno de los compromisos más importantes que tenemos como catedráticos universitarios. Estoy convencido que uno de los papeles más importantes de nuestra Universidad es desempeñar un papel social importante, contribuir a que la sociedad sea más justa, esto quiere decir que nuestra Universidad está en obligación de orientar a esos nuevos ciudadanos para tener mejores condiciones para desarrollar todo su intelecto. Esto, en un momento dado, podrá transcribirse en un mejor trabajador, en una per- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 sona emprendedora con un sentido científico y humano. Estoy convencido de que a través de la educación podemos enriquecer a la sociedad, sobre todo, regresarle a la sociedad, que vea que sus hijos en nuestras manos pueden transformarse en gente de bien. ¿Qué sigue ahora? Empezamos con los intrones, ahora mismo tenemos otro trabajo con otra tesista de doctorado. Astrid está trabajando otra vez, viendo los genomas que ya se conocen de Bacillus thuringiensis, para encontrar respuestas evolutivas. Vamos a seguir con proteínas cri, pero con actividad numerosa y que son posibles agentes anticancerígenos. Vamos a trabajar con diferentes líneas celulares, y a ver la actividad antitumoral de estas nuevas proteínas. Cabe resaltar que los primeros resultados de esta investigación se presentaron por primera vez en un congreso en España, en septiembre pasado. Finalmente Astrid Espino nos comenta: No me había percatado realmente de la importancia del premio, pero es una gran satisfacción, pues aún no termino mis estudios. Estoy en el doctorado de biotecnología, aquí en la UANL, y obtener este tipo de reconocimientos, cuando voy iniciando, es muy gratificante. 371 �Premio de Investigación UANL 2011 CIENCIAS DE LA TIERRA Y AGROPECUARIAS Entrevista a la doctora Lidia Runia Naccha Torres ESPERANZA ARMENDÁRIZ a doctora Lidia Runia Naccha Torres, adscrita como investigadora en el Departamento de de Química Analítica de la Facultad de Medicina desde 1997, es una de las ganadoras del prestigiado Premio de Investigación UANL, reconocimiento que por primera vez recibió de manos del rector de la UANL, Jesús Ancer Rodríguez. Su trabajo de investigación consistió en desarrollar, validar y aplicar un método analítico para la determinación y cuantificación de dioxinas en carnes y leche por cromatografía de gases/espectrometría de masas de baja resolución (GC/LRMS). Este estudio será la base para que en México haya una legislación para el control de estos contaminantes en los alimentos, ya que el método que han desarrollado puede usarse en el monitoreo de dioxinas en otros L 372 productos cárnicos y derivados de la leche; con esta investigación respondieron a la convocatoria hecha por la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa). ¿En qué consistió el trabajo que la hizo ganadora del Premio de Investigación? Lo que hicimos fue determinar dioxinas en carnes y leches que se consumen en Nuevo León, entendiendo que las dioxinas son compuestos órgano-clorados con alta toxicidad, bastante dañinos, producen diferentes tipos de cáncer y se encuentran en alimentos, sobre todo de origen graso, como carnes, leches y derivados lácteos. Encontramos que algunas muestras de carne están contaminadas, pero es necesario hacer mayor número CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �ESPERANZA ARMENDÁRIZ de muestras para detectar qué tanto está expuesta la población de Nuevo León a estos contaminantes a través de la carne. ¿Determinaron las cantidades de toxinas que se presentan? Sí, algunas reportaron cantidades por encima de la norma europea. ¿Esto qué indica? Estas cantidades nos indican que algunas muestras están contaminadas y, a su vez, estas muestras, provenientes de ganado vacuno, indican que el ganado está expuesto a esta toxina, porque estas toxinas se depositan del medio ambiente en el suelo, agua y pastizales, el ganado se alimenta en estas circunstancias, y consume estos tóxicos que se depositan en la parte grasa del animal hasta que llegan al consumidor. ¿Por qué la toxina se mantiene hasta que llega al consumidor?, ¿por qué tanta resistencia? Porque es un compuesto muy termoestable, no le afectan los procesos ácidos y no se descompone fácilmente en el cuerpo graso. ¿Cómo dieron ustedes con estos casos? Con este proyecto participamos en una convocatoria que propuso la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa), porque en México no hay una legislación al respecto. Somos, digamos, el primer laboratorio en el país que desarrolla la metodología y analiza estos compuestos. ¿El muestreo fue en Nuevo León? Sí, las muestras fueron proporcionadas por la Sociedad Ganadera de Nuevo León, de los Centros Federales de Acopio de Carnes. ¿El método que diseñaron para analizar las muestras será replicado en el país? Efectivamente, capacitamos al personal de la Sagarpa a finales de agosto; nuestra investigación va a seguir para interactuar con otros centros, uno de los primeros es Cuernavaca, una sede de esta dependencia federal. ¿Cómo puede afectar a un consumidor el comer alimentos con estas toxinas? El problema mayor son los diferentes tipos de cáncer, disminuye el sistema inmune y la persona se hace vulnerable a muchas enfermedades; la primera manifestación es el cloracné, un tipo de erupciones que se presentan en la cara primero, luego en el resto del cuerpo. En uno de los últimos atentados, en 2004, al presidente Víctor Kourchenko lo envenenaron con toxinas, le dieron una dosis muy alta en su comida, se dice que fue en el caldo. Al siguiente día, empezó con manifestaciones de cloracné y no se podía creer que hubiera sido un envenenamiento; al cabo de dos días le hicieron estudios y se detecta que fue envenado con toxinas. Primero lo descubren en Suecia, luego en Alemania y Austria. Encontraron 2385 hutecs de dioxina. ¿Los grados de toxicidad están establecidos? No, hasta que se hace mayor número de análisis; realizamos un muestreo al azar, lo importante es que hemos aportado un método para hacer futuros análisis. En este momento, nuestro Departamento de Química Analítica va a asesorar a un laboratorio de la Sagarpa, y a preparar a esa gente para que pueda analizar mayor número de muestras y se haga la norma mexicana de dioxinas en alimentos, porque no existe en México. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 373 �ENTREVISTA A LA DOCTORA LIDIA RUNA NACCHA TORRES cómo afecta esta contaminación a la alimentación; es un trabajo que durará seis años, hasta que termine en una legislación. ¿La Sagarpa lanza la convocatoria, ustedes participan y ganan? La convocatoria fue en 2002, nos presentamos a nivel nacional, y ganamos en 2003 para montar un método y determinar dioxinas en carnes y leches. Por primera vez gana este reconocimiento por parte de la UANL, ¿qué puede decir al respecto? ¿La Sagarpa tenía identificado el problema? Sucede que en 2000, México firma el convenio de Estocolmo y queda el compromiso de nuestro país de analizar los doce contaminantes ambientales. Dentro de esta lista están las dioxinas, y no se tenía ningún dato hasta que se empieza a trabajar en este convenio. Primero, se comienza a analizar el inventario de laboratorios que trabajan con estos doce contaminantes, la famosa docena sucia, y en 2006 se forman grupos de avance y tenemos la cooperación de América del Norte, en la que intervienen México, Canadá y Estados Unidos. Se comienza a trabajar mancomunadamente para ver qué tanto está contaminado el medio ambiente, las ladrilleras o cementeras y, posteriormente, ver 374 Que es muy emocionante, sobre todo ver que este trabajo haya resultado ganador por un lado, y también que vamos a difundir las investigaciones que estamos haciendo a nivel nacional, que son de interés en la inocuidad alimentaria, cuidando que los alimentos lleguen a la población cada vez en mejores condiciones. Profesionalmente, ¿cómo se siente? Me siento bastante satisfecha de aportar algo, a través de la Universidad Autónoma de Nuevo León, a la sociedad; orgullosa de participar en la formación de los estudiantes, que es nuestra primera tarea, y ser partícipe de que el trabajo realizado trae buenos resultados y reconocimiento. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �Premio de Investigación UANL 2011 CIENCIAS EXACTAS Entrevista a la doctora Leticia M. Torres Guerra JESSICA BALDERAS SALAZAR on el objetivo de estudiar la influencia de la presencia controlada de los materiales indio y níquel dopados en el TiO2 sobre la estructura cristalina, tamaño de cristal y la transición de las fases de la titania sintetizada mediante el método sol-gel, además de correlacionar el efecto del indio y níquel en las propiedades de la titania para la adsorción del óxido nítrico y la degradación fotocatalítica, respectivamente, la Dra. Leticia Myriam Torres Guerra y el MC Miguel A. Ruiz Gómez dedicaron largas jornadas de trabajo. Ubicados físicamente en los laboratorios de la Facultad de Ingeniería Civil, recibieron la recompensa a su esfuerzo al situar como ganador, en el área de Ciencias Exactas, el trabajo “Efecto del dopaje de indio y níquel en las propiedades texturales, estructurales y catalíticas de polvos nanométricos de titania prepara- C CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 da por sol-gel”, destacando cómo en la actualidad una gran parte de las investigaciones científicas de los materiales se enfocan principalmente al diseño de nuevos materiales superfuncionales, con el fin de obtener un material con propiedades específicas para satisfacer múltiples aplicaciones, para lo que ahondamos en este tema en conversación con los investigadores. ¿De qué trata el estudio que los hizo ganadores del Premio de Investigación UANL? Este proyecto de investigación está enfocado a la síntesis de materiales de TiO2 nanocristalino, mediante el método sol-gel; el dopaje con los elementos indio y níquel se realizó de manera separada, durante la etapa de gelación de la reacción. La influencia de la presencia controlada de dichos dopantes en el TiO2 sobre las pro- 375 �ENTREVISTA A LA DOCTORA piedades estructurales, texturales y catalíticas fueron investigadas. Particularmente, en lo referente al desarrollo de polvos nanométricos con base en dióxido de titanio (TiO2) modificado con los materiales indio y níquel; por lo que la síntesis e incorporación de dichos metales se llevó a cabo de manera separada y controlada, mediante el método de química suave conocido como sol-gel. La presencia de los metales indio y níquel influyeron significativamente en el crecimiento de los cristales del TiO2, así como en sus propiedades estructurales y textuales. ¿Cómo nace la idea de llevar a cabo esta investigación? Dentro del área de los nuevos materiales ha surgido un gran interés en investigar las propiedades fisicoquímicas de los semiconductores para su aplicación en catálisis y fotocatálisis heterogénea. Es bien conocido que la eficiencia catalítica del óxido de titanio (TiO2) está fuertemente relacionada con su estructura cristalina y superficie morfológica, la ruta de la síntesis y los elementos dopantes utilizados para modificar el TiO2. ¿Cuál es el alcance de esta investigación? En el caso del TiO2 con níquel, se logró la estabilización de la fase anatasa, en la que se determinó que el tamaño de los cristales de éste y el contenido óptimo de níquel fueron los factores más importantes para lograr la degradación total del compuesto orgánico contaminante rojo alizarín S, presente en fase acuosa; por lo tanto, estos materiales pueden ser una alternativa importante para la descontaminación del agua. Al incorporar estos materiales, modificamos su estructura cristalina. El dióxido de titanio presenta tres polimorfos o estructuras químicas con la misma composición, pero diferente arreglo de los átomos; al incorporar el indio y el níquel, uno de los polimorfos, la anatasa, resulta más estable y presenta mejores actividades catalíticas que los otros dos. Se logró controlar la estructura de la fase anatasa y el tamaño de los cristales, por lo que se trabajó con medidas que oscilaban entre ocho a cuatro nanómetros; al hacer la evaluación catalítica en el área ambiental para la eliminación de gases tóxicos, en particular nos enfocamos en el óxido nítrico, un gas de efecto invernadero que al estar en la m 376 LETICIA M. TORRES GUERRA atmósfera y entrar en contacto con el agua genera lo que se conoce como lluvia ácida. De esta manera, al poner en contacto estos materiales con una fase gaseosa contenida en este gas tóxico, podemos eliminarlo del ambiente ¿Cuáles han sido las etapas de este estudio? Debido a las condiciones de reacción empleadas en el método sol-gel, se obtuvo la fase cristalina anatasa desde el xerogel seco, lográndose una buena distribución de los dopantes en la estructura de la titania, la presencia de indio y níquel mostró una influencia importante en el tamaño de cristal y la transición de la fase anatasarutilo, dependiendo del contenido del metal empleado. En los materiales dopados con 5% en peso de indio, se observó que el crecimiento del cristal fue más lento y alcanzó un tamaño de 4.5 y 8.5 nm en los polvos tratados a 400 y 600°C, respectivamente, en dichos materiales se detectó la presencia de la anatasa como única fase cristalina; con respecto a las propiedades superficiales y morfológicas, los materiales de titania dopada con indio presentaron alta área superficial y estructura mesoporosa durante los tratamientos a 400 y 600°C, lo cual es un indicativo de la buena estabilidad térmica de dichos polvos. Como parte del estadio de la reducción de óxidos de nitrógeno, el contenido óptimo del indio fue de 5% en peso, dicho material mostró la mayor conversión de NO a 350°C, observándose una notable disminución en la concentración de NO2 y total ausencia de N2O. ¿En qué etapa se encuentra el estudio? Gracias al arduo trabajo de investigación, pudimos detectar la presencia de níquel en el TiO2 en cantidades de 0.5, 1.5 y 3% en peso, lo cual favoreció la estabilidad de la fase anatasa y retardó la cristalización del rutilo a una temperatura de 600°C. Se encontró que conforme el contenido de níquel aumentaba, disminuía el valor de la energía de banda prohibida, Eg. Los materiales de TiO2 dopados con níquel, tratados a 400°C, presentaron una mejora significativa en la reacción de degradación del colorante rojo alizarín S, comparados con los polvos libres del metal. El material dopado con la cantidad óptima de níquel (1.5%) mostró la mejor eficiencia, incluso que el material comercial Degussa P-25. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JESSICA BALDERAS SALAZAR Se determinó que en los materiales de titania dopada con níquel, el tamaño de cristal de la fase anatasa y el contenido óptimo de níquel fueron los factores más importantes en la fotodegradación del colorante rojo alizarín S, en fase acuosa. ¿Cuáles fueron sus primeros resultados, sobre todo los que encaminaron este estudio a buscar otra fase mejor preparada? Inicialmente, nuestros resultados revelaron que la incorporación con la cantidad óptima de indio y níquel influyó en el proceso de nucleación y crecimiento de los cristales de la titania. Al impedir el aumento en el tamaño de los cristales de la titania, se logró estabilizar la fase cristalina anatasa y se retardó la cristalización de la fase rutilo. La obtención de materiales constituidos únicamente por la fase anatasa fue determinante en las propiedades finales de estos materiales, debido a que la anatasa presenta una mejor adsorción de moléculas y mayor actividad catalítica que los polimorfos broquita y rutilo. En particular, con la incorporación del metal indio en el TiO2, se observó que el crecimiento de los cristales de la anatasa fue más lento; además, se obtuvieron materiales con alta área superficial conformada por una estructura mesoporosa. La sinergia entre dichas propiedades favoreció la eficiencia para la eliminación del gas contaminante óxido nítrico, el cual está presente en la atmósfera; por tal razón, dichos materiales son una opción para utilizarlos en la purificación del aire. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 ¿De qué manera beneficia a la sociedad este proyecto? Gracias a este estudio, se determinó que los materiales de TiO2 modificado con los metales indio y níquel poseen excelentes propiedades catalíticas para eliminar sustancias tóxicas presentes en diferentes fases; por dicha razón, estos materiales son potenciales candidatos para usarse en el área de catálisis ambiental, específicamente para la purificación de aire y agua. Quizá lo más relevante en cuanto a la aplicación de este estudio fue en el campo del tratamiento de agua, donde se colocará el material con el dióxido de titanio y níquel, en un medio en el que estaba contaminada el agua con compuestos orgánicos tóxicos, en particular nos enfocamos en un colorante, porque la industria textil utiliza muchos colorantes y a veces no le da al agua el tratamiento que establece la ley, ya que los vierten a ríos, mantos acuíferos, etc., y aquí logramos remover casi el cien por ciento de estos compuestos orgánicos. ¿Qué significa obtener este premio a su trabajo como investigadores? La meta para este equipo de investigación era estudiar sistemáticamente cómo se comportan los materiales a nivel nanométrico y su aplicación enfocada a la ingeniería ambiental, en función de un planeta más limpio; por lo que resulta un gran reconocimiento a nuestra preocupación ambiental. 377 �Premio de Investigación UANL 2011 CIENCIAS EXACTAS Entrevista al doctor Eduardo M.Sánchez Cervantes ESPERANZA ARMENDÁRIZ l doctor Eduardo Maximiano Sánchez Cervantes, adscrito al Laboratorio de Materiales Energéticos de la Facultad de Ciencias Químicas, tiene ocho años realizando investigaciones sobre el estudio de energías renovables, pero con el espíritu de la química verde, es decir, del bajo impacto ambiental sobre los procesos. Por cuarta vez es ganador del Premio de Investigación UANL, ahora con un estudio que plantea como objetivo realizar una variedad de aplicación en celdas solares, celdas de combustión y la disminución de gases de invernadero, entre algunos logros se puede mencionar el hecho de usar líquidos iónicos (solventes de bajo impacto ecológico) para la síntesis de nanobarras de Sb2S3 que tienen una potencial aplica- E 378 ción en celdas solares. Asimismo, se logró un estudio fisicoquímico completo de nuevos líquidos iónicos basados en fosfonios que han sido utilizados como electrolitos en celdas solares nanocristalinas. ¿Qué es la química verde? La química verde es una filosofía, una manera de pensar en buscar la eliminación de los residuos en el proceso sintético o en un proceso industrial. ¿Y el estudio cómo se presenta en relación a esta filosofía? Nosotros presentamos algo así como un collage de trabajos, porque son tres estudios que están involucrados CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �ESPERANZA ARMENDÁRIZ en esta investigación. En uno de ellos se realizó la síntesis de nanobarras de sulfuro de antimonio, cuya aplicación es hacer celdas solares para cuestiones energéticas y esta síntesis se realizó utilizando compuestos llamados líquidos iónicos, que son solventes orgánicos que tienen la particularidad de poder disolver muchas cosas, de no evaporarse, tienen un alto grado de recuperación, esto quiere decir que se pueden utilizar muchas veces sin temor de que se vayan al medio ambiente. Otro aspecto de esta investigación es que se realizó una síntesis de otro tipo de líquidos iónicos, se sintetizaron nuevos líquidos iónicos que no estaban reportados y les dimos la aplicación de electrolitos para celdas solares; en este segundo trabajo nos enfocamos en la caracterización fisicoquímica de estos compuestos. Y en una tercera etapa se está trabajando en las membranas poliméricas utilizadas en celdas de combustión, estos dispositivos electroquímicos sirven para poder transformar la energía del metano, etano o algún comburente, mezclarlo con oxígeno o el aire, para poder obtener energía eléctrica por un lado, y una cantidad mínima de residuos por otro. Lo ideal sería trabajar con hidrógeno y oxígeno para producir agua como residuo, en la actualidad esto ya se está trabajando, hay algunos autobuses que ya trabajan con estas celdas de combustión, en la Facultad de Ciencias Químicas estamos iniciado esta aventura de buscar nuevos materiales para celdas de combustión y poder mejorar sus propiedades. Estamos trabajando con una variante de polímeros que nos ha permitido elaborar un material que tiene potencial para este tipo de aplicaciones. ¿Fue una serie de estudios que derivan con esta investigación que lo hace ganador del premio? Son diversos estudios, cuya cobija es la química verde y el uso eficiente de la energía. ¿Cuánto tiene trabajando esta línea de investigación? Cerca de ocho años. ¿Qué tanto se trabaja la química verde como tema de investigación en México? CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 Es reciente, sí hay algunos trabajos, he visto en algunos congresos, sobre todo de química, apenas presentándose, en los que trabajan los líquidos iónicos, pero se puede extender hacia la conversión de materiales y desechos orgánicos, hacia energía, que es un ejemplo clásico en la química verde, que sí está teniendo un auge en México. ¿Pero en esta línea sobre desarrollo de materiales es más reciente? Sí, lo que hicimos nosotros es muy novedoso en México; en nuestro país sabemos que la nanotecnología y la nanociencia están tomando auge y quisimos hacer una aportación mezclando la química verde y la nanotecnología para producir nuevos materiales. ¿Y por qué su interés en este tema desde hace ocho años? En lo personal, desde que hice mi estudio de doctorado mi interés es hacia materiales para ser utilizados en dispositivos de almacenamiento y convertidores de energía; en mis inicios trabajé mucho con el litio, pero esto se ha diversificando por el interés de los estudiantes. En el Laboratorio de Materiales Energéticos de la Facultad de Ciencias Químicas trabajamos, además de materiales de litio, con celdas solares, celdas de combustión, recientemente, y con capacitadores electroquímicos con otros colegas. La esencia en sí misma es el estudio de energías renovables, pero recientemente lo estamos haciendo con el espíritu de la química verde, del bajo impacto ambiental sobre los procesos. ¿Qué expectativas tiene con los proyectos a futuro? Como Universidad, nuestro interés es el desarrollo de recursos humanos y lo hemos cobijado desde diferentes programas de posgrado, entonces seguiremos trabajando con muchachos de doctorado y maestría para apoyar sus trabajos; en el laboratorio nos interesa trabajar material para almacenamiento y convertidores de energía, estamos trabajando en dos líneas: en desarrollo de celdas solares nanocristalinas y con nanofibras cerámicas para celdas de combustión, desde el punto de vista científico, estos temas tienen alta relevancia. 379 11 �ENTREVISTA AL DOCTOR EDUARDO M. SÁNCHEZ CERVANTES Por cuarta vez recibe el Premio de Investigación UANL, ¿cuáles son sus reflexiones? Si no tuviera un alto respeto por el premio, no continuaría participando, para mí como investigador es muy importante realizar mis estudios y presentarlos, porque a través de este premio tienen mucha difusión. ¿Qué le ofrece la investigación a un estudiante? El joven tiene que dedicarse mucho a esto, el trabajo de la ciencia y las ingenierías son duras, hay mucha matemática y física involucradas, pero hemos visto que los estudiantes que se involucran en las investigaciones tienen trabajos muy bien pagados, que son buscados por la industria. Creo que como todos los órdenes de la vida hay que hacer todo lo mejor que se pueda para posicionarte. ¿Está satisfecho con lo alcanzado? m 380 No, siempre hay que buscar más. Quisiera tener más estudiantes, más proyectos, para poder hacer más investigación, porque realmente hago un 20 por ciento de lo que quisiera estar haciendo. ¿A qué lo atribuye? Por falta de estudiantes interesados; se le da promoción al posgrado, pero los muchachos no se deciden, porque perciben que no hay una seguridad realmente de que obtengan mejores trabajos con un posgrado; pero ciertamente, siempre les va mejor a quienes tienen más grados académicos. ¿Qué le ha dejado la investigación? Un estándar de vida agradable y la satisfacción de trabajar en lo que me gusta, actualmente hay muchas posibilidades para desarrollarse, sólo hay que ser constantes y dedicarle tiempo. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �la facultad de Ciencias die l a Tierra ofrece l as siguientes programa1s de posgrado con apoyo del Conacyt u MAESTRí.A EN CIENCIAS GEOLÓGICAS DOCTORADO EN CIENCI.AS CON ESPECIALIDAD EN GEOCIENCIAS Se r equ i<!.re la pre:sent ación de.: REQU ISITOS • Carta de interé.s redactada e.n formato li bre. • Carta de inte.r és re:dactada en formato li bre . • CumcuJum v ·t:oe . • Cumcufr.m1 vi to.e. • FI re se ntaci ó n de un ant e p roy e:ct o el e. t e si s. • Act a de. nacimiento y CURP . • Co pia ele: credencial de. e-lect o r como comp r obant e de d om icili o . • Act a de naci m iento y ClaYe Única de Registr o de Flob lación (CURP ). • Co pia ele credencial de e.le:ct o r c.omo comp r obante de d om icili o . • 6 fot ograf,as tamañ o infantil , b lanco y ne:gro . • 6 fot ografías t amaño infantil , b lanco y negr o . • Ce rtifi cados de sernndari a, preparatoria, li ce nciatura y m aestría {kárde>:). • En su caso, cop ia del acta ele matr i mon io y cop ia de. las actas de naci m iento de los hij os. • Cop ia de lacé.du la profesional. • Ce.rtificad os de seuindar ia. preparator ia y li cenciatura fkárcle x} . • Promed io de aprov echam ient o mínimo de 8, avalado por carta p r omed io ofi cial. • Copia de l tíitLil o profesio nal, d<!.I act a de examen p r ofesional o cart a de pasant e . • Flromed io ele. aprov echam ient o mín i mo de 8 .5 , av alado p o r carta pro me el ío oficial. • En su caso, cop ia de l acta de matri mo ni o y cop ia de las actas de nacim ient o de· los hij os. • En caso de. ser becado . present ar e:I ce rtifi caclo de: la beca. • Cop ia de lacé.du la profesio nal. • En caso de se r becado , prese.ntar e l ce rtificad o de ía bec.a. • En caso de haber prese.nt ad o so li citu d de beca con ant e ri o ri dad . p r esentar la cart a de libuac ió r, • En caso de haber present ado so licitud de beca co n ant er ior idad prese.nt ar la cart a de li be r ac ió n re:spectiv a. En caso de ser e :ü ranjero, además de: los ant e.r iores es ne ce.sar i o cub rir I os sigu i e nte,s requisitos: r e•sp e ctiv a. En caso de. ser extranjero , además de. los ant e.ri o re:s es nece·sari o cubrir los sigLri e nt es reqLrisitos: • Fo rma migrat o ria Fíl/1- 3 para e.sta Lrn iv ersidad {informes en la Embajada de Mé>: ico respectiv a. • Forma m i grat o r ia Fí\.1- 3 para e sta Lrn iv e rsi dad (informes e n la EmbaJada d e Mé xico re:spectiv a v igent e, n o en tr ám ite ). • Equ iv alencia de estud ios. • FI asa¡o o rte v i ge nt e . v ig,rnte, no en trám ite ). • Eqtriv alencia de e,studios. • FI asap o rte· v igent e . EXÁ MENES DE ADM ISIÓN : Los intere saci o s deberán sustent ar e.l Examen Ge:neral Fechas de ex ámenes: de Ingreso al Fl osgrad o (CENEVA L}. examen ant e e.l EXCI!: 25 de Mviembr-e de 2011 Com ité AcaMmirn de I a rvl ae.str ía y e l E:o:.ame n de Compete ricia e n ln glé s {EXCI} en las instalaciones de la Eltam-e111 -Ceneva.11: .26 -d e no-v i'emin-e .2 011 l111 ieí:o de l&em-e str,e: 23de -e11er10-de 201.2 UAN L. Fe ch a Iím ite para ent rega de so Ii citu el e-s: Hl d-e novieinb re de 2011 IN FORMES E:o:. amen int erno : Facu ltad de Ciencias de la Ti e rr a, UAN L 17 de noviembre de .2 011 Entr ev ista con e.l Com ité Carretera a Ce rr o Prieto, Km. 8 Académico de rvl ae str ía/ D o dorad o 18 d-e novieinb re de 2011 Fecha lím ite de pago par a los Exámenes ele Ingreso : 21 d-e novieinb re de 2011 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 la Li nares, Nuev o Le:ón Te l. : {8 21 21-42 0 20 , 21-42 030 E.:.t. 3816 Fax: 1821) 2142 0 1 0 ,• e lasco1'iílfct.uanl. m :(: j uamonte@hotmail. com ww.fct.uanll.mx 381 �El adeno vir us que e xpr esa E2F-1 mutan adenovir virus expr xpresa mutantte o supr ime el cr ecimien al in viv vivo suprime crecimien ecimientto tumor tumoral JORGE G. GÓMEZ GUTIÉRREZ*, ARACELY GARCÍA GARCÍA**, SAM ZHOU*, KELLY MCMASTERS*, ROBERTO MONTES DE OCA LUNA** El factor de transcripción E2F-1 (Ad-E2F-1) induce eficientemente a apoptosis en células de cáncer in vitro e in vivo.1-5 Sin embargo, E2F-1 es también considerado un oncogén, por su habilidad de estimular el progreso del ciclo celular de la fase G1 a la fase S.6-7 Así, el uso del gen E2F-1 tipo silvestre en la terapia génica es controversial por su potencial oncogénico. Para resolver esta controversia, eliminamos el domino de transactivación del E2F-1 tipo silvestre y generamos una forma truncada de E2F-1 (E2Ftr; aminoácidos del 1 al 375). El E2F truncado deficiente en la transactivación no promueve el progreso del ciclo celular en comparación con su contraparte de tipo silvestre, pero aún es un potente inductor de apoptosis.8-9 Previamente reportamos que la expresión de E2Ftr, regulada por el promotor del CMV, puede ser tóxica para las células HEK-293 e inhibe la □ El presente artículo está basado en la investigación "Terapia génica antitumoral usando una versión de E2F-1carente de su dominio de transactivación”, galardonada con el Premio de Investigación UANL 2011, en la categoría de Ciencias de la Salud, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2011. 382 replicación del adenovirus.10 Por lo tanto, aplicamos el sistema de expresión regulado por la tetraciclina (Tet-off, por sus siglas en inglés)11 para controlar la expresión de E2Ftr en los vectores adenovirales. En esta investigación demostramos que el sistema de expresión inducible en nuestros vectores resultó en altos niveles de expresión de E2Ftr en células de cáncer. En comparación con Ad-E2F-1, uno de nuestros vectores que expresa E2Ftr indujo a una mayor citotoxicidad en células de cáncer, pero mínima citotoxicidad en células normales. Además, AdTet-E2Ftr3 puede significativamente suprimir el crecimiento de tumores de origen humano en un modelo de ratón inmunideficiente. Nuestros estudios indican que este nuevo adenovirus que expresa E2Ftr tiene un alto potencial para su aplicación clínica. Metodología Cultivo de células Los meloncitos epidermales humanos se aislaron de piel de adulto ligeramente pigmentada (HEMa- * Departamento de Cirugía, University of Louisville. **Departamento de Histologia, Facultad de Medicina de la UANL. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JORGE G. GÓMEZ GUTIÉRREZ, ARACELY GARCÍA GARCÍA, SAM ZHOU, KELLY MCMASTERS, ROBERTO MONTES LP, por sus siglas en inglés). La línea celular HS27 de fibroblastos de piel humana, las líneas celulares de melanoma humano SK-MEL-2 (p53 mutante), SK-MEL-28 (p53 tipo silvestre), A2058, y DM6, las líneas celulares de cáncer de pulmón humano A549 (p53 tipo silvestre) y H1299 (con ausencia parcial de p53) y la línea celular de riñón embrionaria humana HEK-293 se compraron en la compañía American Type Culture Collection (Rockville, MD). Las células se cultivaron en sus respectivos medios. Todos los medios se suplementaron con 10% suero fetal bovino y penicilina/streptomicina (100 U/ml). Las células se cultivaron en una atmósfera a 5% de CO2, y en una incubadora a 37°C. Vectores adenovirales recombinantes Seis vectores adenovirales deficientes para la replicación se usaron en este trabajo. Los vectores Ad5CMV-E2F-1 (Ad-E2F-1) y Ad5CMV-LacZ (Ad-LacZ) contienen los transgenes E2F-1 y bgalactosidasa, respectivamente, bajo el promotor del CMV, y se describieron previamente.2 El AdTet-EGFP (que expresa la proteína verde flourescente), AdTet-E2Ftr1, AdTet-E2Ftr2, y AdTet-E2Ftr3 fueron construidos por nosotros. Los tres vectores expresan el mismo gen E2Ftr (aminoácidos; 1 al 375).10 Ensayo de Western blott Los anticuerpos usados en este estudio se describen a continuación: anticuerpo monoclonal de ratón anti-E2F-1 humano (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), anticuerpo monoclonal de ratón anti-caspasa-3/CPP32 humano (Transduction Laboratories, Lexington, KY), anticuerpo monoclonal de ratón anti-poli (ADP-ribosa) polimerasa (PARP) humano, anticuerpo policlonal de conejo anti-a-actina humana (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO). Anticuerpos antirratón o anticonejo se usaron para detectar los anticuerpos primarios (Amersham, Piscataway, DE OCA LUNA NJ). Los reactivos de electroquimioluminisencia (ECL) se usaron para detectar las señales, de acuerdo a las instrucciones del fabricante (Amersham). Ensayo de viabilidad celular, análisis del ciclo celular y tinción con Annexin-V La viabilidad celular se evaluó a las 72 hrs después de la infección, mediante la medición de la conversión de la sal tetrazolium (MTT, por sus siglas en inglés) a formazan, de acuerdo a las instrucciones del fabricante (Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN). El análisis del ciclo celular se llevó a cabo en un citómetro de flujo (FACScan; Becton Dickinson, San José, CA). La distribución del ciclo celular se analizó con el software Cell Quest (BD Biosciences, San Diego, CA). La tinción con anexin-V se realizó de acuerdo a las instrucciones del fabricante (Annexin V-Pe Apoptosis Kit, Pharmingen, San Diego, CA) y como se describió previamente.12 El porcentaje de apoptosis se determinó por citometría de flujo (Becton Dickinson) y con el software FlowJo (Tree Star Inc., Ashland, OR). Estudio antitumoral en ratones inmunodeficientes Los tumores se formaron por la inyección subcutánea de 5×106 células de la línea celular de melanoma A2058 en los flancos de ratones machos atímicos de la cepa BALB/c nu/nu (de 6 a 8 semanas de edad; Charles River Laboratories, Wilmington, MA). Seis días después, tumores palpables se seleccionaron al azar para las inyecciones intratumorales, con AdTet-E2Ftr3 (1×109 unidades formadoras de placa pfu -siglas en inglés) o AdTet-EGFP (1×109 pfu; n = 6 por cada grupo). Las inyecciones intratumorales se realizaron cada tres días, con un total de cuatro dosis. Cada inyección de adenovirus purificados se diluyó en un volumen total de 100 ml de una solución al r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 383 �EL ADENOVIRUS QUE EXPRESA E2F-1 MUTANTE SUPRIME EL CRECIMIENTO TUMORAL IN VIVO 0.9% de NaCl. Los tumores se midieron cada tres días y el volumen del tumor se determinó por la medición externa en dos dimensiones con un vernier. El volumen (V) se determinó por la ecuación V = (L × A 2)/2, en la que L es largo, A es ancho del tumor. Los experimentos con animales se realizaron de acuerdo con los estándares internacionales de bioética. dad para inducir muerte celular en la línea de melanoma SK-MEL-2. Se encontró que la citotoxicidad incrementó dependiendo de la dosis del virus en células de melanoma infectadas con AdTet-E2Ftr1, AdTet-E2Ftr2 y AdTet-E2Ftr3 (figura 1A). En contraste, células infectadas con con el virus control AdTet-EGFP exibieron poca citotoxicidad. La citotoxicidad de las células de cáncer se correlaciona con los niveles de expresión de E2Ftr (figuras 1A y B). Entre los vectores, AdTet-E2Ftr3 mostró la más alta citotoxicidad en células de cáncer, así como la más alta expresión de E2Ftr (figura 1B). La inducción de apoptosis se confirmó por la detección de la ruptura de PARP; PARP es el sustrato de la caspasa-3, la cual está bien caraterizada como marcador de apoptosis.5,13 No se detectó ruptura de PARP en las células infectadsa con el control AdTet-EGFP o AdTet- Inmunohistoquímica de los tumores Los tumores se retiraron a las 24 hrs después de la última inyección in vivo, y se fijaron en 10% formalina, después se embebieron en bloques de parafina, y se procesaron para el análisis histológico y para la detección de la expresión de E2Ftr y la caspase-3 activada. Se utilizaron un anticuerpo de raton anti-E2F-1 humano (KH95) sc-125 (Santa Cruz Biotechnology) y un anticuerpo de conejo anti-caspasa-3 activada humana (Asp175)(5A1E) mAb (Cell Signaling, A 0 Danvers, MA). Las fotografías se toma0 ron con el objetivo de 20, y se analizaron 120 t100 con el software NIS-Elements BR 3.0 ;; 80 5" eo (Nikon Instruments, Melville, NY). '¡¡ o Analisis estadístico Los resultados de los ensayos in vitro y de crecimiento de tumor en ratones de los dos grupos de tratamiento se analizaron por la prueba de análisis de varianza paramétrica, en una dirección ordinaria t de Student. Los valores de P < 0.05 se consideraron estadísticamente significativos. .,.'o AdT.r•ECFP 0 AdT~t•E::!Flr:? AdT ,rf~ E:2 Arl ■ e w ,. ...~ .~ ...~ ~-< -< f.:: A!IT itl~ E:2 Ftr3 <.> 1 40 20 1 1 o o 10 25 50 100 ~ E:?Ftr proCa,p-31 B o O 10 15 I•• oO kD• --131k0a PARP C a-:actln ...<ti" ~ -< PARP 200 Multiphcly ol lnfecUon E1Ftr ~ AdT<t-ECFP kDa AdTtt•E2Fb'l 601.D, O 10 E2Rr cuctln 1 60 kO, .ó kO, Resultados La alta expresión de E2Ftr aumenta la muerte de células cancerosas Los vectores que expresan E2Ftr se evaluaron para determinar su habili- 384 Fig. 1. Evaluación de los tres vectores adenovirales que expresan E2Ftr y determinación de su habilidad para destruir células de melanoma e inducir apoptosis. A) Ensayo de MTT, B) Western blott, C) Activación de las caspasas, D) Análisis del ciclo celular. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JORGE G. GÓMEZ GUTIÉRREZ, ARACELY GARCÍA GARCÍA, SAM ZHOU, KELLY MCMASTERS, ROBERTO MONTES E2Ftr1, bajos niveles de la ruptura de PARP se detectaron en las células infectadas con AdTetE2Ftr2, pero significativa ruptura de PARP se detectó en células infectadas con AdTet-E2Ftr3 (figura 1C). Un decremento en los niveles de la proenzyma cisteina proteasa/caspasa-3 (CP)P32 se detectó en células infectadas con los vectores que expresan E2Ftr en comparación con el vector que exprsa la EGFP. Entre los vectores Ad-TetE2Ftr3, indujo el más significativo decremento de caspasa-3, y la más significante ruptura de PARP. Con el uso del citómetro de flujo observamos un incremento de la población en la fase sub-G1 del ciclo celular (lo cual es consistente con apoptosis) y se correlacionó con los niveles de expresión de E2Ftr. El AdTet-E2Ftr3 indujo el más alto porcentaje de la población en la fase sub-G1 (40%), mientras que AdTet-E2Ftr1 y AdTetE2Ftr2 indujeron 7% y 15% de las células en sub-G1, resA pectivamente (figura 1D). □ SK-MEL-2 Estos resultados muestran SK-MEL-28 100 que la infección con AdTet¡¡-so E2Ftr3 se asocia a la más =i 60 potente reducción de la pro> ~ 40 liferación celular e inducción 120 de apoptosis, las cuales se reo lacionan con los altos nive-,;.;, ~Jt 1' les de expresión de E2Ftr. E2Ftr induce apoptosis independientemente del estatus de p53 . SK-MEL-2 SK-t-lEL-28 12% ~¡. ~ o 1} '.lt t j.. .,, ,._l:' 1'.,, "' cf t ~j-' SK·MEL-28 ~ 1 . ~. ~ ~ z '.l . .'.I ~ - 100 proC.,p-3 32kDa ,; 80 115 kD• 8S-90 kDa ...&." t, Ct--acdn . - ., ., ., ., ., ., D oO kDa PARP •C ., Annt'.\in V-PE ..,.~ E2Ar PARP j.. . . . ...~.:. . -. ., t ~. -· . '!> tu .:. S% ¡.,. -· 1 .~ j"'.. ~., '!> .'.I Las mutaciones en el gen p53 es uno de los eventos más frecuentes en la mayoría de los tumores.17 En este experimento se investigó si el gen p53 jugaba un rol en la apoptosis inducida por E2Ftr. Para este fin las líneas celulares de melanoma, SK- e .. '.l OCA LUNA MEL-2 (mutante para p53) y SK-MEL-28 (p53 tipo silvestre), se infectaron con AdTet-E2Ftr3. Un ensayo de viabilidad celular reveló que AdTetE2Ftr3 causó la muerte celular en ambas líneas celulares; en contraste, no se observó significativa citotoxicidad en células no infectadas o infectadas con Ad-LacZ (figura 2A). La activación de las caspas se confimó por un de Western blot (figura 2B). La apoptosis se validó mediante la tinción con annexin-V. Las células SK-MEL-2 exibieron 92% de apoptosis, mientras que las células SK-MEL28 mostraron 88% de apoptosis a las 72 hrs posinfección con AdTet-E2Ftr3 (figura 2C). Pocas células en apoptosis se detectaron en células no infectadas (mock) o infectadas con Ad-LacZ en ambas líneas celulares (figura 2C). AdTet-E2Ftr también indujo apoptosis en las células de cáncer de pulmón A549 (p53 tipo silvestre) y H1299 B SK·MEL-2 DE ~ I.D• l; e 60 ,. 40 OA5C9 aH1299 1 . o 20 Mock Ad-LacZ Al!Tel•E2Fll3 Fig. 2. Rol del estatus de p53 en la apoptosis inducida por E2Ftr. A) Ensayo de MTT, B) Western blott, C) y D) Porcentaje de apoptosis. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 385 �EL ADENOVIRUS QUE EXPRESA E2F-1 MUTANTE SUPRIME EL CRECIMIENTO TUMORAL IN VIVO (2D). Estos resultados demuestran que la apoptosis inducida por E2Ftr no requiere del gen p53 funcional. La sobreexpresión de E2Ftr induce a la activación de caspasa-3 en tumores in vivo EI análisis inmunohistoquímico de los tumores reveló una fuerte expresión de E2Ftr en los tumores de ratones inyectados con AdTet-E2Ftr3, la cual se asoció con un significativo número de células positivas para la activación de la caspas-3 B .-\dT t·EGFP .-\dTet· E2Ftr3 El AdTet-E2Ftr3 tiene una potente actividad antitumoral in vivo La actividad antitumoral de AdTet-E2Ftr3 se evaluó in vivo. El protocolo del modelo tumoral de ratón descrito en la “Metodología” resultó en una significativa supresión de tumor en los seis ratones tratados (100%) con AdTet-E2Ftr3 al día 27 después de la primera inyección (figura 4A). La reducción del tamaño de tumor fue ~80% comparado con en virus control AdTet-EGFP, esta A 2500 .., H&E E 2CDJ Q) 1500 - - AdTet-EOFP §. E ......... AdTel-E2Flr3 ::) o> 100) E ~ 500 o E2 Ftr o o 3 6 9 12 15 18 21 24 27 t Daysv1rus mJect1on CJe,.•ed c .,sp ase-3 B AclTet-EGFP Ac1Tet- E2 Ftr3 GFP Fig. 3. Inmunohisquímica de tumor. Inmunohistoquímica de los tumores de melanoma a 24 hrs después del tratamiento con Ads. 1.6 § .e (figura 3). En contraste, no se observó expresión de E2Ftr, ni de la activación de caspasa-3 en los tumores de ratones inyectados con AdTet-EGFP. Sin embargo, el tratamiento con AdTet-EGFP resultó en altos niveles de expresión de EGFP en los tumores. Este resultado indica que AdTet-E2Ftr3 eficientemente transdujo la masa tumoral e indujo una fuerte activación de la caspasa-3. 386 O) '<i, ~ o E ~ 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0 .4 0.2 o •.;dT,t·EGFP AdT tt· E2 Ftr3 Fig. 4. Efecto antitumoral in vivo del tratamiento con un adenovirus que expresa E2Ftr. A) El volumen del tumor se graficó en contra del tiempo y se detrminó por la ecuación V = (L × A 2)/2, B) Masa relativa de los tumores, C) Peso de los tumores. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JORGE G. GÓMEZ GUTIÉRREZ, ARACELY GARCÍA GARCÍA, SAM ZHOU, KELLY MCMASTERS, ROBERTO MONTES diferencia fue estadísticamente significativa (P < 0.05). Al término del experimento (día 27), los tumores se extirparon y se fotografiaron. La fotografía muestra que los tumores de ratones tratados con AdTet-EGFP fueron significativamente más grandes que los tumores de ratones tratados con AdTet-E2Ftr3 (figura 4B). Los tumores del tratamiento con AdTet-EGFP pesaron 1.2 ± 0.4 gr, mientras que los tumores del tratamiento con AdTet-E2Ftr3 pesaron 0.2 ± 0.04 gr (figura 4C). El tratamiento con E2Ftr resultó en una significativa disminución en el tamaño del tumor; esta diferencia entre los dos tratamientos fue estadísticamente significativa (P < 0.05). DE OCA LUNA supresión de tumor en ratones. Previamente observamos que el tratamiento de ratones con Ad-E2F-1 redujo el tamaño del tumor ~37%.2 Aquí reportemos una reducción de ~80% del tamaño de tumor en ratones tratados con AdTet-E2Ftr3 (figura 4A). Las inyecciones con AdTet-E2Ftr3 resultaron en altos niveles de expresión de E2Ftr y una fuerte inducción de la activación de la caspasa-3 en los tumores de los ratones (figura 3). Este resultado indica que AdTet-E2Ftr3 puede eficientemente activar la vía apoptótica e inhibir el crecimiento de la masa tumoral. Así pues, el AdTet-E2Ftr3 puede ser un vector más seguro y eficiente que Ad-E2F-1 para la terapia génica del cáncer. Discusión y conclusión Resumen Aunque numerosos estudios muestran que E2F1 tiene una potente actividad antitumoral in vitro e in vivo,1,2,4 su uso en estudios clínicos aún es controversial por su potencial oncogénico.6-7 Sin embargo hay fuerte evidencia que muestra que E2F-1 tiene dominio truncado, el cual carece de transactivacion y no tiene propiedades oncogénicas. Varios estudios mostraron que diferentes mutantes de E2F-1 que carecen del dominio de transactivación son incapaces de inmortalizar queratinocitos de piel humanos normales (NHFKs, por sus siglas en inglés) y células NIH3T3, además inhiben la formación de colonia en agar suave.9 Los mutantes de E2F-1 que contienen sólo el dominio de unión al ADN disminuyen los niveles de las proteínas ciclina A y D8 e inducen apoptosis a un más alto porcentaje que E2F-1 en células de osteosarcoma SaOs-2.9 Por lo tanto, la controversia alrededor del potencial oncogénico de E2F-1 puede ser obviada por el uso de una forma truncada de E2F-1, tal como E2Ftr, que carece del dominio de transactivación asociado a la oncogenicidad. En este estudio reportamos un adenovirus que expresa que el gen E2Ftr significativamente induce a apoptosis en células de cáncer, y resulta en una significativa El adenovirus que expresa el gen E2F-1 induce a apoptosis en células de cáncer in vitro e in vivo, pero su aplicación clínica es controversial, debido a su potencial oncogénico. En esta investigación construimos tres vectores adenovirales que expresan E2Ftr, el cual carece del dominio de transactivación y, por lo tanto, también carece de su capacidad oncogénica. El AdTet-E2Ftr3 indujo a apoptosis inpendientemente del estatus de p53, una potente actividad antitumoral, reduciendo el tamaño de tumor en ~80%, en comparación con el grupo control. El AdTet-E2Ftr3 tiene una significativa actividad terapéutica y un alto potencial para su aplicación en la clínica. Palabras clave: Adenovirus, E2F-1, E2Ftr, Cáncer apoptosis. Abstract Adenovirus expressing E2F-1 induces apoptosis in cáncer cell in vitro and in vivo. But its clinical application is controversial, since it oncogenic potential. In this investigation we constructed three adenoviral vectors expressing E2Ftr which lacks transactivation domain and oncogenic r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 387 �EL ADENOVIRUS QUE EXPRESA E2F-1 MUTANTE SUPRIME EL CRECIMIENTO TUMORAL IN VIVO capability. AdTet-E2Ftr indiced apoptosis independently of p53 status, a pontent antirtumoral activity decreasing tumor size ~80% in comparison with control group. AdTet-E2Ftr3 has a significant therapeutic activity and a high potential to be applied in clinical trails. Keywords: Adenovirus, E2F-1, E2Ftr, Cancer apoptosis. Referencias 1. Dong Y.B., Yang H.L., Elliott M.J., et al. Adenovirus-mediated E2F-1 gene transfer efficiently induces apoptosis in melanoma cells. Cancer 1999;86:2021-33. 2. Dong Y.B., Yang H.L., Elliott M.J., McMasters K.M. Adenovirus-mediated E2F-1 gene transfer sensitizes melanoma cells to apoptosis induced by topoisomerase II inhibitors. Cancer Res 2002;62:1776-83. 3. Elliott M.J., Dong Y.B., Yang H., McMasters K.M. E2F-1 up-regulates c-Myc and p14(ARF) and induces apoptosis in colon cancer cells. Clin Cancer Res 2001;7:3590-7. 4. Vorburger S.A., Hetrakul N., Xia W., et al. Gene therapy with E2F-1 up-regulates the protein kinase PKR and inhibits growth of leiomyosarcoma in vivo. Mol Cancer Ther 2005;4:1710-6. 5. Itoshima T., Fujiwara T., Waku T., et al. Induction of apoptosis in human esophageal cancer cells by sequential transfer of the wildtype p53 and E2F-1 genes: involvement of p53 accumulation via ARF-mediated MDM2 down-regulation. Clin Cancer Res 2000;6:2851-9. 6. Johnson D.G., Schwarz J.K., Cress W.D., Nevins JR. Expression of transcription factor E2F1 induces quiescent cells to enter S phase. Nature 1993;365:349-52. 7. Muller H., Helin K. The E2F transcription factors: key regulators of cell proliferation. Biochim Biophys Acta 2000;1470:M1-12. 8. Fan J., Bertino J.R. Functional roles of E2F in cell cycle regulation. Oncogene 1997;14:1191-200. 9. Bell L.A., O’Prey J., Ryan K.M. DNA-binding independent cell death from a minimal proapoptotic region of E2F-1. Oncogene 2006;25:5656-63. 10. Gómez-Gutiérrez J.G., Rao X.M., García-García A., Hao H., McMasters K.M., Zhou H.S. Developing adenoviral vectors encoding therapeutic genes toxic to host cells: comparing binary and single-inducible vectors expressing truncated E2F-1. Virology 2010;397:337-45. 11. Gossen M., Bujard H. Tight control of gene expression in mammalian cells by tetracyclineresponsive promoters. Proc Natl Acad Sci USA 1992;89:5547-51. 12. Gómez-Gutiérrez J.G., Souza V., Hao H.Y., et al. Adenovirus-mediated gene transfer of FKHRL1 triple mutant efficiently induces apoptosis in melanoma cells. Cancer Biol Ther 2006;5:875-83. 13. Fernandes-Alnemri T., Litwack G., Alnemri E.S. CPP32, a novel human apoptotic protein with homology to Caenorhabditis elegans cell death protein Ced-3 and mammalian interleukin-1 beta-converting enzyme. J Biol Chem 1994;269:30761-4. 14. Kuhn H., Liebers U., Gessner C., et al. Adenovirus-mediated E2F-1 gene transfer in nonsmall-cell lung cancer induces cell growth arrest and apoptosis. Eur Respir J 2002;20:703-9. 15. Bauer T.W., Gutiérrez M., Dudrick D.J., et al. A human melanoma xenograft in a nude rat responds to isolated limb perfusion with TNF plus melphalan. Surgery 2003;133:4208. 16. Canter R.J., Zhou R., Kesmodel S.B., et al. Metaiodobenzylguanidine and hyperglycemia augment tumor response to isolated limb perfusion in a rodent model of human melanoma. Ann Surg Oncol 2004;11:265-73. m- ____________________ 388 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JORGE G. GÓMEZ GUTIÉRREZ, ARACELY GARCÍA GARCÍA, SAM ZHOU, KELLY MCMASTERS, ROBERTO MONTES 17. Hollstein M., Sidransky D., Vogelstein B., Harris C.C. p53 mutations in human cancers. Science 1991;253:49-53. 18. Molenaar J.J., Ebus M.E., Geerts D., et al. Inactivation of CDK2 is synthetically lethal to MYCN over-expressing cancer cells. Proc Natl Acad Sci U S A 2009;106:12968-73. 19. Sakaguchi M., Kataoka K., Abarzua F., et al. Overexpression of REIC/Dkk-3 in Normal Fibroblasts Suppresses Tumor Growth via DE OCA LUNA Induction of Interleukin-7. J Biol Chem 2009;284:14236-44. 20. Tang W., Wang W., Zhang Y., Liu S., Liu Y., Zheng D. Tumour necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)-induced chemokine release in both TRAIL-resistant and TRAIL-sensitive cells via nuclear factor kappa B. Febs J 2009;276:581-93. Recibido: 1 de septiembre de 2011 Aceptado: 1 de octubre de 2011 r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 389 �Distr ibución de in tr ones en ccepas epas istribución intr trones ingiensis de Bacillus thur thuringiensis BENITO PEREYRA ALFÉREZ*, ASTRID N. ESPINO VÁZQUEZ*, AQUILES SOLÍS SOTO**, HUGO LUNA OLVERA*, HIRAM MEDRANO ROLDÁN**, LUIS GALÁN WONG* Los intrones se encuentran presentes en los tres dominios de la vida, y se cree que están relacionados al origen evolutivo de las especies, ya que muchas veces su transferencia es horizontal, a través de genomas de especies estrechamente relacionadas.1 Dentro de los organismos procariotas, los intrones del grupo I y II de bacterias son de gran importancia, ya que además de actuar como ribozimas (RNA catalíticos) contienen marcos de lectura abiertos (ORF) que codifican enzimas de gran potencial biotecnológico. Tal es el caso de las Homing Endonucleasas (HE), un tipo de enzima de restricción muy selectiva codificada en intrones del grupo I, encargada de copiar el intrón en secuencias homólogas del DNA.2 Los intrones II, por su parte, pueden codificar para enzimas con actividad de Transcriptasa Reversas (RT), estas enzimas son únicas, ya que sintetizan cDNA a partir de RNA3 y han sido empleadas ampliamente en el análisis del transcriptoma de organismos por la técnica de RT-PCR. Así pues, la identificación de los intrones en bacterias como Bacillus thuringiensis, importante desde el punto de vista de la genómica básica, da un panorama de la transferencia horizontal y vertical de material genético entre las cepas de esta especie. Además, es aplicable para el manejo de enzimas que puedan ser empleadas en estudios de biología molecular y el estudio de la eficiencia catalítica de nuevas ribozimas, que puedan ser probadas en tratamientos para el silenciamiento de genes, en patologías oncogénicas o virales. Materiales y métodos Cepas y conservación En este estudio fueron analizadas 50 cepas de Bacillus thuringiensis. La conservación y activación fue seguida con base en el protocolo descrito por Sambrook et al.4 □ El presente artículo está basado en la investigación “Distribu- ción de intrones en cepas de Bacillus thuringiensis”, galardonada con el Premio de Investigación UANL 2011, en la categoría de Ciencias de la Tierra y Agropecuarias, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2011. 390 * Instituto de Biotecnología de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UANL. ** Instituto Tecnològico de Durango. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �BENITO PEREYRA A., ASTRID N. ESPINO V., AQUILES SOLÍS S., HUGO LUNA O., HIRAM MEDRANO R., LUIS GALÁN W. Detección de intrones Clonación de los productos de PCR Para la detección por PCR de los intrones se emplearon los siguientes componentes: 5X Green GoTaq Reaction Buffer a, GoTaq DNA Polimerasa y dNTP Mix de Promega a concentraciones finales de 1.5 mM (MgCl2), 1.5 unidades y 0.2mM de cada nucleótido, respectivamente; además, 0.1uM de cada primer, DNA genómico en concentraciones variables y agua libre de nucleasas para llegar a un volumen final de 50µl. La extracción del ADN, total empleado como templado para las reacciones de PCR, se realizó con el protocolo de extracción rápida de ADN para bacterias y levaduras de Cheng y Jiang.5 Los juegos de iniciadores que se probaron en este estudio se describen en la tabla I. Los iniciadores “Cry1Gral” y “Cry2Gral” se incluyeron como controles internos de la reacción de PCR; “Int1”, amplifican intrones del grupo I y “BthI5”, “BthI6”, “BthI7” y “R.U” amplifican intrones del grupo II. Los productos de PCR fueron corridos por electroforesis en geles de agarosa a 2%, y teñidos con bromuro de etidio para su visualización en el transluminador de UV. Para la caracterización de los intrones detectados fueron seleccionados los productos amplificados de las cepas HD1, GM7, GM10, GM18 y GM33 para la clonación y determinación de la secuencia nucleotídica. Los productos seleccionados fueron purificados con el kit de Promega Wizard® SV Gel and PCR Clean-Up System, y la reacción de ligación se llevó a cabo con el vector de clonación pGEM-T easy (Promega), siguiendo las especificaciones del fabricante. Una vez hecha la ligación, la transformación bacteriana se hizo en células competentes de E. coli JM109, por choque térmico a exactamente 42°C durante 50 segundos y las células transformadas fueron sembradas por extensión en placas de agar LB adicionado con ampicilina (100µg/ml). La presencia del inserto fue rastreada por PCR, utilizando como templado el DNA plasmídico y las clonas seleccionadas fueron crecidas 16h en caldo LB, con ampicilina para purificación de los plásmidos con el kit de Promega Wizard® Plus SV Minipreps. Tabla I. Lista de iniciadores utilizados para la identificación de intrones de los grupos I y II. 1RPEUH� &U\�*UDO� &U\��*UDO� ,QW��� ,QW��� %WK,�� %WK,�� %WK,��� 5�8� 6HFXHQFLD� �¶���¶ � 7DPDxR� SE � �5�7*$*7&*&77&*&$7$777*$&7� )��&7**$777$&$**7****$7$7� �������� )�$*777$$7&*$&$$*7$*$7$$777� �5��**$$$$*$*$$7$7$$$$$7**&&$*� �������� )��*$*77$7$&$7**&$�$7**7$*&�� �5�$$7$&*&&*7*$$77*$&7&$7&� ���� �5�&**7*7**$*7*****$$$$**� )�&*7**$***$7**&&&&$$*7&� ����� �5�7**&**77$7$*7&*7$$7*&� )�7**77&*777*$$&$777&&7� ����� )�7$$77&&&$&7&7$*$$*$**77&$7��5�&*&*$**7$$$*$$7$$**$7*� ����� �5�$&7*&*$$$****$$77$*&� )�77*77**$&$**77*&$&$7� ����� � �5��7777&&&&&*&&&&$&$&&*� � Los iniciadores cry1 y cry2 general amplifican genes cry1 (Bravo et al.6) y cry2 (Ibarra et al.7), respectivamente. Int1 amplifican intrones del grupo I en el operón nrdIEF del grupo de B. cereus (Nord y Sjöberg8); Int2 son específicos para los intrones del grupo II: B.th.I1 y B.th.I3, desde el dominio de la RT hasta el dominio V del intrón; BthI5, BthI6, BthI7 están reportados para amplificar los intrones del grupo II: B.th.I5, B.th.I6, B.th.I7 (Stabell et al.9), y R.U también está diseñado como iniciador reverso universal para estos tres intrones. F= Forward; R= Reverse _____________________ 391 m] CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �DISTRIBUCIÓN DE INTRONES EN CEPAS DE Caracterización de los intrones identificados El servicio de secuenciación automatizada fue proporcionado por la Unidad de Síntesis y Secuenciación del Instituto de Biotecnología de la Universidad Autónoma de México (UNAM). Los electroferogramas proporcionados se analizaron con el software en GENtle de la Universidad de Cologne (Alemania), y las secuencias nucleotídicas se alinearon con la herramienta Blast (Basic Local Alignment Search Tool) de la página del National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST). Resultados Intrones del grupo I Todas las cepas incluidas en este estudio amplificaron productos de PCR con los iniciadores Int1 (tabla II). Donde se apreció una única banda de ADN, que en la mayoría de los casos fue de aproximadamente 600pb, y en sólo nueve de las cepas fue menor a las 200pb (figura 1). El análisis de la BACILLUS THURINGIENSIS secuencia de nucleótidos de los fragmentos de 595 pb de las cepas HD1, GM7 y GM33, demostró 100% de homología con intrones del grupo I contenidos en el operón de la ribonucleótido reductasa (nrdIEF), descritos previamente por Nord y Söberg.8 Estos intrones poseen diez dominios estructurales y pertenecen a la subclase IA2. Cuando presentan el ORF completo para la enzima Homing Endonucleasa, el tamaño del intrón se incrementa considerablemente. Sin embargo, dentro de los intrones detectados en nuestro estudio, no revelan tener el marco de lectura completo, ya que, de ser así, el tamaño de los amplicones se posicionaría alrededor de las 1,200 pb, y en nuestro caso, las secuencias obtenidas revelan importantes deleciones, que a pesar de afectar el ORF, no modifican la capacidad de autosplicing que distingue a estos intrones. En el caso de las secuencias de 157 pb, se encontró alta homología con el gen nrdF, mas no intrones o elementos relacionados. Este fragmento revela los extremos que flanquean al intrón dentro del operón nrd, que indican posibles eventos de recombinación y ausencia de marcos de lectura típicos de intrones, Tabla II. Intrones identificados en las cepas de la colección de Bacillus thuringiensis. #EPA ($� 8� '-� '-�� '-�� '-�� '-�� )" � � )" � � )" � )" � )" � � )" � � )" �� )" �� � )" �� � )" �� � 'RUPO ) )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� 'RUPO )) #EPA )" �� )" �� " �TH�)�A )" �� )" �� " �TH�)�A " �TH�)�B )" �� " �TH�)�A " �TH�)�B )" �� )" �� " �TH�)�A " �TH�)�B )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� " �TH�)�A )" �� " �TH�)�A )" �� " �TH�)�A )" �� " �TH�)�A )" �� � � � � � � � � � 'RUPO ) 'RUPO )) #EPA )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� )!� " �TH�)�A " �TH�)�A " �TH�)�A )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� )" �� � )" �� � )" �� )" �� )" �� " �TH�)�A " �TH�)�A " �TH�)�A " �TH�)�A 'RUPO ) 'RUPO )) )!� )!� )!� )!� )!� " �TH�)�A " �TH�)�B )!� " �TH�)�A )!� )!� )!� )!� )!� " �TH�)�A " �TH�)�A " �TH�)�A " �TH�)�A # EPAS QUE NO AMPLIFICARON NINGÞN INTRØN m____________________ 392 ~ CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �BENITO PEREYRA A., ASTRID N. ESPINO V., AQUILES SOLÍS S., HUGO LUNA O., HIRAM MEDRANO R., LUIS GALÁN W. 1 2 3 4 1,500pb _, 5 6 1 8 9 .500 pb - 100 pb - ,.J 1 2 :,; . 5 6 7 1 5-00~bl 2~0pb Fig. 1. Productos amplificados con los iniciadores Int1 Carriles: 1 y 9. Marcador de talla molecular de 100 pb; 2. HD1 con iniciadores Cry1Gral; 3-7 HD1, GM33, GM7, GM18 y GM10 con iniciadores Int1; 8, Reacción blanco sin DNA. Fig. 2. Productos amplificados con iniciadores para intrones del grupo II. Carriles: 1. Marcador de 100 pb; 2-7. Cepas HD1, GM7, GM10, GM18, GM33 y GM43 con iniciadores BthI5, BthI6 e BthI7; 8, Reacción blanco sin DNA. por lo que todas las cepas que amplificaron fragmentos de este tamaño carecen de intrones en este gen. El resultado de las secuencias nucleotídicas de las bandas de GM18 (604 pb) y GM33 (675 pb) sí mostró una alta similitud con intrones del grupo II. Ambas secuencias resultaron homólogas al intrón B.th.I6. En este sentido, para la cepa GM18, la secuencia analizada está más relacionada a la copia del intrón B.th.I6a, con 98% de identidad, mientras que GM33 es completamente homólogo a B.th.I6b. Estas dos secuencias se consideran copias de un mismo intrón, ya que poseen una similitud de 98.4%, anteriormente descrito por Stabell et al.9 Este tipo de intrón pertenece a la clase IIB y, al igual que B.th.I5 y B.th.I7, se caracteriza por tener una extensión inusual hacia el extremo 3’, que está considerando como un dominio extra. Antes de la identificación de estos intrones, sólo un intrón con una extensión 3’ había sido descrito para Bacillus cereus, el B.c.I4.10 Aunque el hecho de encontrar tantas copias de un mismo intron en casi la mitad de las cepas analizadas es una clara demostración de que estos intrones en realidad no son tan inusuales. Las dos copias del B.th.I6 detectadas por PCR no revelaron la secuencia completa del intrón, y a pesar de estar diseñadas para flanquear el dominio IV, que es el que contiene el ORF, no fue identificada la transcriptasa reversa ni alguna secuencia codificante. De cualquier forma, las dos Intrones del grupo II En el caso de las amplificaciones con los iniciadores para intrones del grupo II, se observaron bandas menores a las esperadas. Con los iniciadores Int2 se obtuvieron bandas de aproximadamente 650 pb, a pesar de que se esperaban productos de 1,975 pb. No obstante, la secuencia nucleotídica de la cepa GM18 reveló que se trataba de fragmento de la o-Succinilbenzoico CoA sintetasa, una enzima que interviene en la síntesis de menaquinona. Éste resultado indica que los productos amplificados no son intrones ni algún otro elemento móvil de DNA. Por otra parte, los iniciadores BthI5, BthI6 y BthI7 amplificaron dos bandas de 604 y 675 pb, para 21 cepas de la colección, pero sólo al ser corridos en conjunto durante la PCR. Al ser probados de forma independiente, sólo la banda de menor tamaño se presentó con los iniciadores para el intrón B.th.I6. La banda de 675 pb apareció únicamente al combinarse todos los juegos de iniciadores, así que este fragmento tuvo que ser purificado directamente del gel de agarosa para su posterior manipulación. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 393 �DISTRIBUCIÓN DE INTRONES EN CEPAS DE bandas amplificadas, por poseer tamaños diferentes, son útiles para identificar directamente del gel de agarosa, si se trata de la copia “a” o “b” del intrón B.th.I6. Discusión Las cepas de la colección del Instituto de Biotecnología analizadas en este trabajo se aislaron del centro y norte de México, en su mayoría de suelos agrícolas de una misma localidad (Guadalupe Maldonado, información personal). Por lo que es de esperarse que estén estrechamente relacionadas, incluso sería cuestionable el hecho de que varias de éstas se tratasen de la misma cepa. Los estudios previos de caracterización con base en los genes cry presentes11 y la toxicidad frente a larvas neonatas de S. exigua y T. ni12,13 mostraron una alta homogeneidad, ya que la mayoría de las cepas tuvieron tanto genes cry1 y cry2, como una actividad insecticida muy alta ante dichos lepidópteros. Sin embargo, en un estudio más reciente se analizó el perfil proteico de dichas cepas en las diferentes fases de crecimiento, y se demostró que, sobre todo, durante la fase de adaptación y exponencial, las cepas exhiben perfiles ampliamente variables y heterogéneos,14 lo cual es un indicio de la diversidad tanto fenotípica como genotípica que poseen las cepas, a pesar de ser aisladas de un mismo suelo. En estudios previos de intrones en cepas del grupo de Bacillus cereus, también se ha visto una prevalencia mayor de los intrones del grupo I.9,15,16 Nord y Sjöberg8 encontraron intrones de este grupo en un análisis de 39 e identificaron tres tipos diferentes de intrones a lo largo del operón nrdIEF. Pero, a diferencia de este estudio, un porcentaje, significativamente más bajo, mostró encontrarse en la misma secuencia de inserción. Específicamente, para la secuencia IVS6 (donde reside 86% de nuestros intrones), la distribución es sólo de 28%, con una relación semejante o menor para las demás IVS. Es importante señalar que, aunque existen cinco diferentes secuencias de inser- BACILLUS THURINGIENSIS ción, en los que se alojan los intrones tipo I en el operón nrdIEF, hasta ahora no se ha detectado más de un tipo de intrón por cepa; ya que al ocuparse una secuencia de inserción, las demás no alojan a más intrones. Por esta razón, no se descarta la presencia de intrones de este grupo en las cepas del estudio que resultaron negativas. Otro punto en el análisis de cepas de B. cereus es la usencia de marcos de lectura completos (ORF), para la mayoría de los intrones del grupo I.8,16 Hasta la fecha, son pocos los reportes de ORF completos que codifican Homing Endonucleasas. Dado que estas enzimas son las responsables de la capacidad móvil e invasiva de este grupo de intrones, una teoría para este genotipo sugiere que los intrones fueron inicialmente insertados con la ayuda de un fago en genes altamente conservados y que, debido a la importancia de las secuencias, no perdieron funcionalidad. Pero al ser transmitidos durante la replicación del material genético, ya no hubo presión selectiva sobre el Homing y, por lo tanto, fueron perdiendo sus marcos de lectura.2 En cuanto a los intrones del grupo II, la detección se vio menor en relación a los del primer grupo. Hay que tomar en cuenta que al encontrarse en plásmidos o regiones poco conservadas, su identificación resulta más compleja. Por esta razón, su descubrimiento generalmente es producto la secuenciación del genoma o partes del genoma de una cepa9,16,17 y no por métodos directos. El análisis in silico de 29 cepas del grupo de B. cereus reveló una mayor distribución de intrones del grupo II, en donde 14 de éstas contenían nueve tipos diferentes de intrones con un gran número de copias por cepa (hasta 14), dando un total de 60 intrones identificados.16 En este caso, la invasión de los intrones del grupo II es muy similar a la vista en este trabajo; sin embargo, el tipo de intrones detectados despliega una gama más variada, probablemente por los diferentes orígenes de las cepas. En nuestro estudio fue posible la identificación directa por PCR, de un tipo de intrón del m- ____________________ 394 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �BENITO PEREYRA A., ASTRID N. ESPINO V., AQUILES SOLÍS S., HUGO LUNA O., HIRAM MEDRANO R., LUIS GALÁN W. grupo II que convencionalmente es considerado inusual. No obstante, el intrón B.th.I6 fue identificado en 20 de las 50 cepas analizadas, lo que demuestra que su distribución no resulta ser tan poco usual, sino que presenta una alta incidencia dentro de nuestra colección, incluso llega a presentarse con dos o más copias por cepa. Una evidencia más de la estrecha relación antes mencionada. Por último, dada la importancia económica de B. thuringiensis en el control biológico, es importante señalar que no se puede establecer ninguna relación entre la presencia-ausencia de intrones y la patogenicidad de una cepa, sobre todo relacionada a proteínas cry. Si bien, tanto los intrones del grupo II como los genes cry están generalmente contenidos en plásmidos, no hay evidencias de que concurran en los mismos. En una comparación específica con el estudio de Aguirre,11 en el que fueron caracterizadas varias de las cepas IB y GM con base en sus genes cry, de primera impresión resaltan las cepas IB46, IB48, IB49, IB50, IB69 y GM43, que no mostraron cry1 o cry2 y, curiosamente, tampoco amplificaron para el intrón B.th.I6. Sin embargo, las cepas GM18 y GM33 que tampoco amplificaron genes cry de este tipo, pero sí portan el intrón del grupo II. E, Inclusive, para las demás cepas, que sí amplificaron genes cry1 y/o cry2, no se aprecia una tendencia hacia la presencia o ausencia de intrones de este tipo, por lo que podemos deducir que dichos elementos no están relacionados, al menos en las cepas de esta colección. Resumen Bacillus thuringiensis es una bacteria con gran potencial biotecnológico que además posee intrones de características únicas. Los intrones del grupo I despliegan actividad catalítica de ribozima, y los del grupo II codifican para una retrotranscriptasa (RT). El objetivo de este trabajo fue detectar y caracterizar intrones de ambos grupos en cincuenta cepas nativas de B. thuringiensis. Y dio como resultado la detección de intrones del grupo I de la subclase IA2 en 82% de las cepas, e intrones del grupo II en 42% de éstas. Estos datos demuestran la alta incidencia y capacidad invasiva de estos elementos genómicos. Palabras clave: Intrones, Bacillus thuringiensis, Ribozimas. Abstract Bacillus thuringiensis is a bacterium with a wide biotechnological potential which also has unique mobile elements in their genome. Among this ones, introns are one of most controversial genetic elemets; Group I of introns is known as ribozymes for their catalytic activity and group II encode retrotranscriptases. The aim of the study was the detection and characterization of introns from both groups in fifty B. thuringiensis native strains. The detection by PCR was positive for most strains, 82% carries group I introns, IA2 subclass and 42% has the unusual group II intron, B.th.I6. These results demonstrate the high incidence of these extraordinary genomic elements and the invasive ability between related strains. Keywords: Bacillus thuringiensis, introns, ribozymes. Referencias 1. Evgen M.B. Mobile elements and genome evolution. Mol. Biology. 2007. 41:234-245. 2. Edgell D.R., Belfort M and Shub D.A. Barriers to Intron promiscuity In Bacteria. J. Bacteriol. 2000. 18: 5281–5289. 3. Fedorova O. and Zingler N. Group II introns: structure, folding and splicing mechanism. J. Biol. Chem. 2007. 388:665–678. 4. Sambrook J., Fritsh E.F and Maniatis T. Molecular Cloning a Laboratory Manual. 1989. Vol. 3 Apendix A5. r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 395 �DISTRIBUCIÓN DE INTRONES EN CEPAS DE 5. Cheng H.-R. and Jiang N. Extremely rapid extraction of DNA from bacteria and yeasts. Biotechnol. Lett. 2006. 28:55–59. 6. Bravo A., Sarabia S, López L., Ontiveros H., Abarca C., Ortiz A., Ortiz M., Lina L., Villalobos F., Peña G., Núñez-Valdez M.E, Soberón M. and Quintero R. Characterization of cry genes in a mexican Bacillus thuringiensis strain collection. Appl. Environ. Microbiol. 1998. 64:4965-4972. 7. Ibarra J.E., del Rincón M.C., Orduz S., Noriega D., Benintende G., Monnerat R., Regis L., de Olivera C.M., Lanz H., Rodríguez M.H., Sánchez J., Peña G., Bravo A. Diversity of Bacillus thuringiensis strains from Latin America with insecticidal activity against different mosquito species. Appl. Environ. Microbiol. 2003. 69:5369-5274. 8. Nord D., and Sjöberg BMUnconventional GIY-YIG homing endonuclease encoded in group I introns in closely related strains of the Bacillus cereus group. Nucleic Acids Res. 2008. 36:300-310. 9. Stabell F.B., Tourasse N.J. and Kolstø A.B. A conserved 3’ extension in unusual group II introns is important for efficient second-step splicing. Nucleic Acids Res. 2009. 37:3202– 3214. 10. Stabell F.B., Tourasse N.J., Ravnum S. and Kolstø A.B. Group II intron in Bacillus cereus has an unusual 3’ extension and splices 56 nucleotides downstream of the predicted site. Nucleic Acids Res. 2007. 35:1612-1623. 11. Aguirre V.E. Identificación y caracterización de genes de proteínas cristalinas (cry) de 12. 13. 14. 15. 16. 17. BACILLUS THURINGIENSIS Bacillus thuringiensis con actividad biológica novedosa. Tesis de Doctorado. Universidad Autónoma de Nuevo León, México. 2008. Moreno M.R. Caracterización de las proteínas del cristal de Bacillus thuringiensis cepas IB62 a IB82. Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma de Nuevo León, México. 2007. Campos M.P. Caracterización de las proteínas del cristal de Bacillus thuringiensis cepas IB2 a IB27. Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma de Nuevo León, México. 2007. Vera V.C. Caracterización del perfil proteico de cepas nativas de Bacillus thuringiensis. Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma de Nuevo León, México. 2010 Tourasse N.J., Helgason E,. Økstad O.A., Hegna I.K. and Kolstø A.B. The Bacillus cereus group: novel aspects of population structure and genome dynamics. J. Appl. Microbiol. 2006. 101: 579–593 Tourasse N.J. and Kolsto A.B. Survey of group I and group II introns in 29 sequenced genomes of the Bacillus cereus group: insights into their spread and evolution. Nucleic Acid Res. 2008. 36:4529–4548. Tourasse N.J., Stabell F.B., Reiter L. and Kolstø A.B. Unusual group II introns in bacteria of the Bacillus cereus group. J. Bacteriol. 2005. 187:5437–5451. Recibido: 1 de septiembre de 2011 Aceptado: 1 de octubre de 2011 m- ____________________ 396 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �Cuan tific ación de dio xinas p or cr oma afía uantific tificación dioxinas por croma omattogr grafía de gases/esp ec tr ometría de masas de baja gases/espec ectr trometría resolución (GC/LRMS) en ccar ar nes y leches arnes consumidos en N ue vo LLeón eón Nue uev LIDIA RUNIA NACCHA TORRES*, MA. GUADALUPE ALANÍS GUZMÁN**, ANABEL TORRES CIRIO*, NOEMÍ WAKSMAN DE TORRES* Las dioxinas, contaminantes organoclorados persistentes ampliamente dispersos en el medio ambiente, se encuentran acumuladas en alimentos grasos. Han sido consideradas como los compuestos más tóxicos producidos por el hombre. El término “dioxinas” abarca un grupo de 75 policlorodibenzo-p-dioxinas (PCCDs) y 135 policlorodibenzofuranos (PCDFs) congéneres, de los cuales 17 son considerados de riesgo toxicológico.1,2 El congénere más tóxico es la tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD),1-3,7,8 clasificado por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer y otras organizaciones internacionales de reconocido prestigio como cancerígeno humano.3 □ El presente artículo está basado en la investigación "Cuantifi- cación de dioxinas por cromatografía de gases/espectrometría de masas de baja resolución (GC/LRMS) en carnes y leches consumidos en Nuevo León”, galardonada con el Premio de Investigación UANL 2011 en la categoría de Ciencias de la Tierra y Agropecuarias, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2011. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 El estudio de las dioxinas es muy importante por los diferentes efectos tóxicos que producen en los seres humanos. Estos efectos dependen del grado de exposición, y pueden manifestarse como: cloracné, cambios metabólicos y hormonales, alteraciones a nivel del sistema reproductor masculino y femenino, efectos en el sistema cardiovascular, daño en el sistema nervioso, daños hepáticos, alteraciones del sistema inmunitario, teratogenicidad y carcinogenicidad.4,5 La OMS estimó que 90% de los casos de exposición humana a las dioxinas se da a través de la ingesta de alimentos contaminados de origen animal, de los cuales las fuentes predominantes son carnes, pescados y productos lácteos.6 El aporte nutricional de la carne, sobre todo como fuente de proteínas, hierro, riboflavina y niacina, la hace alimento indispensable en la dieta humana. Por otra parte, la leche, rica en calcio * Departamento de Química Analítica, FM-UANL. P.O. Box 2316, Suc. Tecnológico, 64841, Monterrey, N.L. huahuacha@hotmail.com ** Facultad de Ciencias Biológicas, UANL. 397 �CUANTIFICACIÓN DE DIOXINAS POR CROMATOGRAFÍA y vitamina D, entre otros nutrientes, adquiere como alimento una importancia fundamental, debido a que ésta va destinada en buena medida a categorías poblacionales más vulnerables a los efectos perniciosos de sustancias químicas dañinas: los niños. Por otro lado, el importante contenido graso de la leche materna la convierte en un vehículo de transferencia de los contaminantes a la descendencia.7 Debido a su complejidad, y por el alto costo que implica la determinación de estos compuestos tóxicos, principalmente por el empleo de equipos de alta resolución, como la cromatografía de gases de alta resolución acoplada a la espectrometría de masas de alta resolución (HRGC/ HRMS), sólo algunos países industrializados han logrado el desarrollo de metodologías, así como la experiencia en la medición y análisis de dioxinas provenientes de diferentes fuentes. Posiblemente por esta razón, en México hay poca información sobre dioxinas. Sin embargo, el que no haya datos, no quiere decir que no existan los problemas de salud o medio ambiente que puedan ser provocados por dioxinas o compuestos similares. El presente trabajo de investigación se enfoca al desarrollo, validación y aplicación de un método analítico económico y confiable para la determinación y cuantificación de dioxinas en carnes y leches que se consumen en el estado de Nuevo León, por medio de cromatografía de gases/espectrometría de masas de baja resolución (GC/ LRMS). De este modo, con esta técnica se podría iniciar el monitoreo de dioxinas en México. Materiales y métodos Las muestras de carne de res fueron proporcionadas por el Centro de Investigación Regional del Noreste de la Sociedad Ganadera. Estas muestras fueron recolectadas en rastros de plantas TIF (Tipo Inspección Federal) de Nuevo León. Las muestras de leche fueron adquiridas al azar en los diferentes supermercados del área metropolitana de Monterrey. Todos los solventes utilizados fueron de grado pesticida: metanol, dietil éter, éter de petróleo, diclorometano, tolueno y n-hexano (Merck, Alemania), nonano (Fluka, Suiza), Florisil (EMD, Alemania), ácido sulfúrico 95-97% y sílica gel 60 tamaño de partícula 0.063-0.2 mm (Merck, Alemania), nitrato de plata, hidróxido de sodio y sulfato de sodio anhidro ACS (J.T. Baker, México), alúmina básica (Sorbent Technologies, USA). Los estándares de dioxinas y furanos utilizados fueron acorde al método EPA1613 de Wellington Laboratories Inc. (Guelph, Ontario, Canada), con certificado de pureza: solución de calibración y verificación CS1-CS5 (EPA-1613CS1-CS5), solución de compuestos marcados isotópicamente con 13C12 (EPA-1613LCS), solución de estándar interno (EPA1613ISS), solución de recuperación y precisión (EPA1613PAR). Métodos La determinación de dioxinas se realizó de acuerdo a lo establecido por el método USEPA 1613,8 con modificaciones realizadas en el Laboratorio de Dioxinas del CSLC de Barcelona, España, y los trabajos de Abad et al.9 y de Eljarrat et al.10 El método está compuesto de una etapa de extracción y otra de limpieza que comprende la purificación y fraccionamiento. Extracción. Debido al carácter lipofílico de las dioxinas, fue necesario determinar primero el contenido graso de las matrices estudiadas. La extracción de la grasa de la carne se realizó por el método Soxhlet, con 400mL de tolueno: ciclohexano (1:1). En este paso se adicionó una concentración conocida del estándar EPA-1613LCS marcado isotópicamente con 13C12 (estándar surrogado), para cuantificar las dioxinas por el método de dilución isotópica. Por otra parte, se pesaron 200 mL de leche, y se transfirió a un embudo de separación de 2000 mL, se agregaron 2 g de oxalato de sodio para romper la emulsión y facilitar la liberación de la grasa, se agitó por 20 segundos; luego se adicionaron 200 mL de m- ____________________ 398 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �LIDIA RUNIA NACCHA TORRES, MA. GUADALUPE ALANÍS GUZMÁN, ANABEL TORRES CIRIO, NOEMÍ WAKSMAN metanol y se agitó por 10 segundos. Posteriormente se adicionaron 200 mL de dietiléter, y se fortificó con una concentración conocida del estándar EPA 1613LCS (estándar surrogado) y se agitó por 30 segundos, en esta etapa comienza la separación de la grasa. Finalmente, se adicionaron 200 mL de éter de petróleo, y se agitó por 60 segundos. Se dejó reposar durante 24 horas. La fase orgánica se recibió en un matraz bola de 1 L; se realizó una segunda extracción a la fase acuosa, pero sólo desde la fase de extracción con dietiléter, dejando nuevamente reposar 24 horas. La fase orgánica se evaporó y se dejó durante 12 hrs. a 105°C en la estufa. Limpieza. La grasa fue transferida con 100 mL de n-hexano a un embudo de separación y la extracción de dioxina se realizó con ácido sulfúrico concentrado (50 mL por vez), hasta obtener una fase acuosa de color pardo claro. El extracto orgánico se evaporó hasta obtener un volumen de 3 mL. Este extracto se sometió al proceso de limpieza, a fin de eliminar impurezas. El proceso de limpieza se basa en el uso secuencial de columnas de sílica multicapa, florisil y alúmina básica. La primera columna de sílica multicapa está compuesta por capas secuenciales de (2 g) Na 2SO 4|(0.5 g) SiO 2|(10 g) SiO 2H2SO4|(0.5 g) SiO2|(5 g) SiO2-NaOH |(0.5 g) SiO2| (2 g) SiO 2 -AgNO3|. La columna de sílica multicapa se acopló a la columna de florisil y se eluyó con 50 mL de n-hexano, que sirve para acondicionar la columna y a la vez obtener una buena compactación. Enseguida se introdujo el extracto de n-hexano, y se eluyó con 250 mL de nhexano, esta primera fracción se descartó y se retiró la columna de sílica multicapa. La columna de florisil se eluyó con 150 mL de una mezcla de tolueno: éter etílico (90:10) para recuperar las dioxinas, esta segunda fracción se concentró hasta un volumen de 1 a 3 mL. El extracto se introdujo en la columna de alúmina básica acondicionada con 50 mL de n-hexano. Se eluyó con una primera fracción de 25 mL de n-hexano, seguida de una segunda fracción compuesta por 20 mL de n-hexano:diclorometano (98:2), estas dos frac- DE TORRES ciones fueron descartadas. En una tercera fracción eluida con 50 mL de n-hexano: diclorometano (50:50) se recuperaron los PCDD/PCDF. Finalmente, esta tercera fracción se concentró hasta sequedad. Cuantificación. El extracto seco se reconstituyó con 5 µL de nonano y se adicionó 5 µL del estándar EPA-1613ISS para realizar la cuantificación. Este extracto se analizó en un cromatógrafo de gases 6890N con un detector selectivo de masas (MSD) 5973 INERT Agilent Technologies (Wilmington, DE), con fuente de ionización de impacto de electrones y analizador cuadrupolo. La separación cromatográfica se llevó a cabo en columna capilar HP-5ms (Agilent Technologies) de 60 m x 0.25 mm ID x 0.25 mm tamaño de partícula, empleando helio como gas acarreador con un flujo de 3.4 mL/min, volumen de inyección 2 µL modo splitless. El programa de temperatura inicial fue 180°C por 1 min, rampa 1: 25°C/min hasta 200°C, rampa 2: 3°C/min hasta 270°C por 44 min. Las condiciones de operación para GC/LRMS fueron las siguientes: temperaturas de la fuente de ionización 200°C., temperatura del inyector 300°C., temperaturas de la interfase y del cuadrupolo 270°C y 120°C, respectivamente, energía de ionización 70eV. El poder de resolución fue de 1000 y el intervalo de masas de 304–472 m/z. Modo de adquisición de datos SIM. Los dos iones mayores de cada grupo de ión molecular se monitorearon para cada compuesto. Un blanco de método fue incluido cada cinco muestras. Cada vez que se inyectaba muestras se corría también un estándar de referencia, sobre todo para controlar los tiempos de retención y así identificar los congéneres presentes. La cuantificación se llevó a cabo por el método de dilución isotópica, usando una mezcla de estándar marcados con 13C12 y no marcados.8 Los factores de respuesta relativa se calcularon para cada uno de los 17 congéneres de PCDD y PCDF, analizando cinco mezclas diferentes de estándares nativos y marcados. Los resultados se expresaron en pg WHO-TEQ/g grasa.11 r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 399 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �CUANTIFICACIÓN DE DIOXINAS POR CROMATOGRAFÍA Resultados y discusión Inicialmente, el GC/LRMS se operó en modo SCAN; posteriormente, en modo SIM, para definir los tiempos de retención. De acuerdo al orden de elución, los intervalos para los congéneres tetraclorados están entre 9 y 18 minutos, para los congéneres pentaclorados entre 18 y 22 minutos para los congéneres hexaclorados; entre 22 y 26 minutos, para los congéneres heptaclorados, entre 26 y 32 minutos; y para los congéneres octaclorados entre 32 y 36 minutos. En la tabla I se presenta el resumen de los datos de validación del sistema cromatográfico obtenidos. Tabla I. Resumen de los criterios de validación determinados para PCDD/PCDF por GC/LRMS. Criterio PCDD (TCDD) PCDF (TCDF) Método USEPA 1613 Valle de isómeros específicos 16% 9.76% (HxDF) < 25% Nivel mínimo cuantificable 2.0 pg/µL S/N > 10 1 pg/µL S/N > 10 S/N > 10 0.84 0.74 M / M+2 = 0.65 – 0.89 4.09% 16.65% 5.09% 11.65% Relación de abundancia de iones isotópicos Linealidad CV intradía CV interdía < 20% Se ha considerado sólo la 2,3,7,8-TCDD y al 2,3,7,8-TCDF, debido a que estos congéneres se encuentran en menor concentración; además, la 2,3,7,8-TCDD es la más tóxica. Estos resultados cumplieron con los criterios de aceptación establecidos por la USEPA 1613. En estos criterios se establece que el valle de isómeros específicos debe ser inferior a 25%. El resultado obtenido en la cuantificación fue de 16% para TCDD, 19.60% para HxCDD y 9.76% para HxCDF. El resto de criterios de validación se encuentra dentro de lo establecido por el método USEPA 1613, como se 400 reportó previamente,12 con un límite de detección de 0.5 pg/µL para PCDD y PCDF, y un límite de cuantificación de 2 pg/µL para PCDD y 1 pg/µL para PCDF. Validación y aplicación del método desarrollado La exactitud del método se evaluó en base al porcentaje de recuperación (%R). Los porcentajes de recuperación obtenidos para carnes fueron de 70% a 166%; y para leches, de 43% a 162%, los cuales se encuentran dentro de los rangos establecidos por el método USEPA 1613, tanto para furanos como dioxinas (tabla II). La precisión se calculó en función del porcentaje de desviación estándar relativa. En carnes se obtuvieron resultados que van de 8.05% a 19.89%, el primero correspondió al 1,2,3,6,7,8-HxCDD, y el segundo al 1,2,3,7,8-PeCDD, cumpliendo con el criterio establecido por la CE, que señala que debe ser menor que 30%.13 En leches se obtuvieron resultados que van de 6.16% a 18.75%, el primero correspondió al 1,2,3,7,8 – PeCDD y el segundo al 2,3,7,8 – TCDF, cumpliendo con el criterio establecido por la CE , que señala que debe ser menor que 30%.13 Con el método establecido se analizaron diez muestras de carne. Las concentraciones de los congéneres individuales variaron desde no detectados (N.D) hasta 32.54 pg/g en base al peso lipídico. Todos los valores se ajustaron al conte- Tabla II. Porcentaje de recuperación en muestras de carne y leche. Congéneres TCDD TCDF PeCDD PeCDF HxCDD HxCDF HpCDD HpCDF OCDD %R Carnes 87-144 70-116 97-170 80-166 94-137 90-150 74-135 77-147 80-123 %R Leches 134-162 79-133 126-153 67-120 57-110 78-105 78-125 82-131 43-66 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �Fig. 1. Distribución de PCDDs/PCDFs en muestras de carne de res (expresadas en pg/g grasa). CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 TORRES 1,2,3,7 ,3-PCCD 1,2,3,4,7,8 -HxCDD -■ OCDD • 1,J ,3,4,6,7,8-HpCDD 1,2,3,6 ,7,8 -H xCDD 1,2 ,3,7,8,9 -HxCDD OCDF 2,3,7,8-TCCD 1,2,3,4, 7, 8,9-HpCDF 1,2,3,7,8,9-HxCDF l,2, 3,4,6,7,8-HpCDF 2,3,4,6,7,8 -HxCDF 1,2,3,4 ,7,8-HxCDF 1,2,3 ,6,7,8,-HxCDF 1,2,3,7, 8-PCDF 2,3 ,4,7 ,8-PCDF 2,3,7,8-TCDF -· pglg Fig. 2. Distribución de PCDD/PCDF en muestras de leche pasteurizadas de vaca (expresadas en pg/g grasa). otros autores en carne de res, como Focant et al.,14 en Bélgica, y Kim et al.,15 en Corea. Asimismo, se analizaron diez muestras de leche. Las concentraciones de los congéneres individuales variaron desde no detectados (ND) hasta 9.82 pg/ g de grasa. El LOD de los congéneres individuales estuvo entre 0.14 a 0.71 pg/g grasa. Los valores máximos reportados de cada congénere en las muestras de leches fueron semejantes a los reportados por países industrializados.16 La 2,3,7,8TCDD no fue detectada (figura 2). Dentro de los PCDF, el más abundante fue el 1,2,3,4,7,8HxCDF, con un rango de 1.43 a 5.34 pg/g grasa; estos valores son menores a los reportados por Turrio-Baldassarri et al.,17 que son de 4.5 a 11.9 pg/ g grasa en leches de vaca en Brescia, Italia. Los grados de toxicidad de los PCDD/PCDDF se expresan a nivel mundial en pg WHO-TEQ/ g grasa.16 Los niveles encontrados en carne varían entre 0.26 y 7.94 pg WHO-TEQ/g grasa. Cuatro muestras de las diez analizadas presentaron concentraciones de 6.31, 7.94, 3.05 y 4.84 pg WHOTEQ/g grasa. Estas concentraciones exceden el límite máximo permitido por la regulación de la Comunidad Europea, que es de 3 pg WHO-TEQ PCDD/PCDF/g peso grasa.18 Por tanto, las cua401 mi OCDD 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 -HpCDD • •• • 1, 2, 3, 7, 8, 9- HxCDD 1, 2, 3, 6, 7, 8 -HxCDD 1, 2, 3, 4, 7, 8 -HxCDD ••• 1, 2, 3, 7, 8 -P eCDD OCDF 2, 3, 7, 8-TCDD 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9- HpCDF 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 -HpCDF 1 1 • 1, 2, 3, 7, 8, 9 - HxCDF 1 1, 2, 3, 6, 7, 8 -HxCDF 2, 3, 4, 6, 7, 8 -HxCDF 2,3, 4, 7, 8 - PeCDF 1, 2, 3, 4, 7, 8 -HxCDF ••• 2, 3, 7, 8-TCDF 1, 2, 3, 7, 8-P eCDF pg/g D _t-.J,._,_.,..i:,..,...,.,0.,-.....Joo D O O O D O O O nido graso de la muestra. Uno de los aspectos interesantes de la presencia de PCDDs/PCDFs en la carne de res se refiere a la existencia particular de la mezcla compleja de congéneres tóxicos y no tóxicos. Las más dominantes fueron las dioxinas, siendo la más abundante la OCDD, con un rango de 1.20 a 28.93 pg/g grasa, seguido de la 1,2,3,4,7,8,9-HpCDD, con un rango de 0.40 a 32.54 pg/g grasa. Sin embargo, estos altos valores no son importantes en el valor TEQ, debido a que sus valores TEF son bajos, 0.0001 y 0.01, respectivamente. Lo mismo sucede con el 1,2,3,4,7,8-HxCDF, que se encontró en un rango de 1.11 a 21.74 pg/g grasa, cuyo valor TEF es de 0.1. Sin embargo, la presencia de 2,3,7,8TCDD y 1,2,3,7,8-PeCDD con niveles de 0.11 a 2.84 pg/g grasa y 0.25 a 4.63 pg/g grasa, respectivamente, y cuyos valores TEF son de 1, indica la existencia de muestras contaminadas, las cuales alertan sobre un posible factor de riesgo. Los congéneres dominantes en las muestras fueron, en caso de los furanos: 2,3,4,7,8-PeCDF y 1,2,3,4,7,8-HxCDF, y, entre las dioxinas: 1,2,3,6,7,8-HxCDD y 1,2,3,7,8,9-HxCDD, la concentración más baja encontrada fue para la 1,2,3,4,7,8-HxCDD (figura 1). El perfil de congéneres hallado fue muy similar al reportado por DE ;; LIDIA RUNIA NACCHA TORRES, MA. GUADALUPE ALANÍS GUZMÁN, ANABEL TORRES CIRIO, NOEMÍ WAKSMAN �CUANTIFICACIÓN DE DIOXINAS POR CROMATOGRAFÍA tro muestras se identificaron como contaminadas. Estos resultados son un foco de alarma que nos señala la existencia de alimentos contaminados en nuestro país. Los niveles encontrados en leches varían entre 0.16 y 2.81 pg WHO-TEQ/g grasa con un promedio de 1.95, los cuales están por debajo del límite máximo permitido por la Comunidad Europea, que es de 3 pg, WHOTEQ/g grasa de leche;18 por lo tanto, ninguna muestra de las analizadas se considera contaminada. Los niveles medidos en el presente estudio no son diferentes a los determinados en diversos países de la Unión Europea. Así, Eljarrat et al.,19en España, en un programa de vigilancia de PCDD/ PCDF, en diferentes alimentos, reportaron para leches un promedio de 0.81 pg WHO-TEQ/g grasa, con una cantidad máxima de 1.14 pg WHOTEQ/g grasa de leche. Fernández et al.,20 en un estudio realizado también en España, reportaron un promedio de 0.89 pg WHO-TEQ/g grasa para leches pasteurizadas de vaca. Conclusiones Se desarrolló un método analítico económico y confiable para la determinación de dioxinas en carnes de res y leches pasteurizadas, empleando GC/LRMS. Los niveles de dioxinas detectados en carnes de res están comprendidos entre 0.26 y 7.94 pg WHO-TEQ PCDD/PCDF/g de grasa. De estas muestras, cuatro exceden el límite máximo permitido por la Comunidad Europea, el cual es de 3 pg WHO-TEQ PCDD/PCDF/g grasa. Los niveles de dioxinas detectados en leches pasteurizadas están comprendidos entre 0.16 y 2.81 pg WHO-TEQ PCDD/PCDF/g de grasa. Estos niveles están por debajo del límite máximo permitido por la Comunidad Europea, el cual es de 3 pg WHO-TEQ PCDD/PCDF/g grasa. Los resultados obtenidos con el equipo de GC/LRMS permiten afirmar que se puede realizar el monitoreo de dioxinas en carnes de res y leches pasteurizadas con este tipo de equipo, sobre todo en los países en vías de desarrollo, ya que el equipo de alta resolución cuesta diez veces más que el de baja resolución. El presente trabajo de investigación, el primero acerca del análisis de dioxinas en carnes y leches en México, genera un precedente para el monitoreo de dioxinas en otros alimentos. Agradecimientos A Sagarpa– Conacyt 2002-C01-1140 y al Paicyt – 04, por sus apoyos financieros al proyecto. Resumen Se determinaron dioxinas en carnes y leches empleando GC/LRMS. Los niveles detectados en carnes están comprendidos entre 0.26 y 7.94 pg WHO-TEQ PCDD/PCDF/g de grasa. Los niveles detectados en leches están comprendidos entre 0.16 y 2.81 pg WHO-TEQ PCDD/PCDF/ g de grasa. Los resultados obtenidos con GC/ LRMS permiten afirmar que se pueden rastrear dioxinas en carnes y leches. Éste es el primer reporte de análisis de dioxinas en carnes y leches en México y genera un precedente para el monitoreo de dioxinas en otros alimentos. Palabras clave: Dioxinas, Carne de res, Leche de vaca, GC/LRMS, México. Abstract Dioxins were determined in meat and milk using GC /LRMS. The levels found in meat are between 0.26 and 7.94 pg WHO-TEQ PCDD/ PCDF/g fat. The levels found in milk are between 0.16 and 2.81 pg WHO-TEQ PCDD/PCDF/g fat. The results here presented, demonstrate that GC/LRMS can be used for the screening of dioxins in meat and milk. As far as we know, this is the first report of analysis of dioxins in meat and milk in Mexico and generates a precedent for the monitoring of dioxins in foods. m- ____________________ 402 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �LIDIA RUNIA NACCHA TORRES, MA. GUADALUPE ALANÍS GUZMÁN, ANABEL TORRES CIRIO, NOEMÍ WAKSMAN Keywords. Dioxins, Beef, Cow’s Milk, GC/ LRMS, México. Referencias 1. WHO 2001. PCDD, PCDF and Coplanar PCB, Safety Evaluation of Certain Food and Food Additive and Contaminants. Who Food Additives Series: 48. Geneva: World Health Organization. 2. Huwe J.K. 2002. Dioxins in food: A modern agricultural perspective. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50: 1739– 1750. 3. Steenland K., Bertazzi P., Baccarelli A., Kogevinas M. 2004. Dioxin revisited: Developments since the 1997 IARC classification of dioxin as a human carcinogen. Environmental Health Perspective 112 (13): 1265-1268. 4. Kogevinas M. 2001. Human health effects of dioxins: cancer, reproductive and endocrine system effects. Human Reproduction Update 7 (3): 331-339. 5. Lundqvist C., Zuurbier M., Leij M., Johansson C., Ceccatelli S., Saunders M., Schoeters G., Tusscher G.T. and Koppe J. 2006. The effects of PCBS and dioxins on child health. Acta Pediatrica 95: 55–64. 6. Galli C.L., Marinovich M.1999. Dioxin and diet: A real risk?. Organohalogen Compounds 44: 427- 431. 7. Chao H.R., Wang S.L., Lee C.C., Yu H.Y., Lu Y.K., Papke O. 2004. Level of polychlorinated dibenzo- p- dioxins, dibenzofurans and biphenyls (PCDD/Fs, PCBs) in human milk and the input to infant body burden. Food and Chemical Toxicology 42: 1299-1308. 8. US EPA. United States Environmental Protection Agency. 1994. Method 1613: Tetrathrough Octa-Chlorinated Dioxins and Furans by isotopic dilution HRGC/HRMS. Washington, DC. 9. Abad E., Sauló J., Caixach J., Rivera J. 2000. DE TORRES Evaluation of a new automated cleanup system for the analysis of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in environmental samples. Journal of Chromatography A 893:383-391. 10. Eljarrat E., Casanovas J., Muro R., Huguet X., Caixach J., Rivera J. 1995. Determination of chlorinated dioxins and furans by high resolution gas chromatography coupled to mass spectrometry: comparative study of LRMS and HRMS. Química Analítica 14:89– 95. 11. Van den Berg M., Birnbaum L., Bosveld B.T.C., Brunström B., Cook P., Feeley M., Giesy J.P., Hanberg A., Hasegawa R., Kennedy S.W., Cúbica T., Larsen J.C., Van Leeuwen F.X.R., Liem A.K.D., Nolt C., Peterson R.E., Poellinger L., Safe S., Schrenk D., Tillitt D., Tysklind M., Younes M., Waern F. and Zacharewski T. 1998. Toxic equivalency factors (TEFs) for PCBs, PCDD, PCDF for humans and wildlife. Environmental Health Perspectives 106:775–792. 12. Naccha L., Alanís G., Torres A., Abad E., Ábalos M., Rivera J., Heyer L., Morales A., Waksman .N. 2010. A survey of beef samples from Mexico for dioxins using a low resolution GC/MS screening method. Food Additives & Contaminants: Part B 3: 64-72. 13. Commission Directive 2002/69/EC of July 2002, 2002. Official Journal of the European Communities 6.8:5-14. 14. Focant J.F, Eppe G, Pirard C, Massart A.C, André J.E, De Pauw E. 2002. Levels and congener distributions of PCDD, PCDF and non-ortho PCB in Belgian foodstuffs Assessment of dietary intake. Chemosphere. 48:167-179. 15. Kim M., Kim D., Yun S.J., Son S. 2008. Relationship of PCDD/Fs congener profiles between beef and raw milk in South Korea. Chemosphere. 70: 1563-1567. 16. Focant J.F., Pirard C., Massart A.C., De Pauw E. 2003. Survey of commercial pasteurised r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 403 �CUANTIFICACIÓN DE DIOXINAS POR CROMATOGRAFÍA cow´s milk in Wallonia (Belgium) for the occurrence of polychlorinated dibenzo-pdioxins, dibenzofurans and coplanar polychlorinated biphenyls. Chemosphere 52: 725-733. 17. Turrio-Baldassarri L., Alivernini S., Carasi S., Casella M., Fuselli S., Iacovella, N., Iamiceli A.L., La Rocca C., Scarcella C., Battistelli C.L. 2009. PCB, PCDD and PCDF contamination of food of animal origin as the effect of soil pollution and the cause oh human exposure in Bresia. Chemosphere 76: 278-285. 25. Liem A.K.D., Fürst P. and Rappe C. 2000. Exposure of populations to dioxins and related compounds. Food Additives and Contaminants 17:241–259. 18. Commission Regulation (EC) N° 199/2006 of 3 February 2006 amending Regulation (EC) N° 466/2001 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs as regards dioxin and dioxin-like PCBs. Official Journal of the European Union L 32:37. 19 . Eljarrat E., Monjonell A., Caixach J. and Rivera J. 2002. Toxic Potency of Polychlorinated Dibenzo-p-dioxins, Polychlorinated Dibenzofurans, and Polichlorinated Biphenyls in Food Samples from Catalonia (Spain). Journal of Agricultural and Food Chemistry 50:1161–1167. 20. Fernández M.A., Gómara B., Bordajandi L.R., Herrero L., Abad E., Abalos M., Rivera J. and Gonzáles M.J. 2004. Dietary intakes of polychlorinated dibenzo-p-dioxins, dibenzofurans and dioxin-like polychlorinated biphenyls in Spain. Food Additives and Contaminants 21: 983-993. Recibido: 1 de septiembre de 2011 Aceptado: 1 de octubre de 2011 m- ____________________ 404 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �Efec ectto del dopaje de indio y níquel en las pr opiedades tte extur ales uc tur ales estruc uctur turales propiedades turales ales,, estr y cca atalític as de p olv os nanométr ic os de titania talíticas polv olvos nanométric icos pr epar ada p or sol-gel prepar eparada por LETICIA M. TORRES GUERRA*, MIGUEL A. RUIZ GÓMEZ* Introducción El desarrollo de nuevos materiales depende principalmente de la aplicación que estará en función de sus propiedades, su composición y su tamaño. El control de las propiedades y su diseño mismo ha sido posible gracias al entendimiento de los fenómenos fisicoquímicos que ocurren en la síntesis. Entre los métodos de preparación se puede mencionar el sol-gel, hidrotermal, coprecipitación, coloidal, solvotermal, principalmente, en los cuales la química juega un papel importante, ya que se trata de un control termodinámico y cinético que se lleva a cabo bajo condiciones moderadas de reacción. □ El presente artículo está basado en la investigación “Efecto del dopaje de indio y níquel en las propiedades texturales, estructurales y catalíticas de polvos nanométricos de titania preparada por sol-gel”, galardonada con el Premio de Investigación UANL 2011, en la categoría de Ciencias Exactas, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2011. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 Dentro del área de los materiales, ha surgido un gran interés en investigar las propiedades fisicoquímicas de diversos semiconductores para su aplicación en catálisis heterogénea. Sin lugar a dudas, el dióxido de titanio (TiO2) es el material más ampliamente usado e investigado, debido a sus propiedades eléctricas y ópticas, buena estabilidad química, resistencia a la foto-corrosión y gran poder oxidante. 1,6 El TiO2 presenta tres fases conocidas las cuales son anatasa, rutilo y bruquita. 7 Sin embargo, la anatasa es la fase más usada en la catálisis heterogénea. Por ello, es muy importante el control de la transición polimórfica del dióxido de titanio. Se ha reportado que la estructura estable de la titania es la forma de rutilo en tamaño microscópico; sin embargo, cuando el tamaño de cristal disminuye por debajo de 140 Å (14 nm), la estructura de la anatasa es termodinámicamente más estable que la del rutilo. 8,9 Zhang y Banfield9 han llegado a la * Facultad de Ingeniería Civil, UANL. Departamento de Ecomateriales y Energìa lettorresyahoo.com 405 �EFECTO DEL DOPAJE DE INDIO Y NÍQUEL EN LAS PROPIEDADES TEXTURALES, ESTRUCTURALES Y CATALÍTICAS DE POLVOS NANOMÉTRICOS conclusión que las nanopartículas amorfas de la titania se transforman a la forma anatasa, una vez que el tamaño del cristal se convierte a tamaños superiores a 25-30 Å (2.5-3 nm). Morris et al. 10 han estudiado la transición anatasa-rutilo, la cual depende de diversos factores, tales como forma y tamaño de partícula, los reactivos empleados en la síntesis y las condiciones de reacción. El TiO2 ha sido usado exitosamente en catálisis heterogénea para la eliminación de sustancias tóxicas presentes en el ambiente. 11-18 Además, el TiO2 posee la capacidad de adsorber gases sobre su superficie. Debido a sus interacciones superficiales, el TiO2 puede usarse para descomponer gases de invernadero y compuestos tipo NOx presentes en la atmósfera. 19-25 Un gran número de investigaciones a nivel mundial se ha enfocado a modificar las propiedades fisicoquímicas y mejorar la actividad catalítica del TiO2. La eficiencia del dióxido de titanio se relaciona con su estructura cristalina y morfología, y aquí el método de síntesis juega un papel importante. La ruta sol-gel se ha empleado para sintetizar diversos materiales, 26-28 en los que es posible realizar de manera homogénea y controlada el dopaje. Durante la síntesis del TiO2, diversos elementos químicos se han utilizado como dopantes. Los metales han llamado la atención, debido a que pueden actuar como aceptores de electrones y minimizar la recombinación de las cargas generadas. Sin embargo, cuando el contenido excede la cantidad óptima, los metales actúan como sitios de recombinación de cargas, y provocan una disminución notable en la actividad catalítica. 21,29,37 La presencia de ciertos iones, durante el crecimiento de la partícula del TiO2, influye en la transición de la fase anatasa-rutilo. 38-40 Los dopantes no reducibles de la misma valencia que ocupen los sitios intersticiales retardarán dicha transición. Morris et al. 10 han establecido que los dopantes con carga 4+ incrementan la temperatura de transición de la fase anatasa-rutilo, y los dopantes de diferente o variable valencia dismi- nuyen la temperatura de este proceso, con excepción del Al3+. El indio presenta un estado de oxidación de (3+) como más estable, su mayor radio iónico y su tendencia por un número de coordinación mayor, igual a 8, podría promover en la titania la existencia de los defectos favorables para la estabilización de la estructura cristalina anatasa. 26,41,42 Por otro lado, el níquel presenta un estado de oxidación de (2+) y su radio iónico es relativamente similar al del Ti (IV); además, el Ni (2+) también puede formar una coordinación octaédrica como el Ti (4+). El níquel es muy empleado en reacciones catalíticas, actúa como dopante y cocatalizador para la modificación de muchos materiales. 43-45 Este trabajo está orientado a determinar experimentalmente la influencia del dopaje de los metales indio y níquel en el TiO2, sobre la estructura cristalina, tamaño de cristal y la transición de las fases de la titania sintetizada por el método sol-gel. Además, se discutirán algunas relaciones del efecto del indio y níquel en las propiedades texturales y catalíticas para la adsorción de óxido nítrico y la degradación fotocatalítica del colorante rojo alizarín S. Metodología experimental Síntesis del TiO2 dopado con indio En un matraz, se colocaron 34.92 g de butóxido de titanio (Aldrich 97%) y 250 mL de alcohol etílico. Dicha solución se colocó en un sistema a reflujo a 70°C, con agitación constante y después se adicionaron 6 mL de ácido nítrico. El sistema se mantuvo en agitación durante 10 minutos para homogenizar la mezcla. Posteriormente, se adicionó agua mediante goteo hasta la obtención del gel, y se dejó en reflujo por 30 minutos. El secado se realizó a 70°C. Las muestras dopadas con indio fueron preparadas de la misma manera antes descrita, a diferencia de que después de agregar el ácido nítrico, se añadió una disolución acuo- m- ____________________ 406 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �LETICIA M. TORRES GUERRA, MIGUEL A. RUIZ GÓMEZ sa de In(NO3)3 · 5H2O (Aldrich) para dopar el TiO2 con porcentajes teóricos de indio de 1 y 5%. Los materiales sintetizados se trataron térmicamente, a 400 y 600°C, durante cuatro horas bajo atmósfera de aire. Síntesis del TiO2 dopado con níquel Primero se disolvió la sal de Ni(NO3)2 6·H2O (Aldrich) en 0.1715 moles de alcohol etílico, para obtener porcentajes teóricos de níquel entre 0.5 y 6%. Después, en un matraz se mezclaron 0.5144 moles de alcohol etílico y 1.1111 moles de agua, al cual se le adicionaron 0.1292 moles de butóxido de titanio (Aldrich 97%) y la disolución correspondiente de nitrato de níquel. La condensación se hizo a 80ºC durante 48 horas. El material se secó a 80ºC por 12 horas. Esta metodología se siguió de igual manera para sintetizar el TiO2 sin dopar, en que solamente se utilizó como precursor el butóxido de titanio bajo las mismas condiciones de síntesis antes descritas. Los materiales sintetizados se trataron térmicamente a 400 y 600°C, durante cuatro horas, bajo atmósfera de aire. Para el análisis, se colocó la muestra a evaluar en una celda DRIFT, acoplado con un sistema de calentamiento que permitió operar bajo diferentes condiciones de reacción. Dentro de la cámara, se colocó 0.1g de la muestra soportada sobre una malla metálica, posteriormente se hizo pasar un flujo de aire sintético y se calentó hasta 250°C, la muestra permaneció durante una hora, y después se enfrió a 50°C para obtener un espectro de referencia. La muestra se expuso a un flujo de gas con helio (14.6% O2) mezclado con 1,000 ppm de óxido nítrico (NO). Los gases de salida fueron recolectados en una celda para análisis de gases por FTIR, para determinar la presencia y concentración de los óxidos de nitrógeno (NO, N2O, NO2). Degradación fotocatalítica con muestras dopadas con níquel Con el objetivo de determinar las características estructurales, ópticas y morfológicas de los materiales sintetizados de TiO2, se realizó la caracterización mediante las técnicas de difracción de rayos X en polvos (DRX), espectroscopía UV-vis para sólidos y mediante fisisorción de nitrógeno se determinó el área superficial específica (método BET) y la distribución de tamaño de poro (método BJH). Durante estas pruebas, se utilizó un reactor tipo batch, en el cual se colocaron 150 mL de la disolución del colorante rojo alizarín S (60 ppm) y 50 mg del sólido a evaluar. Como fuente de irradiación, se usó una lámpara UV tipo pluma con longitud de onda de 365 nm e intensidad de 1,280 µW/cm2. Para el seguimiento de la reacción, se tomaron alícuotas periódicamente con filtro de nylon de 0.45 µm para eliminar el sólido, y se analizaron mediante espectrofotometría de UVvis. La variación de la concentración se determinó al considerar la intensidad de la banda de absorción máxima (260 nm) del colorante, en función del tiempo. Antes de realizar las pruebas fotocatalíticas, se efectuaron pruebas de adsorción para establecer las condiciones adecuadas para la reacción de degradación. Pruebas catalíticas Resultados y discusión Adsorción de óxido nítrico con muestras dopadas con indio Las pruebas se realizaron en un reactor que consta de una cámara de vacío acoplada a un espectrofotómetro de infrarrojo, bajo sistema continuo. Difracción de rayos X en polvos Caracterización Materiales de TiO2 dopado con indio La figura 1 muestra los patrones de la titania sin r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 407 �EFECTO DEL DOPAJE DE INDIO Y NÍQUEL EN LAS PROPIEDADES TEXTURALES, ESTRUCTURALES Y CATALÍTICAS DE POLVOS NANOMÉTRICOS indio. En el xerogel seco, fue evidente la presencia de la fase anatasa, pero es probable que haya una gran cantidad de material amorfo. A 400°C, la fase principal es la anatasa, además se observaron débiles reflexiones de la bruquita y rutilo. A 600°C, se transformó gran cantidad de la anatasa en rutilo. Por lo tanto, es posible deducir que la cristalización se obtiene a bajas temperaturas, presentándose con el secado del xerogel a 70°C. 27.2° R ~ 2. R 'ti IU 'ti ·¡;¡ e 3.2-3.8 nm. Según Zhang y Banfield,9 este es el tamaño óptimo para la producción de los cristales de anatasa; por lo tanto, la anatasa puede obtenerse a más bajas temperaturas con la metodología sol-gel descrita en este trabajo. Por otro lado, las muestras con 1% de indio y sin indio, tratadas a 600ºC, tuvieron valores similares de tamaño de cristal de la anatasa (~17 nm) y del rutilo (~27 nm). En los sólidos de TiO2 con 5% de indio, se observó que el crecimiento del cristal fue más lento y alcanzó un tamaño aproximado de 8.5 nm para la fase anatasa a 600°C. Este resultado revela que dicho porcentaje de indio es el adecuado para el control de la formación de la fase rutilo. e i b Tabla I. Tamaño de cristal para la fase de anatasa y rutilo presentes en las muestras de TiO2. a Muestras 2Theta (°) Fig. 1. Patrones de difracción de rayos X en polvos de titania sin indio: (a) xerogel secado a 70°C y de los polvos tratados a: (b) 400°C; (c) 600°C. A= Anatasa; R= Rutilo; B= Bruquita. En la titania dopada con indio al 1.0 y 5.0 %, los xerogeles en todos los casos presentaron un patrón de DRX muy similar, detectándose la presencia de la fase cristalina anatasa. A 400°C, se observó solamente la fase anatasa, sin el indicio de fases adicionales. Cuando los materiales fueron tratados a 600ºC, la titania con 1.0% de indio presentó una pequeña cantidad de rutilo, mientras que la titania con 5.0% de indio está constituida solamente por anatasa. Estos resultados muestran que conforme se incrementa el porcentaje de indio en las muestras de titania, la fase anatasa se estabiliza. De los datos presentados en la tabla I, es posible comparar los tamaños de los cristales en cada muestra estudiada, de acuerdo a su tratamiento térmico. Todos los xerogeles de TiO2 contienen la fase anatasa con un tamaño del cristal de entre 408 TiO2 In(1%)/TiO2 In(5%)/TiO2 Temperatura (°C) Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Tamaño de cristal (nm) Anatasa Rutilo (101) (110) 3.2 5.8 9.0 17.0 27.3 3.8 6.0 9.0 16.3 27.2 3.7 4.5 8.5 - * La reflexiones (101) y (110) son los principales planos de las estructuras de anatasa y rutilo, respectivamente. Materiales de TiO2 dopado con níquel En la figura 2 se presentan los difractogramas de la titania sin dopar, en los cuales se observa claramente que el xerogel seco ya presenta reflexiones características de la fase cristalina anatasa (figura 2a), este resultado coincide con lo observado en la titania dopada con indio. Por lo tanto, la presencia de la fase anatasa en el xerogel obtenido puede atribuirse directamente al método de síntesis, en este caso, la ruta sol-gel. Por otro lado, en la muestra tratada a 400ºC (figura 2b) se observa que la intensidad aumenta, debido al trata- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �LETICIA M. TORRES GUERRA, MIGUEL A. RUIZ GÓMEZ miento térmico, además se mantiene la anatasa como única fase cristalina presente, de acuerdo con las reflexiones a 2θ= 25.3º, 37.8º, 48.0º, 53.9º y 62.7º correspondientes a los planos cristalográficos 101, 004, 200, 105 y 204, con base en el patrón JCPDS #21-1272. Cuando la muestra se trató a 600ºC (figura 2c), se observó mayor intensidad de las reflexiones de la fase anatasa. Además, se logró detectar una pequeña reflexión a 2θ = 27.4º, la cual corresponde a la más intensa de la fase cristalina rutilo, plano cristalográfico 110, de acuerdo al patrón JCPDS # 21-1276. A R e b a • IB ~ • • • • 2 Theta • oo • oo ~ ro ('I Fig.2. Patrones de difracción de rayos X en polvos del TiO2 sin dopar: (a) xerogel secado a 80ºC, y del material tratado térmicamente a: (b) 400ºC y (c) 600ºC. A = Anatasa y R = Rutilo. En las muestras de TiO2 sin dopar y dopado con níquel, tratados a 400ºC, se observó que todos los materiales presentaron como única fase cristalina la anatasa. Mientras que en los materiales tratados a 600ºC, se observó como fase principal la anatasa en todos los casos. Específicamente, en la titania sin dopar se detectaron reflexiones de la fase anatasa en una mayor proporción, y débiles reflexiones pertenecientes al rutilo. En la titania con 0.5 y 3% de níquel, se observó solamente la fase anatasa, indicando que la presencia de níquel provoca que la transición de la fase CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 anatasa a rutilo se retarde. Finalmente, cuando el dopaje de níquel es de 6%, las reflexiones observadas corresponden a las fases anatasa, titanato de níquel y rutilo. Los resultados anteriores revelan que el dopaje de níquel influyó significativamente en la estructura cristalina de la titania. Se observó que usar entre 0.5 y 3% de níquel es suficiente para retardar la transición de la fase anatasa-rutilo. Esto difiere con lo encontrado para el dopaje con indio, en el que la fase anatasa se estabiliza hasta un contenido de 5%. Esto es un indicativo de que la influencia de cada metal sobre la estructura de la titania es diferente. Se ha reportado que algunos metales como el cobre aceleran la cristalización del rutilo, mientras que el cerio y lantano la retrasan. 40 De acuerdo con la tabla II, el dopaje de níquel influye significativamente en la disminución del tamaño de cristal de la fase anatasa. Se detectó que el xerogel presenta los valores más pequeños de cristal de la fase anatasa, variando entre 5.1 a 6.4 nm. En los materiales tratados a 400ºC, se observa que conforme el contenido de níquel aumenta, el tamaño de cristal disminuye hasta 7.8 nm para un contenido de 6% de níquel. Estos resultados confirman que la presencia de níquel, en un porcentaje mayor a 0.5% en la estructura de la titania, evita el crecimiento de los cristales de la fase anatasa. El efecto anterior Tabla II. Tamaño de cristal para la fase anatasa y rutilo presentes en las muestras de TiO2. Muestra TiO2 TiO2- 0.5%Ni TiO2- 1.5%Ni TiO2- 3%Ni TiO2- 6%Ni Temperatura (ºC) Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Tamaño de Cristal (nm) Anatasa (101) Rutilo (110)* 6.4 ** 14.3 ** 69 51 6.3 ** 14.4 ** 49 ** 6.1 ** 11.7 ** 48 ** 5.5 ** 10.8 ** 46 ** 5.1 ** 7.8 ** 50 46 409 �EFECTO DEL DOPAJE DE INDIO Y NÍQUEL EN LAS PROPIEDADES TEXTURALES, ESTRUCTURALES Y CATALÍTICAS DE POLVOS NANOMÉTRICOS podría atribuirse a la introducción de iones Ni2+ durante el proceso de síntesis, que genera la modificación de la carga superficial de las partículas de TiO2 y evita su interacción. Otra posibilidad se asocia directamente con las propiedades fisicoquímicas del níquel (radio iónico, electronegatividad, número de coordinación), ya que se ha reportado que no todos los dopantes tienen la propiedad de retardar la cristalización del TiO2. Kubacka et al.36 observaron que los iones de vanadio y niobio provocan un aumento en el tamaño cristal de la anatasa, al incrementar la cantidad de dopante, mientras que el dopaje con molibdeno y wolframio provoca la disminución del tamaño de cristal, conforme el contenido de dopante aumenta. En la misma tabla II, para los materiales tratados a 600ºC, se observa que el menor tamaño de cristal de la fase anatasa (46 nm) se presenta con un contenido de 3% de níquel. La tendencia observada en estos materiales, con respecto al tamaño de cristal de la anatasa, tiene el siguiente orden: TiO2-Ni 3% < TiO2-Ni 1.5% < TiO2-Ni 0.5% < TiO2-Ni 6% < TiO2, -sin dopar. De acuerdo con los resultados presentados en la tabla II, no se observó una tendencia en común con respecto a la disminución del tamaño de cristal en los materiales tratados a las diferentes temperaturas. Esta diferencia podría estar relacionada con las diversas fases cristalinas observadas, ya que a 400ºC se detectó solamente la presencia de la anatasa en todos los sólidos, mientras que a 600ºC se observaron las fases anatasa, rutilo y titanato de níquel, en algunos casos. Sin embargo, lo que sí fue evidente es que mediante el dopaje con 0.5, 1.5 y 3% de níquel se logró evitar la transición de la estructura cristalina anatasa-rutilo. las propiedades texturales de la titania. Específicamente, en los materiales tratados a 600ºC, se observó que la isoterma de la titania sin dopar presenta características asociadas con un sólido no poroso. Mientras que, para la titania dopada con 1 y 5% de indio, las isotermas revelan una característica mesoporosa de los materiales. Estas diferencias también se observaron en los valores de área superficial presentados en la tabla III. Tabla III. Área superficial (BET) de muestras de TiO2 por adsorción de N2 a 77 K. Muestra TiO2 TiO2- 0.5%Ni TiO2- 1.5%Ni TiO2- 3%Ni TiO2- 6%Ni Temperatura (ºC) Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Xerogel 400 600 Tamaño de Cristal (nm) Anatasa (101) Rutilo (110)* 6.4 ** 14.3 ** 69 51 6.3 ** 14.4 ** 49 ** 6.1 ** 11.7 ** 48 ** 5.5 ** 10.8 ** 46 ** 5.1 ** 7.8 ** 50 46 Con respecto al análisis de distribución de tamaño de poro obtenido por el método BJH, se encontró que el radio de poro de los xerogeles fue menor a 15 Å. Mientras que para las muestras tratadas a 400°C, el radio de poro fue de 20 a 30 Å, aproximadamente. El tratamiento a 600°C produjo materiales con radio de poro de 30 a 50 Å en las muestras con indio, mientras que los sólidos sin indio mostraron el menor volumen de poro, característica de una estructura no porosa. Análisis textural Materiales de TiO2 dopado con níquel Materiales de TiO2 dopado con indio Los resultados de este análisis indicaron que el dopaje con indio influyó significativamente en A diferencia de lo observado anteriormente para los materiales con indio, en el caso del dopaje con níquel no se encontró un efecto importante m____________________ 410 ~ CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �LETICIA M. TORRES GUERRA, MIGUEL A. RUIZ GÓMEZ sobre las propiedades texturales, como puede notarse en la tabla IV para los materiales tratados a 400ºC, éstos presentaron una estructura mesoporosa. Sin embargo, se observó que en los materiales tratados a 600ºC su área disminuyó considerablemente hasta valores de entre 15 y 24 m2/g, lo cual se atribuyó a la formación de aglomerados por efecto de la temperatura. Tabla IV. Área superficial y tamaño de poro de los materiales de TiO2 con níquel tratados a 400ºC. Material ÁreaBET (m2/g) Tamaño de poro (nm) TiO2-sin dopar 86 8 TiO2-Ni(0.5) TiO2-Ni(1.5) TiO2-Ni(3) TiO2-Ni(6) 93 87 95 89 8 12 12 7 Determinación de la energía de banda prohibida, Eg Materiales de TiO2 dopado con níquel En la tabla V se presentan los valores de Eg para diferentes materiales, y como puede apreciarse, conforme la cantidad de níquel aumenta el valor de Eg disminuye, independientemente de la temperatura de tratamiento. La influencia directa del níquel en la disminución del Eg del TiO2 está fundamentada, considerando que se lleva a cabo la sustitución de átomos de Ti4+ por átomos de Ni2+, lo cual favorece la formación de vacancias de oxígeno. 39,46 Pruebas catalíticas Adsorción de óxido nítrico en TiO2 dopado con indio El análisis de los espectros DRIFT de In-TiO2 (figura 3) reveló que los compuestos de óxido de nitrógeno fueron capaces de interactuar fuertemente con el soporte de titania con 5% de indio tratada a 600°C. De acuerdo a los resultados antes mencionados, la anatasa fue la única fase contenida en dicho material, además se observó que la estructura mesoporosa se mantuvo para este sólido. En los espectros de In (5%)-TiO2-600°C (figura 3b), se encontraron cuatro señales localizadas a 1,615, 1,586, 1,288 y 1,251 cm-1. Los picos a 1,615 y 1,251 cm-1 correspondieron a la adsorción de nitrato en modo bidentado, mientras que las señales a 1,586 y 1,288 cm-1 se atribuyeron a la adsorción del óxido nítrico en modo de monodentado. 47 Se observó que ambos modos de adsorción iniciaron a 50°C, pero su estabilidad disminuyó con el incremento de la temperatura, en que el compuesto bidentado fue más estable que el monodentado, cuyas señales no se observaron fácilmente a 200°C. Tabla V. Energía de banda prohibida (Eg) de los diferentes materiales de TiO2. Material TiO2 – sin dopar TiO2-Ni 0.5% TiO2-Ni 1.5% TiO2-Ni 3% TiO2-Ni 6% 400ºC 600ºC Eg (eV) 3.43 3.35 3.32 3.31 3.13 3.31 3.29 3.29 3.26 3.09 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 Longitud de onda (nm) Longitud de onda (nm) Fig. 3. Espectro DRIFT durante la adsorción in situ de NO en materiales de TiO2, tratados a 600°C: (A) muestras sin contenido de indio; (B) muestras con contenido de indio (5%). (*) nitratos en forma de bidentato y (+) en forma de monodentato. 411 �EFECTO DEL DOPAJE DE INDIO Y NÍQUEL EN LAS PROPIEDADES TEXTURALES, ESTRUCTURALES Y CATALÍTICAS DE POLVOS NANOMÉTRICOS Además, se observaron otras señales correspondientes a diferentes modos de adsorción del óxido nítrico (NO). Específicamente, en el espectro registrado a 50°C, la banda ancha localizada alrededor de 1,480 cm-1 ha sido asociada al NO2 adsorbido en forma lineal. Estos picos fueron apenas detectados a altas temperaturas. En el caso de las muestras sin contenido de indio (figura 3a), los espectros no mostraron señales que indicaran la presencia de muestras adsorbidas de NO, y se concluye que la titania sin indio no tiene la capacidad de retener especies de NO. En la figura 5 se presentan las curvas de degradación obtenidas para los materiales (a) TiO2Ni(1.5), (b) TiO2-Ni(6) y (c) TiO2-, sin dopar, calcinados a 400ºC. Los resultados indican un efecto positivo del níquel en la actividad fotocatalítica del TiO2, ya que el material sin dopar (c) presentó la más baja degradación. Cabe mencionar que el material comercial Degussa P-25 mostró una actividad menor que estos materiales. 1 0.9 0.8 0.7 0.6 Degradación fotocatalítica del colorante rojo alizarín S usando TiO2 dopado con níquel o /C0.5 C (c) 0.4 Adsorción en obscuridad 0.3 Antes de realizar la evaluación fotocatalítica para la degradación del colorante rojo alizarín S, se efectuaron pruebas de adsorción para determinar las condiciones óptimas para la reacción, y evaluar realmente la descomposición del colorante y no solamente el fenómeno de adsorción. En la figura 4 se observa que la adsorción es menor al emplear 50 mg del sólido catalizador y 60 ppm del colorante, por lo cual se procedió a realizar las pruebas fotocatalíticas bajo estas condiciones. 50 50 mg de sólido y 30 ppm colorante 45 -~ - . . - - - - - J TIO,-ffl(1 .5) 40 -- 35 ,s 25 TIO,-N1(1 .5) ~ 30 C) e r;f 20 Tlo,.Nl(1.S) 15 ::.:::.:.;_..--~ TIOrNij6) 10 5 o p~ O 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Tiempo (min) Fig. 4. Cinética de adsorción del colorante rojo alizarín S en los materiales de TiO2. 412 Irradiación con luz UV-A 365 nm (b) 0.2 0.1 (a) 0 0 60 120 180 240 300 Tiempo (min) Fig. 5. Curvas de degradación del RAS al emplear los materiales: (a) TiO2-Ni(1.5), (b) TiO2-Ni(6) y (c) TiO2-sin dopar. En la tabla VI se presentan los porcentajes de degradación obtenidos con los materiales tratados térmicamente a 400 y 600ºC. En estos resultados se observa una disminución considerable conforme el tratamiento térmico es mayor, lo cual se asocia directamente con la baja área superficial y, por lo tanto, la menor cantidad de sitios activos. Al analizar solamente los materiales tratados a 400ºC, se nota un claro efecto, debido al dopaje con níquel, lo cual indica que la sustitución de átomos de Ti4+ por átomos de Ni2+ permitió la formación de vacancias de oxígeno, aunado a que el níquel actúa como aceptor de electrones, favoreció una mejor separación de las cargas hueco-electrón y logró mejorar la eficiencia fotocatalítica. Se observó que el contenido óptimo de níquel es 1.5%, y que al dopar con un contenido mayor, la actividad disminuye, debido a que el exceso del metal actúa como un centro de recombinación CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �LETICIA M. TORRES GUERRA, MIGUEL A. RUIZ GÓMEZ Tabla VI. Degradación del rojo alizarín S, empleando materiales de TiO2 bajo diferentes temperaturas de tratamiento. Muestra TiO2-sin dopar TiO2-Ni(0.5) TiO2-Ni(1.5) TiO2-Ni(3) TiO2-Ni(6) % Degradación 400ºC 600ºC 59 15 70 20 82 32 74 22 78 26 de cargas y evitan que participen en la reacción de degradación. 21,29,30 Sin embargo, no se observó una tendencia clara para todas las concentraciones usadas, ya que la titania con 6% de níquel presentó menor actividad que el TiO2 con 1.5% de níquel, pero mayor a la del TiO2 con 3%. Por lo tanto, otro factor importante influye directamente en la actividad fotocatalítica. De acuerdo con los resultados del tamaño de cristal, para la titania con 6 y 3% níquel los valores son 7.8 y 10.8 nm, respectivamente, lo cual indica que un tamaño de cristal menor favorece la eficiencia para la degradación. Esto se debe a que en los materiales con menor tamaño de cristal, las cargas hueco-electrón migran más rápidamente hacia la superficie, evitan pronta recombinación y, por lo tanto, participan de manera más eficiente en las reacciones de óxido-reducción. De acuerdo con lo discutido, el dopaje de TiO2 con níquel permitió aumentar considerablemente la actividad fotocatalítica, debido principalmente al efecto de retardar el crecimiento de los cristales de la fase anatasa, y a que el dopaje con el contenido óptimo de dicho metal minimiza la recombinación de las cargas hueco-electrón. Conclusiones El dopaje de TiO2 con indio y níquel modificó significativamente las propiedades estructurales de la titania, debido a que la presencia de dichos dopantes influyó directamente en la disminución del tamaño de cristal de la fase anatasa. El dopaje, con el contenido óptimo de indio (5%) y níquel (0.5 a 3%) , provoca que la transición de la fase anatasa a rutilo se retarde. La inclusión de indio en la estructura de la titania mostró un efecto importante para mejorar las propiedades texturales de los materiales, aumentó el área superficial y mantuvo la mesoposoridad de los sólidos; a diferencia del dopaje con níquel, en el que no se observó influencia alguna. Las propiedades ópticas de la titania se modificaron, debido a la sustitución de átomos de Ti4+ por Ni2+, en la que la energía de banda prohibida del TiO2 disminuyó en función del contenido de níquel. Los sólidos de TiO2 con 5% de indio presentaron la mejor capacidad para adsorber óxido nítrico, dicho resultado se relaciona directamente con la estabilización de la fase anatasa, así como la presencia de especies de indio en la estructura cristalina. Mientras que para la degradación del colorante rojo alizarín S, el contenido óptimo de níquel (1.5%) y el menor tamaño de cristal de la fase anatasa fueron los factores más importantes para mejorar significativamente la actividad fotocatalítica del TiO2 dopado con níquel y para superar la eficiencia del material comercial Degussa P-25. Resumen En este trabajo se sintetizaron materiales de dióxido de titanio nanocristalino mediante el método sol-gel. El dopaje con indio y níquel, por separado, se realizó durante la etapa de gelación de la reacción. La influencia en las propiedades estructurales, texturales y catalíticas fueron investigadas. La presencia de indio y níquel mostró una influencia importante en el tamaño de cristal y la transición de la fase anatasa-rutilo, dependiendo del contenido de metal empleado. En los materiales de titania dopada con indio, se observaron alta área superficial y una estructura mesoporosa, dichas características se mantuvieron a 400 y 600ºC, lo cual es indicativo de buena esta- _____________________ 413 m] CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �EFECTO DEL DOPAJE DE INDIO Y NÍQUEL EN LAS PROPIEDADES TEXTURALES, ESTRUCTURALES Y CATALÍTICAS DE POLVOS NANOMÉTRICOS bilidad térmica. La energía de banda prohibida (Eg) de la titania disminuye conforme el contenido de níquel aumenta. Las características finales, debido a la inclusión de indio en la titania, mejoraron la capacidad para la adsorción del óxido nítrico en fase gas. Para los materiales de titania dopada con níquel, el tamaño de cristal y el contenido óptimo de níquel fueron los factores más importantes en la fotodegración del colorante rojo alizarín S. Palabras clave: Dióxido de titanio, Tamaño de cristal, Método sol-gel, Adsorción de óxido nítrico, Degradación de colorantes. Abstract In this work, nanocrystalline titanium dioxide was prepared by sol-gel method. During synthesis, the gels were doped with indium and nickel, separately, in the early gelation stage. The effect on structural, textural and catalytic properties was investigated. The presence of indium and nickel had an important influence on crystal size and anatase-rutile transition phase, which depends of metal content. High specific surface area and mesoporous structures in indium doped titania were maintained after heat treatment at 400 and 600ºC, exhibiting significant thermal stability. A shift to a narrower Eg band gap was obtained by increasing the nickel doping in titania. The final characteristics obtained by the inclusion of indium in titania enhanced the properties of these materials to adsorb nitrogen oxide gas. In the case of nickel doped titania, the small crystal size and optimal nickel content were important factors in the photodegradation of alizarin red S dye. Keywords: Titanium dioxide, Crystal size, Solgel method, Nitric oxide adsorption, Dyes degradation. Agradecimientos Los autores agradecen el apoyo económico brindado por la UANL, a través del proyecto Paicyt clave IT176-09, y al Conacyt, mediante el proyecto de Ciencia Básica CB-98740. Referencias 1. Akira Fujishima, Xintong Zhang, Donald A. Tryk. Surface Science Reports, 63 (2008) 515. 2. Fang Han, Venkata Subba Rao Kambala, Madapusi Srinivasan, Dharmarajan Rajarathnam, Ravi Naidu. Applied Catalysis A: General, 359 (2009) 25. 3. Jacinto Sa, Cristina Alcaraz Aguera, Silvia Gross, James A. Anderson. Applied Catalysis B: Environmental, 85 (2009) 192. 4. Yiseul Park, Wooyul Kim, Hyunwoong Park, Takashi Tachikawa, Tetsuro Majima, Wonyong Choi. Applied Catalysis B: Environmental, 91 (2009) 355. 5. Jingjing Xu, Yanhui Ao, Mindong Chen, Degang Fu. Journal of Alloys and Compounds, 484 (2009) 73. 6. Yuexiang Li, Gangfeng Ma, Shaoqin Peng, Gongxuan Lu, Shuben Li. Applied Surface Science, 254 (2008) 6831. 7. M. R. Ranade, A. Navrotsky, H. Z. Zhang, J. F. Banfield, S. H. Elder, A. Zaban, P. H. Borse, S. K. Kulkarni, G. S. Doran, and H. J. Whitfield. Colloquium «Nanoscience: Underlying Physical Concepts and Phenomena,» (2001) Washington, D C. 8. H. Zhang, J.F. Banfield. Journal of Materials Research, 15 (2000) 437. 9. H. Zhang, J.F. Banfield. Chemistry of Materials, 14 (2002) 4145. 10. D.J. Reidy, J.D. Holmes, M.A. Morris. Journal of the European Ceramic Society, 26 (2006) 1527. 11. F.B. Li, X.Z. Li, C.H. Ao, S.C. Lee, M.F. Hou. Chemosphere, 59 (2005) 787. 12. N. Keller, El. Barraud, F. Bosc, D. Edwards, m- ____________________ 414 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �LETICIA M. TORRES GUERRA, MIGUEL A. RUIZ GÓMEZ Valerie Kelle. Applied Catalysis B: Environmental, 70 (2007) 423. 13. Lin-Rui Hou, Chang-Zhou Yuan, Yang Peng. Journal of Hazardous Materials B, 139 (2007) 310. 14. M.R. Hoffmann, S.T. Martin, W. Choi, D.W. Bahnemann, Chemical Reviews, 95 (1995) 69. 15. A.L. Linsebigler, G. Lu, J.T. Yates. Chemical Reviews, 95 (1995) 735. 16. J. Aguado, R. van Grieken, M.J. LópezMuñoz, J. Marugan. Catalysis Today, 75 (2002) 95. 17. A.A. Belhekar, S.V. Awate, R. Anand. Catalysis Communications, 3 (2002) 453. 18. H. Lachheb, E. Puzenat, A. Houas, M. Ksibi, E. Elaloui, C. Guillard, J.M. Herrmann. Applied Catalysis B: Environmental, 39 (2002) 75. 19. Dong Yang, Junhua Li, Mingfen Wen, Chongli Song. Catalysis Letters, 122 (2008) 138. 20. S. Ikezawa, H. Homyara, T. Kubota, R. Suzuki, S. Koh, F. Mutuga. Thin Solid Films, 386 (2001) 173. 21. Praveen K. Surolia, Rajesh J. Tayade, Raksh V. Jasra. Industrial & Engineering Chemistry Research, 46 (2007) 6196. 22. Yanwen Wang, Lizhi Zhang, Sa Li, and Puru Jena. Journal of Physical Chemistry C, 113 (2009) 9210. 23. T. Sreethawong, S. Laehsalee, S. Chavadej. International Journal of Hydrogen Energy, 33 (2008) 5947. 24. Yongmei Wu, Jinlong Zhang, Ling Xiao, Feng Chen. Applied Catalysis B: Environmental, 88 (2009) 525. 25. Y. Huang, W. Ho, Zhihui Ai, X. Song, L. Zhang, S. Lee. Applied Catalysis B: Environmental, 89 (2009) 398. 26. M.A. Debeila, R.P.K. Wells, J.A. Anderson. Journal of Catalysis, 239 (2006) 162. 27. Cam Loc Luu, Quoc Tuan Nguyen, Si Thoang Ho. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 1 (2010) doi:10.1088/2043-6254/1/1/015008 28. A. Hernández. Síntesis el compuesto Ba3Li2Ti8O20 vía sol-gel y estudio de sus propiedades catalíticas y fotocatalíticas. Tesis doctoral. Universidad Autónoma de Nuevo León, México, 2003. 29. Soonhyun Kim, Soo-Keun Lee. Journal of Photochemistr y and Photobiology A: Chemistry, 203 (2009) 145. 30. D.G. Huang, S.J. Liao, W.B. Zhou, S.Q. Quan, L. Liu, Z.J. He, J. B. Wan. Journal of Physics and Chemistry of Solids, 70 (2009) 853. 31. N. Murakami, T. Chiyoya, T. Tsubota, T. Ohno. Applied Catalysis A: General, 348 (2008) 148. 32. Changbin Zhang, Hong He. Catalysis Today, 126 (2007) 345. 33. M. Takahashi, K. Tsukigi, E. Dorjpalam, Y. Tokuda, T. Yoko. Journal of Physical Chemistry B, 107 (2003) 13455. 34. J. Araña, A. Peña Alonso, J.M. Doña Rodríguez, J.A. Herrera Melián, O. González Díaz, J. Pérez Peña. Applied Catalysis B: Environmental, 78 (2008) 355. 35. R.S.K. Wong, J. Feng, X. Hu, P.L. Yue. Journal of Environmental Science Health, Part A, 39 (2005) 2583. 36. A. Kubacka, G. Colon, M. Fernandez-García. Catalysis Today, 143 (2009) 286. 37. C. Chen, Z. Wang, S. Ruan, B. Zou, M. Zhao, F. Wu. Dyes Pigments, 77 (2008) 204. 38. Hua Tian, Junfeng Ma, Kang Li, Jinjun Li. Ceramics International, 35 (2009) 1289. 39. C. Shifu, Z. Sujuan, L. Wei, Z. Wei. Journal of Hazardous Materials, 155 (2008) 320. 40. Robson F. de Farias, Claudio Airoldi. Journal of Non-Crystalline Solids, 351 (2005) 84. 41. Xia Yang, Leilei Xu, Xiaodan Yu, Yihang Guo. Catalysis Communications, 9 (2008) 1224. 42. R. Sasikala, A.R. Shirole, V. Sudarsan, Jagannath, C. Sudakar, R. Naik, R. Rao, S.R. Bharadwaj. Applied Catalysis A: General, 377 (2010), 47. r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 415 �EFECTO DEL DOPAJE DE INDIO Y NÍQUEL EN LAS PROPIEDADES TEXTURALES, ESTRUCTURALES Y CATALÍTICAS DE POLVOS NANOMÉTRICOS 43. Rajesh J. Tayade, Ramchandra G. Kulkarni, Raksh. V. Jasra. Industrial & Engineering Chemistry Research, 45 (2006) 5231. 44. T. Sreethawong,Y. Suzuki, S. Yoshikawa. International Journal of Hydrogen Energy, 30 (2005) 1053. 45. Akihiko Kudo and Yugo Miseki. Chemical Society Reviews, 38 (2009) 253. 46. Nick Serpone. Journal of Physical Chemistry B, 110 (2006) 24287. 47. M. Kantcheva, A. S. Vakkasoglu. Journal of Catalysis, 223 (2004) 352. Recibido: 1 de septiembre de 2011 Aceptado: 1 de octubre de 2011 m- ____________________ 416 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �Diseño y pr oducción en pro Pichia past or is de fitasas tter er mo estables pastor oris ermo moestables con estr uc tur a de hélic e estruc uctur tura hélice JOSÉ MARÍA VIADER SALVADÓ*, JUAN ANTONIO GALLEGOS LÓPEZ*, MARTHA GUERRERO OLAZARÁN* Las fitasas son hidrolasas monoméricas que catalizan la liberación de los fosfatos del ácido fítico (hexafosfato de inositol) o fitatos, la principal fuente de fósforo almacenado en semillas usadas como ingredientes de alimentos de animales.1Los animales monogástricos y agástricos, como cerdos, pollos y peces, no pueden utilizar el fósforo de los vegetales, debido a que su tracto gastrointestinal es deficiente en enzimas con actividad de fitasa.1 Por lo tanto, estas enzimas tienen un gran valor como aditivo de alimentos de animales. La mayoría de las fitasas disponibles comercialmente son de la clase fosfatasas ácidas de histidina, y son de origen fúngico (género Aspergillus). Estas fitasas poseen actividad catalítica en un in□ El presente artículo está basado en la investigación "Diseño y producción en Pichia pastoris de fitasas termoestables con estructura de hélice” galardonada con el Premio de Investigación UANL 2011, en la categoría de Ciencias Naturales, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2011. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 tervalo de pH de 2.5 a 6. Por otro lado, fitasas bacterianas del género Bacillus, con estructura de hélice, poseen pH óptimo cercano a 7,2,3 lo que las hace de especial interés como aditivo de alimentos para animales con tracto gastrointestinal neutro-básico. Debido a que los alimentos de animales frecuentemente se peletizan, una fitasa adecuada como aditivo de alimentos de animales debería resistir las temperaturas del proceso de peletizado. El diseño de proteínas dirigido por datos o información es una estrategia de ingeniería de proteínas que permite mejorar la termoestabilidad de proteínas. Esta estrategia usa secuencias aminoacídicas y estructuras de proteínas disponibles en las bases de datos para predecir aminoácidos potencialmente estabilizantes, que serán objetivos para realizar mutaciones. Especificamente, se pueden predecir aminoácidos estabilizantes a partir de secuencias aminoacídicas consenso de *Instituto de Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, UANL, Ave. Pedro de Alba s/n, Col. Ciudad Universitaria, 66450, San Nicolás de los Garza, N.L., México e-mail: jose.viadersl@uanl.edu.mx 417 �DISEÑO Y PRODUCCIÓN EN PICHIA PASTORIS DE FITASAS TERMOESTABLES CON ESTRUCTURA DE HÉLICE proteínas homólogas, y de este modo se reduce el número de mutantes candidatos a ser probados experimentalmente. Una mejora adicional al diseño de proteínas dirigido por datos o información es el concepto consenso guiado por estructura, el cual combina la ingeniería de secuencias consenso y la información estructural de las proteínas. Esta estrategia de diseño de proteínas reduce aún más el número de proteínas candidatas a ser analizadas para evaluar su termoestabilidad.4 La levadura metilotrófica Pichia pastoris se ha desarrollado como un hospedero para la producción y secreción de proteínas heterólogas.5 Las estrategias de ingeniería de proteínas que usan P. pastoris como hospedero pueden mejorar la termoestabiliad de la proteína y, simultáneamente, realizar su sobreproducción. Por este motivo, diseñamos nuevas fitasas con estructura de hélice con alta probabilidad de ser termoestables y con actividad a pH neutro, usando el concepto consenso guiado por estructura y un grupo de secuencias aminoacídicas de fitasas del género Bacillus. Modificamos genéticamente a cepas de P. pastoris para introducir las secuencias codificantes de las fitasas con los codones preferenciales de P. pastoris y sobreproducir las fitasas diseñadas. Además, se caracterizaron bioquímicamente las fitasas producidas, y se correlacionó su termoestabilidad con la estructura de las proteínas. Materiales y métodos Diseño de secuencias aminoacídicas Las secuencias aminoacídicas de fitasas (FTE y FTEII) se diseñaron como fitasas con estructura de hélice mediante el concepto consenso guiado por estructura, al combinar dos métodos: a) el concepto consenso para la ingeniería de la termoestabilidad de proteínas6,7 a partir de 15 secuencias aminoacídicas de fitasas del género Bacillus, b) un análisis de modelaje por homología para determinar aminoácidos estabilizantes, usando la estructura tridimensional de la fitasa de B. amyloliquefaciens (código PDB 2POO). La determinación de la secuencia consenso se realizó con el programa Bioedit v7.0.8.0.8 Además, se consideró a una fenilalanina como un primer residuo artificial de la proteína madura, para aumentar la eficiencia de corte de la secuencia prepro del factor alfa de Saccharomyces cerevisiae por la proteasa Kex2.9-11 Construcción de cepas recombinantes de P. pastoris La secuencia codificante de la fitasa FTE (gen fte) se diseñó con los codones preferenciales de P. pastoris.12 Se removieron secuencias ricas en adeninas y timinas, introduciendo mutaciones silenciosas para evitar la terminación temprana de la transcripción. Además, se introdujeron sitios XhoI y AvrII en los extremos 5´ y 3´ del gen fte, respectivamente, para su apropiada ligación en el vector pPIC9. Se incluyó parte de la secuencia nucleotídica de la secuencia prepro del factor alfa de S. cerevisiae en el extremo 5´. La secuencia nucleotídica diseñada fue sintetizada, clonada en el vector pUC57, y secuenciada por la compañía GenScript Corp. (Piscataway, NJ). El gen fte se mutó en los correspondientes nucleótidos para generar la mutación N336D, y así sintetizar el gen fteII. De la misma forma, el gen fteII se mutó en F29K, V81A, y K292Q para dar el gen fba que codifica para la fitasa de B. amyloliquefaciens. Ambos ensayos de mutagénesis se realizaron con el kit QuikChange Multi SiteDirected Mutagenesis (Stratagene, La Jolla, CA). Las secuencias nucleotídicas de los genes fte, fteII y fba fueron confirmadas por secuenciación nucleotídica en la Unidad de Biología Molecular del Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Los vectores de expresión pPIC9fte, pPIC9fteII y pPIC9fba se obtuvieron por digestión de los respectivos plásmidos pUC57 con las enzimas de restricción XhoI y AvrII, y posterior ligación en el vector pPIC9. La correcta construcción de estos m- ____________________ 418 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �JOSÉ MARÍA VIADER SALVADÓ, JUAN ANTONIO GALLEGOS LÓPEZ, MARTHA GUERRERO OLAZARÁN vectores se confirmó por análisis de restricción con XhoI y AvrII, y por PCR.13 La transformación de células químicamente competentes de P. pastoris KM71 se realizó con los plásmidos pPIC9fte, pPIC9fteII y pPIC9fba linearizados previamente con SalI. Se seleccionaron transformantes en placas sin histidina (RDBagar). Producción de las fitasas recombinantes Para seleccionar una cepa sobreproductora de cada fitasa, se realizaron cultivos de las cepas recombinantes, primero en medio BMG; posteriormente en medio BMM-CaCl2. El medio de cultivo libre de células se recuperó por centrifugación, y se determinó la actividad de fitasa (U/mL). La producción extracelular de fitasa por célula se calculó como el cociente entre la actividad de fitasa del medio de cultivo libre de células y la concentración celular, teniendo en cuenta que una DO600 corresponde aproximadamente a 107 células/mL.14 Las cepas que generaron la mayor producción de fitasas por célula se consideraron sobreproductoras. El efecto del uso de los codones preferenciales de P. pastoris en los niveles de expresión de los genes fteII y fba se determinó al comparar los niveles de expresión de cada cepa sobreproductora con los niveles de expresión de las cepas de P. pastoris GS115 Mut+ (GS115PhyC) y KM71 Muts (KM71PhyC) sobreproductoras de la fitasa C recombinante de B. subtilis (PhyC-R), previamente construidas en nuestro laboratorio.15,16 Cada cepa sobreproductora se usó para producir cada fitasa recombinante creciendo las células en 600 mL de medio BMG por 12 h, y posteriormente, en 120 mL de medio BMM-CaCl2. Todos los pasos posteriores de purificación de las fitasas se llevaron a cabo a 4°C. Cada medio de cultivo libre de células se concentró 20 veces por ultrafiltración (Centricon Plus 70 de 10 kDa, Millipore, MA). Con cada concentrado enzimático se realizó una purificación adicional de la fitasa con el sistema de cromatografía Biologic LP (Bio-Rad, Hercules, CA), y una columna de intercambio aniónico HiTrap Q FF (GE Healthcare Bio-Sciences AB, Uppsala, Sweden). La relación entre la actividad de fitasa y la concentración de proteínas de la fracción cromatográfica con la máxima actividad de fitasa se consideró como la actividad específica de la fitasa purificada. Todas las determinaciones de concentración de proteínas se realizaron mediante el método de Bradford, usando albúmina sérica bovina como estándar. Actividad de fitasas La actividad de fitasa se determinó en todos los medios de cultivo libres de células, en los concentrados proteicos por ultrafiltración y en las fracciones cromatográficas. Los medios de cultivo libres de células se desalaron previamente con una columna PD-10 (GE Healthcare Bio-Sciences AB, Uppsala, Sweden). Se empleó fitato de sodio como sustrato, y se midió espectrofotométricamente el fosfato liberado.16 Se consideró una unidad de fitasa como la cantidad de enzima requerida para liberar 1 µmol de fosfato en un minuto en las condiciones del ensayo. Caracterización bioquímica de las fitasas Mediante el cambio en la movilidad electroforética de las proteínas tratadas con Endo Hf en un gel de SDS-poliacrilamida teñido con azul de Comassie, se evaluó la posible N-glucosilación. Se determinó la secuencia del extremo N-terminal de las fitasas previamente desglicosiladas, separadas mediante electroforesis y transferidas a membranas de PVDF (Millipore, Bedford, MA). Estos análisis se realizaron en la Oficina de Biotecnología de la Universidad del Estado de Iowa, empleando el secuenciador 494 de Perkin ElmerApplied Biosystems. Se determinó el efecto del pH en la actividad enzimática de cada fitasa a 37°C con soluciones amortiguadoras de glicina- r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 419 �DISEÑO Y PRODUCCIÓN EN PICHIA PASTORIS DE FITASAS TERMOESTABLES CON ESTRUCTURA DE HÉLICE HCl (pH 2.5), acetato de sodio (pH 5.5), y TrisHCl (pH 7.5 y 9.0). También se determinó el efecto de la temperatura en la actividad enzimática de cada fitasa al medir la actividad de la fitasa a varias temperaturas (25-80°C). La termoestabilidad de cada fitasa se evaluó al medir la actividad de la fitasa residual, después de incubar a 25-80ºC por 10 min en soluciones amortiguadoras de TrisHCl (pH 7.5) o acetato de sodio (pH 5.5), en presencia de 1 ó 5 mM CaCl2. Además se evaluó la termoestabilidad de PhyC-R, con fines comparativos. Todos los resultados se compararon entre grupos estadísticos con un análisis de varianza (ANOVA) y una comparación múltiple de Tukey, con un nivel de significancia de p<0.05. Análisis computacional de modelos tridimensionales '"" 6"- ,;36:!9- ••- M • ' 20- B 'º' .,_ 6"- 36- M . - e .,,, - 6" -•• - 36 - 29 211- 24 - _,, 20 - - 20 Fig. 1. Geles de SDS-poliacrilamida de las fitasas FTE (A), FTEII (B) y FBA (C) concentradas por ultrafiltración y tratadas con y sin Endo Hf. Carriles M: marcador de peso molecular. (A) Carriles: 1, Endo Hf; 2, FTE tratada con Endo Hf; 3, FTE sin tratamiento con Endo Hf. (B) Carriles: 1, FTEII tratada con Endo Hf; 2, Endo Hf; 3, FTEII sin tratamiento con Endo Hf. (C) Carriles: 1, FBA tratada con Endo Hf; 2, FBA sin tratamiento con Endo Hf; 3, Endo Hf. Resultados Diseño de secuencias aminoacídicas Entre todas las fitasas estudiadas, PhyC y FBA son la pareja más diferente en su secuencia aminoacídica, diferenciándose en 28 residuos de aminoácidos. El impacto de estos residuos en la estabilidad de la estructura de las cuatro fitasas se evaluó con los programas Swiss-PdbViewer 4.017 e iMolTalk18 con modelos moleculares que fueron construidos mediante modelaje por homología, usando SWISS-MODEL 8.0519 y la estructura tridimensional de la fitasa de B. amyloliquefaciens (PDB 2POO) como templado. Los sitios potenciales de N-glicosilación se predijeron con el servidor NetNGlyc 1.0 (http:// www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc/). Los puntos isoeléctricos, pKs de residuos ionizables y la carga total a pH 7.5 y 5.5 de las fitasas recombinantes se estimaron con el servidor H++. 20 El sistema de numeración de los residuos de aminoácidos usado corresponde a la numeración de la fitasa de B. amyloliquefaciens, siendo el residuo número 1 la metionina del péptido señal. Debido a que todas las fitasas se produjeron como proteínas maduras, el primer residuo tiene el número 29. 420 La secuencia aminoacídica consenso calculada fue diferente a todas las 15 secuencias de fitasas; sin embargo, mostró un porcentaje de identidad mayor del 90% con diez de éstas. Esta secuencia aminoacídica consenso mostró 98% de identidad con la fitasa termoestable de B. amyloliquefaciens, diferenciándose sólo en siete aminoácidos. Un análisis comparativo de la estructura 2POO con el modelo por homología de la secuencia consenso mostró que de estos siete aminoácidos, tres podrían incrementar la estabilidad de la proteína (F29, V81, K292). Por otro lado, debido a que existe una discrepancia en la bibliografía acerca de la naturaleza del residuo 336 en las cinco estructuras tridimensionales descritas para la fitasa de B. amyloliquefaciens (1CVM, 1QLG, y 1H6L tienen N336, mientras que 1POO y 2POO tienen D336), y debido a que esta posición juega un papel importante en la interacción con un Ca2+ que estabiliza la estructura tridimensional de la proteína,21 se estudió la influencia de N336 o D336 en la termoestabilidad de ésta. Estas nuevas secuencias aminoacídicas diseñadas fueron lla- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �JOSÉ MARÍA VIADER SALVADÓ, JUAN ANTONIO GALLEGOS LÓPEZ, MARTHA GUERRERO OLAZARÁN madas FTE (N336) y FTEII (D336). Las secuencias de DNA se diseñaron y sintetizaron de tal forma que se produjeran las fitasas FTE, FTEII, y FBA como polipéptidos maduros de 355 aminoácidos. Construcción de cepas recombinantes de P. pastoris El análisis por PCR del DNA genómico aislado a partir de las cepas KM71FTE, KM71FTEII, y KM71FBA mostró una banda de 1537 pb que corresponde al casete de expresión (1065 pb) y a un fragmento del promotor de AOX1 (349 pb) y del terminador de la trascripción (123 pb). Estos resultados indican la ausencia del gen AOX1, y la correcta integración del casete de expresión en el genoma de P. pastoris, confirmando el fenotipo Muts. construidas tiene codones nativos,16 mientras que los genes fteII y fba tienen codones preferenciales de P. pastoris. Por lo tanto, la alta producción de fitasa extracelular por célula de las cepas sobreproductoras KM71FTEII y KM71FBA probablemente se debió al uso de codones preferenciales de P. pastoris en los genes fteII y fba. La cepa sobreproductora KM71FTEII generó una producción de fitasa extracelular por célula de 1.25 veces más alta que la correspondiente de la cepa sobreproductora KM71FBA. Es probable que este resultado se deba a la presencia de una fenilalanina en FTEII como el primer residuo de la secuencia madura, mientras FBA tiene una lisina en esa posición, mejorando así el procesa30,0 A 25.0 íi Producción de las fitasas recombinantes Los medios de cultivo libre de células de los cultivos para la selección de las cepas sobreproductoras mostraron una actividad volumétrica de fitasa entre 0.12 a 4.97 U/mL (0.39 a 10.74 nU/célula) para las cepas KM71FTE y KM71FTEII, y 0.28 a 3.39 U/mL (0.80 a 8.57 nU/célula) para las cepas KM71FBA, mientras que las cepas sobreproductoras KM71PhyC y GS115PhyC mostraron una actividad volumétrica de fitasa de 0.27 y 0.82 U/mL (0.70 y 5.30 nU/célula), respectivamente. Por lo tanto, la cepa sobreproductora KM71FTEII generó una producción de fitasa extracelular por célula 15.3 y 6.9 veces más alta que la generada por las cepas sobreproductoras KM71PhyC y GS115PhyC, respectivamente. De manera similar, la cepa sobreproductora KM71FBA generó una producción de fitasa extracelular por célula 12.2 y 5.5 veces más alta, en comparación con las cepas sobreproductoras KM71PhyC y GS115PhyC, respectivamente. La fitasa C de B. subtilis tiene un porcentaje de identidad de 93.2 y 92.6% con FTEII y FBA, respectivamente, pero el gen phy C en nuestras cepas recombinantes CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 "ª2.. 20.0 ~" 8_ 150 :¡i . 'O ~ 10.0 ! 5.0 o.o 2 3 5 4 6 7 8 9 pH 40.0 B 35,0 t 30o :5 ¡ 2s.o 1 200 :¡i ! 15.0 ~ ~ 10.0 5.0 o.o 20 30 40 50 60 Temperatura ('C) 70 80 Fig. 2. Efecto del pH (A) y la temperatura (B) en la activiad específica a 37°C y pH 7.5, respectivamente, para las fitasas FTE ( ), FTEII ( ) y FBA ( •). Los puntos representan la media de al menos tres ensayos independientes (coeficientes de variación <5%). 421 �DISEÑO Y PRODUCCIÓN EN PICHIA PASTORIS DE FITASAS TERMOESTABLES CON ESTRUCTURA DE HÉLICE miento del péptido prepro de secreción por la endopeptidasa Kex2. Caracterización bioquímica de las fitasas La figura 1 muestra el cambio en la movilidad electroforética en geles de SDS-poliacrilamida para las fitasas recombinantes después de tratamiento con la enzima Endo Hf. Las tres fitasas (FTE, FTEII, y FBA) sin tratamiento con Endo Hf mostraron un barrido en el gel de SDS-poliacrilamida en un intervalo entre 45 a 66 kDa (figura 1A, carril 3; 1B, carril 3; y 1C, carril 2). Después de la N-desglicosilación con EndoHf, las tres fitasas mostraron un peso molecular aparente de 39 kDa (figura 1A, carril 2; 1B, carril 1; y 1C, carril 1). Estos resultados indican que las tres fitasas fueron altamente N-glicosiladas. Estas fitasas tienen cuatro sitios potenciales de N-glicosilación (121NRSE, 281NSSY, 138NGTL, y 243NGTV), siendo los últimos dos los de mayor probabilidad de ser N-glicosilados, ya que se encuentran en la superficie de la proteína. La secuencia aminoterminal de la banda de 39 kDa resultó ser FLSDPYHFTV para FTE y FTEII, y KLSDPYHFTV para FBA. Estas secuencias, idénticas a las secuencias teóricas, demuestran la identidad de las fitasas y el correcto procesamiento de la secuencia prepro de secreción. La actividad específica de las fitasasa purificadas fue 25.7, 13.3, y 18.0 U/mg para las fitasas FTE, FTEII, y FBA, respectivamente. Las tres fitasas tuvieron un pH óptimo de actividad de 7.5 (figura 2A). A pH 7.5, la FTE mostró una actividad específica más alta que la de la FTEII o FBA, mientras que a pH 9.0, FTEII tuvo la mayor actividad específica. Aunque las tres fitasas recombinantes tuvieron un perfil de actividad con respecto al pH similar, el efecto de la temperatura en la actividad específica fue diferente (figura 2B). La temperatura óptima fue de 45°C para la FTE y 55°C para FBA, mientras que FTEII mostró un intervalo amplio de máxima actividad (55 a 70°C). FBA mostró la actividad específica más alta a 55°C; sin embargo, FTEII tuvo la mayor actividad específica a 70°C. Las actividades residuales de todas las fitasas aumentaron cuando el ensayo se realizó en presencia de 5 mM CaCl2 (figura 3), éste es un comportamiento típico de las fitasas del género Bacillus.2,3 FTEII y FBA mostraron la termoestabilidad más alta a pH 7.5 y 5 mM CaCl2, seguida de PhyC-R y FTE (figura 3B), sin diferencias estadísticamente significativas entre cada par de fitasas. Sin embargo, las cuatro fitasas recombinantes mostraron una alta termoestabilidad a pH 5.5 (figura 3C, D), excepto PhyC-R que disminuyó rápidamente su actividad residual en presencia de 1 mM CaCl2 (figura 3C). Análisis computacional de los modelos moleculares De entre los factores estructurales analizados con los 28 residuos en los que se diferencia PhyC de FBA, las diferencias en los enlaces de hidrógeno y los puentes salinos, y la presencia de una prolina en un bucle de superficie podrían explicar las diferencias en la termoestabilidad observadas a pH 7.5 y 5 mM CaCl2 entre FTEII, FBA, y PhyCR, mientras que la presencia de N336 en FTE explicaría su reducida termoestabilidad a pH 7.5. Discusión Recientemente, nuestro grupo de trabajo produjo la fitasa C de B. subtillis VTTE-68013 (PhyCR), al emplear el sistema de expresión de P. pastoris.15,16 Con el objetivo de mejorar la termoestabilidad de esta fitasa, decidimos diseñar nuevas fitasas termoestables con actividad catalítica a pH neutro (FTE y FTEII) a partir de fitasas del género Bacillus. Aprovechando la experiencia de nuestro grupo de trabajo en la producción de proteínas recombinantes al emplear el sistema de expresión de P. pastoris,13,16 decidimos además producir las nuevas fitasas recombinantes en dicho sistema de expresión con un gen sintético m- ____________________ 422 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �JOSÉ MARÍA VIADER SALVADÓ, JUAN ANTONIO GALLEGOS LÓPEZ, MARTHA GUERRERO OLAZARÁN optimizado para el uso de codones preferenciales de P. pastoris. Adicionalmente, hemos producido la fitasa de B. amyloliquefaciens en el mismo sistema de expresión, con el fin de comparar sus propiedades físico-químicas con las de las fitasas FTE y FTEII. La estrategia de secuencia consenso guiada por estructura condujo a producir una fitasa (FTEII) con actividad en un amplio rango de pH, incluyendo pH 7.5, la cual resultó ser más termoestable que la PhyC-R. El uso de codones preferenciales de P. pastoris y la presencia de una fenilalanina como primer aminoácido de FTEII permitió obtener altos niveles de producción y secreción al medio de cultivo de las fitasas FTE, FTEII y FBA. Además, las tres fitasas recombinantes tuvieron la correcta secuencia aminoacídica del extremo N-terminal. La secuencia consenso tuvo una alta similitud (98% de identidad) con la fitasa de B. amyloliquefaciens, que ha sido reportada como una fitasa termoestable3,21,22 mostrando claramente el poder del concepto de secuencias consenso para diseñar fitasas con estructura de hélice termoestables a partir de fitasas del género Bacillus. A pesar de que las cuatro fitasas recombinantes producidas tienen una alta similitud en su secuencias aminoacídicas (>92.6% de identidad), las actividades específicas a pH 7.5 y 37°C estuvieron comprendidas 11.5-25.7 U/mg. Las diferencias de las actividades específicas entre las fitasas recombinantes podrían deberse probablemente a los diferen- 100 100 - 90 90 80 l 70 ::, 60 ;;; -o l ;;; .., :, .; ~ ,! 50 -o -o 40 . ~ <( ..,-g ;; ii <( 30 :1 :r 30 1 I 20 20 10 10 1 o o 20 30 40 50 60 70 80 20 40 30 Temperalura (ºC) ■ 100 ; ■ 1: r 90 :80 80 "" l .., ;;; 70 :60 : ~ 50 .:. . ~ 70 .., 60 :, 60 70 80 =--=--¾ .; . 40 ; ! 50 -o -o ;; 40 30 .:. ii <( -o ii <( l ;;; ::, 50 Temperatura ("C) 30 20 .:. 20 10 "" 10 o. 20 o 30 40 50 60 70 80 20 30 40 50 60 70 80 Temperatura ("C) Temperatura (º C) Fig.3. Actividad residual de FTE ( ), FTEII ( ), FBA ( • ) y PhyC-R ( o ), después de tratamiento térmico por 10 min a pH 7.5 (A y B) o 5.5 (C y D) en presencia de 1.0 (A y C) o 5.0 (B y D) mM CaCl2. Los puntos representan la media de al menos tres determinaciones independientes (coeficientes de variación <5%). □ ■ CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 423 �DISEÑO Y PRODUCCIÓN EN PICHIA PASTORIS DE FITASAS TERMOESTABLES CON ESTRUCTURA DE HÉLICE tes porcentajes de glicosilación entre las fitasas recombinantes que cambiarían sus pesos moleculares. En el presente trabajo, además de producir una fitasa termoestable con actividad a pH 7.5 y 5.5 que servirá para futuras aplicaciones biotecnológicas, se contribuye al entendimiento de los mecanismos involucrados en la termoestabilidad de enzimas de interés comercial. Los análisis estructurales (figura 4) sugieren que la mayor termoestabilidad de FTEII y FBA, con respecto a PhyCR, podría deberse a un mayor número de puentes de hidrógeno en FTEII y FBA, especialmente el puente de H formado entre la T37 y la K361 que une el noveno residuo del extremo aminoterminal con una hélice alfa de la proteína (figura 4B). Adicionalmente, la presencia de P257 que se encuentra en un bucle de superficie (figura 4C) que no perturba la estructura tridimensional pudiera incrementar la estabilidad de FTEII y FBA, tal como se ha propuesto en la bibliografía para otras proteínas.23,24 Además, recientemente se ha descrito una fitasa de B. subtilis US417 altamente termoestable 25 cuya secuencia aminoacídica sólo se diferencia con la PhyC de B. subtilis VTTE-68013 en la posición 257 (P versus R, respectivamente) que confirma el efecto estabilizante de P257 en las fitasas del género Bacillus. Por otro lado, el análisis estructural mostró que la menor termoestabilidad de la fitasa FTE a pH 7.5, comparada con las demás fitasas, se debió a la sustitución D336N en su secuencia T37 1.22 Å K361 N N C A B D308 E338 Ca2 G309 D336 K351 P257 C D Fig.4. Modelo molecular de FTEII (A) construido por modelaje por homología con SWISS-MODEL 8.05 y la estructura 2POO como templado. Enlace de hidrógeno entre T37 and K361 (B) en la estructura de FTE, FTEII, y FBA, que une el noveno residuo desde el extremo amino-terminal con la hélice alfa de la proteína. P257 en un bucle de superficie (C) en FTE, FTEII, y FBA. Puente salino entre D336 y un catioón Ca2+ o K351 (D) en FTEII, FBA, y PhyC. También se muestran otros puentes salinos con el catión Ca2+. 424 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �JOSÉ MARÍA VIADER SALVADÓ, JUAN ANTONIO GALLEGOS LÓPEZ, MARTHA GUERRERO OLAZARÁN aminoacídica, eliminándose tres puentes salinos de D336: dos con uno de los cationes Ca2+ involucrados en la estabilidad de la enzima21 y un puente salino con la K351 (figura 4D). Se observó un diferente comportamiento en la termoestabilidad a pH 5.5 que a 7.5 para las cuatro fitasas (figura 3) siendo todas las fitasas más termoestables a pH 5.5 que a pH 7.5. Esta diferencia probablemente se debe a una carga total diferente a pH 5.5 que a 7.5, ya que el punto isoeléctrico de la PhyC nativa es 6.52 y el valor estimado para la FTE, FTEII y FBA fue 6.66, 6.59 y 6.65. Teniendo en cuenta las curvas de actividad con respecto al pH, las fitasas con estructura de hélice diseñadas son más apropiadas que las fitasas de Aspergillus y E. coli para emplearses como aditivo de alimentos de animales con tractos digestivos neutros-básicos, tal como especies de acuacultura agástricas (camarones y varios peces), ya que estas enzimas tienen un pH óptimo de actividad cerca de la neutralidad y el pH de los sistemas digestivos de las especies de acuacultura agástricas está cercano a siete. Además, estas fitasas son muy estables a las altas temperaturas de los procesos de peletizado de los alimentos de animales. Las fitasas con estructura de hélice diseñadas pueden también ser usados en el procesado de alimentos industriales en condiciones suaves (pH neutro y baja temperatura) para la hidrólisis de fitatos. Resumen Se diseñaron fitasas con estructura de hélice con una estrategia de secuencia consenso guiada por estructura. Se modificaron genéticamente cepas de Pichia pastoris para sobreproducir dichas enzimas. Las fitasas recombinantes mostraron actividad en un intervalo de pH de 2.5 a 9.0, y una alta actividad residual después de 10 min de tratamiento a 80ºC y pH 5.5 o 7.5. Estas fitasas con estructura de hélice son más apropiadas que las fitasas de Aspergillus y E. coli para emplearse como aditivo de alimentos de animales con tractos digestivos neutros-básicos, tal como especies de acuacultura agástricas (camarones y varios peces). Palabras clave: Fitasas con estructura de hélice, Termoestabilidad, Pichia pastoris. Abstract We designed new beta-propeller phytases, using a structure-guided consensus approach, and engineered Pichia pastoris strains to overproduce the enzymes. The recombinant phytases showed activity over a pH range of 2.5 to 9.0, and a high residual activity after 10 min of heat treatment at 80°C and pH 5.5 or 7.5. The designed betapropeller phytases are more suitable than the Aspergillus and E. coli phytases as feed additives for animals with neutral-basic digestive tracts, such as agastric aquaculture species (shrimp and several fishes). Keywords: Beta-propeller Phytases, Thermostability, Pichia pastoris. Agradecimientos Agradecemos el apoyo económico por parte de Conacyt-Sagarpa (2003-02-141) y Paicyt-UANL (Clave CN031-09), y el apoyo técnico brindado por el Q.B.P. Miguel Castillo-Galván, Dr. J. Gerardo Carreón Treviño, L.C.A. Luis A. Castillo Ramírez y el Dr. Arturo Rojo Domínguez. JAGL agradece la beca del Conacyt. Referencias 1. Lei, X.G., J.M. Porres, E.J. Mullaney, H. Brinch-Pedersen. 2007. Phytase: source, structure and application, p. 505-529. In J. Polaina, A.P. MacCabe (ed.), Industrial enzymes: Structure, function and applications. Springer, Dordrecht. 2. Kerovuo, J., M. Lauraeus, P. Nurminen, N. r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 425 �DISEÑO 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Y PRODUCCIÓN EN PICHIA PASTORIS DE FITASAS TERMOESTABLES CON ESTRUCTURA DE HÉLICE Kalkkinen, J. Apajalahti. 1998. Isolation, characterization, molecular gene cloning, and sequencing of a novel phytase from Bacillus subtilis. Appl. Environ. Microbiol. 64:2079-2085. Kim, Y.O., H.K. Kim, K.S. Bae, J.H. Yu, T.K. Oh. 1998. Purification and properties of a thermostable phytase from Bacillus sp. DS11. Enzyme Microb. Technol. 22:2-7. Vázquez-Figueroa, E., J. Chaparro-Riggers, A.S. Bommarius. 2007. Development of a thermostable glucose dehydrogenase by a structure-guided consensus concept. Chembiochem. 8:2295-2301. Ilgen, C., J. Lin-Cereghino, J.M. Cregg. 2004. Pichia pastoris, p. 143-162. In G. Gellissen (ed.), Production of recombinant proteins - Novel microbial and eukaryotic expression systems. Wiley-VCH, Weinheim. Lehmann, M., C. Loch, A. Middendorf, D. Studer, S.F. Lassen, L. Pasamontes, A.P. van Loon, M. Wyss. 2002. The consensus concept for thermostability engineering of proteins: further proof of concept. Protein Eng. 15:403411. Lehmann, M., D. Kostrewa, M. Wyss, R. Brugger, A. D’Arcy, L. Pasamontes, A.P. van Loon. 2000. From DNA sequence to improved functionality: using protein sequence comparisons to rapidly design a thermostable consensus phytase. Protein Eng. 13:49-57. Hall, T.A. 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symp. Ser. 41:95-98. Invitrogen. 2009. Pichia expression kit for expression of recombinant proteins in Pichia pastoris. http://tools.invitrogen.com/ content/sfs/manuals/pich_man.pdf. Ortmann, D., M. Ohuchi, H. Angliker, E. Shaw, W. Garten, H.D. Klenk. 1994. Proteolytic cleavage of wild type and mutants of the F protein of human parainfluenza virus type 3 by two subtilisin-like endoproteases, 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. furin and Kex2. J. Virol. 68:2772-2776. Rawlings, N.D., F.R. Morton, C.Y. Kok, J. Kong, A.J. Barrett. 2008. MEROPS: the peptidase database. Nucleic Acids Res. 36:D320-325. Sreekrishna, K. 1993. Strategies for optimizing protein expression and secretion in the methylotrophic yeast Pichia pastoris, p. 119-126. In R. H. Baltz, G. D. Hegeman, P.L. Skatrud (ed.), Industrial microorganisms: basic and applied molecular genetics. American Society for Microbiology, Washington, DC. Ecamilla-Treviño, L.L., J.M. Viader-Salvadó, H.A. Barrera-Saldaña, M. Guerrero-Olazarán. 2000. Biosynthesis and secretion of recombinant human growth hormone in Pichia pastoris. Biotechnol. Lett. 22:109-114. Byrne, L.J., K.J. O’Callaghan, and M.F. Tuite. 2005. Heterologous gene expression in yeast, p. 51-64. In C. M. Smales, D. C. James (ed.), Methods in molecular biology. vol. 308. Therapeutic proteins: methods and protocols, Humana Press Inc, Totowa, NJ. Guerrero-Olazarán, M., L. Rodríguez-Blanco, J.G. Carreón-Treviño, J.A. Gallegos-López, M. Castillo-Galván, J.M. Viader-Salvadó. 2007. Bacterial phytase produced in Pichia pastoris. J. Biotechnol. 131:S233-S234. Guerrero-Olazarán, M., L. Rodríguez-Blanco, J.G. Carreón-Treviño, J.A. Gallegos-López, M. Castillo-Galván, J.M. Viader-Salvadó. 2010. Expression of Bacillus phytase C gene in Pichia pastoris and properties of the recombinant enzyme. Appl. Environ. Microbiol. 76(16): 5601-5608. Guex, N., M.C. Peitsch. 1997. SWISSMODEL the Swiss-PdbViewer: an environment for comparative protein modeling. Electrophoresis 18:2714-2723. Diemand, A.V., H. Scheib. 2004. iMolTalk: an interactive, internet-based protein structure analysis server. Nucleic Acids Res. 32:W512-W516. Schwede, T., J. Kopp, N. Guex, M.C. Peitsch. m- ____________________ 426 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �JOSÉ MARÍA VIADER SALVADÓ, JUAN ANTONIO GALLEGOS LÓPEZ, MARTHA GUERRERO OLAZARÁN 20. 21. 22. 23. 2003. SWISS-MODEL: An automated protein homology-modeling server. Nucleic Acids Res. 31:3381-3385. Gordon, J.C., J.B. Myers, T. Folta, V. Shoja, L.S. Heath, A. Onufriev. 2005. H++: a server for estimating pKas and adding missing hydrogens to macromolecules. Nucleic Acids Res. 33:W368-W371. Ha, N.C., B.C. Oh, S. Shin, H.J. Kim, T.K. Oh, Y.O. Kim, K.Y. Choi, B.H. Oh. 2000. Crystal structures of a novel thermostable phytase in partially and fully calcium-loaded states. Nat. Struct. Biol. 7:147-153. Shin, S., N.C. Ha, B.C. Oh, T.K. Oh, B.H. Oh. 2001. Enzyme mechanism and catalytic property of beta propeller phytase. Structure 9:851-858. Choi, E.J., and S.L. Mayo. 2006. Generation and analysis of proline mutants in protein G. Protein Eng. Des. Sel. 19:285-289. 24. Barzegar, A., A.A. Moosavi-Movahedi, J.Z. Pedersen, M. Miroliaei. 2009. Comparative thermostability of mesophilic and thermophilic alcohol dehydrogenases: Stability-determining roles of proline residues and loop conformations. Enzyme Microb. Technol. 45:73-79. 25. Farhat, A., H. Chouayekh, M.B. Farhat, K. Bouchaala, S. Bejar. 2008. Gene cloning and characterization of a thermostable phytase from Bacillus subtilis US417 and assessment of its potential as a feed additive in comparison with a commercial enzyme. Mol. Biotechnol. 40:127-135. Recibido: 1 de septiembre de 2011 Aceptado: 1 de octubre de 2011 r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 427 �Modelo alt er na tiv o de e valuación alter erna nativ tivo ev del sist ema de p ensiones del IMSS sistema pensiones JORGE ENRIQUE BRACAMONTES GRAJEDA*, RAÚL EDUARDO LÓPEZ ESTRADA** Esta investigación representa una visión alterna con respecto a cómo entender la seguridad social en materia de pensiones de México. Hemos buscado respuestas a preguntas concretas que dan claridad a quienes estén interesados en conocer cuál podría ser el futuro del sistema de pensiones más grande de nuestro país: el sistema previsional del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS). El porvenir de los trabajadores está comprometido si no hay certidumbre con respecto a la provisión de pensiones públicas de modo que, en este artículo, explicamos cómo se desempeña el sistema de pensiones del IMSS con respecto a sus funciones económicas y sociales, es decir, qué relevancia tiene como generador de ahorro nacional y como proveedor de bienestar social por medio de las pensiones por retiro. □ El presente artículo está basado en la investigación "La repro- ducción del sistema de pensiones del Instituto Mexicano del Seguro Social: una perspectiva para repensar la seguridad social mexicana”, galardonada con el Premio de Investigación UANL 2011 en la categoría de Ciencias Sociales, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2011. 428 Este documento pretende proponer una aproximación metodológico-analítica para abordar la situación actual y futura del sistema de pensiones (en adelante SP) del IMSS. Dicha aproximación pretende basarse en la observación de la evolución de tres elementos del SP a través de los que pueden conocerse su comportamiento a corto y largo plazo, permitiendo la búsqueda de evidencias que nos puedan indicar si el IMSS podrá cumplir las obligaciones de protección del ingreso futuro de sus afiliados estipuladas en la ley de la materia. Estos elementos son, por un lado, el ahorro interno que se genera a partir de las contribuciones de los trabajadores afiliados a este instituto, del Estado y del sector patronal. Por otro lado, se encuentra la cobertura del propio sistema que se origina directamente de los empleos formales; finalmente, el elemento que puede vincular los dos anteriores componentes –cobertura y ahorro–, la inversión dedicada a la generación de empleos dentro del mercado formal de trabajo. Bajo el supuesto de que la relación entre estas * Instituto de Ciencias Sociales–Universidad Juárez del Estado de Durango. ** División de Estudios de Posgrado–Facultad de Trabajo Social y Desarrollo Humano–UANL. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �JORGE ENRIQUE BRACAMONTES GRAJEDA, RAÚL EDUARDO LÓPEZ ESTRADA tres variables sea significativa y su ciclo sea relevante –estadísticamente–, su evolución histórica o evaluación podría aportarnos elementos que nos permitan tener una noción mínima de su permanencia. De este modo estaríamos observando efectos del sistema de forma indirecta, por medio de tres de sus componentes, y acceder al conocimiento del desempeño del sistema de pensiones del IMSS por medios alternos de observación. Más aún, los resultados obtenidos y ofrecidos al lector en este artículo representan una posibilidad real de replantear el significado y contenido de la seguridad social mexicana, en beneficio directo de los trabajadores asalariados, los servidores públicos vinculados con la seguridad social. También consigna un enfoque reflexivo y de método para los hacedores de política pública y, desde luego, para los académicos interesados en la construcción y fortalecimiento de las líneas de investigación enfocadas en el bienestar social de la sociedad mexicana. A fin de aprovechar el espacio disponible, presentaremos, en primer lugar, una descripción breve del problema de investigación. En segundo lugar, los resultados obtenidos y, finalmente, nuestras reflexiones al respecto. El problema de la evaluación convencional del sistema de pensiones del IMSS El Estado moderno tiene, como una de sus principales obligaciones, la protección social de la población.1 Dicha protección comprende lo que se conoce como sistemas de seguridad social, y de forma más específica los sistemas de pensiones. Estos sistemas tienen por objeto cumplir dos tipos de funciones: 1) sociales y 2) económicas. Por un lado, las funciones sociales de los sistemas de pensiones consisten en ampliar la cobertura de dichos sistemas, a fin de proteger el ingreso futuro de los trabajadores afiliados. Por otra parte, la función económica consiste en que la captación monetaria del sistema contribuya de manera importante al ahorro nacional, que a su vez sea promotor de la inversión productiva generadora de empleos.2,3 Si las dos funciones esenciales del SP no pueden ser revisadas y evaluadas, difícilmente podrá haber certidumbre con respecto al futuro del sistema y, por lo tanto, de la seguridad de los agremiados con respecto a su ingreso de retiro. Ante la poca certidumbre que se adivina que podría tener el nuevo sistema de pensiones del IMSS surge la necesidad de evaluarlo de manera formal. Sin embargo, la metodología convencional de corte actuarial limita esta evaluación al ser indispensable que el anterior sistema quede liquidado por completo, y salga la primera generación de pensionados bajo el nuevo esquema.4,5 El problema principal es establecer los parámetros de observación del SP con la información disponible, y para ello es necesario construir algo que hemos denominado «modelo de reproducción del SP”. Lo primero es establecer si las variables que compondrían el modelo se encuentran relacionadas. Esto corroborará que el modelo teórico propuesto de reproducción del SP es susceptible de observación y análisis. Este análisis de datos se realizó en dos etapas: 1) un análisis individual con modelación tipo ARIMA y 2) un análisis multivariante de cointegración, complementado con pruebas de causalidad desde el enfoque de Granger.6,7 Los resultados Hemos identificado y estimado modelos BoxJenkins para cada una de las variables involucradas como componentes del “modelo de reproducción de SP”. Esta identificación nos ha permitido conocer la naturaleza de cada serie o variable, entendiendo por su naturaleza la identificación del modelo ARIMA como proceso generador de la propia serie y el tipo de tendencia que la misma tiene. En este sentido, de los dos posibles y generales tipos de tendencias –aleatorias o r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 429 �MODELO ALTERNATIVO DE EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE PENSIONES DEL deterministas– las series en cuestión poseen tendencias aleatorias que no proporcionan fiabilidad cuando se trata de estimar una relación o comportamiento de largo plazo. A falta de confianza en una proyección de largo plazo, el “modelo de reproducción del SP” quedaría como una propuesta teórica sujeta a que hagamos subsecuentemente una incorporación de nuevos datos a las series ya sean reales o estimados –como en el caso del “ahorro del SP”, a fin de proveer más información y aumentar la confiabilidad en los modelos identificados. Por otro lado, en los resultados hemos comprobado que existe cointegración entre las variables “cobertura del SP”, “ahorro del SP” e “inversión fija bruta”. Esto significa que hay un punto en el largo plazo en el que estas series de tiempo encuentran un equilibrio. También quiere decir que esta vinculación de largo plazo involucra correlaciones significativas en términos estadísticos. Por otra parte, aunque en el largo plazo haya una relación de equilibrio, es decir, que las variables en cuestión se muevan juntas, en el corto plazo esta relación puede estar desequilibrada, lo que genera que el proceso de regresión esté sesgado. Para superar esta situación, hemos construido un mecanismo de corrección de errores consistente en la incorporación del término de error –residuos rezagados en un periodo– al final de la ecuación de largo plazo. Con esto hemos conseguido dos modelos de los que a nuestro juicio es aquél que reescribe la ecuación de largo plazo, transformando todas las variables de la ecuación en logaritmos y primeras diferencias. Una vez que hemos corregido la ecuación y observado los resultados, aplicamos pruebas de causalidad entre las tres variables en cuestión, a fin de conocer mejor cómo es la relación de éstas, pues aunque se encuentren cointegradas, no significa que haya causalidad entre ellas aunque éste sería uno de los resultados esperados. En relación con esto, se encontraron dos vínculos causales, 1) la “inversión fija bruta” determina en algún modo al “ahorro del SP”; 2) hay una IMSS causalidad bidireccional –es decir, dos relaciones causales– entre la “cobertura del SP” e “inversión fija bruta”. Estos resultados nos permiten hacer algunas reflexiones analíticas con respecto a lo que pueden implicar estas relaciones. Pero antes de enunciar estas reflexiones acerca de las relaciones a largo plazo entre los componentes del “modelo de reproducción del SP”, conviene que hagamos una revisión detenida de todos los resultados obtenidos a partir de los procedimientos estadísticos elaborados en este estudio. En primer lugar, los modelos ARIMA que se construyeron para cada una de las variables involucradas en el “modelo de reproducción del SP” son estables en el corto plazo. Lo anterior ofrece un horizonte inmediato de observación del comportamiento individual de las variables y, en función de ello, entendemos que si el mediano y largo plazos no son accesibles mediante esta metodología, esto pueda ser causado porque hay una relación multivariada y significativa entre dichas variables en el largo plazo. Por ejemplo, hemos observado que la “cobertura del SP” sólo puede observarse en el corto plazo (en un horizonte de entre cuatro y seis trimestres); si esta variable guardase una relación estable a largo plazo con el ahorro del SP, dicha relación no podría ser observada mediante un modelo ARIMA individual, ya que cualquier proyección con dicho modelo más allá de lo indicado produciría un nivel de error de predicción más grande. Sin embargo, la restricción de la proyección con el modelo ARIMA en el corto plazo nos sugiere que pudiera existir una condición más allá del propio modelo ARIMA que éste no está en posición de explicar; tal podría ser el caso de que el comportamiento de la “cobertura del SP” sea producto de una influencia a partir del movimiento de otras variables. Esto nos dicta la pauta para un ejercicio más elaborado conocido como análisis de cointegración. Una vez efectuado, el análisis de cointegración indica que las variables del “modelo de reproducción del SP” se encuentran cointegradas; esto sig- m- ____________________ 430 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �JORGE ENRIQUE BRACAMONTES GRAJEDA, RAÚL EDUARDO LÓPEZ ESTRADA nifica que sí hay una relación de equilibrio en el largo plazo entre éstas. Esta información confirma la existencia del citado “modelo de reproducción del SP”. Esta confirmación sugiere que el núcleo primario del modelo es un punto de partida, dejando lugar a que dicho modelo se refine o mejore. La relación de equilibrio en el largo plazo que hay entre las tres variables indica que pese al desequilibrio entre éstas en el corto plazo –situación que impide además que cada una pueda ser proyectada en el largo plazo de forma individual– conforme pasa el tiempo dicho desequilibrio se estabiliza, convirtiendo el vínculo en una relación sólida y válida.1 La existencia de una relación de equilibrio de largo plazo no implica causalidad entre las variables involucradas en el “modelo de reproducción del SP”. Para conocer esta característica relacional entre los componentes del modelo, fue preciso aplicar otro tipo de pruebas específicas para causalidad. Una vez realizados estos procedimientos, cuyos resultados fueron explicados en la sección de resultados, hemos concluido que la “cobertura del SP” no causa el “ahorro del SP”. A pesar de que la relación entre “cobertura del SP” y el “ahorro del SP” pudieran contener cierta ‘obviedad’ con respecto a su supuesta relación causal, ésta no es tal. En otras palabras, la cantidad de ahorro generado proveniente de las aportaciones de los trabajadores no es causa directa o indirecta del aumento o disminución de la cobertura que tenga el sistema, sino efecto directo de otro tipo de factores, por ejemplo, las estipulaciones legales con respecto a los montos de aportación, e incluso, el nivel de salarios percibidos. Esto significa que desde la perspectiva del “modelo de reproducción del SP”, el principal mecanismo de captación de recursos para la previsión social en pensiones no está representado por los ahorradores cautivos que de forma obligatoria deben contribuir al SP. Por otra parte, así como la “cobertura del SP” no tiene una relación causal directa con el “ahorro del SP” –aunque sí se correlacionen en el lar- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 go plazo– éste, el ahorro, no causa de ningún modo que el sistema de pensiones del IMSS amplíe su cobertura. Una razón que explicaría lo anterior sería el supuesto de que el “ahorro del SP” no contribuye de forma directa o mínimamente significativa con la generación de empleos dentro del mercado formal de trabajo. Esta conclusión la confirma el correspondiente resultado del análisis de causalidad entre “ahorro del SP” e “inversión fija bruta”, esta última presentada como variable indicativa de formación de empleos formales, fijos y eventuales. Este resultado confirma de forma clara que el “ahorro del SP” no puede causar que se amplíe o disminuya la cobertura del sistema de pensiones del IMSS, ya que si dicho ahorro no representa evidencia estadística significativa que redunde en la generación de mayor o menor “inversión fija bruta” –como variable central en la generación de empleos formales– tampoco lo podría representar para el caso de la cobertura del propio sistema. En resumen, si el “ahorro del SP” no puede representar un factor importante en la generación de empleos por medio de la “inversión fija bruta”, por ende, no es posible que dicho ahorro pueda ampliar la cobertura del sistema, rompiendo, con base en evidencia estadística, con el supuesto círculo virtuoso cobertura ➔ahorro ➔inversión ➔ cobertura. Entendemos, entonces, que a partir de estos resultados, el “ahorro del SP” no tiene la influencia que esperábamos tuviese sobre la “inversión fija bruta” y la “cobertura del SP2”. A manera de conclusión La seguridad social es un asunto ligado por tradición a la condición laboral. Prueba de ello son los esquemas de afiliación vigentes en los distintos organismos encargados de tales servicios sociales. En función de esto, y ante la perspectiva de que el SP no se encuentra en condiciones de cumplir sus funciones económicas y sociales bási- 431 �MODELO ALTERNATIVO DE EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE PENSIONES DEL cas, creemos necesaria la reflexión y replanteamiento de lo que debiera significar la seguridad social en pensiones en nuestro país. Esto es, que además de la provisión de servicios en salud y pensiones, la seguridad social también debe contener en su estructura pautas de sostenimiento y perpetuación de sí mismo; el sistema debe reproducirse de modo tal que, en efecto, no represente una carga fiscal para el erario, ¿no era ése uno de los argumentos que justificaron la reforma como un objetivo de protección social?, ¿no era acaso una forma de sanear la finanzas del IMSS la estrategia de concesionar los servicios de administración de fondos de retiro de los trabajadores a la iniciativa privada? En este sentido, los tipos de reformas llamadas “estructurales” debieran contener, dentro de sus planes y estructuras, mecanismos o instrumentos que permitan la creación de condiciones de perpetuidad, en este caso, el “ahorro del SP” suponía ser el factor para dicha perpetuidad del sistema de pensiones del IMSS. Esto implica, por tanto, que la reforma estructural también implica un cambio de racionalidad encaminada a romper con viejas inercias. En el caso del SP, la inercia viene dada por la falta de cotizantes que financien las pensiones, el cambio radicó en trasladar la responsabilidad del financiamiento a manos del propio usuario, pero la inercia de pocos cotizantes permanece, ya que los cambios en el sistema no ha propiciado o contribuido en una mínima parte en romper con el ciclo ralentizado de generación de empleo. Podría resultar ilusorio pensar que los fondos de pensiones sean palanca de crecimiento económico, pero los principios que dan justificación a la reforma parecen apoyar esa tesis. Desde nuestra perspectiva, si bien no podría ser palanca del crecimiento económico puede, sin embargo, representar alguna influencia o incentivo para la generación de empleos formales. Juzgamos, entonces, que el proceso de reproducción del SP no es eficiente, debido a que no cumple con su función social e intrínseca de IMSS ampliar la cobertura; simplemente no puede hacerlo, no es un sistema autónomo y financieramente independiente. Tampoco puede cumplir su función económica extrínseca de contribuir con el crecimiento económico –no digamos ya con el desarrollo– ya que, como parte del ahorro nacional, no representa para una de las principales variables de la productividad influencia alguna. Esto abre una ventana de oportunidades para continuar con esta línea de investigación. En primer lugar, es probable que el “ahorro del SP” se encuentre ligado a otro tipo de procesos económicos vinculados o no con la productividad del país. En este punto cabría, entonces, la oportunidad para ampliar nuestro “modelo de reproducción del SP” inicial, considerando otras variables, como ahorro interno, ahorro externo o gasto gubernamental, entre otras posibles. En segundo lugar, pueden revisarse de forma más detenida otras opciones de sistemas de pensiones, como las llamadas pensiones no contributivas, a fin de incorporar al sector de la población económicamente activa ocupada dentro del sector informal, ya que, ante las tendencias poblacionales, este sector va en aumento y dentro de algunos años esta tendencia representará un grave problema de protección social al mantener a grandes sectores de la población fuera de los esquemas de pensiones. Como una tercera vía de estudio, consideramos conveniente revisar los esquemas de inversión bajo los que opera la gestión de los fondos para el retiro, lo que implica, por supuesto, revisar también el sistema de reglas, a fin de diagnosticar qué es lo que impide que los fondos de pensiones se utilicen en inversiones productivas. La información disponible en el sitio web de la Comisión Nacional del Ahorro para el Retiro presenta información básica de cómo se componen la SIEFORES, instrumentos de aplicación de fondos. Se supone que cuanto más joven es un trabajador, sus recursos son colocados en una SIEFORE con mayor riesgo, esto supondría que en el largo plazo tendría un mejor rendimiento; m- ____________________ 432 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �JORGE ENRIQUE BRACAMONTES GRAJEDA, RAÚL EDUARDO LÓPEZ ESTRADA sin embargo, ¿es ésta la mejor forma de hacer rendir el dinero de los trabajadores, sobre todo como capitales de riesgo no productivos? Sin duda, esta situación debe revisarse. Por último, ante una creciente demanda de protección social, es necesario reiterar la necesidad de repensar la seguridad social en México, ya que ésta ha estado vinculada al desempeño de los mercados de trabajo, es decir, al grado de absorción de mano de obra, ubicando ahí su principal dependencia, aunque no parece adaptarse a los cambios poblacionales de los sectores que se mueven en dichos mercados de trabajo. Luego entonces, nos preguntamos si ante la dependencia que tiene el SP de la condición laboral de las personas, ¿el trabajo debería continuar siendo el eje ordenador de la protección social? Esta invitación a la reflexión debe estar necesariamente inspirada y contextualizada por el aprendizaje que como nación tenemos de la historia de la seguridad social en México. Nos parece que el conocimiento es amplio y la experiencia muy prolífica con respecto a las secuelas que nos van dejando los distintos pasajes de nuestra historia social. Es menester el reconocimiento pleno de dicha experiencia, significa conocernos como sociedad desde dentro, es la solicitud de una revisión concienzuda de lo que nos conviene como Estado nacional; es preciso, entonces, revalorar la protección social en México. Sin esta reflexión, ningún tipo de alternativa o reforma del sistema de pensiones del IMSS, en este caso, es viable. Por ejemplo, siendo buena propuesta la implantación de un sistema de pensiones no contributivo, tendríamos, como paso previo, que cambiar toda la estructura fiscal, desde regímenes de excepción hasta la cultura contributiva de los ciudadanos ya que las pensiones no contributivas son financiadas por toda la sociedad mediante impuestos. Esto, por otro lado, recuperaría el sentido solidario de los sistemas de pensiones, pero justamente, este tipo de estrategias van mucho más allá de un sistema de pensiones en particular. Luego entonces, la reforma del sistema de pensión ha sido estructural, pero sólo al nivel del IMSS, no en el nivel de lo que una reforma estructural en el ámbito nacional implicaría en materia de protección social a la población por entero, y nos parece que es justamente a la población por entero a quien el Estado tiene la obligación de dar protección social, ¿o sólo a los trabajadores en el mercado formal? Es preciso conocer y entender a suficiencia lo que la informalidad significa en términos laborales y sociales. En resumen, dentro del marco de este estudio, y apoyados por la evidencia obtenida y presentada en este documento, recomendamos: 1) una revisión de la aplicación de los fondos de pensiones del IMSS, desde una perspectiva dirigida a la inversión productiva, ya que dichos fondos debieran ser el elemento reproductor o perpetuador del sistema; 2) la consideración de formas alternas de protección social en pensiones que vayan más allá de planes como el ahorro voluntario, ya que este tipo de alternativas, al menos en nuestro país, han demostrado ser soluciones incompletas, dado que siguen dependiendo del ingreso que las personas obtienen dentro o fuera del mercado de trabajo; 3) un replanteamiento de los principios rectores de la seguridad social en México, es decir, repensar qué entendemos por seguridad social y protección social en un contexto de prácticas cambiantes. Por repensar la seguridad social nos referimos a la reflexión en torno al cambio trascendental que las visiones del desarrollo tienen lugar en el ámbito de las políticas de Estado. Como ejemplo, veamos que mientras en el antiguo sistema de pensiones de reparto del IMSS se basaba en un sentido solidario de forma intergeneracional, el nuevo sistema financiado por la “capitalización individual” excluye cualquier modo colectivo o solidario de protección de derechos sociales. Éste es uno de los aspectos a repensar y replantear: ¿qué tipo de seguridad social queremos y necesitamos como Estado? Esto nos sugiere, además, repensar lo que debe entenderse como ciudada- r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 433 �MODELO ALTERNATIVO DE EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE PENSIONES DEL nía poseedora de derechos sociales y económicos. En tanto el intercambio de ideas pueda darse en el terreno científico-social, asumimos por nuestra parte el compromiso de dar seguimiento a esta línea de indagación, ante las limitaciones que este estudio pueda tener, por ejemplo, la aparición de información actualizada que nos permita precisamente dar ese seguimiento, la inclusión de variables que no fueron consideradas en este momento de la investigación, los nuevos –o viejos– escenarios que puedan presentarse en materia de tendencias demográficas, mercados de trabajo formales e informales y los acontecimientos económicos que pudiesen afectar los fondos de pensiones, por ejemplo, la crisis económica mundial que a partir de 2008 y el presente han significado pérdidas de recursos y empleos, situación que redunda en una tasa de cobertura del sistema de pensiones del IMSS estancada o ralentizada. Para concluir, consideramos indispensable recalcar la idea de repensar la seguridad social en vista de que el trabajo como motor de la sociedad tal vez se encuentre agotado. El bienestar social es, a partir del trabajo, un merecimiento más que un derecho y a partir de tal premisa ¿los trabajadores informales no merecen la protección del Estado, independientemente de su nivel socioeconómico? Una respuesta ha sido la implementación de políticas focalizadas mismas que, si bien han tenido resultados en el corto plazo, no proponen a nuestro juicio una estrategia de largo plazo que efectivamente intente resolver el problema de raíz. Programas como «70 y más» ¿seguirán ejerciéndose pese a que dentro de unas décadas sea invertida la pirámide poblacional y más de la mitad de la población seamos ancianos? Es dudoso. No es la primera vez que se dice en un documento académico, en un ensayo o artículo científico, que urgen propuestas de largo plazo, y pese a la redundancia, la urgencia es la misma: necesitamos pensar la seguridad social en el largo plazo, aunque sea por sola supervivencia. IMSS Resumen Existe en la actualidad gran expectativa acerca del futuro de los sistemas de pensiones en México, sobre todo en el caso del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS); hay diversos estudios acerca de la evolución o condiciones de alguno de los aspectos vinculados con o derivados del sistema de pensiones. Sin embargo, dichos estudios no revisan a profundidad, por ejemplo, el asunto de la sostenibilidad del sistema de pensiones del IMSS, es decir, no hay evidencias que permitan sabe si el IMSS podrá continuar protegiendo el ingreso futuro de los trabajadores. Palabras clave: Protección social, Sistema de pensiones, Seguridad social. Abstract There is now great expectations about the future of pension systems in México, especially in the case of the Mexican Institute of Social Security (IMSS); there are various studies about the evolution or conditions of some of the aspects related to or derivatives of the pension system. However, these studies not reviewed in depth, for example, the issue of sustainability of the pension system of the IMSS, that is, there is no evidence that allow knows if the IMSS may continue with its wages protection. Keywords: Social protection, Pensions systems, Social security. Referencias 1. Uthoff, A. (2006a). Brechas del Estado de bienestar y reformas a los sistemas de pensiones en América Latina. Revista de la CEPAL(89), P.p.9-37. 2. Uthoff, A. (2002). Mercados de trabajo y sistemas de pensiones. Revista de la CEPAL, m- ____________________ 434 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �JORGE ENRIQUE BRACAMONTES GRAJEDA, RAÚL EDUARDO LÓPEZ ESTRADA 3. 4. 5. 6. 78(78), P.p.39-54. Uthoff, A.. (2006b). Transformaciones del mercado de trabajo e implicaciones para los sistemas de pensiones. En: R. Ham y B. Ramírez (Eds.), Efectos económicos de los sistemas de pensiones (pp. 21-45). México: COLEF/PyV. Mesa-Lago, C. (2000). Estudio comparativo de los costos fiscales en la transición de ocho reformas de pensiones en América Latina. Santiago de Chile: CEPAL/Naciones Unidas. Documentos de Trabajo No. 93. Mesa-Lago, C. (2005). Assessing the World Bank report; keeping the promise. International Social Security Review, Abril 2/3 (58), 97-117. Engle, R., y Granger, C.W. (1987). Co-integration and error correction: representation, estimation and testing. Econometrica, 55 (2), 251-276. [En línea] http:// remoto.dgb.uanl.mx:2052/pqdweb?index= 2 & d i d = 6 7 7 7 6 8 1 2 1 & SrchMode=1&sid=7&Fmt=10&VInst=PR OD&V Type=PQD&RQT=309& VName=PQD&TS=1 253758516& clientId=29028. Recuperado el 20 de julio de 2009 de la base de datos a texto completo ABI/INFORM Global, provista por ProQuest. 7. Guerrero, V.M. (2003). Análisis estadístico de series de tiempo económicas (2a ed.). México: Thompson. Recibido: 1 de septiembre de 2011 Aceptado: 1 de octubre de 2011 r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 435 �Actitudes hacia la se xualidad de las p ersonas sexualidad personas con disc apacidad in tual discapacidad inttelec electual GUADALUPE E. MORALES MARTÍNEZ*, ERNESTO O. LÓPEZ RAMÍREZ*, DAVID JOSÉ CHARLES CAVAZOS*, ZIOMARA DEL CARMEN TUERO MARTÍNEZ*, ETIENNE MULLET* El derecho a ejercer una vida sexual plena en las personas con discapacidad intelectual (DI) fue un tema poco abierto a discusión por mucho tiempo. Y en la actualidad, los temas relacionados con la sexualidad de esta población siguen siendo controversiales. Por ejemplo, las cuestiones acerca de la esterilización, el derecho a tener relaciones sexuales y el derecho a tener hijos de las personas con DI, están generalmente matizadas de una fuerte carga emocional, debido a las implicaciones sociales y afectivas que dichas cuestiones tienen tanto para las personas con DI como para sus familias.1 Los estudios internacionales sugieren que hay una tendencia hacia una postura más abierta,2 aunque aún existe un amplio rango de opiniones sobre la sexualidad de las personas con DI que □ El presente artículo está basado en la investigación "Actitudes hacia la sexualidad de las personas con discapacidad intelectual en padres y profesionales de educación especial y jóvenes y padres de la población típica”, galardonada con el Premio de Investigación UANL 2011, en la categoría de Humanidades, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2011. 436 van desde una actitud liberal3 hasta una postura restrictiva, con respecto a los derechos sexuales de la población con DI.4 Aunque la naturaleza cognitiva que subyace a esta variabilidad no ha sido claramente definida, se sabe que factores como el grupo de pertenencia (por ejemplo, administradores de educación especial y maestros), el grado de discapacidad,1 las características demográficas del grupo evaluado,5,6 la edad, el nivel de educación, religión, género,7,8 el aspecto evaluado (es decir, relaciones sexuales, matrimonio, paternidad),5,9 etc., influyen en las actitudes hacia la sexualidad en la DI. Otras variables, como la cercanía o proximidad hacia las personas con DI también parecen afectar los juicios de aceptabilidad, aunque su efecto parece variar a través de las muestras. Por ejemplo, mientras que Scotti, Slack, Bowman y Morris10 observaron que en estudiantes de colegio las variables de contacto parecen influir en el grado de aceptación sobre la sexualidad de las personas con DI, en Grecia, Karellou11 * Laboratorio de Ciencia Cognitiva, Facultad de Psicología, UANL moramar24@yahoo.com.mx, elopez42@att.net.mx CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �GUADALUPE E. MORALES M., ERNESTO O. LÓPEZ R., DAVID JOSÉ CHARLES C., ZIOMARA encontró que para una muestra de la población general, el contacto con la persona con DI, así como el género y la clase social no ejercían un efecto tan consistente sobre las actitudes hacia la sexualidad de esta población como el ejercido por el nivel de educación y la edad de los participantes. Como se puede observar, las investigaciones disponibles hasta ahora proporcionan información valiosa sobre el grado de aceptación y los factores que pueden influir las actitudes hacia la sexualidad en la DI; sin embargo, existe poca o ninguna información acerca de cómo los diferentes factores interactúan y son integrados en la formación de los juicios de aceptabilidad sobre la sexualidad en la DI. Además, existen pocos estudios comparativos en los que se contrasten las actitudes entre diferentes muestras de un mismo grupo social,5,12 o en los cuales se contrasten las actitudes sobre la sexualidad y la DI a través de grupos similares en diversas culturas.13 Esto puede estar relacionado con lo difícil de comparar e integrar directamente los hallazgos que provienen de instrumentos y métodos de diversa naturaleza métrica. A este respecto, Esterle, Muñoz-Sastre y Mullet12 se aproximaron esta problemática desde la Teoría de la Integración de la Información a través del paradigma experimental del álgebra Cognitiva. La meta principal de este enfoque es la revelación de las reglas cognitivo-algebraicas (por ejemplo, aditiva, multiplicativa, promedio) utilizadas por las personas para integrar diferentes piezas de información cuando hacen un juicio o toman una decisión. En este caso, Esterle et al.12 utilizaron seis piezas de información diferentes en el instrumento (género, etiología de la discapacidad, autonomía, anticoncepción, edad de la pareja y discapacidad de la pareja). Dichas piezas fueron combinadas de manera ortogonal para generar escenarios, cada uno de los cuales describía una situación hipotética y específica sobre una relación sexual entre una persona con DI y un compañero de diferen- DEL CARMEN TUERO M., ETIENNE MULLET te sexo. Los participantes evaluaron los casos presentados y emitieron su juicio a través de una escala de aceptabilidad continua. Los resultados señalan que entre los participantes franceses, cuatro factores son significativos para la elaboración de los juicios de aceptabilidad –anticoncepción, autonomía, edad y discapacidad de la pareja. Y que el impacto de estos factores fue muy dependiente sobre el nivel de los otros, es decir que los datos sugieren una regla de interacción para la integración de dichos factores. El estudio de Esterle et al.12 es de relevancia porque el paradigma que utilizaron, álgebra cognitiva, además de permitir determinar por primera vez la regla de integración de los factores contextuales explorados, abrió la posibilidad de realizar comparaciones intergrupo de manera directa al utilizar una misma métrica. Por ejemplo, recientemente Morales, López, Esterle, Muñoz-Sastre y Mullet13 llevaron a cabo una réplica del estudio de Esterle et al.12 en una muestra de personas de la población común mexicana y encontraron que solamente tres de los cuatro factores que tuvieron un efecto significativo entre los participantes franceses –uso de anticonceptivos, nivel de autonomía y edad de la pareja– fueron encontrados significativos entre los participantes mexicanos, quienes utilizaron una regla de integración cognitiva estrictamemente de tipo sumativo para combinar los factores. En un segundo estudio, Morales, López y Mullet14 evaluaron la actitud hacia las relaciones sexuales entre personas con discapacidad intelectual, en una muestra mexicana de padres de la población común y en padres y profesionales de la población de educación especial. En este estudio, observaron que por lo menos tres posibles filosofías o visiones cognitivas subyacen las actitudes hacia la sexualidad de las personas con DI –principalmente aceptable, principalmente inaceptable y dependiente de las circunstancias–. Y al igual que en el estudio anterior, los tres factores que fueron encontrados significativos, nticoncepción, autonomía, edad de la pareja, en r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 437 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �ACTITUDES HACIA LA SEXUALIDAD DE LAS PERSONAS CON DISCAPACIDAD INTELECTUAL la elaboración de los juicios de aceptabilidad, a través de los tres grupos parecen ser integrados de manera aditiva en todas las muestras, aunque la valuación de éstos es diferente dado la naturaleza del grupo. El resultado anterior es interesante, dado que señala que aun dentro de grupos que se desenvuelven en un mismo contexto social, las actitudes hacia la sexualidad y la DI pueden variar no sólo en grado, sino en términos de la filosofía cognitiva que les subyace. Estos hallazgos son congruentes con lo observado en otros estudios15,16 en los cuales los datos sugieren que aun dentro de grupos de la misma naturaleza social, cultural o familiar se pueden encontrar visiones cognitivas diferentes. Así, estudios como los realizados por Morales et al.,13,14 desde la perspectiva del álgebra cognitiva, muestran ser útiles en el establecimiento de parámetros que permitan comparar las actitudes hacia los derechos sexuales de las personas con DI, entre diferentes grupos de una misma población y entre los miembros de dichos grupos. Esto es de relevancia para el desarrollo de nuevas líneas de investigación en países en desarrollo. Por ejemplo, aunque en México viven alrededor de 290 mil personas con DI,16 se disponen de pocos trabajos de investigación acerca de la sexualidad y la discapacidad intelectual.17,18 La mayoría de los registros disponibles son reflexiones sobre la importancia de considerar la sexualidad en la DI como una prioridad educativa19,20 o bien son artículos de revisión general sobre este tema.21,22,23 Lo anterior señala la necesidad de realizar un mayor número de investigaciones empíricas que contribuyan a la comprensión de las actitudes expresadas por la comunidad mexicana con respecto a los derechos sexuales de las personas con discapacidad intelectual. Precisamente, para ampliar el panorama establecido en los estudios de Morales et al.,13,14 en esta investigación se exploró si variables como la edad influían el efecto cognitivo de diferentes factores situacionales (género, etiología, autonomía, anticoncepción, edad, discapacidad de la pareja) sobre los juicios de aceptabilidad. Específicamente, dos aspectos fueron de interés: primero, la comparación de las actitudes hacia la sexualidad en la DI de dos muestras mexicanas con diferencias generacionales (jóvenes vs. adultos). Y, segundo, la determinación de las posibles filosofías que subyacen las actitudes de los grupos evaluados. Método Para medir y comparar la actitud hacia la sexualidad de las personas con DI, se utilizó un diseño experimental basado en la teoría de la integración de la Información, a través del enfoque del álgebra cognitiva.24 Este tipo de diseño factorial, además de permitir la determinación del peso de cada factor sobre los juicios, también permite determinar cómo estos factores interactúan, así como las reglas cognitivas que los participantes han utilizado para combinarlos.25 Además, esta aproximación considera factores como la validez ecológica de la situaciones presentadas y el grado de familiaridad con la tarea asignada. Diseño del estudio y variables Se utilizó un diseño experimental elaborado por Esterle et al.,12 el cual estuvo basado en la perspectiva del álgebra cognitiva vista como una aplicación de la Teoría funcional de la cognición de Anderson.24 En este caso, para el diseño se utilizaron seis piezas de información (género, etiología de la discapacidad, nivel de autonomía, uso de anticonceptivos, edad de la pareja, discapacidad de la pareja), las cuales son consideradas las variables independientes del estudio. Los seis factores se combinaron en un diseño factorial intrasujetos (2x2x2x2x2x2). Esto es, el factor de género (femenino vs. masculino) x etiología de la discapacidad (genética vs. congénita) x nivel de autonomía (dependiente vs. relativamente independiente) x uso de anticonceptivos (no utiliza vs. sí utiliza) x edad de la pareja (mucho m- ____________________ 438 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �GUADALUPE E. MORALES M., ERNESTO O. LÓPEZ R., DAVID JOSÉ CHARLES C., ZIOMARA mayor vs. similar) x discapacidad de la pareja (sin discapacidad vs. con la misma discapacidad). Como se verá posteriormente, los escenarios de intimidad sexual usados en el estudio se construyeron con este diseño. Participantes En este estudio se evaluaron las actitudes de 300 personas (198 mujeres y 102 hombres). Específicamente, 120 adultos de la población común, cuyo rango de edad era de 27 a 82 años (M= 41.85, DE=11.19) y 180 jóvenes de la población común, cuyo rango de edad fue de 16 a 21 años (M= 17.85, DE=1.12). 85.3% de todos los participantes era católico, y de éstos 60.1% practicaba su religión. Todos los participantes fueron voluntarios. Materiales Se utilizó la escala de Esterle et al.12 para medir el índice de aceptabilidad sobre las relaciones sexuales de por lo menos una persona con DI. La escala fue traducida al español por una persona con español y francés fluido, y posteriormente traducido nuevamente al francés por otro traductor. El instrumento constaba de 64 tarjetas, cada una describía en unas pocas líneas una situación de intimidad sexual entre una persona con discapacidad intelectual y otra persona que podía o no tener la misma discapacidad (viñeta). Al final de cada situación, aparecía una pregunta acerca del grado de aceptabilidad de la situación descrita y una escala de 10 puntos de respuesta con un “Nada aceptable” como anclaje izquierdo y un “Completamente aceptable”, como anclaje derecho (ver Apéndice 1). Información adicional fue obtenida de los participantes a través de un breve cuestionario sobre los aspectos demográficos de la muestra (edad, género, nivel educativo, creencias religiosas y religión). DEL CARMEN TUERO M., ETIENNE MULLET Procedimiento Los participantes de la investigación fueron citados de manera individual o en grupo. La sesión de aplicación fue dividida en tres fases. En la primera fase se obtuvo el consentimiento verbal de todos los participantes, y se les especificó que la participación sería completamente voluntaria y confidencial. En la fase de calibración o familiarización, el experimentador proporcionaba las instrucciones de manera verbal y escrita. Una vez comprendida la tarea, los participantes proporcionaban de manera escrita sus datos demográficos; posteriormente, en la fase experimental, cada participante leía cada una de las 64 viñetas y otorgaba un puntaje de aceptabilidad para cada situación descrita. Cada viñeta fue presentada impresa en una tarjeta de papel, y el orden de presentación fue al azar para cada participante. El tiempo requerido para contestar el instrumento osciló entre 25 y 50 minutos, dependiendo del ritmo de cada participante. Resultados En primera instancia se llevó a cabo un ANOVA mixto de 2x2x2x2x2x2x2 (grupo participante x género x etiología x autonomía x anticoncepción x edad de la pareja x discapacidad de la pareja), el cual señaló que aun cuando los adultos presentaron un índice ligeramente menor de aceptabilidad (M=4.5) en contraste con los jóvenes (M=5), la diferencia no fue significativa F(1, 298) = 6.5, η2p = .02. La significancia para el análisis de los datos fue al nivel de p < .001. Una vez establecido lo anterior, se llevó a cabo un análisis clúster sobre los datos crudos de todos los participantes (K-means, distancias euclidianas)26 para determinar las posibles filosofías que subyacen las actitudes hacia la sexualidad en la DI en las muestras evaluadas. Posteriormente, para cada grupo identificado, fue llevado a cabo un ANOVA. El objetivo de dicho análisis fue explorar la naturaleza de las agrupaciones a través r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 439 �ACTITUDES HACIA LA SEXUALIDAD DE LAS PERSONAS CON DISCAPACIDAD INTELECTUAL de los diferentes patrones de respuesta presentes en las muestras exploradas. Análisis clúster Al igual que en los estudios anteriores,13,14 tres diferentes grupos fueron identificados considerando los patrones de respuesta. El primer clúster (N= 89, 29.66%) estuvo conformado por personas que muestran un índice de aceptabilidad relativamente favorable hacia la sexualidad en la DI (M= 6.5, DE= 1.1), incluso cuando no existen medidas de anticoncepción, por lo que este clúster fue llamado grupo de juicio principalmente aceptable. El segundo clúster (N= 107, 35.66%) se constituyó de un grupo de personas con el menor índice de aceptabilidad (M= 3.1, DE=.94). Esto significa que en esta agrupación las personas mostraron una actitud principalmente desfavorable hacia la sexualidad en la DI, y debido a que ésta se mantenía incluso cuando se usaron de anticonceptivos, se le denominó grupo de juicio conservador o principalmente inaceptable. En el tercer clúster (N= 104, 34.66%) se observó una aproximación relativamente favorable (M= 5.2, DE= .68). En esta agrupación, el factor de anticoncepción tuvo un peso mayor en la elaboración de sus juicios, y el índice de aceptabilidad variaba en función de la presencia o ausencia de dicho factor, por lo que fue llamado grupo de juicio condicionado o dependiente de las circunstancias. Para ver la distribución de los participantes en cada clúster dado su grupo de edad véase la tabla I. Tabla I. Porcentaje de participantes en cada clúster, considerando el grupo al que pertenecen Aceptable (n= 89) Clúster Inaceptable (n= 107) Dependiente 61(34%) 28(23%) 0 57(32%) 50(42%) 0 62(34%) 42(35%) 0 (n= 104) ANOVA para cada clúster Un ANOVA de 2x2x2x2x2x2 fue llevado a cabo para cada clúster obtenido. El análisis de los datos se realizó considerando género x etiología x autonomía x anticoncepción x edad de la pareja x discapacidad de la pareja. La significancia para el análisis de los datos se estableció al nivel de p < .001. La figura 1 muestra las gráficas de interacción para las tres agrupaciones. 10 , - - - - - - - - Sin Anllcoocepdón Con antlconcepdón ..---- ..----- Dependiente 10 Au1(momo, 1 ___,.;E!a!d!!ad~m,:¡•-e!!._~---- Dépenc:ti!ntt!I Autónomo E.dad limUar ----.- Sin MtiOoncepciOn --- Con enClconoepdOn ..----1' --- Oepend'lente 10 Au10nomo Edad mayor ..----Depencllente Autónomo Edad slmlar Sin AntiCOOCepdOn Con unclconoepdOn ~ --- Dependiente AU1ónomo Edad mayor ------ Dependiente AU1000fflo Ed&d simia, Población Jóvenes Adultos Perdidos 440 Fig. 1. Gráficas de desempeño a través de los niveles de los factores para el grupo principalmente aceptable (arriba), principalmente inaceptable (centro) y dependiente de las circunstancias (abajo). CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �GUADALUPE E. MORALES M., ERNESTO O. LÓPEZ R., DAVID JOSÉ CHARLES C., ZIOMARA En la agrupación de juicio principalmente aceptable, el efecto más fuerte fue encontrado para el factor de anticoncepción (η2p = .62, versus .35 para edad de la pareja y .27 para autonomía). Los factores de género, etiología de la discapacidad y discapacidad de la pareja no tuvieron un efecto significativo. En este clúster el índice de aceptabilidad hacia las relaciones sexuales de las personas se mantuvo relativamente alto, a través de las diferentes condiciones. Por ejemplo, cuando la persona era relativamente autónoma, la media de aceptabilidad fue de 6.9, y cuando era dependiente fue de 6.2. Cuando la pareja tenía una edad similar, el nivel medio de aceptabilidad fue de 7.0, y cuando la pareja doblaba la edad fue de 6.1. Para el caso de la anticoncepción, los miembros de esta agrupación señalaron un nivel de aceptabilidad de 7.3, si la persona utilizaba anticonceptivos, y uno de 5.8 cuando estos no eran utilizados. Por otra parte, para este clúster, sólo una interacción significativa fue encontrada entre la autonomía y la edad de la pareja (η2p = .15). Esto significa que cuando la pareja era de edad similar, el impacto de la autonomía sobre los juicios de aceptabilidad era fuerte, pero cuando la edad de la pareja era mucho mayor, el impacto del nivel de autonomía disminuía, y el índice de aceptabilidad era menor. Para la agrupación de principalmente inaceptable, el efecto más fuerte fue encontrado para el factor de anticoncepción (η2p = .66, versus .50 para autonomía, .41 para edad de la pareja). Los factores género, etiología de la discapacidad y discapacidad de la pareja no tuvieron un efecto significativo. A este clúster también se le denominó de conservadores, porque el índice de aceptabilidad hacia las relaciones sexuales de las personas se mantuvo relativamente bajo a través de las diferentes condiciones. Por ejemplo, cuando la persona era relativamente autónoma, la media de aceptabilidad fue de 3.5, y cuando era dependiente fue de 2.7. Cuando la pareja tenía una edad similar, el nivel medio de aceptabilidad fue de 3.3, y cuando la pareja doblaba la edad fue de 2.7. Para el caso de la anticoncepción, los miem- DEL CARMEN TUERO M., ETIENNE MULLET bros de esta agrupación señalaron un nivel de aceptabilidad de 4.5, si la persona utilizaba contraconceptivos, y uno de 2.2 cuando éstos no eran utilizados. Para el grupo de conservadores, el efecto de los factores en los juicios de aceptabilidad fue dependiente sobre el nivel de los otros factores. Esto es, se encontraron algunas interacciones significativas entre los factores. Por ejemplo, se observó que el impacto de la autonomía y la anticoncepción sobre los juicios de aceptabilidad fue dependiente del nivel de edad. Una interacción fue encontrada entre el factor de autonomía y edad de la pareja F(1, 106) = 34.99, η2p = .24. Cuando la pareja era joven, el impacto de la autonomía sobre los juicios de aceptabilidad era fuerte, pero cuando la pareja era mucho mayor, el impacto del nivel de autonomía disminuía, y el índice de aceptabilidad era menor. Otra interacción fue observada entre el factor de anticoncepción y edad de la pareja F(1, 106) = 35.62, η2p = .25. Cuando la pareja era joven, la presencia de la anticoncepción tenía un efecto mayor que cuando la pareja era mayor. Una última interacción se observó entre la autonomía y la anticoncepción F(1, 106) = 15.20, η2p = .12. Esto señala que cuando la persona era autónoma, el impacto de la anticoncepción sobre los juicios de aceptabilidad era fuerte, pero cuando era dependiente, el impacto del nivel de anticoncepción disminuía y el índice de aceptabilidad era menor. Finalmente, para la agrupación dependiente de las circunstancias, el efecto más fuerte fue encontrado para el factor de anticoncepción (η2p = .91, versus .40 para edad de la pareja y .33 para autonomía). Los factores de género, etiología de la discapacidad y discapacidad de la pareja no tuvieron un efecto significativo. En este clúster, el índice de aceptabilidad hacia las relaciones sexuales de las personas era condicionado o variaba considerablemente en función del factor de anticoncepción. En este clúster sólo una interacción significativa fue observada entre el factor de anticoncepción y edad de la pareja F(1, 103) = 12.69, η2p = .10. r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 441 �ACTITUDES HACIA LA SEXUALIDAD DE LAS PERSONAS CON DISCAPACIDAD INTELECTUAL Discusión y conclusión Los juicios de aceptabilidad hacia las relaciones sexuales de las personas con DI fueron comparadas en diferentes muestras de mexicanos, jóvenes vs. adultos. A este respecto, los datos señalan que no existen diferencias significativas en el nivel de aceptabilidad entre los participantes evaluados, dada la naturaleza generacional del grupo. Sin embargo, como se muestra en el análisis clúster, un porcentaje mayor de adultos parece tener menor apertura hacia la sexualidad de las personas con DI en comparación con los jóvenes (tabla I). Esto es interesante porque el factor de edad ha sido señalado como una variable que influye las actitudes hacia la sexualidad y la DI.7 En segundo lugar, se exploró la naturaleza filosófica que subyace los juicios de aceptabilidad sobre las relaciones sexuales de las personas con DI en las muestras evaluadas. A este respecto, el análisis clúster, al igual que en los estudios anteriores de Morales et al.,13,14 confirma que por lo menos tres filosofías diferentes: principalmente aceptable, principalmente inaceptable y dependiente de las circunstancias; subyacen los juicios de aceptabilidad de los participantes. El hecho de que estas filosofías oscilen a través de las muestras evaluadas puede ser un dato alentador, porque esto indica que aunque existen grupos con baja aceptabilidad hacia los derechos sexuales de las personas con DI, por lo menos una parte de la población típica comienza a mostrar una mayor apertura hacia la expresión sexual de las personas con algún tipo de DI, en comparación con lo que sucedía décadas atrás, especialmente en el caso de los jóvenes. Por otra parte, la evaluación de los factores varía dado el factor de agrupación obtenido en el análisis clúster, tal como puede observarse en la figura 1. Además, la forma en cómo dichos factores se combinan parece diferir en el grupo de menor aceptabilidad. A este respecto, para este grupo se puede observar un número considerable de interacciones significativas entre los facto- res de mayor relevancia. En contraste, esto no se encontró en las otras agrupaciones, aceptabilidad y dependiente de las circunstancias. Así, esto sugiere que la regla de integración puede ser afectada debido a un factor grupal, aunque no es clara la razón de esto, por lo que se señala la necesidad de explorar la naturaleza de estas diferencias en futuros estudios. Lo anterior sería relevante para crear un panorama más amplio de los avances en las actitudes hacia la sexualidad de las personas con DI, que sirva como plataforma en la generación de instrumentos diagnósticos y programas de educación sexual que consideren no sólo las necesidades sino el contexto sociocultural en el que se desarrolla uno de los grupos más vulnerables de la sociedad mexicana. Resumen Se examinaron en 300 participantes (120 adultos y 180 jóvenes) los juicios de aceptabilidad sobre 64 escenarios de intimidad sexual, entre una persona con discapacidad intelectual y otra que podía o no tener la misma discapacidad. Tres factores de los seis factores manipulados en los escenarios: anticoncepción, autonomía y edad de la pareja, fueron significativos para los participantes. La anticoncepción fue por más el factor de mayor relevancia. Tres diferentes visiones cognitivas que subyacen los juicios de aceptabilidad fueron identificadas: principalmente aceptable, principalmente inaceptable, dependiente de las circunstancias. Palabras clave: Actitudes, Relaciones sexuales, Discapacidad intelectual, Álgebra cognitiva. Abstract Acceptability judgments were measured on 300 Mexicans participants (120 adults and 180 young people). They were required to read 64 scenarios regarding regular sexual intercourse between a person with intellectual disability and another m- ____________________ 442 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �GUADALUPE E. MORALES M., ERNESTO O. LÓPEZ R., DAVID JOSÉ CHARLES C., ZIOMARA person that might have or not a disability. Only three of six factors manipulated (Contraception, Autonomy and Partner´s Age) were meaningful to participants. Interestingly, contraception was the most relevant factor to individuals. Three cognitive conceptions underlying the acceptability judgments were observed: Mainly acceptable, mainly unacceptable and depending on the circumstances. 5. 6. Keywords: Attitudes, Intellectual disability, Sexual intercourse, Cognitive algebra. 7. Apéndice 1 Rosa Cantú, de 19 años de edad, mantiene relaciones sexuales con Aarón Trujillo, de 22 años de edad. Rosa tiene una discapacidad intelectual: trisomía 21 (síndrome de Down). Sin embargo, ella lleva una vida social relativamente autónoma, gracias a un entorno social favorable. Aarón no tiene ninguna discapacidad. La pareja utiliza anticonceptivos. 8. 9. ¿En qué medida encuentra aceptable la relación entre Rosa y Aarón? Nada 0—0—0—0—0—0—0—0 aceptable Completamente acceptable 10. Referencias 1. Wolfe, P.S. (1997). The influence of personal values on issues of sexuality and disability. Sexuality & Disability,15(2), 69-90. 2. Murray, J.L. & Mines, P.M. (1994). Staff attitudes towards the sexuality of persons with intellectual disability. Australia and New Zealand. J. of Dev. Disabil,19, 45-52. 3. Christian, L. Stinson, J. & Dotson, L.A. (2002). Staff values regarding the sexual expression of women with developmental disabilities. Sex. Disabil,19, 283-291. 4. Löfgren-Martensen, L. (2004). «May I?» About 11. 12. 13. DEL CARMEN TUERO M., ETIENNE MULLET sexuality and love in the new generation with intellectual disabilities. Sexuality & Disability, 22(3), 197-207. Cuskelly, M. & Bryde, R. (2004). Attitudes towards the sexuality of adults with an intellectual disability: parents, support staff, and a community sample. J. Intellect. Dev. Disabil, 29, 255–264. Cuskelly, M. & Gilmore, L. (2007). Attitudes to sexuality questionnaire (individuals with an intellectual disability): scale development and community norms. J. Intellect. Dev. Disabil, 32, 214–221 Drummond, E. (2006). Attitudes toward a pilot study in Ireland. Learning Disability Practice, 9, 28-34. Karellou, J. (2007). Parents’ attitudes towards the sexuality of people with learning disabilities in Greece. J.on Dev. Disabil,13, 74-88. Oliver, M.N., Anthony, A., Leimkuhl, T.T. & Skillman, G.D. (2002). Attitudes toward acceptable socio-sexual behaviors for persons with mental retardation: implications for normalization and community integration. Education and Training in Mental Retardation and Developmental Disabilities,37, 193–201. Scotti, J.R., Slack, B.S., Bowman, R.A. & Morris, T.L. (1996). College students attitudes concerning the sexuality of persons with mental retardation: development of the perceptions of sexuality scale. Sexuality & Disability, 14(4), 249–263. Karellou, J. (2003). Laypeople’s attitudes toward the sexuality of people with learning disabilities in Greece. Sex. Disabil,21, 65–84. Esterle, M., Muñoz-Sastre, M. T. & Mullet, E. (2008). Judging the acceptability of sexual intercourse among persons with learning disabilities: French lay people’s viewpoint. Sexuality & Disability, 26, 219-227. Morales, M.G.E., López, R.E.O., Esterle, M., Muñoz-Sastre, M.T. & Mullet, E. (2010). r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 443 �ACTITUDES 14. 15. 16. 17. 18. 19. HACIA LA SEXUALIDAD DE LAS PERSONAS CON DISCAPACIDAD INTELECTUAL Judging the acceptability of sexual intercourse among people with learning disabilities: a México-France comparison. Sexuality & Disability, 28(2), 81 -91 Morales, G.E., López, E.O. & Mullet, E. (2011). Acceptability of sexual relationships among people with learning disabilities: family and professional caregivers’ views in Mexico. Sexuality and Disability Journal, 29(2), 165-174. Brown, R. & Pirtle, T.N. (2008). Beliefs of professional and family caregivers about the sexuality of individuals with intellectual disabilities: examining beliefs using a Qmethodology approach. Sex Educ,8, 59–75. INEGI. Censo nacional de población y vivienda 2000. Documento recuperado el día 29 August 2010 de http:// www.inegi.org.mx/sistemas/ T a b u l a d o s B a s i c o s / Default.aspx?c=16852&s=est. Beltran, F.J., Torres, F.I.A., Gamboa, S.T. & Galindo, M.A. (1995). Conocimientos sobre sexualidad en los profesores de educación especial: un estudio exploratorio. Psicología y Salud,6, 75-88. García, G.G.E. (1999). Actitudes de los padres ante la sexualidad del y la joven con discapacidad intelectual. Archivos Hispanoamericanos de Sexología, 5,141-163. Torres, F.I.A., Beltrán, F.J. & Gamboa, S.T. (1996). Reflexiones en torno a la sexualidad 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. del deficiente mental. Psychology and Health,8, 89-98. Torres, I.A. & Beltran, F.J. (1999). La sexualidad del discapacitado mental: actitudes y comportamientos de la familia. Psychology and Health,13, 99-105. Torres, I.A. & Beltran, F.J. (2002). Programas de educación sexual para personas con discapacidad mental. Educación XXI, 5, 3576. Conod, L. & Servais, L. (2008). Sexual life in subjects with intellectual disability. Salud Publica de México, 50 (suppl. 2), 230-238. Katz, G. & Lazcano-Ponce, E. (2008). Sexuality in subjects with intellectual disability: an educational intervention proposal for parents and counselors in developing countries. Salud Publica de México, 50(suppl. 2), 239-254. Anderson, N.H. (1996). A functional theory of cognition, Mahwah, NJ: Erlbaum. Guedj, M., Muñoz-Sastre, M. T., Mullet, E. & Sorum, P.C. (2009). Is it acceptable for psychiatrist to break confedentiality to prevent spousal violence? International Journal of Law and Psychiatry, 32, 108–114. Hofmans, J. & Mullet, E. (2009). Towards unveiling individual differences in different stages of information processing: A clusteringbased approach. Manuscrito no publicado. Recibido: 1 de septiembre de 2011 Aceptado: 1 de octubre de 2011 m- ____________________ 444 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �Consumo abusiv o de alc ohol en adolesc en abusivo alcohol adolescen enttes esc olar izados: pr opuesta de un mo delo escolar olarizados: propuesta modelo psic oso cio io psicoso osocio cioccomunitar omunitario MARÍA ELENA VILLARREAL GONZÁLEZ*, JUAN CARLOS SÁNCHEZ SOSA*, GONZALO MUSITU OCHOA** La adolescencia es el periodo en el que más probablemente aparece el hábito social de consumo de alcohol.1,2 Es un periodo de transición entre la infancia y la adultez, en el cual el adolescente se siente miembro y partícipe de una “cultura de edad” caracterizada por sus propios comportamientos, valores, normas, argot, espacios y modas. Las normas de los grupos en los que el adolescente se integra, los compromisos que en éstos asumen y los valores que por la interacción grupal interioriza, contribuirán a la construcción de su identidad personal.3 En este contexto evolutivo, el consumo grupal de alcohol llega a ser parte de la cultura juvenil e implica, para los jóvenes, una concepción específica del espacio y del tiempo, un espacio simbóli- co, común y compartido, construido por ellos a través de la interacción, que refleja las normas y valores colectivos, en un marco histórico-cultural determinado. Las bebidas alcohólicas se encuentran asociadas a altas tasas de morbilidad en las sociedades industrializadas.4 En el caso de la adolescencia, el consumo desmedido de alcohol supone un problema de salud pública con características específicas, así como una urgencia preventiva, debido a las formas que adopta en muchos grupos de jóvenes. Efectivamente, como afirman algunos autores,5 el patrón juvenil de consumo de alcohol; es de tipo episódico pero “explosivo”, puesto que suele ocurrir en un momento concreto, normalmente las noches de fin de semana, en muchos casos, con la ingesta de grandes cantidades. En México se observa un patrón de consumo similar al nórdico y, recientemente, también al mediterráneo, □ El presente artículo está basado en la investigación “Consu- mo abusivo de alcohol en adolescentes escolarizados: propuesta de un modelo psicosociocomunitario”, galardonada con el Premio de Investigación UANL 2011, en la categoría de Humanidades, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2011. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 * Facultad de Psicología-Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias de la Salud de la UANL. ** Departamento de Psicología Social, Universidad Pablo de Olavide Sevilla, España. 445 �CONSUMO ABUSIVO DE ALCOHOL EN ADOLESCENTES ESCOLARIZADOS: PROPUESTA DE UN MODELO PSICOSOCIOCOMUNITARIO caracterizado por una alta ingesta en un período corto de tiempo –al menos cinco copas por encuentro cada fin de semana y, en los casos graves, a diario. La edad de inicio se sitúa entre los 13 y 14 años de edad, similar a la edad de inicio en Europa.6,7 La prevalencia en el consumo de alcohol en adolescentes,8 se menciona que en México se sitúa en 26.6% de consumo, y el estado de Nuevo León, con 29.7%, está por encima con 3.1% de consumo de alcohol, y lo más importante, y también alarmante, es el hecho de que 64% de los adolescentes cree que beber es normal. En este punto, es de interés subrayar que el consumo de alcohol en México, al igual que en los países europeos, es ilegal para los menores de edad que aún no han cumplido los 18 años y, en consecuencia, está prohibida la venta y consumo por debajo de esta edad. Indudablemente, está siendo cada vez más frecuente entre los jóvenes de diferentes países una modalidad de consumo concentrado, caracterizada por la ingesta de cantidades elevadas de alcohol, realizada durante pocas horas, principalmente en momentos de ocio de fin de semana, manteniendo un cierto nivel de embriaguez y con algún grado de pérdida de control.9,10A este respecto, se menciona11 que el consumo de alcohol constituye una amenaza para la salud pública, a pesar de disponer, cada vez más, de información con respecto a las consecuencias negativas en la salud y los factores asociados con el abuso de alcohol, como accidentes de tráfico, altercados con la policía, peleas, urgencias médicas, suicidio y bajo rendimiento escolar.12-14 Además, se ha mostrado claramente, tanto en población general como en población escolar, que este inicio temprano es un factor de riesgo importante para adentrarse en el consumo de otras drogas.15 El hecho de que los adolescentes consuman alcohol a edades tempranas conlleva un importante peligro, tanto para la salud individual como para la salud pública con el agravante de que bajo ciertas condiciones, aumenta la probabilidad de que se mantenga o agudice este problema durante la vida adulta.16,17 Teniendo en cuenta estos an- tecedentes, en el presente estudio ex post facto,18,19 nos planteamos proponer un modelo que explique el consumo excesivo de alcohol en adolescentes escolarizados, desde una perspectiva psicosociocomunitaria. El referente teórico que guía esta investigación y en el que se integran todas las ideas y dimensiones antes mencionadas es el modelo ecológico20 y el modelo de estrés familiar en el que se identifican los factores de riesgo y protección.21 Hasta donde hemos podido revisar la bibliografía científica relacionada con el consumo de alcohol en la adolescencia, hemos constatado que no existen trabajos que hayan analizado la influencia simultánea de las variables personales, familiares, escolares y sociales en el consumo de alcohol en adolescentes escolarizados. Este análisis contribuirá, sin duda, a entender mejor el problema del consumo de alcohol y a diseñar programas de prevención en el consumo de alcohol en adolescentes. Método En este estudio se utilizó un diseño transversal. El tipo de estudio es explicativo. Participantes La muestra estuvo formada por 1245 adolescentes de ambos sexos (630 varones y 615 mujeres), de edades comprendidas entre los 12 y los 17 años de edad (edad media=15 años; DT= 1,5). Las edades se categorizaron de la siguiente manera: adolescencia temprana de 12 a 14 años de edad (455 sujetos: 35.4%) y adolescencia media de 15 a 17 años de edad (790 sujetos: 64.6%). Instrumentos Escala de evaluación familiar (APGAR).22 Este instrumento consta de cinco ítems tipo Lickert, con un rango de respuesta de 0 a 2 (casi nunca, a veces y casi siempre). Evalúa la cohesión y la adap- m- ____________________ 446 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �MARÍA ELENA VILLARREAL GONZÁLEZ, JUAN CARLOS SÁNCHEZ SOSA, GONZALO MUSITU OCHOA tabilidad del funcionamiento familiar. El coeficiente de fiabilidad (Cronbach) obtenido en su versión original fue de 0,84; y para el presente estudio fue de 0,80. Escala de ajuste escolar (EBAE).23 Este instrumento consta de diez ítems tipo Lickert, con un rango de respuesta que oscila entre 1 (Completamente en desacuerdo) y 6 (Completamente de acuerdo). A mayor puntuación, mayor es la adaptación al medio escolar y las posibilidades de realizar una carrera universitaria. Este instrumento de medida consta de tres dimensiones: integración escolar, rendimiento académico y expectativas académicas. El coeficiente de fiabilidad obtenido para cada uno de sus factores a partir del (de Cronbach) fue de 0,85; 0,78 y 0,85, respectivamente. Escala de clima social en el aula (CES).24,25 Esta escala consta de 30 ítems de carácter dicotómico, que en el presente estudio se transformó en una escala tipo Lickert, con cinco opciones de respuesta (nunca, casi nunca, algunas veces, bastantes veces y muchas veces), con la finalidad de obtener un abanico mayor de posibilidades de respuesta y de potenciar la medida. Esta escala evalúa las relaciones con los compañeros y el profesorado. Y consta de tres dimensiones: implicación escolar, amistad y ayuda de los alumnos y ayuda del profesor. El coeficiente de fiabilidad a partir del Cronbach fue de 0,85; 0,78 y 0,90, respectivamente. Los obtenidos en el presente estudio fueron de 0,82; 0,71 y 0,67, respectivamente. Escala de apoyo social comunitario.26 Este instrumento consta de 20 ítems escala tipo Lickert, con cuatro opciones de respuesta (muy en desacuerdo, en desacuerdo, de acuerdo y muy de acuerdo). Este instrumento evalúa la participación de forma voluntaria en su barrio o colonia, en grupos deportivos, religiosos, con la finalidad de mejorar el bienestar de su comunidad. Esta escala consta de tres dimensiones: integración comunitaria, participación comunitaria y apoyo de redes informales. Los coeficientes de fiabilidad (Cronbach) obtenidos en su versión original fueron de 0,85; 0,85 y 0,88. En el presente estudio los coeficientes fueron de 0,88; 0,86 y 0,85, respectivamente. Cuestionario de evaluación de la autoestima en adolescentes (AFA 5).27 Este instrumento se compone de 30 ítems tipo Lickert, con cinco opciones respuesta (nunca, pocas veces, algunas veces, muchas veces y siempre). Este instrumento evalúa el autoconcepto de los sujetos en cinco dimensiones: autoestima académica, autoestima social, autoestima emocional, autoestima familiar y autoestima física. A mayor puntuación en cada uno de los factores mencionados, corresponde mayor autoconcepto en dicho factor. Los coeficientes de fiabilidad obtenidos en su versión original (de Cronbach) fueron de 0,88; 0,69; 0,73; 0,76 y 0,74, respectivamente. En el presente estudio los coeficientes fueron de 0,86; 0,78; 0,80; 0,78 y 0,75, respectivamente. Escala de consumo de alcohol (AUDIT).28 Ha sido validado en México.29 Este instrumento se compone de diez ítems tipo Lickert. La pregunta uno hace referencia a la frecuencia del consumo de alcohol; la pregunta dos hace referencia a la cantidad de consumo. La pregunta tres hace referencia tanto a la frecuencia como a la cantidad en el consumo abusivo; este ítem indica que el adolescente ingiere más de seis bebidas en una sola ocasión, al menos una vez por semana o diariamente. Las preguntas de la cuatro a la seis indican si existe o no dependencia del consumo de alcohol. Finalmente, las preguntas desde la siete a la diez aluden al consumo dañino o perjudicial. Cada pregunta tiene de tres a cinco posibles respuestas. Los coeficientes de fiabilidad en el presente estudio para cada uno de los factores fueron de 0,88; 0,70 y 0,70, respectivamente, lo cual es considerado como aceptable. Consumo de alcohol de la familia y amigos. Se evalúa con dos preguntas directas para conocer el patrón de consumo familiar y de amigos. Las opciones de respuesta son desde 1, nunca; hasta 5, siempre. A mayor puntuación, mayor consumo de alcohol de familia y amigos. Apoyo de la familia y amigos. El apoyo familiar r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 447 �CONSUMO ABUSIVO DE ALCOHOL EN ADOLESCENTES ESCOLARIZADOS: PROPUESTA DE UN MODELO PSICOSOCIOCOMUNITARIO se evaluó con dos preguntas directas. Las opciones de repuesta es una escala tipo Lickert eran desde 1, nunca; hasta 5, siempre. A mayor puntuación, mayor apoyo de la familia o amigos, según corresponda. Procedimiento Se seleccionaron, aleatoriamente, cuatro centros educativos, dos de secundaria y dos de preparatoria, de dos municipios conurbados del estado de Nuevo León. Para la obtención de los datos se solicitó el consentimiento de los directivos de los planteles educativos, maestros y alumnos. Además se explicaron los objetivos de la investigación, se estableció el compromiso de confidencialidad y anonimato, así como el derecho de los participantes a rehusarse a participar en el estudio. Resultados A continuación se presentan las correlaciones de Pearson de las variables objeto de estudio, se confirma que hay correlaciones estadísticamente significativas entre la mayoría de las variables del modelo. El consumo desmedido de alcohol se correlaciona de forma positiva con el consumo de la familia y amigos (r = .320; p < 0.01); y negativamente con las variables de funcionamiento familiar (r = -.070; p < 0.05); ajuste escolar (r = .105; p < 0.01); autoestima escolar (r = .132; p < 0.01) y apoyo familiar (r = -.110; p < 0.01). Por otra parte, una vez tipificadas las variables del modelo, se calculó un modelo de ecuaciones estructurales para analizar la influencia directa e indirecta de los factores contextuales y personales con el consumo abusivo de alcohol de los adolescentes escolarizados. Con base en la teoría y los datos empíricos, diseñamos el modelo y quedó conformado por los siguientes ocho factores: Factor 1: Apoyo social comunitario de las variables observadas, participación e integración comunitario. Factor 2: Funcionamiento familiar: se compone de las va- riables observables de cohesión y adaptabilidad. Factor 3: Apoyo de amigos, hace referencia al apoyo que se recibe de los amigos más cercanos. Factor 4: Apoyo familiar de las variables del apoyo que se recibe de los padres y hermanos. Factor 5: Ajuste escolar de las variables observadas rendimiento académico e implicación escolar. Factor 6: Consumo familiar y de amigos se compone de las variables observadas que hacen referencia a si sus padres, hermanos y amigos beben y se emborrachan. Factor 7: Autoestima escolar, está constituida de los ítems que hacen referencia a las aptitudes académicas que percibe el propio individuo. Factor 8: El consumo de alcohol se compone de las variables observadas que hacen referencia a la frecuencia y cantidad del consumo de alcohol. Para el análisis de los datos se utilizó el programa EQS 6.1.30 En relación al modelo, se utilizaron estimadores robustos, debido a la desviación de la normalidad de los datos. El modelo calculado se ajustó bien a los datos: CFI= .91, IFI= .91, GFI= .91, NNFI= .90, y RMSEA= .045. Este modelo explica 66% de la varianza del modelo consumo abusivo de alcohol con un coeficiente Mardia normalizado de 51.20. Los resultados muestran que el consumo abusivo de alcohol se relaciona positivamente con el consumo de la familia y los amigos (β = 0.805, p<0.001), y negativamente con la autoestima escolar (β = -.096, p<0.001). Asimismo, los resultados sugieren que existen relaciones indirectas estadísticamente significativas en el funcionamiento familiar, que se relacionan con el apoyo de la familia (β = 0.889, p < 0.001) y con el ajuste escolar (β = 0.619, p < 0.001), y este último con la autoestima escolar (β = 0.744, p < 0.001); y el apoyo familiar se relaciona con el consumo de la familia y los amigos (β= 0.553, p <0.001). El contexto comunitario se relaciona indirectamente con el consumo de los adolescentes a través del funcionamiento familiar (β = 0.419, p < 0.001), del apoyo de amigos (β= 0.362, p <0.001) y del consumo de la familia y amigos (β = 0.247, p < 0.001) (figura 1) m- ____________________ 448 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �MARÍA ELENA VILLARREAL GONZÁLEZ, JUAN CARLOS SÁNCHEZ SOSA, GONZALO MUSITU OCHOA Análisis multigrupo del efecto moderador del sexo Se efectuó un análisis multigrupo para comprobar si las relaciones observadas entre las variables � $SR\R�VRFLDO� FRPXQLWDULR� ����� � )�� � $SR\R� DPLJRV� ����� � � &RQVXPR� IDPLOLDU� DPLJRV� )�� � )�� ���� ����� � � $SR\R� IDPLOLDU� )�� ���� $MXVWH� HVFRODU� � )XQFLRQDPLHQ�� IDPLOLDU� )�� � )�� ���� ����� � � $XWRHVWLPD� HVFRODU� )�� Fig. 1. Modelo explicativo del consumo abusivo de alcohol en adolescentes escolarizados. Nota. Las líneas continuas representan relaciones significativas entre las variables. La significación de las relaciones se ha determinado a partir del error estándar. ***p < 0,001. n.s. = no significativo. del modelo contrastado diferían en función del consumo abusivo o no de alcohol.31 Para llevar a cabo este análisis se estimaron dos modelos. En el primero, las relaciones entre las variables, especificadas en la figura 1, fueron estimadas libremente para hombres y mujeres. En el segundo modelo restringido las relaciones entre las variables eran fijadas como iguales para ambos grupos (consumo abusivo y no abusivo de alcohol). La diferencia en el valor de χ2 entre el modelo restringido y el no restringido fue significativa ∆c2(15, N = 1242) = 173.4854, p < .001, lo que indica que el modelo no es equivalente en las relaciones observadas para el grupo de individuos que tienen un consumo abusivo de alcohol y el grupo de consumo no abusivo. Con el fin de determinar qué elementos del modelo generaban estas diferencias, se inspeccionaron los resultados del Test de los Multiplicadores de Lagrange (ML) proporcionado por el EQS. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 Esta prueba mostró que ambos grupos (consumo abusivo y no abusivo de alcohol) diferían en dos paths: en el primero se observó una relación entre el factor consumo moderado y consumo abusivo de alcohol. En los hombres resultó positiva y mayor (β = 0.246, p < .001) que en las mujeres (β = 0.086, p < .001), lo cual nos indica que en los hombres, más que en las mujeres, hay ����� � una mayor tendencia a pa� &RQVXPR� GH� sar del consumo moderado Q�V�� DOFRKRO� )�� al consumo abusivo, es decir, que parece ser que las ������ � mujeres tienen mayor control en el consumo de alcohol que los hombres; y, en el segundo paths, se observó una relación entre los factores consumo de alcohol del adolescente y el consumo que realiza la familia y amigos, y que, de nuevo, en los hombres resultó positiva y mayor (β = 0.307, p < .001) que en las mujeres (β= 0.173, p < .001). Al liberar estas dos restricciones, el modelo resultó estadísticamente equivalente para ambos grupos ∆c2 (11, N = 1242) = 15.70, n.s. En el caso de hombres y mujeres en la muestra de consumo abusivo de alcohol, la diferencia en el valor de c2 entre el modelo restringido y el no restringido fue significativa ∆χ2(13, N = 307) = 89.3947, p < .001, lo que indica que el modelo no es equivalente en las relaciones observadas para el grupo de hombres y mujeres. De nuevo, con el fin de determinar qué elementos del modelo generaban estas diferencias, se inspeccionaron los resultados del Test de los Multiplicadores de Lagrange (ML) proporcionado por el EQS. Esta prueba mostró que ambos grupos (hombres y mujeres) diferían en un path: la asociación entre el factor ajuste escolar y la variable observada autoestima académica, para los hombres resultó positiva (β = 0.302, p < .001), mientras que en el caso de las mujeres resultó positiva y mayor que en los hombres (β = 0.566, p < .001). 449 �CONSUMO ABUSIVO DE ALCOHOL EN ADOLESCENTES ESCOLARIZADOS: PROPUESTA DE UN MODELO PSICOSOCIOCOMUNITARIO Una vez liberada esta restricción, el modelo resultó ser no estadísticamente equivalente para ambos grupos ∆χ2 (12, N = 307) = 81.6501, p < .001. Por último, en el caso de hombres y mujeres en la muestra de consumo no abusivo de alcohol, la diferencia en el valor de χ2 entre el modelo restringido y el no restringido fue significativa ∆χ2(17, N = 912) = 2.1512, n.s., lo que indica que el modelo es equivalente en las relaciones observadas para el grupo de hombres y mujeres que tienen un consumo moderado (n.s.: no significativo/a). En definitiva, parece ser que las relaciones en las variables analizadas en este estudio, con relación al consumo abusivo y no abusivo de alcohol, son realmente pertinentes para explicar esas diferencias en esos consumos, y, también, entre hombres y mujeres. No encontrar diferencias significativas entre hombres y mujeres que consumen moderadamente indica que las variables consideradas en este estudio tienen un gran poder explicativo, puesto que diferencian con nitidez quiénes consumen abusivamente y moderadamente, y en función del sexo. Conclusiones En el presente estudio se ha comprobado que en el ámbito familiar, un funcionamiento familiar, caracterizado por la vinculación emocional entre los miembros de la familia y la habilidad para adaptarse a diferentes situaciones y demandas de la dinámica familiar, se relaciona positivamente con el apoyo familiar. Estos resultados confirman lo encontrado por otros autores que destacan el vínculo existente entre unas relaciones positivas en el medio familiar y el apoyo social.32,33 También, y más importante, se ha observado que el apoyo percibido de los miembros de la familia (padres, madres y hermanos/as) se relaciona con el consumo de alcohol en adolescentes. Estos resultados son convergentes con los obtenidos por diversos autores.34,35 Se podría pensar, a partir de estos resultados, que una parte importante del consumo de alco- hol en adolescentes se explica a partir de las relaciones familiares y con los iguales y, paralelamente, que este consumo está asociado, al igual que en las culturas mediterráneas, al ocio compartido con familia y amigos: festividades cívicas y religiosas, celebraciones familiares y reuniones de amigos. El patrón de consumo es episódico y, en ocasiones, explosivo, y, en la medida en que se observa con poca frecuencia, pero con grandes cantidades consumidas, este patrón es muy similar al mediterráneo y nórdico.7,9 Esta forma abusiva de consumir alcohol se da más entre los hombres que entre las mujeres y, sobre todo, en varones jóvenes de entre 15 y 34 años. No obstante, también han aumentado las borracheras y los atracones de alcohol entre las mujeres en torno a dos puntos. 25,9% de las mujeres se ha emborrachado alguna vez en el último año y 8,6% se ha dado algún atracón de alcohol (5/6 copas en menos de dos horas) en algún momento en los últimos 30 días. Estas conductas se dan en 44% y 21% de los hombres, respectivamente. En México, al igual que en España, el consumo de alcohol se concentra durante los fines de semana y la bebida más consumida es la cerveza (78,7%), seguida del tabaco (42,8%), el cannabis (10,6%) y los hipnosedantes (7,1%).36 Por otra parte, la socialización y aceptación social del consumo de alcohol entre la población adulta está tan arraigada en la cultura mexicana, que parece difícil que padres y educadores transmitan a los adolescentes el mensaje de que el alcohol puede afectar seriamente su salud. De ahí que las intervenciones preventivas deben incluir necesariamente al contexto familiar y escolar, a fin de incrementar su eficacia.37 El problema de fondo estriba, a nuestro juicio, en que en México, como en Europa y, probablemente, en todo el mundo con altos índices de productividad en bebidas alcohólicas, el consumo de esta droga en adolescentes representa un elevado costo para los gobiernos, puesto que va acompañado de graves conflictos familiares, accidentes de tráfico, vio- m- ____________________ 450 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �MARÍA ELENA VILLARREAL GONZÁLEZ, JUAN CARLOS SÁNCHEZ SOSA, GONZALO MUSITU OCHOA lencia, delincuencia, etc.38 En la cultura mexicana, y en otros muchos países, fundamentalmente latinoamericanos y mediterráneos, su consumo tiene lugar en contextos de normalidad social, lo cual hace que la alarma y responsabilidad social sea menor que en otros tipos de drogas, e incluso inexistente, lo que podría explicar también la poca efectividad de los programas de prevención. Esta tolerancia hacia el consumo de alcohol en la mayor parte de las culturas contribuye a una menor percepción del riesgo que implica su consumo.39 Hay que tener también presente que en la adolescencia, un periodo de tránsito y experimentación, se explora y experimenta con gran parte de lo que el adolescente se encuentra en su medio y, naturalmente, con el consumo de alcohol, al que tiene un fácil acceso y una amplia aceptación,21,40,41 lo cual no deja de ser sorprendente, puesto que no hay que olvidar que este estudio se realizó con adolescentes menores de 18 años de edad, a quienes está prohibido su consumo y venta, por lo que este estudio no debería haberse realizado por falta de muestra, es decir, porque no debería haber adolescentes bebedores. Como ya se ha comentado, en esta investigación se observó una relación directa del consumo familiar y de los amigos con el consumo de los adolescentes, es decir, tener familiares y amigos que beben es un factor de riesgo importante para el consumo. Estos resultados coinciden con los obtenidos por diversos autores que concluyen de sus trabajos que cuando padres y madres beben, hay una mayor probabilidad de consumo en los hijos adolescentes.42,43Los hábitos de consumo de los familiares y personas cercanas, como los amigos, influyen como modelos en el consumo de alcohol en los adolescentes, tanto en su inicio como en su frecuencia e intensidad.44-46 No obstante, creemos que es interesante resaltar que el consumo de alcohol está relacionado con el funcionamiento familiar, el apoyo de familiares y amigos, y con el ajuste escolar. La cuestión es que se ha observado que una gran parte de las familias de adolescentes que consumen alcohol, normalmente de forma esporádica, funcionan adecuadamente.47-49 Para entender estas ideas, aparentemente contradictorias, que en absoluto creemos que lo sean, se podría acudir a las dos rutas en el tránsito de la adolescencia: la transitoria y la persistente.40 Estas dos trayectorias se consideran como importantes marcos interpretativos de las conductas no deseables en la adolescencia (delincuencia, consumo de alcohol y drogas). En el marco de la trayectoria transitoria se describe la adolescencia como un periodo de experimentación y, como tal, es un momento en que los adolescentes exploran distintas alternativas (de ocio, de relaciones sociales y amorosas, etc.), entre las que se encuentran las conductas de riesgo. Representa, además, una etapa que pone a prueba la capacidad de toda la organización familiar para adaptarse a los cambios que demandan los hijos adolescentes.50 Sugieren que un clima inadecuado en la familia o en la escuela puede explicar que los adolescentes se impliquen en más conductas de riesgo. Su investigación revela que conforme aumenta la edad y el nivel educativo, el adolescente desea más participación en la toma de decisiones en los entornos familiar y escolar, un deseo que choca con los muros que rodean los mundos “exclusivos” de los adultos. De hecho, se señala56 que existe un vacío o laguna entre la madurez biológica y la madurez social de los adolescentes, acentuada en los últimos tiempos por un inicio cada vez más precoz de la pubertad y un mayor retraso en su proceso de autonomía y asunción de responsabilidades. En otras palabras, el adolescente es ya físicamente capaz, por ejemplo, de mantener relaciones sexuales o de conducir un coche y, sin embargo, al mismo tiempo se le impide participar en la mayor parte de los aspectos más valorados de la autonomía adulta. En esta situación, un comportamiento desviado puede tener su origen en un fracaso de la familia, de la escuela o de ambos en asumir las necesidades crecientes de autonomía, control y participación del adolescente. Enton- r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 451 �CONSUMO ABUSIVO DE ALCOHOL EN ADOLESCENTES ESCOLARIZADOS: PROPUESTA DE UN MODELO PSICOSOCIOCOMUNITARIO ces, las conductas de riesgo representan para el adolescente un tipo de conducta social que le permite el acceso a ciertos contextos en los que se siente protagonista y que se relacionan con el estatus de adulto (beber alcohol, conducir vehículos sin licencia, conductas sexuales de riesgo, etc.). Se menciona40 que hay tres procesos en el desarrollo de este tipo de conducta transitoria: la motivación, provocada por el tránsito hacia la madurez; la imitación social, que tiene lugar, fundamentalmente, en el grupo de iguales; y el refuerzo de la conducta, por el acceso a esos privilegios que simbolizan la madurez. Como consecuencia, es posible observar a adolescentes de ambos sexos bien ajustados que comienzan a beber alcohol en esta etapa del ciclo vital, hasta el punto de que investigaciones recientes nos indican que en este periodo este tipo de conducta es común y prevalente, más en los hombres que en las mujeres, y que puede describirse incluso como normativa.41 Obviamente, si un adolescente ha vivido durante años en un medio en el que observa como “normal” que sus padres, hermanos y amigos beban, entenderá como adecuado que él mismo pueda hacerlo cuando llegue a la adolescencia y éste es, justamente, el marco en el que se ha desarrollado esta investigación. Pensamos que no se trataría de que la familia anule su consumo de bebidas alcohólicas ante sus hijos; más bien se trataría de ofrecer modelos de no consumo o, en su ausencia, de consumo controlado. En nuestro días, es común entre los profesionales encaminar sus esfuerzos hacia la reducción de daños y de riesgos, más que a la prohibición, que hasta la fecha ha tenido muy poco efecto en el consumo adolescente.51Lo importante es que para la mayoría de los adolescentes, tanto el consumo de alcohol como la implicación en conductas transgresoras, disminuye de forma importante al coincidir con la adquisición de roles sociales adultos en el transcurso de la adultez emergente, una vez superadas la fase de reafirmación personal y conformación de la identidad. Se sugiere40 que, para muchos adolescentes, la disrupción no es solamente normativa, sino que también es «adaptativa» en el sentido de que sirve como expresión y afianzamiento de la autonomía del adolescente. Sin embargo, la frecuencia y aparente normalidad de estas conductas no debe ocultar su gravedad. Estas conductas a menudo son graves y pueden tener consecuencias negativas para el propio adolescente, su entorno y la sociedad y, por tanto, deben estudiarse profundamente con el fin de prevenirlas. En el marco de la trayectoria persistente, sin embargo, otros adolescentes, de nuevo más los hombres que las mujeres, presentan ya conductas graves en un momento más temprano de la vida, normalmente en la primera infancia, agravándose estas conductas en la adolescencia y en la edad adulta, a las que acompaña normalmente el consumo de alcohol y substancias. Una situación así indicaría una trayectoria persistente del consumo de alcohol, drogas y conducta delictiva. Este modelo se centra en los factores biológicos (por ejemplo, déficits neurofisiológicos), psicológicos (temperamento difícil, déficits cognitivos), sociales (ambiente familiar negativo) y educativos (problemas de ajuste en la escuela), que influyen de forma temprana en el desarrollo de una personalidad o estilo conductual agresivo y antisocial en la adolescencia. Estas conductas, una vez que forman parte del repertorio conductual, se tornan reiterativas con el consecuente deterioro del ajuste personal e interpersonal. Además, existe un consenso entre los investigadores sociales, preocupados por los problemas juveniles, en la idea de que la raíz de estas conductas se encuentra, fundamentalmente, en los entornos más cercanos a la persona: familia, pares y escuela, escenarios en los que se ha desarrollado esta investigación. Hemos encontrado en este trabajo que el funcionamiento familiar se relaciona de forma directa con el ajuste escolar y éste con la autoestima académica, es decir, aquellos adolecentes con calificaciones y con más implicación en la escuela, m- ____________________ 452 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �MARÍA ELENA VILLARREAL GONZÁLEZ, JUAN CARLOS SÁNCHEZ SOSA, GONZALO MUSITU OCHOA presentan una autoestima escolar más alta, y consumen menos alcohol. Se podría afirmar que la competencia académica percibida por el adolescente, parece ser un factor protector relevante en la implicación en consumo de alcohol y drogas. Esta idea ha sido igualmente sugerida en otras investigaciones.52,53Ahora bien, en este estudio partíamos del supuesto de que hay diferencias de género en el modelo estructural general. El análisis del efecto moderador del sexo desveló la existencia de diferencias significativas en el consumo abusivo y no abusivo en hombres y mujeres, y se constataron diferencias en dos paths. En el primero se hacía referencia a la asociación entre el consumo moderado de alcohol con el consumo abusivo (seis o más bebidas en una sola ocasión) de hombres y mujeres, y se observó que en ambos era positivo, pero mayor en hombres que en mujeres. En el segundo path se constató una relación entre el consumo de alcohol que hacen la familia y los amigos, con el consumo de alcohol en los adolescentes en ambos sexos, e igualmente que en el path anterior, mayor en los hombres que en las mujeres. Estos resultados convergen con los encontrados por diversos autores que afirman que el consumo familiar ejerce una influencia directa en el consumo de alcohol entre los hijos e hijas adolescentes, y mayor en los hombres que las mujeres. Se podría afirmar, en consecuencia, que hay una mayor probabilidad de consumo abusivo en los hijos que en las hijas adolescentes, conforme aumenta la frecuencia de consumo alcohólico en sus padres.54Es decir, que el consumo abusivo de alcohol de los padres influye tanto en hijos como en las hijas, pero mayor en los primeros que en las segundas. En general, el consumo de los padres predispone en los hijos a una actitud favorable hacia esta conducta, incluso cuando los padres emiten mensajes verbales explícitos en contra de su uso.17 El modelado de los padres es, por consiguiente, trascendental, un factor importantísimo para entender el comportamiento de consumo de hijos e hijas adolescentes.55,56 Asimismo, los iguales son un referente social relevante para la ingesta de alcohol, en la medida en que el consumo de los amigos se incrementa cuando se está en grupo. Se podría afirmar, junto con numerosos autores, que el contacto con los amigos estimula con mucha más frecuencia que cuando se está solo a beber compulsivamente.57-59 Es de interés resaltar en este estudio que en el grupo de consumidores abusivos, hombres y mujeres, solamente se encontró un path que, a nuestro juicio, fue realmente importante y significativo. Es el que hace referencia a la relación entre el ajuste escolar y la autoestima académica, que fue positiva y mayor en las mujeres que en los hombres. Existen diversos estudios que avalan que las mujeres responden mejor y se desenvuelven de manera más funcional en ambientes estructurados, organizan mejor sus actividades escolares, se muestran más interesadas y motivadas en los estudios, muestran mayor habilidad para fijar metas personales y profesionales, asumen y respetan más las reglas de convivencia establecidas desde una figura de autoridad y son más competentes académicamente. Lo realmente importante de estos resultados es que estos aspectos relacionados con el ajuste escolar y la autoestima académica son factores de protección en la implicación o no en el consumo abusivo de alcohol.60-62 Es decir, esta dimensión creemos que es por sí sola lo suficientemente importante y significativa como para continuar investigando y profundizando en esas relaciones, considerando si estas mismas variables diferencian con tanta claridad a los consumidores abusivos y no abusivos y en función del sexo, en la misma medida que discriminan a los consumidores abusivos en función del sexo. Consideramos, también, que si estas relaciones se siguen obteniendo en posteriores estudios, podrían ser una excelente ayuda y riqueza para quienes elaboran las políticas públicas y programas de intervención, en la medida que subrayan la importancia de la escuela, la autoestima académica y del ajuste escolar. Por último, en el grupo de consumo no abusi- r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 453 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �CONSUMO ABUSIVO DE ALCOHOL EN ADOLESCENTES ESCOLARIZADOS: PROPUESTA DE UN MODELO PSICOSOCIOCOMUNITARIO vo, en hombres y mujeres, no se encontraron diferencias, lo que hace suponer que los que no consumen alcohol o lo hacen de manera moderada, en comparación con los consumidores abusivos, se caracterizan por una mayor interiorización de los estándares culturales de convivencia y comportamiento consensuados por el grupo de referencia, por la misma interiorización de la disciplina y el autocontrol como formas de adaptación a las exigencias de la vida social, así como por la configuración de una motivación autotrascendente concretada en el interés por las condiciones relacionales y socioculturales que favorecen el bienestar colectivo.63-65 Otros estudios han encontrado una relación entre la interiorización de las creencias tradicionales sobre masculinidad y roles de género y el consumo de alcohol en varones jóvenes.66 Ésta es, a nuestro juicio, otra línea de trabajo en la que se debe seguir investigando, puesto que es muy poca la investigación que se ha realizado en este ámbito específico. Regresando a la formulación teórica de las rutas transitoria y persistente, creemos que es importante observar que el consumo de alcohol tiene un particular protagonismo en el mundo social y, consecuentemente, en nuestras familias, hasta el punto de que adolescentes que participan en fiestas y beben en ocasiones de forma compulsiva son excelentes alumnos e hijos. Si se tienen en cuenta estas dos reflexiones teóricas, tenemos que asumir que las conductas transgresoras en la adolescencia son, o bien parte integrante de la búsqueda de consolidación de la identidad y autonomía del adolescente, o bien, el resultado de un proceso previo, centrado, fundamentalmente, en las relaciones negativas con los otros significativos como padres y educadores, aspectos que en esta investigación hemos intentado subrayar y en los que creemos que debemos seguir investigando. También consideramos que estas dos orientaciones, la trayectoria transitoria y la persistente, presentan puntos comunes en la explicación de las conductas de riesgo en la adolescencia (im- portancia del entorno familiar, escolar y de iguales, por ejemplo), por lo que no debieran considerarse como opuestas sino, más bien, como complementarias en el ámbito de la investigación de factores explicativos y, obviamente, en la prevención e intervención. De ahí que nuestra sugerencia es que las futuras investigaciones en el ámbito del consumo de alcohol y otras conductas de riesgo en la adolescencia se fundamenten en estas interesantes líneas teóricas. Finalmente, creemos que este trabajo proporciona observaciones sugerentes y relevantes sobre ciertas variables psicosociales que intervienen en el consumo abusivo de alcohol en los adolescentes. Sin embargo, es importante reseñar que los resultados expuestos en este trabajo deben interpretarse con cautela, debido a la naturaleza transversal y correlacional de los datos que, como es bien sabido, no permite establecer relaciones causales entre las variables. Un estudio longitudinal con medidas en distintos tiempos ayudaría a la clarificación de las relaciones aquí observadas. Pese a estas limitaciones, creemos que este trabajo puede efectivamente orientar a quienes diseñan programas de prevención e intervención en el ámbito de la adolescencia y, concretamente, en el consumo de alcohol y otras sustancias. Resumen El objetivo del presente estudio es proponer un modelo que explique el consumo abusivo de alcohol en adolescentes escolarizados, considerando de forma simultánea las variables personales, familiares, escolares y sociales en el consumo de alcohol. El tipo de estudio realizado es explicativo. La muestra estuvo conformada por 1,245 adolescentes de ambos sexos, procedentes de dos centros educativos de secundaria y dos de preparatoria, con edades comprendidas entre los 12 y los 17 años de edad. Los resultados obtenidos se discuten en función de los estudios más relevantes en la temática de esta investigación, y se hace referencia a las limitaciones metodológicas de este estudio. m- ____________________ 454 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �MARÍA ELENA VILLARREAL GONZÁLEZ, JUAN CARLOS SÁNCHEZ SOSA, GONZALO MUSITU OCHOA Palabras clave: Consumo de alcohol, Funcionamiento familiar, Ajuste escolar, Autoestima académica, Apoyo comunitario, Adolescentes. Abstract The objetive of this study propose a model to explain the abuse of alcohol in adolescents, considering the form variables simultaneous personal, family, school and social consumption of alcohol. The type of study is explanation. The sample consisted of 1,245 adolescent girls and boys from two secondary schools and two high school, aged between 12 and 17 years of age. The results are discussed in terms of the relevant studies on the subject of this investigation and are referred to the methodological limitations of this study. Keywords: Alcohol consumption, Family functioning, School adjustment, Academic selfesteem, Community support, Adolescents. 7. 8. 9. 10. 11. Referencias 12. 1. Giró, J. (2007). Adolescentes, ocio y consumo de alcohol. Madrid: Entimema. 2. Laespada, T. y Elzo, J. (2007a). Consumo de alcohol de los adolescentes: Hablando de cifras y datos. En: E. Megías (Ed.), Adolescentes ante el alcohol. Barcelona: Fundació La Caixa. 3. Woolfolk, A. (2008). Educational psychology. Boston: Allyn y Bacon. 4. World Health Organization (2010). European Status Report on Alcohol and Health. Copenhague: WHO Regional Office for Europe. 5. Villarreal, M.E., Musitu, G., Sánchez-Sosa, J.C. y Varela, R. (2010). El consumo de alcohol en adolescentes escolarizados: propuesta de un modelo sociocomunitario. Intervención psicosocial, 19, 253-264. 6. Choquet, M. (2010). Los jóvenes europeos y el 13. 14. 15. alcohol: nuevos resultados. En: J. Elzo (Ed.), Hablemos de alcohol: Por un nuevo paradigma en el beber adolescente. Madrid: Entimema. Elzo, J. (2010). ¿Hay un modelo mediterráneo de consumo de alcohol? En: J. Elzo (Coord.), Hablemos de alcohol (pp. 47-67). Madrid: Entimema. Encuesta Nacional de Adicciones. (2008). Consejo Nacional contra las Adicciones. México. Centers for Disease Control and Prevention (2010). Vital signs: Binge drinking among high school students and adults. Morbidity and Mortality Weekly Report, 59, 1274-1279. Cortés, M.T., Espejo, B., Martín, B. y GómezÍñiguez, C. (2010). Tipologías de consumidores de alcohol dentro de la práctica del botellón en tres ciudades españolas. Psicothema, 22, 363-368. Organización Mundial de la Salud. (OMS 2008). Informe sobre la salud en el mundo 2004. Recuperado el 21 noviembre, 2010, de http://www. who.int/whr/2004/es/ Observatorio Español sobre Drogas (2009). Encuesta estatal sobre uso de drogas en estudiantes de enseñanzas secundarias (ESTUDES) 1994-2008, En: Informe 2009, D. G. para el Plan Nacional sobre Drogas. Madrid: Ministerio de Sanidad y Política Social (PNSD). Fernández-Cruz, A. y Marco, J. (2010). Dimensión médica de los consumos de alcohol en los menores españoles. En: J. Elzo (Coord.), Hablemos de alcohol (pp. 115-135). Madrid: Entimema. Ministerio de Sanidad (2010). Encuesta Domiciliaria sobre Consumo de Alcohol y Drogas 2009- 2010. Madrid, Ministerio de Sanidad. Natera, G., Juárez, F., Medina, M.E. y Tiburcio M. (2007). Alcohol and drug consumption, depressive features, and family violence as associated with complaints to the Prosecutor’s Office in Central Mexico. r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 455 �CONSUMO 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. ABUSIVO DE ALCOHOL EN ADOLESCENTES ESCOLARIZADOS: PROPUESTA DE UN MODELO PSICOSOCIOCOMUNITARIO Substance Use and Misuse 42, 1485-1504. Villarreal, M. (2006). Predictores en el consumo de alcohol en estudiantes de preparatoria. Tesis de maestría. Facultad de Psicología, Universidad Autónoma de Nuevo León. México. Varlinskaya, E.I., Spear, L.P. y Spear, N.E. (2001). Acute effects of ethanol on behavior of adolescents rats: Role of social context. Alcoholism Clinical and Experimental Research, 25, 377-385. Montero, I. y León, O.G. (2007). Guía para nombrar los estudios de investigación en psicología. International Journal of Clinical and Health Psychology, 7, 847-862. Ramos, M.M., Moreno, M.M., Valdés, B. y Catena, A. (2008). Criteria of the peer-review process for publication of experimental and quasi-experimental research in Psychology: A guide for creating research papers. International Journal of Clinical and Health Psychology, 8, 751-764. Bronfenbrenner, U. (2005). Making human beings human: Bioecological perspectives on human development. Thousand Oaks: Sage. Musitu, G. Jiménez, T. y Murgui, S. (2007). Funcionamiento familiar, autoestima y consumo de sustancias en adolescentes: un modelo de mediación. Revista de salud pública de México, 49, 3-10. Smilkstein, G., Ashworth, C. y Montano, D. (1982).Validity and reliability of the Family APGAR as a test of family function. Journal Family Practising, 15, 303-11. Moral, J., Sánchez, J.C. y Villarreal, M. (2010). Desarrollo de una escala multidimensional breve de ajuste escolar. Revista Electrónica de Metodología Aplicada, 15, 1-11. Moos, R.M., Moos B.S. y Trickett, E.J. (1984). FES, WES y CES Escalas de Clima Social. Madrid: TEA Ediciones. Fernández-Ballesteros, R. y Sierra, B. (1984). Escalas de clima social: familia, trabajo, instituciones penitenciarias, centro escolar. Ma- 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. nual: Investigación y publicaciones psicológicas. Madrid: Tea Ediciones, S.A Gracia, E., Herrero, J. y Musitu, G. (2002). Evaluación de recursos y estresares psicosociales en la comunidad. Madrid: Síntesis. García, F. y Musitu, G. (1999). Autoconcepto Forma 5. Madrid: TEA. Saunders, J., Aasland O., Babor T., De La Fuente J. y Grant, M. (1993). Development of the Alcohol Use Disorders Identification Test (AUDIT): WHO collaborative project on early detection of persons with harmful alcohol consumption-II. 88: 791-804. Rubio, G. (1998). Validación de la prueba para la identificación de trastornos por el uso de alcohol (AUDIT) en atención primaria. Revista Clínica Especializada, 198, 11-14. Bentler, P. M. (1995). EQS structural equations program manual. Encino, CA: Multivariate Software. Barnes Bentler, P. y Wu, E. (2002). EQS 6 for windows user’s guide. Encino, CA: Multivariate Software. Farrell, M. P. y Barnes, G. M. (1993). Family systems and social support: a test of the effects of cohesion and adaptability on the functioning of parents and adolescents. Journal of Marriage and the Family, 55, 119132. Parke, R. D. (2004). Development in family. Annual Review of Psychology, 55, 365-399. McGee, R., Williams, S., Poulton, R. y Moffitt, T. (2000). A longitudinal study of cannabis use and mental health from adolescence to early adulthood. Addiction, 95, 491-503. Musitu, G. y Cava, M.J. (2003). El rol del apoyo social en el ajuste de los adolescentes. Intervención Psicosocial, 12, 179-192. Villarreal-González, M.E. (2009). Un modelo estructural del consumo de drogas y conducta violenta en adolescentes escolarizados. Tesis doctoral (Dirs. R. Landero y G. Musitu). m- ____________________ 456 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �MARÍA ELENA VILLARREAL GONZÁLEZ, JUAN CARLOS SÁNCHEZ SOSA, GONZALO MUSITU OCHOA 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. Universidad Autónoma de Nuevo León. México. Marina, J. A. (2010). Programas educativos para la prevención del abuso del alcohol. En: J. Elzo (Coord.), Hablemos de alcohol (pp. 93-113). Madrid: Entimema. Natera, G., Borges, G., Medina, M.E., Solís, L. y Tiburcio, M. (2001). La influencia de la historia familiar de consumo de alcohol en hombres y mujeres. Salud Pública de México, 43,17-26. Pascual F. (2002). Percepción del alcohol entre los jóvenes. Adicciones, 14 (1), 123-131. Moffitt, T.E. (1993). Adolescence-limited and life-coursepersistent antisocial behavior: Adevelopmental texonomy. Psychological Review, 100 (4), 674-701. Jiménez, T.I., Musitu, G. y Murgui, S. (2008). Funcionamiento familiar y consumo de sustancias en adolescentes: el rol mediador de la autoestima. Internacional Journal of Clinic and Health Psychology, 8, 139-151. Buelga, S. y Pons, J. (2004). Alcohol y adolescencia: ¿Cuál es el papel de la familia? Encuentros en Psicología Social, 2, 39-43 Fromme, K. y Ruela, A. (1994). Mediators and moderators of young adults drinking. Addiction, 89, 63-71. Carballo, J.L., García, O., Secades, R., Fernández, J.R., García, E., Erraste, J.M. y AlHalabi, S. (2004). Construcción y validación de un cuestionario de factores de riesgo interpersonales para el consumo de drogas en la adolescencia. Psicothema, 16, 674-679. Espada, J.P., Pereira, J.R. y García-Fernández, J.M. (2008). Influencia de los modelos sociales en el consumo de alcohol de los adolescentes. Psicothema, 20(4), 531-537. López, S. y Rodríguez, J. (2010). Factores de riesgo y de protección en el consumo de drogas en adolescentes y diferencias según edad y sexo. Psicothema, 22, 568-573. Becoña, E. (2002). Factores de riesgo y protección familiar para el uso de drogas. En: 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. J.R. Fernández-Hermida y R. Secades (Coords.): Intervención familiar en la prevención de las drogodependencias (pp. 117-140). Madrid: Plan Nacional sobre Drogas. Espada, J.P. y Méndez, F.X. (2002). Factores familiares, comportamientos perturbadores y drogas en la adolescencia. En J.R. Fernández-Hermida y R. Secades (Coords.): Intervención familiar en la prevención de las drogodependencias (pp. 25-56). Madrid: Plan Nacional sobre Drogas. Musitu, G. y Pons, J. (2010). Adolescencia y alcohol: buscando significados en la persona, la familia y la sociedad. En J. Elzo (Ed.), Hablemos de alcohol: Por un nuevo paradigma en el beber adolescente (pp. 137-170). Madrid: Entimema Eccles, J. S., Midgley, C., Wigfield, A., Buchanan, C. M. y Reuman, D. (1993). Development during adolescence: the Impact of stage-environment fit on adolescents’ experiencees In schools and families. American Psychology, 48, 90-101. Comas, D. (2007). Las Políticas de Juventud en España Democratica. Madrid, Instituto de la Juventud. Andreou, E. (2000). Bully/Victim problems and their association with psychological constructs in 8-to 12-year old Greek schoolchildren. Aggressive Behavior, 26, 4956. Estévez, E., Herrero, J. y Musitu, G. (2005). El rol de la comunicación familiar y del ajuste escolar en la salud mental del adolescente. Salud Mental, 28 (4), 81-89 Buelga, S., Ravenna, M., Musitu, G. y Lila, M. (2006). Epidemiology and psychosocial risk factors associated with adolescents? drug consumption. En S. Jackson y L. Goossens (Eds.), Handbook of adolescent development. Hove: Psychology Press. Bandura, A. (1999). A sociocognitive analysis of substance abuse: An agentic perspective. Psychological Science, 10, 214-217. r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 457 �CONSUMO ABUSIVO DE ALCOHOL EN ADOLESCENTES ESCOLARIZADOS: PROPUESTA DE UN MODELO PSICOSOCIOCOMUNITARIO 56. Musitu, G., Estevez, E., Jimenez, T. (2001). Funcionamiento familiar, convivencia y ajuste en hijos adolescentes. Madrid, Fundación Acción Familiar. Premio nacional. 57. Henry, K., Slater, M. y Oetting, E. (2005). Alcohol Use in Early Adolescence: The Effect of Changes in Risk Taking, Perceived Harm and Friends’ Alcohol Use. Journal of Studies on Alcohol and Drugs 66, 275-283. 58. Talbott, L.L., Martin, R.J., Usdan, S.L., Leeper, J.D., Umstattd, M.R., Cremeens, J.L., y Geiger, B.F. (2008). Drinking likelihood alcohol problems, and peer influence among first-year college students. The American Journal of Drug and Alcohol Abuse, 34, 433440. 59. Villarreal-González, M. y Landero, R. (2008). La relación de las variables sociodemográficas en el consumo de alcohol en estudiantes de preparatoria. En: Moral, J., Landero, R. González, M. (Eds.). Psicología de la salud en adolescentes y jóvenes. Monterrey. Facultad de Psicología, Universidad Autónoma de Nuevo León. 60. Musitu, G., y Herrero, J. (2003). El rol de la autoestima en el consumo moderado de drogas en la adolescencia. Revista Internacional de Ciencias Sociales, 13. 61. Sorvoll, E. y Wichstrom, L. (2003). Gender differences in changes in and stability of conduct problems from early adolescence to 62. 63. 64. 65. 66. early adulthood. Journal of Adolescence, 26(4), 13-29. Wigfield, A. y Tonks, S. (2002). Adolescent´s expectancies for success and achievement task values during the middle and high school years. Adolescence and Education Series. U.S.: Connecticut Kubicka, L., Mateztek, Z., Dytrych, Z. y Roth, Z. (2001). IQ and personality traits assessed in childhood as predictors of drinking and smoking behavior in middle-age adults: A 24year follow-up study. Addiction, 96, 16151628. Merenäkk, L., Harro, M., Kiive, E., Laidra, K., Eensoo, D., Allik, J. et al. (2003). Association between substance use, personality traits and platelet MAO activity in preadolescents and adolescents. Addictive Behaviors, 28, 1507-1514 Pons, J. y Berjano, E. (1999). El consumo abusivo de alcohol en la adolescencia: Un modelo explicativo desde la psicología social. Madrid: Plan Nacional sobre Drogas. Capraro, R.L. (2000). Why college men drink: Alcohol, adventure and the paradox of masculinity. Journal of American College Health, 48, 307-315. Recibido: 1 de septiembre de 2011 Aceptado: 1 de octubre de 2011 m- ____________________ 458 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �Uso de ccarb arb oximetilc elulosa ccomo omo ma tr iz p olimér ic a arbo ximetilcelulosa matr triz polimér oliméric ica en la sín vos ma iales híbr idos eriales híbridos sínttesis de nue nuev matter MARTÍN EDGAR REYES MELO*, VIRGILIO ÁNGEL GONZÁLEZ GONZÁLEZ*, JUAN FRANCISCO LUNA MARTÍNEZ* El carácter polifuncional de los materiales híbridos hace que se consideren como una importante alternativa en el desarrollo de novedosos dispositivos en muchas áreas de la ingeniería. 1,8 Desde un punto de vista de la estructura y la morfología, un material híbrido es una fase o varias fases dispersas en una matriz, por lo general de tipo orgánico (polimérica). Hoy en día, el desarrollo de materiales híbridos ha cobrado demasiada importancia, debido a la generación de técnicas experimentales que permiten que dos componentes inherentemente incompatibles (por ejemplo, polímeros orgánicos y óxidos inorgánicos) se hagan compatibles por premezcla de ambos a escala molecular, antes de su conversión en un nuevo material híbrido.9,15 Esto permite el diseño y la síntesis de materiales híbridos avanzados con propiedades físico- □ El presente artículo está basado en la investigación “Uso de carboximetilcelulosa como matriz polimérica en la síntesis de nuevos materiales híbridos”, galardonada con el Premio de Investigación UANL 2011, en la categoría de Ingeniería y Tecnología, otorgado en sesión solemne del Consejo Universitario, en septiembre de 2011. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 químicas muy específicas. Bajo este contexto, además de sus aplicaciones en el área de la electrónica orgánica, la síntesis de materiales híbridos con matrices poliméricas compatibles o afines a sistemas biológicos (como es el caso de la carboximetilcelulosa), es un área que ha despertado el interés de muchos grupos de investigadores en el mundo, debido a las aplicaciones de tipo biológico o quirúrgico que pueden tener este tipo de materiales.16,19 Aunado a esto, el desarrollo de nanopartículas metálicas, por ejemplo, de Fe2O3, Co o Ni, requieren, para su estabilización, de un material que evite que éstas se reagrupen formando aglomerados, siendo las matrices poliméricas materiales candidatos idóneos para llevar a cabo estas funciones de estabilización. Razón por la cual, el desarrollo de materiales híbridos magnéticos, utilizando como matriz polimérica biocompatible a la Na-CMC, resulta de gran interés tanto científico como tecnológico. El objetivo de este trabajo de investigación es la síntesis de materiales híbridos con base en una matriz polimérica de carboximetilcelulosa (Na- * Programa Doctoral en Ingeniería de Materiales. FIME-UANL ** Centro de Innovación, Investigación y Desarrollo en Ingeniería y Tecnología CIIDIT-UANL. 459 �USO DE CARBOXIMETILCELULOSA COMO MATRIZ POLIMÉRICA EN LA SÍNTESIS DE NUEVOS MATERIALES HÍBRIDOS CMC) con fase dispersa de óxido de hierro, cobalto elemental, o níquel elemental, obtenidos por el método de in situ en la matriz de la NaCMC y caracterizar los materiales por las técnicas de espectroscopía de infrarrojo (FTIR), difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y magnetometría. Por motivos de espacio, solamente se presentarán y discutirán en este artículo los resultados concernientes a la síntesis de nanopartículas de Fe2O3 embebidas en la matriz polimérica de Na-CMC. de un material más homogéneo, aspecto importante en el proceso de síntesis de materiales híbridos. Aunado al reforzamiento de propiedades mecánicas, las propiedades eléctricas y magnéticas que presentan los materiales híbridos también pueden llegar a ser importantes y, por lo tanto, tomarlas en cuenta como aplicaciones adicionales al reforzamiento mecánico de la matriz polimérica, en nuestro caso de la Na-CMC. La Na-CMC Aspectos generales de los materiales híbridos magnéticos Una de las principales metas de la ciencia, en lo referente al desarrollo de nuevos materiales, es la síntesis de materiales polifuncionales. Lo anterior, como consecuencia de que los materiales convencionales (metales, cerámicos y polímeros) no cumplen con las exigencias que demanda el desarrollo de nuevas tecnologías, la cuales buscan resolver una gran diversidad de problemáticas. La búsqueda de materiales polifuncionales ha llevado al perfeccionamiento del proceso de combinar dos o más sustancias, con la finalidad de obtener nuevas propiedades. Entre los ejemplos más comunes tenemos los materiales poliméricos que se han reforzado con fibras inorgánicas, con la finalidad de mejorar sus propiedades mecánicas. Este tipo de materiales tiene una gran aplicación, hoy en día, principalmente en la construcción, de vehículos ligeros y utensilios para deportes.10,11 Para estos polímeros reforzados, por lo general, las fibras inorgánicas son de un tamaño que puede ser del orden de los micrómetros, por lo que en la mayoría de los casos el material resultante se observa a la resolución del ojo humano como un material heterogéneo. La disminución del tamaño de las fibras inorgánicas, dispersas en el material polimérico, se traduce en un mejor reforzamiento de las propiedades mecánicas, esto se refleja a nivel macroscópico en la obtención La Na-CMC se produce por modificación química de la celulosa. En el proceso de síntesis, se buscan introducir, en las unidades repetitivas de la celulosa, grupos químicos de “carboximetil de sodio” (CH2COONa), los cuales le darán al producto obtenido cierto grado de solubilidad en agua, propiedad que no presenta la celulosa.20-28 Un aspecto muy importante, que define las propiedades funcionales de la Na-CMC, es el que se conoce como grado de sustitución o DS. La magnitud del DS es función del número promedio de grupos hidroxilo sustituidos por grupos de CH2COONa en una unidad de anhidroglucosa. Cada unidad de anhidroglucosa en la celulosa tiene tres grupos hidroxilos disponibles para un DS máximo de tres. Por ejemplo, en una NaCMC, con un DS de 1.5, significa que en promedio 50% de los grupos hidroxilos son eterificados con el CH2COONa, y 50% promedio restante de cada unidad anhidroglucosa queda libre. Materiales y métodos La matriz polimérica Na-CMC utilizada en este trabajo fue proporcionada por Aldrich, y presenta un DS=0.7. Por otra parte, se utilizó una sal precursora de FeCl2, como material con base en la síntesis de las nanopartículas magnéticas, que deberán estar dispersas de manera homogénea en la Na-CMC. El proceso de síntesis se realizó en dos etapas. m- ____________________ 460 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �MARTÍN EDGAR REYES MELO, VIRGILIO ÁNGEL GONZÁLEZ GONZÁLEZ, JUAN FRANCISCO LUNA MARTÍNEZ En la primera, el objetivo principal es que la sal precursora y la Na-CMC se mezclen o se combinen de manera íntima, con la finalidad de obtener un material híbrido precursor. En la segunda etapa, el material híbrido precursor se somete a un tratamiento químico con peróxido de hidrógeno bajo condiciones alcalinas para la obtención del Fe2O3-CMC, el cual tiene propiedades magnéticas. Muestras de la primera y segunda etapas del proceso de síntesis se caracterizan mediante TEM, DRX, FT-IR y magnetometría de muestra vibrante. Para la síntesis del material híbrido precursor, se mezclaron dos soluciones acuosas, una de FeCl2 y otra de Na-CMC. Posteriormente, éstas son soluciones acuosas, con la finalidad de obtener una solución en la que deben estar completamente disueltos, tanto el FeCl2 como la Na-CMC. Una vez obtenida esta solución, la eliminación del solvente mediante evaporación nos permitió obtener una película delgada en la que, presumiblemente, los iones de Fe+2 se encuentran unidos a los grupos carboximetil de la CMC. Esta película delgada es nuestro material precursor. (a)CMC (b) Compuesto Fe(ll)-CMC (• )NaCI estandar (e) FeCI, - 4H 2O 20 30 f.J e: ca ;!: E Cll e: ca ... 1(b) Compuesto Fe(ll)-CMC 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 No de onda (cm· Resultados y discusión 10 .!2 40 50 60 70 80 20 Fig. 1 Patrones de difracción de rayos-X de las muestras de: (a) carboxymetilcelulosa o Na-CMC, (b) material híbrido precursor, (c) la sal FeCl2·4H2O. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 500 1) Fig. 2 Espectros de infrarrojo de las muestras de (a) Na-CMC y del (b) material híbrido precursor de Fe(II)-CMC. La figura 1 muestra los patrones de difracción de rayos X obtenidos para la muestras de Na-CMC (figura 1a), para el material híbrido precursor en cuestión (figura 1b), y para la sal precursora FeCl2·4H2O (figura 1c). Los resultados sugieren que la sal precursora se disolvió completamente en el material híbrido precursor. Con la finalidad de corroborar cómo los iones de Fe+2 interaccionan con la CMC, se determinaron los diferentes modos de vibración que tienen los grupos funcionales, tanto para las muestras del material híbrido precursor, como para las muestras de Na-CMC, utilizando para tal efecto la técnica de espectroscopía de infrarrojo. La comparación de los espectros IR obtenidos para estas muestras se presentan en la figura 2. En la figura 2a se muestra el espectro de infrarrojo obtenido para la Na-CMC, en éste se pueden apreciar los siguientes modos de vibración: la banda característica del grupo –OH a 3500cm1, además los estiramientos de las bandas C-H a 2925cm-1, así como también el estiramiento de la banda asimétrica del grupo éter a 1058cm-1 y de las bandas asociadas a los grupos carboximetil a 1600 y 1417 cm-1. Por otra parte, en la figura 2b se muestra la banda del espectro de infrarrojo del material híbrido precursor, en la cual se puede 461 �USO DE CARBOXIMETILCELULOSA COMO MATRIZ POLIMÉRICA EN LA SÍNTESIS DE NUEVOS MATERIALES HÍBRIDOS identificar que la banda asociada al grupo carboximetil tiene un corrimiento hacia altos valores del número de onda, alrededor de 1633cm1. Este corrimiento se relaciona con las interacciones que se suscitan entre los iones de Fe+2 y los grupos funcionales carboximetil de la CMC. Luego, el Fe2O3-CMC se sintetizó cuando el material híbrido precursor se sometió a un tratamiento químico en una solución alcalina y con peróxido de hidrógeno. En esta etapa, se presentó un cambió de coloración, de un color negro, cuando el material híbrido precursor se puso en contacto con la solución alcalina, a un color café rojizo cuando se le fue adicionando gradualmente el peróxido de hidrógeno. Este cambio de coloración se considera como una evidencia macroscópica o cualitativa de la formación de nanopartículas de óxido de hierro (in situ), en la matriz polimérica de la CMC, obteniéndose con esto un material híbrido nanoestructurado, Fe2O3-CMC. La figura 3 muestra el patrón de difracción que se obtuvo para este material híbrido. Se observan los picos de difracción, los cuales están marcados con asterisco (*) en 18.35°, 30.25°,33.65°,42.25°, 53.7° y en 62.95°, estos picos corresponden a los planos cristalográficos (111), (220), (311), (400), (422) y (440), respectivamente, y son consistentes con las barras mostradas en la figura 3b que provienen de un pa- CI! :::, 'tJ b) Maghemita ns ~ V> e CI.I e e) Magnetita 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 20 Fig. 3. Patrón de difracción del: (a) nanocompósito de óxido de hierro , (b) estándar de la maghemita, (c) estándar de la magnetita. 462 Fig.4. Imagen de campo claro de alta resolución de microscopía electrónica de trasmisión de nanopartículas de óxido de hierro. trón de difracción estándar de la fase maghemita [100] y de la figura 3c que provienen del patrón de difracción estándar de la magnetita[101]; sin embargo, también se muestran picos de difracción asociados a los planos cristalográficos (210), (211) y (110) pertenecientes a la fase de la maghemita[100]. Estos resultados son importantes, ya que nos corroboran la existencia de una fase de óxido de hierro dispersa en la matriz de la CMC. Por otra parte, la figura 4 muestra una imagen de alta resolución obtenida mediante TEM de las nanopartículas de Fe2O3 embebidas en la Na-CMC, lo que nos permitió corroborar el tamaño promedio de éstas (alrededor de 4 nm), así como determinar que la morfología de las nanopartículas obtenidas es de tipo “cuasiesférico”. Hasta aquí, los resultados obtenidos nos revelan que se obtuvo un material híbrido nanoestructurado, el cual está constituido de nanopartículas de óxido de hierro, homogéneamente dispersas en una matriz de CMC. En los párrafos siguientes, se presentan los resultados obtenidos a partir del análisis del comportamiento magné- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �MARTÍN EDGAR REYES MELO, VIRGILIO ÁNGEL GONZÁLEZ GONZÁLEZ, JUAN FRANCISCO LUNA MARTÍNEZ tico del material híbrido Fe2O3-CMC. Los resultados obtenidos mediante magnetometría se resumen en la figura 5: una curva de la magnetización de la muestra, realizada a temperatura ambiente (300K), en que se observa la magnetización de saturación (Ms) de 13.9 emu/g. La figura 15 10 -- 5 F Resumen Ms= 13.9 emulg 3o6KJ O) ::1 E ~ o -5 :E -10 -15 -80 -60 -40 -20 o 20 40 60 80 H (KOe) Fig. 5. Curva de magnetización contra campo aplicado del nanocompósito de óxido de hierro a 300K. 5 también muestra la ausencia de una magnetización remanente (Mr) y de un campo coercitivo (Hc), este hecho, característico de un nanocompósito magnético, tiene un comportamiento superparamagnético. El comportamiento superparamagnético se debe a que las nanopartículas dispersas en la matriz polimérica son del orden de los nanómetros, 4 nm, menores al diámetro crítico para los óxidos de hierro, por lo que se puede sugerir que estas partículas son de un solo dominio magnético, por lo que se hacen más susceptibles a fluctuaciones del tipo térmico. Conclusión El material híbrido obtenido presenta propiedades magnéticas que podrían tener aplicación en el diseño de sistemas electrónicos. Los resultados obtenidos mediante DRX sugieren que la estructura cristalina obtenida co- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 rresponde a la fase de tipo maghemita. Esta sugerencia se corrobora con los resultados obtenidos mediante magnetometría de muestra vibrante, en la que se establece un comportamiento superparamagnético. Por otra parte, a través del análisis de imágenes obtenidas mediante microscopía electrónica, se calculó el tamaño promedio de las nanopartículas de Fe2O3, y se obtuvo un valor de 4 nm. En este artículo se reporta la síntesis y la caracterización de un material híbrido magnético, constituido por nanopartículas de Fe2O3, embebidas y dispersas de manera homogénea en una matriz polimérica de Na-CMC. Los resultados experimentales obtenidos mediante TEM, DRX y FTIR corroboran esta dispersión homogénea. El material híbrido también se evaluó en cuanto a sus propiedades magnéticas, mediante magnetometría de muestra vibrante. Los resultados muestran que las nanopartículas embebidas en la CMC tienen un comportamiento superparamagnético. Palabras clave. Materiales híbridos, Superparamagnético, CMC. Abstract The synthesis and characterization of a hybrid material with magnetic properties are reported in this paper. This hybrid material is composed of iron oxide nanoparticles embedded in a polymer matrix of Na-CMC. Experimental results were obtained by TEM, DRX and FTIR, these results corroborate a homogeneous dispersion of iron oxide nanoparticles into CMC matrix. The magnetic behavior was determined by a vibrating sample magnetometer and the results obtained shown a super-paramagnetic behavior. Keywords: Hybrid materials, Super-paramagnetic behavior, CMC. 463 �USO DE CARBOXIMETILCELULOSA COMO MATRIZ POLIMÉRICA EN LA SÍNTESIS DE NUEVOS MATERIALES HÍBRIDOS Bibliografía 12. 1. Calvert, P.D., Polymers for new materials. Polymer, 1994. 35(21): p. 4484-4488. 2. Charles P. Poole, J. and F.J. Owens, Introduction to nanotechnology. first ed. 2003, New Jersey. U.S.A: John Wiley & Sons. 3. Ziolo, R.F., et al., Matrix-Mediated Synthesis of Nanocrystalline g-Fe2O3: A New Optically Transparent Magnetic Material. Science, 1992. 257(5067): pp. 219-223. 4. Knobel, M., L.M. Socolovsky, and J.M. Vargas, Propiedades magnéticas y de transporte de sistemas nanocristalinos: conceptos básicos y aplicaciones a sistemas reales. Revista Mexiacana de Física E, 2004. 50(1): p. 8-28. 5. Hasegawa, M., et al., Electrical and magnetic properties of g-Fe2O3 epitaxial films. J Magn Magn Mater, 2007. 310(2): pp. 2283–2285. 6. Millan, A., et al., Maghemite polymer nanocomposites with modulated magnetic properties. Acta Mater, 2007. 55(6): p. 2201– 2209. 7. Hong, R.Y., et al., Facile route to g-Fe2O3/ SiO2 nanocomposite used as a precursor of magnetic fluid. Mater Chem Phys, 2008. 108(1): p. 132–141. 8. Lu, Q.H., et al., Synthesis and characterization of composite nanoparticles comprised of gold shell and magnetic core/cores. J Magn Magn Mater, 2006. 301(1): p. 44–49. 9. Abraham, G.A., M.F. González, and T.R. Cuadrado, Hacia nuevos biomateriales: Aportes desde el campo de la química macromolecular. Anales de la Real Sociedad Española de Química, 2001(2): pp. 22-23. 10. Klee, D. and H. Höcker, Advances in polymer science, Polymers for Biomedical Applications: Improvement of the Interface Compatibility Vol. 149. 1999, Berlin: Springer Berlin / Heidelberg. 11. Echevarría, A., Una perpectiva de los biomateriales en vista desde un diseño específico: La prótesis total de cadera Revista Facultad 13. 14. 15. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. de Ingeniería 2003(30): p. 95-108. Hoogendam, C.W., et al., Adsorption Mechanisms of Carboxymethyl Cellulose on Mineral Surfaces. Langmuir, 1998. 14(14): pp. 3825-3839. Luna-Martínez, J.F., et al., Iron oxide nanoparticles obtained from a Fe(II) chitosan polymer film. Material Science Forum 2010. 644: p. 51-55. Gilbert, R.D., Cellulosic Polymers, blends and composites. first ed. 1994, Cincinnati Ohio, USA: Hanser. Hegeduši16. , V., Z. Herceg, and S. Rimac, Rheological Properties of Carboxymethylcellulose and Whey Model Solutions before and after Freezing. Food technol. biotechnol., 2000. 38(1): p. 19-26. Cao, G., Nanostructures and nanomaterials; synthesis, properties and applications. First ed. 2004, London: Imperial College Press. Roco, M.C., International strategy for nanotechnology research and development. Journal of Nanoparticle Research, 2001. 3(56): p. 353-360. Gubin, S.P., et al., Magnetic nanoparticles: preparation, structure and properties. Russ. Chem. Rev., 2005. 74(6): p. 489-520. Lee, S.-J., et al., Synthesis and characterization of superparamagnetic maghemite nanoparticles prepared by coprecipitation technique. J Magn Magn Mater, 2004. 282: p. 147-150. Claudia Barba Pacheco, Tesis de doctorado, Síntesis de carboximetilcelulosa (CMC) a partir de pastas de plantas anuales; Universitat Rovira iVirgilili, Tarragona, España, 24 de abril de 2002. Techawipharat, J., M. Suphantharika, and J.N. BeMiller, Effects of cellulose derivatives and carrageenans on the pasting, paste, and gel properties of rice starches. Carbohydrate Polymers, 2008. 73(3): pp. 417-426. Choi, J.-i., et al., Controlling the radiation degradation of carboxymethylcellulose m- ____________________ 464 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �MARTÍN EDGAR REYES MELO, VIRGILIO ÁNGEL GONZÁLEZ GONZÁLEZ, JUAN FRANCISCO LUNA MARTÍNEZ 24. 25. 26. 27. solution. Polym Degrad Stab, 2008. 93(1): p. 310-315. Cancela, M.A., E. Álvarez, and R. Maceiras, Effects of temperature and concentration on carboxymethylcellulose with sucrose rheology. J Food Eng, 2005. 71(4): pp. 419–424. Ma, J., et al., Preparation and characterization of sodium carboxymethylcellulose/poly(Nisopropylacr ylamide)/clay semi-IPN nanocomposite hydrogels. European Polymer Journal, 2007. 43(6): p. 2221-2228. Avilés, G.R., Ontención y caracterizacíón de un polímero biodegradable a partir del almidón de yuca. Ingeniería y Ciencia, 2006. 2(4): pp. 5-28. Cohena, A., et al., Liquid chromatography– mass spectrometry analysis of enzyme-hydroly- sed carboxymethylcellulose for investigation of enzyme selectivity and substituent pattern. Journal of Chromatography A, 2004. 1029(12): pp. 87-95. 28. Franco, A.P. and A.L.R. Mercê, Complexes of carboxymethylcellulose in water. 1: Cu2+, VO2+ and Mo6+. React Funct Polym, 2006. 66(6): pp. 667-681. 29. Franco, A.P., et al., Complexes of carboxymethylcellulose in water. Part 2. Co2+ and Al3+ remediation studies of wastewaters with Co2+, Al3+, Cu2+, VO2+ and Mo6+. Hydrometallurgy, 2007. 87(3-4): pp. 178-189. Recibido: 1 de septiembre de 2011 Aceptado: 1 de octubre de 2011 r.m- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 465 �>> Revistas Científicas ? >> ~exto completo en tu idioma ,,-; rápido ....-. confiable ~iempre disponible 466 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2011 �Premio de Investigación UANL 2011 CIENCIAS NATURALES Entrevista al doctor José María Viader Salvadó JESSICA BALDERAS SALAZAR anador de entre otros seis proyectos de investigación, en el área de Ciencias Naturales, el equipo encabezado por el Dr. José María Viader Salvadó, la Dra. Martha Guerrero Olazarán y el estudiante Juan Antonio Gallegos López, nos relata cómo ha dado frutos su trabajo en los laboratorios de la Facultad de Ciencias Biológicas. “Diseño y producción en Pichia pastoris de fitasas termoestables con estructura de hélice” es el proyecto que los hiciera acreedores al Premio de Investigación UANL, en éste se logra producir una de las enzimas con actividad catalítica para hacer alguna reacción química y utilizarse en nutrición animal. En esta investigación, prácticamente se diseñaron y produjeron en el sistema de expresión de P. pastoris G CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 nuevas fitasas termoestables con estructura de hélice y actividad catalítica a pH 7.5 (FTE y FTEII), las más apropiadas para emplearse como aditivo de alimentos de animales con tractos digestivos neurobásicos, como especies de acuacultura agástricas (camarones y varios peces). Estas fitasas son bastante estables a las altas temperaturas de los procesos de peletizado de los alimentos de animales y pueden también usarse en el procesado de alimentos industriales en condiciones suaves (pH neutro y baja temperatura). El estudio que los hizo ganadores del Premio de Investigación UANL, ¿de qué trata? En este proyecto se desarrolló o se diseñó esta nueva enzima o proteína con actividad catalítica para hacer 467 �ENTREVISTA AL DOCTOR JOSÉ alguna reacción química y se diseñó la estructura, la secuencia aminoacídica, es decir, los aminoácidos que componen esa proteína, además generamos un nuevo proceso para producirla en un primer momento en el laboratorio y luego probablemente lo haremos ya en una escala mayor. ¿Cuáles fueron sus primeros resultados, sobre todo los que encaminaron este estudio a buscar otra fase mejor preparada? Primeramente obtener el desarrollo de la secuencia aminoacídica, que se logró gracias a lo ya reportado en la bibliografía, y combinando la información que se tenía de otras secuencias aminoacídicas de otras enzimas similares, así logramos esta nueva proteína. Inicialmente habíamos hecho enzimas idénticas, pues poseían la misma actividad biológica previamente, con la idea de mejorarla, entonces se emplearon estrategias más o menos conocidas en el ámbito de la bioinformática para poder mejorar la enzima que previamente habíamos producido. En un trabajo anterior, vimos cómo producir en el laboratorio, y luego en biorreactores, una enzima con propiedades similares a las que deseábamos, pero tenía muy buena actividad catalítica, tenía propiedades físico-químicas adecuadas; sin embargo, era un poco deficiente en su termoestabilidad, es decir, a qué temperatura aguantaba su estructura tridimensional. Entonces hicimos la segunda parte del proyecto: rediseñamos la anterior para que adquiriera la termoestabilidad deseada. En realidad, el rediseño se hace desde los genes, donde se analiza primero cómo se quiere la proteína y, sabiendo esto, se toman sus estrategias y se rediseñan los genes que después darán una proteína cambiada, pero luego no podemos ponerlos en un tubo de ensayo y que creen la proteína, sino que hay que introducirlos en un organismo, y el organismo crea la proteína que ya ha sido modificada. Lo que se hizo en este proyecto fue prácticamente el diseño de esos genes y luego se introdujo en un organismo, que produjo una proteína, para después probar si esta proteína había cambiado las propiedades que se buscaban. Para producir esta proteína utilizamos levaduras, modificamos genéticamente las levaduras, introduciendo los genes que diseñamos previamente para que la levadura produjera esta proteína y una vez que se logró, m 468 MARÍA VIADER SALVADÓ ahora sí podemos verificar si nuestro diseño cumple con las propiedades que nosotros creíamos, a esto se le conoce como ingeniería de proteínas y luego utilizar las técnicas de manipulación genética (proteínas recombinantes), modificando microorganismos para poderlas producir. Lo novedoso de este trabajo fue toda la estrategia usada para decir: bueno, esta proteína funciona así, la queremos modificar. Haber usado toda esta estrategia para obtener la proteína fue una aventura muy interesante, sobre todo al lograr que nuestros estudiantes se introdujeran en esta área de trabajo, en la que se requieren conocimientos especializados de muchas áreas, desde la parte biológica, genética, de bioinformática, trabajo con microorganismo y bioquímica, por lo que fue un trabajo muy completo y donde se contó con la participación de muchos estudiantes. ¿Cómo nace la idea de llevar a cabo esta investigación? Normalmente, cuando se trabaja en ciencia, frecuentemente el investigador encuentra algo importante y luego piensa en cómo mejorarlo; en cambio, con nosotros no fue así en este proyecto, inicialmente nosotros averiguamos ¿qué se necesita? y ya sabiéndolo diseñamos el proyecto para cubrir una necesidad: tener estas enzimas con actividad especial para nutrición animal, que no existen comercialmente, con las propiedades de termoestabilidad y de actividad con cierto valor de pH que requeríamos, una vez que supimos de esta necesidad y platicando con gente que requería de este tipo de enzimas nos planteamos cómo diseñarlas y producirlas en el laboratorio. ¿Cuál es el alcance de esta investigación? De este tipo de enzimas, llamadas fitasas, hay actualmente muchas en el mercado, hay una gran competencia por las empresas que las producen, pero hasta ahora las enzimas producidas tienen propiedades que funcionan muy bien en los tractodigestivos, sobre todo de cerdos, mientras que las que nosotros produjimos tienen las mismas propiedades en cuanto al efecto que van a causar, pero funcionan un poco diferente, entonces la conceptualización era que estas enzimas se pudieran usar ahora, pero en tracto de digestivos de espe- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JESSICA BALDERAS SALAZAR cies como camarón, como algún tipo de pescados, e incluso por el tipo de digestión que tiene el pollo podría funcionar en éste, entonces, ofrecemos una variante de lo que existe en el mercado, pero para aplicarse en otras áreas de oportunidad. Este tipo de enzimas, que actualmente existen en el mercado, funcionan muy bien para la nutrición de cerdos, se les dan junto con los alimentos y les ayuda a digerir un componente específico que traen esas harinas vegetales con que los alimentan y asimilan mejor el fosfato que está como ingrediente. Sin embargo, estas mismas enzimas comerciales, si se utilizan en la alimentación de camarón u otras especies, no funcionarían y tiene que ver con el tractodigestivo de los camarones y los peces, en los que se requiere una enzima diferente que aún no se encuentra en el mercado. Viendo esta necesidad, pensamos en diseñar y producir unas enzimas con características parecidas a las que se usan en la alimentación para cerdos, pero que funcionen bien para peces y camarones, que tengan actividad y además termoestabilidad, que aguanten la temperatura, porque a la hora de producir los alimentos se les da unos peletizados y acaban produciendo esos alimentos muy compactados, una harina muy compactada que se concluye con tratamientos térmicos y a presión. Estas enzimas tienen que aguantar esta temperatura para que nos puedan servir. Hay que recordar que México es uno de los productores más grandes de camarón y de algunos peces también, por lo que se cuenta con uno de los más importantes cultivos de camarón en granja, en la zona del Pacífico. ¿Cuánto tiempo tiene con esta investigación? El primer proyecto de esta índole lo comenzamos en 2002, la Dra. Guerreo estuvo trabajando con un estudiante de doctorado, pero básicamente fue a raíz de la conexión con el grupo de acuacultura de aquí, de la Facultad de Biología. Ellos indicaban que estas enzimas se utilizaban en cerdos y pollos, pero no tenían el tipo de enzimas que se pudieran emplear en la nutrición de camarón, ellos trabajan este rubro; a raíz de que este grupo nos explicó cómo funcionaba el tracto digestivo del camarón, nosotros empezamos a pensar y diseñar cuáles los tipos de enzimas pudieran beneficiarlos, y empezamos con una que existía ya en la naturaleza, encontradas en algunos microorganismos de suelo, de CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 donde sacamos los genes en un principio para hacer las primeras enzimas que nos dieron muy buenos resultados, incluso el Premio de Investigación UANL, hace dos años. Hemos estado involucrados en el proyecto desde entonces, luego surgió la idea de mejorarle la termoestabilidad y esta enzima que se ha producido, no pueden sus genes encontrarse en la naturaleza, o sea, todo ha sido creado en el laboratorio, lo cual vuelve nuestro estudio bastante novedoso. ¿Cuánto tiempo les llevó lograr los resultados deseados, cómo se llevó a cabo cada una de las etapas? La primera etapa fue averiguar la necesidad; después la realización del diseño de esta proteína para cumplir la necesidad existente; pero una vez que ya sabemos lo que necesitamos y la proteína que queremos diseñar y construir, hay que producirla en el laboratorio. Luego, hay un proceso eficiente para producirla, y es haciendo la manipulación genética de levaduras, esta tecnología la comenzamos a manejar desde 1996, lo más reciente es haber incorporado a esta tecnología el producir estas enzimas, a partir de 2002. Sin embargo, prácticamente, el trabajo que nos dio este premio, sólo comenzó hasta 2004, diez años después del inicio y terminó en 2010. ¿En qué etapa se encuentra el estudio? Muchos más estudiantes trabajan en otra etapa del proyecto, ya que, por ejemplo, cuando lo queremos aplicar, está un estudiante trabajando en esto; en la producción hay otro estudiante. El proyecto en sí, para tener un producto que pueda salir al mercado, involucra muchos proyectos pequeños. Ahora lo que hacemos, con otro estudiante, es evaluar el escalamiento, lo cual significa la producción y nivel de reactores, en buscan de condiciones óptimas para producir a menor costo la máxima cantidad. En estos momentos, tenemos muy buenos resultados, pero aún creemos que lo podemos mejorar y tener un proceso optimizado, tiempo en que ya se puede pensar en la comercialización, ya hay empresas interesadas. La aplicación en animales ya se ha estado concretando aquí mismo, en laboratorios de la Facultad. 469 11 �ENTREVISTA AL DOCTOR JOSÉ ¿De qué manera beneficia a la sociedad este proyecto? En realidad, lo que se logra con la producción y utilización de esta enzima es que la producción se vuelve más económica; debido a que al animal lo alimentan con harinas de origen vegetal, con ese factor antinutricional que le quita la enzima, la producción cuesta más cara, porque se le agrega fosfato para ayudar a su mejor digestión, por lo que con estas nuevas enzimas se pretende ayudar a camarones y pescados a digerir mejor los nutrientes de las harinas vegetales, logrando con esto reemplazar en su alimentación las harinas de pescado con harinas vegetales; pero una de las cuestiones más importantes es la ambiental, cuando el ganado se alimenta, su comida contiene el fitato y éste lo elimina sin asimilarlo, y ese fosfato se queda ahí, contamina al medio ambiente, tanto la tierra como al agua. En países europeos, donde las exigencias ecológicas son más rígidas les están reiterando la necesidad de utilizar dichas enzimas para eliminar ese fosfato que va en las heces y que contamina el medio ambiente, a los productores los hace bajar los costos de producción y finalmente en el mercado este producto se abarata. ¿Cuáles han sido sus líneas de investigación? MARÍA VIADER SALVADÓ ción de este proyecto, una tesista de licenciatura del área de alimentos obtuvo el Premio a la Mejor Tesis de Licenciatura, esto con un trabajo en el que empleó las enzimas en tratamientos in vitro con los ingredientes vegetales. ¿Como investigadores, qué significa obtener este premio? Es gratificante, pues los profesores de la Universidad, yo a veces digo en broma que somos todólogos, pues nos toca hacer muchas cosas y trabajar casi las 24 horas del día; luego, que al menos en cierto momento te agradezcan el trabajo realizado con un premio como éste, resulta muy gratificante y estimulante para seguir trabajando. En mi caso, cuenta la Dra. Guerrero, resulta muy importante y reconfortante, este proyecto prácticamente lo siento como un hijo, y el reto más importante es que se aplique en la vida real. Sin embargo, otro reto importante es la formación de recursos humanos con la posibilidad de que sean competitivos afuera, en el mercado. Este proyecto ha dado muchos frutos, sobre todo en cuanto a aportaciones científicas se refiere, por eso resulta gratificante este reconocimiento tan importante a nuestro trabajo de investigación. El año pasado, gracias a una de las líneas de investiga- 470 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �Premio de Investigación UANL 2011 CIENCIAS SOCIALES Entrevista al doctor Jorge Enrique Bracamontes Grajeda ESPERANZA ARMENDÁRIZ sus 37 años, el doctor Jorge Enrique Bracamontes Grajeda obtuvo su primer Premio de Investigación UANL, con un trabajo en el que aborda el tema de la seguridad social como un asunto ligado por tradición a la condición laboral, y ante la perspectiva de que el sistema de pensiones no se encuentra en condiciones de cumplir sus funciones económicas y sociales básicas. Con su tesis doctoral, hace una muy necesaria reflexión y replanteamiento de lo que debiera significar la seguridad social en pensiones en nuestro país. Aunque laboralmente se desempeña en Durango, reconoce que el compromiso que adquiere con la UANL es A CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 ineludible, y por ello continuará con proyectos en conjunto con esta casa de estudios. ¿En qué consiste el proyecto de investigación que lo hizo ganador del premio? En diseñar una metodología que permitiera evaluar el sistema de pensiones del IMSS, la razón es que la situación actual del sistema de pensiones no puede ser evaluada hasta que salga la primera generación de pensionados de Afores y se liquide al último trabajador con el viejo sistema. Es la metodología convencional, los actuarios evalúan la deuda de transición del sistema y ya se puede calcular, a partir de ahí, si el sistema es sus- 471 �ENTREVISTA AL DOCTOR JORGE tentable a lo largo del tiempo. Y ante esta imposibilidad, utilizamos herramientas de econometría, para observar el sistema como un sistema económico y de esta manera evaluarlo. ¿Pueden prever alguna situación? No todavía, porque faltan variables que deben integrarse. Necesitábamos primero demostrar que se puede observar de esta manera, mediante tres variables importantes: la cobertura del sistema, el ahorro interno generado por las contribuciones de los trabajadores y la inversión fija bruta. Cuando se reforma el sistema, uno de los argumentos principales es que el ahorro que iban a generar las pensiones contribuiría a generar más empleos y, por lo tanto, a ampliar la cobertura de la seguridad social a los trabajadores mexicanos. Ésa era la premisa… Sí, es la premisa en la que se basan todas las reformas de ese tipo en otros países también, lo que hacemos con el modelo es observar si efectivamente está sucediendo eso; y sí, efectivamente, esas variables se acompañan a lo largo del tiempo, pero no hay causalidad entre éstas. ¿Y esto que provoca? Esto provoca que ese ahorro que generan las pensiones no esté repercutiendo estadísticamente en forma importante para generar empleos. ENRIQUE BRACAMONTES GRAJEDA No está funcionando como se esperaba… Está funcionando, porque la prerrogativa es administrativa. Las afores funcionan, pero, por ejemplo, un trabajador que cotiza con dos o tres salarios mínimos, de qué le sirve que le den rendimientos anuales de 12 por ciento, y ésa es otra faceta en la que no profundizamos demasiado. La base política del sistema no funciona, porque ese ahorro no está generando más empleos, es decir, no garantiza el ingreso futuro de los trabajadores, y no está ampliando tampoco la cobertura que sería la función social. ¿Se puede hacer una propuesta con estos resultados? Algo que viene así de inmediato sería una modificación a los esquemas de inversión en esos fondos, no en inversión especulativa, sino en inversión productiva, ya sea en instalación de más industria o en la gestión de nuevas empresa de tipo comercial o de servicios, que es la tendencia de la economía mexicana. ¿Cuál es el antecedente de este sistema de pensiones? El sistema viejo viene de la Ley de 1973, que era el sistema de reparto: todos los que estamos trabajando hoy, pagamos las pensiones de los que se están pensionando hoy. El nuevo sistema consiste en que el trabajador se retira sólo con lo que ahorró, sigue habiendo una contribución del patrón y del Estado. Y los primeros cambios se dan a partir de 1992, pero ya se concretizan en la ley de 1995, que empieza a operar en el verano de 1996. Es lo que tenemos con el nuevo sistema. ¿Por qué abordar esta temática? A mí siempre me han interesando los temas de ciudadanía, de participación ciudadana, de la protección social del Estado, y la seguridad social es tradicional de la protección social de Estado. Y este análisis es el estudio a la base del sistema de protección. Además se ha especulado mucho en relación a este tema, ¿es otro factor de interés? 472 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �ESPERANZA ARMENDÁRIZ Sí, se dice mucho qué va a pasar. Se cuestiona mucho si las afores funcionan o no. Y sí funcionan administrativamente, sí es cierto que te guardan el dinero, que te dan los rendimientos cuando concluyes, pero si 70 por ciento de la población está cotizando con dos o tres salarios mínimos, vamos a entrar en un proceso de déficit, porque la ley dice que si no completas para una pensión mínima garantizada, el Estado te va a poner el resto y no soportaría esa carga; entonces, tampoco es cierto que era para liberar la carga administrativa del sistema. ¿De esta investigación pueden derivar propuestas de reformas? Sí, por supuesto. Lo que necesitamos ahora es integrar otras variables como el ahorro interno, que se aplica a inversión directa, el resto del ahorro nacional, que no proviene del sistema de pensiones, para ver las influencias de esas otras variables, y saber cuál es la que realmente está afectando la cobertura del sistema. desde que inicié el doctorado en filosofía con orientación en trabajo social y políticas comparadas de bienestar, aquí en esta casa de estudios. ¿Sigue en la investigación? Claro que sí, estamos muy contentos. Es su primer Premio de Investigación, doctor, ¿cómo lo recibe? ¿Cuál es el compromiso con la UANL después de un premio de este tipo? Muy sorprendido. No me la creía, me dijeron y pensé que me estaban jugando una broma; me siento muy contento, y sobre todo muy comprometido; me siento tomado en serio y ahora yo asumo esa responsabilidad. Actualmente trabajo en Durango. Hace un año recibí el grado doctoral en la Universidad Autónoma de Nuevo León, y me fui a radicar a Durango; allá estoy trabajando en la Universidad Politécnica, y a la Universidad Juárez me acabo de integrar como investigador. Mis vínculos con esta institución no terminan aquí; egresé, pero la Universidad viene conmigo, tengo muchos vínculos para trabajo de la División de Posgrado, y vamos a seguir buscando proyectos. ¿Qué viene después de este reconocimiento? Publicar algunos libros de metodología, de política pública; continuar con lo que hemos venido trabajando CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 473 �Premio de Investigación UANL 2011 HUMANIDADES Entrevista a la doctora Guadalupe Elizabeth Morales Martínez JESSICA BALDERAS SALAZAR on el propósito de explorar la naturaleza cognitiva que subyace en las actitudes sobre las relaciones sexuales en personas con discapacidad intelectual, entre muestras de diferentes contextos culturales (México y Francia) y diferentes grupos de un mismo contexto cultural, “Actitudes hacia la sexualidad de las personas con discapacidad intelectual en padres y profesionales de educación especial y jóvenes y padres de la población típica”, fue el proyecto de investigación que, en el área de Humanidades, se hiciera acreedor al Premio de Investigación UANL 2011. El Dr. Ernesto Octavio López Ramírez, la M.C. Ziomara del Carmen Tuero, la Dra. Guadalupe Elizabeth Morales Martínez, el Lic. David José Charles Cavazos y la Dra. Etienne Mullet, de la Facultad de Psicología, fueron los interesados en indagar este tipo de temas en los que con diferente grado de familiaridad en términos de proximidad a la población con discapacidad intelectual en- C 474 contraron, entre otros puntos, que mientras para los participantes franceses los factores de anticoncepción, autonomía, edad y discapacidad de la pareja, fueron significativos, para los participantes mexicanos este último factor no fue de relevancia. ¿De qué trata el estudio que los hizo ganadores del Premio de Investigación UANL 2011? En esta ocasión nos abocamos a estudiar las actitudes hacia la sexualidad en personas con discapacidad intelectual, pero lo interesante de la investigación es que aplicamos un enfoque que a México todavía no ha llegado: la “teoría de la integración de la información”; un enfoque dentro de esta teoría se llama “álgebra cognitiva”, y esta perspectiva nos permite determinar la ecuación algebraica del cerebro para hacer juicios de valor sobre algo; en esta investigación nos dedicamos a explorar cómo el cerebro de las personas realiza juicios de CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 m �JESSICA BALDERAS SALAZAR valor sobre la sexualidad en personas con discapacidad intelectual. Quizá sea un poco brusca o indiscreta la pregunta, pero, ¿cómo, si son personas con discapacidad intelectual, tienen espacio en su cabeza para pensar en tener una vida sexual activa? Es una muy buena pregunta, porque regularmente olvidamos que la sexualidad es un “drive”, una parte inherente del humano que evolucionó mucho antes que el intelecto; de hecho, los seres humanos hemos nacido de la sexualidad, incluso para la reproducción de todos los mamíferos tiene que haber sexualidad. En este caso es una herencia biológica que tenemos, y se instaló mucho antes que nuestra propia conciencia. Por tal motivo, el que una persona no tenga las habilidades intelectuales que el resto de la población, no significa que no tiene las mismas necesidades biológicas; son dos campos dife- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 rentes que interactúan en algún momento, pero no necesariamente el pensamiento regula nuestras más profundas raíces evolutivas, en este caso la sexualidad. Por ejemplo, en el caso de personas con síndrome Down, para ellas tener una pareja es mucho más que eso, porque por su sistema de apego emocional puede ser un apego casi simbiótico; y si llegan a perder a su pareja incluso pueden hasta morir de tristeza, porque su lazo afectivo con otras personas es muy profundo, debido a su naturaleza emocional y su condición biológica. ¿Cómo nace la idea de llevar a cabo esta investigación? ¿Hasta dónde la discapacidad intelectual puede tomarse como una justificación para regular los derechos sexuales de una persona con esta condición? Si te fijas, gracias a este estudio se están abriendo muchas interrogantes más profundas, es lo que queremos lograr, gracias a 475 �ENTREVISTA A LA DOCTORA GUADALUPE ELIZABETH MORALES MARTÍNEZ la investigación, en los padres de estos jóvenes, ya que muchas veces se cree que por su discapacidad intelectual dejan de tener sentimientos de amor, sexuales o de aproximación. Gracias a este tipo de preguntas, nosotros comenzamos a tener inquietud por explorar este tema, muy controversial y muy delicado. Además, tuvimos la fortuna de conocer al doctor Miller, quien en ese momento estaba levantando el proyecto en Francia, y nos invitó a participar en un proyecto cross cultural para comparar las percepciones que ellos tienen con las de los mexicanos. Esto es muy interesante, porque nos dimos cuenta cómo la sexualidad tiene variables tan complejas como la cultura. ¿A qué se refieren ustedes con “personas con discapacidad intelectual”? la mayoría de ellos tienen retardo mental como aquéllos que presentan síndrome Down, pero hay quienes, quizá por una lesión cerebral, sufren de retardo en su desarrollo y hay también condiciones no específicas, desórdenes genéticos poco conocidos y que conforman una población poco tratada, porque sobre esta área no hay mucho interés por parte de la comunidad científica formal. Sólo hay esfuerzos individuales, pues en el área de discapacidad intelectual la gente piensa que no hay mucho que hacer. Pero algunos casos, por su estructura neural, nos pueden ayudar a develar muchos de los secretos en cuanto a la emoción y el procesamiento de la información en el ser humano; esta población es muy rica para ayudarnos a comprender mucho de la naturaleza humana y directamente con la población. ¿Cuánto tiempo tienen con esta investigación? Bueno, son personas a quienes anteriormente se les denominaba con “retraso mental”, son prácticamente personas con dificultades en el aprendizaje e intelectuales, 476 Han sido alrededor de tres años y medio; primero calibramos los instrumentos en una muestra amplia de jó- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JESSICA BALDERAS SALAZAR venes, alrededor de 200. Luego hicimos la traducción del francés al español, vimos si podíamos obtener reglas algebraicas, y después acudimos a la población a tocar puertas, porque es muy difícil trabajar con el campo de la sexualidad, resulta un tema muy difícil para los papás. ¿Cuáles han sido las etapas de este estudio? Realmente, entre las etapas de desarrollo, hemos logrado tres aportaciones diferentes, en principio a nivel teórico, porque no sabíamos cuál era la ecuación algebraica que el cerebro utilizaba para hacer juicios en sexualidad, en específico en personas con discapacidad intelectual; la segunda es que ésta es una aportación metodológica, porque la técnica nunca se había utilizado en este tipo de población, que es tan difícil de acceder. La tercera tiene implicaciones de tipo práctico, porque cuando tú puedes determinar qué ecuación utiliza el cerebro, también determinas, por ejemplo, si esta ecuación varía dependiendo de la cercanía que tiene la población hacia las personas con discapacidad intelectual, y sabes el peso exacto que la persona le da a cada uno de los factores involucrados en las actitudes. ¿De dónde obtuvieron su muestra? Primero nadie nos quería, y nos llegaron a etiquetar como pervertidos, no estaban convencidos con el escenario de que dos personas con discapacidad intelectual pudieran tener sentimientos de atracción y necesidad sexual. En el caso de Monterrey, tuvimos la fortuna de toparnos con una mamá que se mostró realmente interesada en el tema y comenzó a traernos a más papás, porque en un inicio las instituciones no estaban de acuerdo con el tema, sobre todo por lo controversial, ya que en algún momento ha habido manifestaciones al respecto, porque los papás no quieren tocar el tema y exponer a sus hijos. Después nos tocó recibir apoyos de instituciones de educación especial, e incluso de la SEP, quienes nos apoyaron con la muestra de maestros y nos abrieron espacios, se mostraron muy interesados en el tema y en profundizar. ¿Cuáles fueron sus primeros resultados, sobre todo los que encaminaron este estudio a buscar otra fase mejor preparada? CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 Esto es bien interesante, porque, por ejemplo, por lo general el género se evalúa de manera diferente en áreas relacionadas con sexualidad, y en este caso nosotros encontramos que solamente los padres de personas con discapacidad intelectual consideraban el género, esto habla de un cambio de actitud dentro de la población mexicana hacia la sexualidad en general, pero también nos marca algo muy importante dentro de la población con discapacidad intelectual, porque el área de sexualidad ha sido, digamos, relegada durante muchos años, en cierta forma. De hecho, creo que fue en la década de los treinta cuando la SEP intentó integrar un programa de educación sexual a la población regular y los papás reaccionaron muy mal. Hace poco, en 2009, hubo un intento, y en lugares como Puebla los padres de familia incluso hicieron quema de libros referentes al tema; en esta área aún nos falta mucho, y si en educación regular es difícil tratar el tema, en educación especial es casi intocable, ya que conlleva implicaciones no sólo para los maestros que dan las pláticas y para los papás, sino para quienes tienen discapacidad. Por ejemplo, hay preguntas como ¿deberían ellos casarse, se les debe dar ese derecho o de tener hijos, o de tener una pareja y ser activos sexualmente?, ¿qué tan conscientes pueden ser ellos de estos derechos, y qué tanto nosotros debemos darles libertad para tomar sus propias decisiones en esta área? La sexualidad es una propiedad inherente de la vida humana, pero en la población con discapacidad intelectual se ha negado, por su condición. Las personas tienen miedo de darles libertad en el aspecto sexual, porque los expone al abuso y a otros tipos de maltrato, en este caso. Un primer paso para irnos educando, y evitar que esta población corra el riesgo de ser abusada es conociendo la percepción de la población en general, e ir determinando cuáles son las evaluaciones específicas de cada grupo. Específicamente en educación especial, no se puede iniciar educación sexual como una entidad separada solamente para la persona, porque se involucran los papás y la familia, el contexto en general, de hecho si ustedes quieren educar una persona con discapacidad intelectual en la sexualidad, eso implica hablar con los papás, porque son ellos, a final de cuentas, quienes afrontan las consecuencias, por ejemplo, si su hija queda embarazada o su hijo embarazó alguna jovencita; tiene implicaciones no solamente emocionales para la familia, no tomar las precauciones necesarias tiene un costo. 477 11 �ENTREVISTA A LA DOCTORA GUADALUPE ELIZABETH MORALES MARTÍNEZ ¿Cuánto tiempo les llevó lograr los resultados deseados, cómo se llevó a cabo cada una de las etapas? La investigación en sí estuvo dividida en dos procesos: uno es la investigación, la metodología, la teoría, el hecho de explorar un fenómeno, y otro es la formación de un equipo científico. Este equipo fue realmente algo muy interesante, porque llevamos un modelo en el que quien tiene más habilidades las va transmitiendo a los de la nueva generación. Cabe destacar que este modelo lo adquirimos del investigador Jeff Miller, de Instituto de Estudios Avanzados, en París, Francia, él vino y nos explicó la técnica a quienes cursamos el doctorado, y nosotros debimos pasarla a quienes cursan maestría y licenciatura. ¿De qué manera beneficia a la sociedad este proyecto? Esta investigación nos permitió determinar los juicios, el primer paso, para hacer un programa; las actitudes son el primer eslabón para que tú puedas intervenir en un programa de educación. Si tú no manejas actitudes, es muy difícil que las personas accedan, primero a querer ir a los cursos, luego a aprender. Si hay una actitud negativa hacia algo, la gente lo que hace es alejarse. De hecho, la teoría de la integración dice eso: nosotros como seres humanos nos acercamos o alejamos a los eventos; por lo que si a nosotros nos causa aversión hablar de sexualidad, omitimos ese tema que es tan importante, y si aparte de eso nos da terror hablar de sexualidad, precisamente en personas que tienen discapacidad intelectual, pues con mayor razón no vamos a hacer programas adecuados, porque no conocemos bien el fenómeno. Así que éste es el primer paso en ciencias: conocer el fenómeno, las variables que lo influyen y después manipular esas variables, para ver cómo se combinan o influyen unas con otras y, finalmente, determinar las ecuaciones que nos permitirán diseñar programas específicos para la evaluación de los padres, los maestros y la población en general. Acerca de la técnica innovadora de la cual nos comentaba, ¿a qué se refiere, de dónde se la trajeron y por qué no se había utilizado antes en México? Este año tuve el privilegio, gracias al apoyo de la UANL, de viajar a San Diego, California, en Estados Unidos, para reunirme con el grupo que creó esta técnica, e inclusive conocí al creador de ésta, Norman Anderson, un m 478 investigador bastante reconocido en psicología y el líder en esta área. Este grupo ya tiene varias décadas trabajando sobre la exploración de las ecuaciones algebraicas en varias áreas, desde emociones, la toma de decisiones; si tú vas, por ejemplo, a comprar un cereal, lo que haces es deshacerlo en factores: sabor, precio, marca, colores de la caja, variables que utiliza el cerebro poniéndoles un valor, y luego las combina de manera aditiva o multiplicativa o en promedio, lo que finalmente te permite saber qué tan agradable o desagradable es para ti ese producto. Eso mismo lo hacemos todos los días en nuestras actividades cotidianas, desde elegir una blusa o hasta la pareja, aparentemente es algo sencillo, pero el cerebro lleva millones de años evolucionando para lograrlo. ¿Para qué les sirvió, en este estudio en particular, la teoría de la integración? Resulta necesario determinar la percepción de cada uno de los involucrados, sobre todo en el caso de los jóvenes con discapacidad intelectual, pues de aquí parte el poder tomar decisiones sobre la vida sexual de las personas con discapacidad intelectual, y a veces se toman juicios o se dan por hecho comportamientos, como el creer que las personas con discapacidad intelectual crecen, y luego pensamos incluso que su reloj biológico se detiene, y los vemos como eternos niños, no como seres que tienen un desarrollo sexual como las demás personas, que tienen necesidades, y por ser población vulnerable hay que tomar las debidas precauciones, para que ejerzan sus derechos, y que esto no impacte de manera negativa a las familias. ¿Qué tanto se estudia este tema en México? Este tema es bastante profundo, aunque no lo percibamos así, pues la sexualidad es el inicio de la vida; sin sexualidad no hay vida, por lo que resulta imperante determinar ¿qué tanto derecho tenemos nosotros a negarle algo, una propiedad inherente como ésta, a una población que a lo mejor no puede expresar verbalmente sus necesidades, pero que su reloj biológico ahí está, y año con año éste les va marcando cada una de sus necesidades? Cuando nosotros negamos el derecho de la sexualidad a estas personas, sin preguntarnos o cuestionarnos su reloj biológico, le estamos diciendo que no a millones de años de evolución. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JESSICA BALDERAS SALAZAR ¿Qué significa obtener este premio que reconoce su trabajo como investigadores? Bueno, aunque no es la primera vez, tiene un significado muy especial porque habla de la continuidad en un grupo, un grupo que nació hace ya casi diez años, con un sueño de promover la ciencia. Es importante ver que con este tipo de reconocimientos se demuestra cómo ha ido creciendo, y hemos visto que en un momento de tanta oscuridad en México, es necesario tener modelos de ciencia, porque los jóvenes pueden elegir un camino y lograr un impacto social. Lo bonito de la ciencia es usarla en beneficio de la sociedad, y qué mejor cuando los jóvenes te siguen y vas dejando una semilla en ellos. En lo particular, creo que este tipo de premios son sólo el reflejo del trabajo que hemos venido realizando a lo largo de tantos años, además es una forma de motivación para continuar, y que lo primordial sea difundir el trabajo científico. ¿De qué manera se integra este equipo de investigadores? El equipo en realidad lo integramos alrededor de 20 personas, quienes cursan en los tres diferentes niveles de CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 educación superior, desde licenciatura hasta doctorado, en el que se pueden integrar con nosotros desde el apoyo en la elaboración de los diferentes instrumentos hasta el hecho de hacer presentaciones en los congresos, y muchos de ellos han tenido premios o reconocimientos a nivel nacional o internacional. Cabe resaltar que contamos con elementos muy valiosos, quienes nos apoyan desde la construcción del instrumento, aplicarlo y, sobre todo, para convencer a los papás, porque es una población muy difícil. En psicología, es más difícil de lo que parece hacer investigación, porque la gente tiene miedo, por el área, la gente es renuente a que se revelen sus pensamientos “oscuros” quizá. ¿Qué le ha dejado la labor de investigadora? Para mí el desarrollo de una sociedad se refleja por la forma en que trata a sus grupos vulnerables, por la forma en que los percibe y sus actitudes hacia ellos, por lo que en este sentido la ciencia abre brecha para el desarrollo humano de nuestra sociedad: en la medida en que respetemos a nuestros grupos es la medida en que podemos decir que estamos avanzando como sociedad. 479 11 �Premio de Investigación UANL 2011 HUMANIDADES Entrevista a la doctora Ma. Elena Villarreal González ESPERANZA ARMENDÁRIZ na parte importante del consumo de alcohol en adolescentes se explica a partir de las relaciones familiares y con los iguales; paralelamente, este consumo se asocia, al igual que en las culturas mediterráneas, al ocio compartido con familia y amigos (festividades cívicas y religiosas, celebraciones familiares y reuniones de amigos). En el caso de los adolescentes y jóvenes, es alarmante el incremento en el consumo, y los especialistas advierten la necesidad de supervisión de los padres: saber con quiénes se juntan sus hijos y qué cantidades consumen. Esta problemática la abordan la doctora María Elena Villarreal y su equipo de investigadores, con cuya investigación obtuvieron el Premio de Investigación UANL 2011. U 480 ¿Cómo abordan la problemática del consumo de alcohol en los adolescentes? Mediante un modelo psicosociocomunitario, en el que se trabajó con mil 245 estudiantes de secundarias y preparatorias, con edades comprendidas entre los 12 y los 17 años de edad. Partiendo de que son menores de edad, detectamos que hay un alto índice de consumo abusivo de alcohol, en el cual, en un sola ocasión, pueden consumir arriba de seis bebidas; esta muestra fue muy pareja para hombres y mujeres, teníamos poblaciones muy similares en cuanto a la selección de los sujetos. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �ESPERANZA ARMENDÁRIZ ¿Cómo se determinó la muestra? ¿Qué fue lo que detectaron? Me desempeño como secretaria técnica del Consejo Estatal contra las Adicciones en Nuevo León, del Comité de Educación, y una de las tareas principales es atender la problemática de las adicciones. Durante la maestría, empecé a estudiar el consumo de alcohol de adolescentes, incluso mi tesis fue “Predictores en el consumo de alcohol”, de ahí surge la idea de hacer un trabajo un poco más extenso en que se contemplara una serie de variables. Propusimos un modelo que engloba variables no sólo personales, sino el entorno, es decir, con variables familiares, escolares y sociales. Estudiamos todo el aspecto del consumo de alcohol en los padres de familia, el modelado de los sujetos de la muestra con sus padres, el consumo que hacen los amigos más cercanos y cómo es la implicación escolar y expectativas académicas de los jóvenes. En este trabajo estudiamos el funcionamiento familiar, el modelado que hacen los padres en el consumo de alcohol y el aspecto social. Encontramos que en las familias predomina el apoyo social, es decir, cuando hay una situación adversa en la familia hay una cohesión y vínculos emocionales. En nuestro contexto cultural, está muy arraigado que el sentirnos amados y queridos nos haga aceptar el consumo de alcohol. En México, no tenemos una percepción de riesgo en cuanto al alcohol, vemos su consumo como algo normal. Encontramos que en cuanto mayor cohesión y vínculos emocionales hay en la familia –y si aunado a esto hay modelos que incitan o son permisivos hacia el alcohol–, muy probablemente el adolescente va a consumir de bebidas alcohólicas. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 481 �ENTREVISTA A LA DOCTORA MA. ELENA VILLARREAL GONZÁLEZ ¿Cuál es la propuesta que ofrecen ante esta problemática? No proponemos que las familias mexicanas no consuman alcohol, sino que enseñemos a los adolescentes nuevas formas de consumo moderado y no abusivo, que es lo que encontramos en este estudio; porque vemos como resultado que las familias se exceden en el consumo de alcohol. ¿Cómo se seleccionó la muestra? Escogimos escuelas secundarias y preparatorias que estuvieran en situaciones conflictivas o con estrato socioeconómico medio y medio bajo; fueron muestras aleatorias, tenemos un software para determinar la muestra aleatoria. ¿Qué tanto se aborda la problemática a partir de este modelo? ¿Qué harán con los resultados que obtuvieron? A partir de estos resultados, estamos trabajando en algunos programas de intervención que ya se están realizando, incluso está en proceso un libro sobre cómo mejorar las habilidades sociales de los adolescentes. Otro proyecto sería cómo mejorar la convivencia familiar, en el que se busca lograr un consumo responsable de alcohol por parte de los padres de familia, porque el abuso está culturalmente muy arraigado. El objetivo es enseñar a las familias cómo educar a nuestros hijos para que tengan un consumo moderado de alcohol. ¿Esta intervención en qué consiste? Hemos diseñado diplomados que se ofrecen a través de la Facultad de Psicología. ¿Es la primera ocasión que recibe este premio? No, es el segundo reconocimiento, en el pasado hicimos un trabajo sobre violencia escolar y ahí encontrábamos que la violencia tiene mucho que ver con el consumo de alcohol y de sustancias. Entonces, el premio que recibimos en 2010 va de la mano con esta nueva investigación. Seguimos en estas temáticas. Ahora trabajamos algo sobre consumo de sustancias ilegales, porque si los jóvenes inician más temprano en el consumo de sustancias legales, es muy probable que den el paso a consumir sustancias ilegales. Cuando las edades de inicio son muy tempranas, muy probablemente se arriesgan a consumir sustancias más dañinas y repercuten en consumos de dependencia, con lo cual los jóvenes tienen problemas muy graves. m 482 Bastante, es un patrón que parte del modelo ecológico de Bronfrenbrenner de 1979, en el cual se propone estudiar todos los diversos contextos en los que los adolescentes se desarrollan, porque vimos investigaciones que son reduccionistas, con variables individuales; y nosotros contemplamos todo el entorno, analizamos las variables psicológicas, como la autoestima académica, y comprobamos que los jóvenes muy involucrados con el contexto educativo, donde tienen expectativas y buen rendimiento, están mejor protegidos hacia el consumo abusivo de alcohol que aquéllos que no lo están, por ejemplo. Aquellas familias en las que a pesar de que sí existen estos lazos, pero en las cuales los padres tiene modelos nada adecuados en cuanto a la responsabilidad social del consumo, es más posible que tengan hijos abusivos en el consumo de alcohol. ¿Este Premio de Investigación qué le significa? Este segundo premio significa muchísimo, de hecho en la edición pasada fue un motor para seguir participando y hacer investigaciones de punta, de frontera, que sean de impacto social, que ofrezcan propuestas de problemas que atañen a toda la sociedad. Cada día, los jóvenes se involucran en el consumo de sustancias y para nosotros es muy importante que la Universidad haga este tipo de espacios en los que nos permitan proponerles los trabajos de investigación que realizamos; además es un honor que los evaluadores nacionales e internacionales consideren nuestros trabajos, es un aliciente seguir participando en estos premios y responder a las convocatorias. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �Premio de Investigación UANL 2011 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Entrevista al doctor Martín Edgar Reyes Melo JESSICA BALDERAS SALAZAR royecto ganador del Premio de Investigación 2011, de entre 15 participantes en el área de Ingeniería y Tecnología, “Uso de carboximetilcelulosa como matriz polimérica en la síntesis de nuevos materiales híbridos”, es un trabajo referente a la síntesis de materiales híbridos nanoestructurados, utilizando como matriz polimérica Na-CMC. Un equipo de investigadores abocados a trabajar dentro del Programa Doctoral de Ingeniería de Materiales de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, además del Centro de Innovación e Investigación, ubicado en Apodaca, el Dr. Virgilio González González y el M.C. Juan Francisco Luna Martínez, encabezados por el Dr. Martín Edgar Reyes Melo, en conjunto lograron obtener una dispersión homogénea de la parte inorgánica en la matriz orgánica. Destacan, en todos los casos, la obtención inicial de un material híbrido precursor que posteriormente da origen al material nanoestructurado, por lo que las aportaciones de esta investigación pueden ser altamente consideradas con referencia a la producción de nuevos materiales híbridos polifuncionales con gran potencial en aplicaciones tecnológicas y médicas. P CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 ¿Qué significa este premio a su trabajo como investigadores? Para nosotros, obtener nuevamente este reconocimiento resulta un gran aliciente para seguir adelante con los trabajos de investigación, al mismo tiempo es una gran responsabilidad; porque de una u otra manera, uno es quien lleva la guía de los demás trabajos realizados por otros compañeros investigadores; en este caso en particular, estamos realmente muy contentos con los resultados de la investigación, pues nos propusimos una meta bastante ambiciosa. ¿De qué trata el estudio que lo hizo ganador del Premio de Investigación UANL? Nos propusimos obtener un nuevo material híbrido, al aprovechar propiedades de materiales que por sí solas son muy distintas, y por eso mezclar un material con otro nos da la oportunidad de obtener híbridos que en un momento dado llevan a cabo más de una función; primero buscamos producir materiales bifuncionales o de más de dos funciones, los llamados polifuncionales. 483 �ENTREVISTA AL DOCTOR MARTÍN EDGAR REYES MELO En este caso, nos abocamos a utilizar la carboximetilcelulosa, un material natural modificado, de amplia aplicación en la industria, biocompatible. Además, nos dimos a la tarea de combinar con éste un material con propiedades magnéticas con nanopartículas de óxido de fierro, o bien nanopartículas de cobalto o de níquel; nuestro reto era distribuir de una manera homogénea este tipo de nanopartículas en el polímero de carboximetilcelulosa, con la idea de proporcionarle a este material polimérico propiedades magnéticas. Buscamos una bifuncionalidad y que nuestro polímero, si es que lo pudiéramos establecer en forma de película, también tuviese una reacción a un campo magnético estatal. De esa manera, sintetizamos películas delgadas con nanopartículas de una determinada estructura definida, mediante la cual a las nuevas películas del material híbrido las podemos deformar, flexionar o inducirles cierto movimiento controlado con el campo magnético que se le aplique. Eso da pie a que ese tipo de materiales sean parte de dispositivos, microdispositivos, sin necesidad de que estén conectadas mediante un cable, el campo magnético lo podemos manejar a distancia y controlar todo este tipo de cosas. ¿Cuál es el alcance de esta investigación? ¿Cómo nace la idea de llevar a cabo esta investigación? ¿Cuáles han sido las etapas de este estudio? Inicialmente, por el interés que tenemos en la formación de recursos humanos, pues éste fue un proyecto de tesis doctoral que dirigí del M.C. Juan Francisco Luna Martínez, en el que junto a otros colegas se realizara un gran trabajo. Nos abocamos a buscar las estructuras necesarias para mantener las propiedades en ambos materiales, para que el material obtenido fuese estable y no se nos fuera a echar a perder, o sea, que sus propiedades fueran a perderse en un intervalo de tiempo muy corto. La idea era generar un material con propiedades magnéticas, pero que al mismo tiempo mantuviese las propiedades, por ejemplo, de un polímero, de un material plástico, la idea de utilizar materiales plásticos fue básicamente por su bajo costo, su facilidad de darle la forma que nosotros queramos y, en este caso, utilizar un polímero que fuese biocompatible, es decir, que en un momento dado este tipo de materiales empiece a utilizarse en el desarrollo de dispositivos que estén en contacto con sistemas biológicos, sin que lleguen a ser tóxicos para los seres vivos. m 484 Principalmente conseguir un material con las características que nosotros queríamos, sin que llegue a ser algo tóxico para los seres vivos; inclusive, es en parte el gran éxito de este trabajo, así nos lo han hecho ver varios colegas, que este material es biocompatible, por lo que resulta interesante para muchos investigadores, quienes trabajan en el desarrollo de biodispositivos, o para quienes están trabajando en medicina, por ejemplo, además de una gran diversidad de áreas relacionadas con el tema. ¿Cuánto tiempo tiene con esta investigación? Resulta un poco difícil hacer un parteaguas, y decir que empezamos desde aquí, pues hay muchos resultados que se han ido acumulando o adjudicando a trabajos nuevos; podemos decir, en el caso de Juan Francisco, que éste comenzó su proyecto hace ya alrededor de tres años, obviamente al mismo tiempo han surgido estudios necesarios para la interpretación de resultados o corroborar algunas hipótesis. La primera etapa fue el estudio de los materiales individuales, la síntesis de nanopartículas magnéticas, primero tuvimos que sintetizar ese tipo de materiales, darle una estructura en la cual los momentos magnéticos que se presentasen fueran estables, una vez que tuvimos esto, continuamos abordando el estudio por separado de la carboximetilcelulosa, y terminamos la primera etapa cuando conocimos de pe a pa cada una de las estructuras que necesitamos; después vino la parte de la interacción entre los materiales, ver todas las alternativas y todos los mecanismos posibles en los cuales combinar ese tipo de materiales, buscar estructura apropiada, refiriéndonos en cómo un material se va a distribuir o dispersar en el otro. Una vez que esto se obtuvo, pasamos a la etapa final, en la que se realizó la caracterización de las propiedades que se obtuvieron ya como material híbrido. ¿Cuáles fueron sus primeros resultados, sobre todo los que encaminaron este estudio a buscar otra fase mejor preparada? CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �JESSICA BALDERAS SALAZAR Primeramente se buscó, como comentamos antes, obtener un material con ciertas propiedades, lo cual nos marcó el logro de este trabajo. Lo que sigue es obtener una morfología determinada, por ejemplo, ese material en forma de película delgada y darle una aplicación específica en formas diversas, como en dispositivos de mecatrónica o robótica. de los procesos, en cada una de las partes de cualquier dispositivo, se utilice el mínimo de energía, buscar optimizar este recurso en cada uno de las partes y procesos. ¿En qué etapa se encuentra actualmente el estudio? Bastante, somos un equipo de trabajo en el que muchos compañeros trabajamos con el mismo fin, en otras líneas de materiales, como cerámicos, metales. En el inicio, la ficha de materiales se relacionaba directamente con los aceros, hoy en día abarcamos los biomateriales; inclusive, materiales poco comunes. Cabe destacar que ya estamos en otro trabajo de investigación en el cual buscamos desarrollar dispositivos con este nuevo material que ya tenemos, gran parte de síntesis y caracterización. Ahora se necesita probarlo en la vida real, en dispositivos de trabajo, evaluarlo de esa manera y proponer una especie de dispositivo o aplicación directa, independientemente de todas las aplicaciones que se le puedan dar. ¿De qué manera beneficia a la sociedad este proyecto? El poder implementar estos hallazgos en nuevas y diversas tecnologías; para nosotros, como programa doctoral de ingeniería de materiales, una de nuestras misiones es proponer un material con determinadas propiedades, mismos que son investigados por diversas áreas en los que se diseñan dispositivos y buscan esos materiales, para ellos resulta muy interesante encontrar en el mercado un material innovador, flexible, de tipo plástico, polimérico, y que también tiene propiedades magnéticas e inclusive propiedades de conducción o semiconducción, cosas que anteriormente no se tenían; ésa es la otra parte que poco a poco tenemos que abordar. ¿Qué tanto se estudia este tema en México? El área de materiales sí es común, porque siempre se están buscando nuevas alternativas, tanto para utilizar materiales poco contaminantes, biodegradables, reciclaje de materiales y también para buscar que en cada uno CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 ¿Qué tanto se trabajan los materiales como objeto de investigación? ¿Cómo llega usted a ser investigador en la Universidad Autónoma de Nuevo León? Tengo 20 años trabajando en la Universidad, empiezo como cualquier maestro de tiempo completo, posteriormente me integro al programa de maestría en la FIME. Continúo con mis estudios de doctorado en Francia, y al regresar, en 2004, empiezo realmente mi labor como investigador. A partir de esa fecha hasta ahorita, hemos desarrollado una gran cantidad de trabajos importantes y siempre, en mi caso, trabajando con el comportamiento de materiales poliméricos, plásticos sintéticos, biomateriales o cualquier otro tipo de material con esa estructura, y hemos empezado a abordar la síntesis de materiales híbridos, y a combinarlos con otros materiales para que éstos mismos desarrollen más de dos o tres funciones. ¿Qué le ha dejado la labor de investigador? La primera satisfacción es comprender todo lo que sucede a nuestro alrededor, no es fácil explicarlo. Luego viene la búsqueda de la aplicación, hacer investigación y, finalmente, combinando ambas áreas, como investigador y profesor, transmitir los conocimientos e inquietudes a los estudiantes. 485 11 �m Cumple UANL 78 años compañado de la comunidad universitaria, el Rector de la UANL, Jesús Ancer Rodríguez, partió el tradicional pastel y cantó las mañanitas para celebrar un año más de vida académica de la Máxima Casa de Estudios de Nuevo León, indiscutible factor de cambio en el estado. Los exrectores Manir González Martos, Amador Flores Aréchiga y José Antonio González Treviño, actual secretario de Educación en la entidad, fungieron como testigos de honor. Ante un grupo de estudiantes y maestros reunidos en la Capilla Alfonsina Biblioteca Universitaria, Ancer Rodríguez insistió en que la UANL es un faro luminoso de la cultura, del saber, del humanismo, que guía el desarrollo del estado y del país. En su mensaje hizo honores a la sociedad nuevoleonesa, porque gracias a su apoyo la Máxima Casa de Estudios goza hoy de prestigio nacional e internacional. Directivos, maestros, investigadores, personal administrativo y estudiantes compartieron una mañana muy emotiva, en la cual, la alegría y el orgullo de ser universitarios fueron el común denominador. La música de mariachi y la participación de la rondalla de la Facultad de Psicología fueron un ingrediente más en la ceremonia. (Luis E. Gómez) (Prensa UANL) A 486 CiENCiA en breve Fortalecen investigación y desarrollo en ciencias de la salud El Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias de la Salud, a dos años de su apertura, se ha consolidado como un importante espacio para llevar a cabo investigación e innovación en medicina, mediante grupos multidisciplinarios que abordan las actuales problemáticas en materia de salud. Para conmemorar este aniversario, se convocó a participar en el primer Congreso Regional de Investigación en Salud Pública que, en coordinación con la Sociedad Nuevoleonesa de Salud Pública, se realizó en sus instalaciones. A dicha celebración se sumó la inauguración de la Unidad de Vinculación del Centro, espacio que permitirá la generación y manejo de proyectos en conjunto con la iniciativa privada, entidades gubernamentales estatales y federales en el área de salud. En estos eventos participaron el doctor Jesús Zacarías Villarreal, secretario de Salud Estatal; la doctora Adriana López Cárdenas, presidenta de la Asociación Nuevo- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �LUIS ENRIQUE GÓMEZ VANEGAS leonesa en Salud Pública; el doctor Carlos Medina de la Garza, director del Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias de la Salud, y la doctora Dora Elia Cortés Hernández, coordinadora de la Unidad de Investigación en Salud Pública del CIDCS. (Luis E. Gómez) (Fuente: Prensa UANL) Logran patente sobre detección de tuberculosis Hace un par de semanas, los investigadores Alma Arce y Adrián Rosas, del Servicio de Inmunología de la Universidad Autónoma de Nuevo León, fueron informados de que, luego de siete años de preregistro, finalmente obtuvieron la patente internacional de su investigación “Proceso para la detección de tuberculosis”. Desde hace tiempo, entre sus alumnos y otros investigadores, ya había sido bautizado como el método ArceRosas. Se trata de un diseño serológico que tiene más sensibilidad y especificidad en la detección de la tuberculosis que otros métodos actuales e incluso comerciales. La investigadora de la Facultad de Medicina de la UANL explicó que la tuberculosis es una enfermedad de efecto contagioso que se diagnostica clínicamente, pero que se confirma con una prueba cutánea o con el cultivo de la bacteria en el laboratorio. Y eso puede tardar más de cuatro semanas. Además, es muy difícil a veces esperarse tanto tiempo para iniciar el tratamiento del paciente, porque la tuberculosis se puede confundir con otras enfermedades infecciosas pulmonares que se tratan de forma diferente. Lo que los investigadores diseñaron es una prueba que consiste en el método de marcaje de anticuerpos con enzimas que se llama Elisa. Comenzaron por diseñar qué tipos de antígenos utilizarían. En el laboratorio del Servicio de Inmunología se cuenta con un sistema de cultivo a grandes cantidades. Tienen cultivos de entre 10 y 15 litros para que crezcan en un término de ocho semanas. Luego extraen la cepa ya cultivada, y hacen todo un procedimiento de extracción de proteínas extracelulares para mantenerlas semipurificadas, y para utilizarlas como antígeno en una placa de Elisa para detectar la respuesta inmune del paciente. Y aunque los anticuerpos no van a resolver la infección, esas pruebas sirven como parámetro para diagnósticos. Hay varias clases de anticuerpos, los primeros que se producen cuando está presente el estímulo son IGM, los que se producen después son IGG, que son de memoria inmunológica. Los investigadores encontraron que esas pruebas no son muy útiles, porque sólo detectan un tipo de anticuerpos como los IGG o anticuerpos totales. Y ellos, como inmunólogos, sabían que el anticuerpo IGM es muy importante, porque está presente cuando inicia la infección. (Luis E. Gómez) Premian a investigador por proyectos sobre medio ambiente Por el desarrollo de celdas de combustibles, a partir del empleo del hidrógeno como fuente de energía, entre otros proyectos, Omar Solorza Feria, investigador del Departa- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 487 �CIENCIA EN BREVE Poggi Varaldo, adscrito al Departamento de Biotecnología y Bioingeniería de la misma institución, donde producen energía eléctrica en celdas de combustible microbianas de proceso de degradación, actividad realizada por algunas bacterias cuando consumen desechos con alto contenido de carbón de las aguas residuales. (Luis E. Gómez) (Fuente: Cinvestav) Es Cinvestav el segundo mayor productor de ciencia en México mento de Química del Cinvestav, fue condecorado con el Premio Andrés Manuel del Río. El científico del Cinvestav trabaja también en la producción de energía eléctrica a partir de celdas de combustible microbianas, es decir, a partir del empleo de aguas negras. En los últimos 20 años, Solorza Feria ha desarrollado su trabajo de investigación en la síntesis de nanomateriales con actividad catalítica; la caracterización física y electroquímica de éstos, hasta su aplicación en diferentes dispositivos electromecánicos. Acerca de su proyecto de celdas de hidrógeno, el investigador del Cinvestav precisó que el agua limpia es una fuente primaria para producir hidrógeno, uno de los mayores portadores de energía, pues con este gas se puede generar electricidad y calor de forma eficiente y limpia a partir de celdas de combustible. Con la integración de diferentes investigaciones, dijo, se fabrican prototipos electroquímicos de baja potencia para producir energía eléctrica amigable con el medio ambiente, que ya son utilizados en equipos portátiles y en busca de aplicaciones más complejas, en aparatos de mayor potencia. Estas celdas de hidrógeno, diseñadas y construidas por su grupo de investigación, ya se han probado en varios dispositivos, como computadoras, ventiladores, electrodomésticos e incluso en un auto monoplaza que aunque ya se tiene el prototipo, el siguiente paso es generar un producto utilitario para su posible producción masiva. Otras de las investigaciones de trascendencia es la que realiza Solorza Feria en colaboración con Héctor 488 El Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) se ubicó como la segunda Institución de Educación Superior (IES) con mayor producción científica en México, y la número 11 a nivel latinoamericano, de acuerdo con el escalafón de SCImago. De acuerdo con un comunicado, el Ranking Iberoamericano de SCImago Institutions Rankings (SIR), 2011 constituye la segunda edición de esta herramienta para el análisis de la actividad investigadora de las IES en la región. El informe, diseñado en forma de conjunto de tablas clasificatorias, al igual que una selección de indicadores bibliométricos, tiene como fin poner de manifiesto las dimensiones más relevantes del rendimiento investigador de las instituciones. En el análisis sobre la actividad de investigación de las IES, que produjo alguna comunicación científica durante el periodo de análisis 2005-2009, el Cinvestav se colocó en la posición número 26 en toda Iberoamérica, de un total de mil 369 instituciones incluidas en el informe. En esa posición, el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados se ubicó por encima de universidades, como la de Lisboa, Portugal; la Católica de Chile; las de Oviedo, Murcia y Navarra, en España, y la de Brasilia, en Brasil. En esta edición del Ranking CSImago, se midió el rendimiento de las IES en cuatro indicadores: producción científica, medida en número de revistas científicas; colaboración internacional y publicaciones científicas de una ins- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �LUIS ENRIQUE GÓMEZ VANEGAS titución, que han sido elaboradas conjuntamente con organizaciones de otros países. Así como la calidad científica promedio, impacto científico de una institución, luego de eliminar la influencia y el tamaño de su perfil temático, y el porcentaje de publicaciones en revistas del primer cuadril ordenadas por el indicador SIR, que incluye las revistas más prestigiosas del mundo. El ranking también ubicó a México como la tercera nación a nivel iberoamericano, y la segunda en el panorama latinoamericano como creadora de investigación científica, tan sólo detrás de Brasil. (Luis E. Gómez) (Fuente: Notimex) Cinvestav, líder nacional en posgrados de competencia internacional Con la inclusión de dos programas en la categoría de Competentes a Nivel Internacional, es decir, con la misma calidad que los impartidos en las mejores universidades del mundo, el Cinvestav se consolida como la institución líder en posgrado en el país, de acuerdo con los resultados del Padrón Nacional de Posgrados de Calidad. Gracias a estas dos nuevas inclusiones, los posgrados del Cinvestav, clasificados como Competentes a Nivel Internacional, pasaron de 25 a 27, lo que representa más de 30 por ciento del total de posgrados dentro de esta clasificación en el país. El Cinvestav, que se encuentra actualmente festejando medio siglo de existencia, desde su fundación estableció y ha fortalecido un modelo en el cual la investigación y la docencia son indisociables. Su planta académica está compuesta por 630 investigadores, de los cuales 99% poseen el grado de doctor en ciencias, y 90% pertenece al Sistema Nacional de Investigadores. En el mundo globalizado actual, en el que la competitividad de las naciones está cada vez más determinada CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 por la generación y aplicación de nuevos conocimientos, la formación de jóvenes que sean capaces de realizar acciones de manera independiente, es primordial para asegurar el futuro del país, opinó René Asomoza Palacio, Director General del Cinvestav. De los 56 posgrados impartidos por el Centro, 27 están clasificados como de Competencia Internacional, 21 como Consolidados, tres en Desarrollo y tres de Reciente Creación, mientras dos nuevos programas están a la espera de ser evaluados para su ingreso al PNPC. De esta manera, el Cinvestav se consolida por su oferta educativa en posgrado, como la mejor del país. Entre los criterios evaluados por el PNPC para los programas de especialidad, maestría y doctorado en las diferentes áreas del conocimiento están: altas tasas de graduación, infraestructura adecuada y necesaria para la atención de estudiantes y alta productividad científica o tecnológica, lo cual les permite lograr la pertinencia de su operación y óptimos resultados. Entre los beneficios están: el reconocimiento de calidad académica por la SEP y el Conacyt, becas para alumnos que cursan los programas académicos registrados, becas mixtas para alumnos de programas registrados en el PNPC, que les permiten realizar estancias en el extranjero y becas posdoctorales y sabáticas para los profesores. (Luis E. Gómez) (Fuente: Notimex) Países de AL cada vez más rezagados en ciencia y tecnología Las políticas públicas para impulsar el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la innovación en Latinoamérica no han logrado ser el mecanismo que termine con las “profundas asimetrías sociales”, alertó Yoloxóchitl Bustamante Díez, directora general del Instituto Politécnico Nacional (IPN), quien destacó que, frente a un modelo de desarrollo del sector que “no ha podido superar los discurso y las buenas intenciones, los países de la región se alejan «cada vez más de la frontera tecnológica y científica 489 �CIENCIA que encabezan las naciones más desarrolladas”. Durante la presentación del libro Ciencia, tecnología e innovación. Políticas para América Latina, de Francisco Sagasti, en el que presentó una síntesis de sus principales propuestas, agregó que es momento de cuestionar “cuándo vamos a desarrollar en México una definición de futuro que implique que la educación, la ciencia y la tecnología sean el motor de cambio que necesitamos”. Bustamante Díez destacó que en la obra se advierte que “si la ciencia se ha convertido en una fuerza de producción, entonces reproduce las estructuras sociales y se convierte en instrumento que hace más ricos a los ricos y más pobres a los pobres. Finalmente, en los hechos, se aplica el efecto Mateo: Dios da más a quien más tiene”. (Luis E. Gómez) (Fuente: La Jornada) EN BREVE inversión, sino “también es urgente que la sociedad esté más informada sobre el importante papel que tienen la ciencia y la tecnología”. Por su parte, Alejandro Nadal, economista y colaborador de La Jornada, subrayó que sin modificar el modelo económico que impera en el país, y en gran parte de las naciones de América Latina, donde el crecimiento económico se ha estancado por “prácticamente una generación, no se podrán diseñar políticas públicas eficaces en materia de ciencia y tecnología, pero tampoco educativas, agrarias o laborales, pues lo que falla son las bases económicas” que sustentan un sistema que sólo ha generado más pobreza y desigualdad. (Luis E. Gómez) (Fuente: La Jornada) La importancia del desarrollo de la ciencia Prevén futuro promisorio para México en ciencia y tecnología Reunidos en el Centro Cultural Bella Época del Fondo de Cultura Económica, ante especialistas e investigadores, Enrique Villa Rivera, director general del Conacyt, afirmó que si el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la innovación “no llega a las capas sociales que necesitan soluciones y no atiende los problemas de los países, entonces no tiene sentido”. Tras cuestionar la ausencia de una propuesta de políticas públicas para el sector, como parte de la agenda de los principales partidos políticos en México, reconoció que “no hemos tenido éxito en convencer al político en turno para que integre dentro de su política de gobierno, la ciencia, la tecnología y la innovación, como el elemento vertebrador del desarrollo económico y social de este país”. El funcionario aseguró que alcanzar una inversión de al menos uno por ciento del producto interno bruto (PIB) está más vinculado con una “política y la definición de país que queremos construir”. Por ello, aseveró, se requiere no sólo la participación de universidades y centros de investigación, del gobierno federal mediante políticas públicas y de la iniciativa privada para que impulsen la El país tiene un futuro promisorio en el ámbito de la ciencia y la tecnología, consideró Daniel Evans, director en México de Peace Corps (Cuerpos de Paz). México, asentó, va en la dirección correcta, dado que tiene una economía fuerte, gente preparada proveniente de las universidades mexicanas, inversión extranjera creciente, además de un socio y vecino con el mercado más grande del mundo, dispuesto a recibir la innovación mexicana. Recordó que, desde hace siete años, su institución ha colaborado con México en iniciativas destinadas a la conservación y el uso sustentable de los recursos naturales, así como en proyectos que estimulan el flujo de conocimiento y la transferencia de tecnología. El elevado nivel de los científicos e investigadores mexicanos de los Centros Conacyt, así como su apertura a la recepción e integración de nuevos métodos de aprendizaje, ha sido clave para el éxito de Peace Corps en México, refirió. En el país, este organismo participa en colaboración con el Conacyt y la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat), desde 2004, impartiendo cursos y asesorías técnicas en las áreas descritas, con el m 490 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �LUIS ENRIQUE GÓMEZ VANEGAS fin de fortalecer los conocimientos y las habilidades de las comunidades donde los voluntarios trabajan. Peace Corps desarrolla su labor en México a través de dos programas: Fortalecimiento del Uso y del Manejo Sustentable del Medio Ambiente y Transferencia de Tecnología para el Desarrollo Sustentable. Dichos programas son definidos de manera conjunta, y de acuerdo con las prioridades y áreas de oportunidad establecidas por Conacyt y Semarnat. Tan sólo el año pasado, promovió el financiamiento de 11 proyectos, por un total de 55 mil 563 dólares. En este sentido, el especialista señaló que los Centros Conacyt son un recurso extraordinario para el progreso de México, por la calidad de sus investigadores y la labor científica y tecnológica tan avanzada que realizan. (Luis E. Gómez) (Fuente: Notimex) Educación tecnológica atrae mejores inversiones El presidente de México, Felipe Calderón, destacó que el fortalecimiento a la educación superior tecnológica ha atraído a los mejores inversionistas en México en áreas como la aeronáutica, porque las empresas ahora buscan calidad y los ingenieros mexicanos la tienen. “Las empresas se están fijando, ya no sólo como en el pasado, en el nivel de los salarios. Porque sí, si quieren salarios más bajos pueden ir a China, pueden ir a la India, pueden ir a Haití, pueden ir a Honduras. Pero las empresas lo que buscan, ahora, es calidad en el trabajo, capacidad”, afirmó. Al entregar reconocimientos a la primera generación de ingenieros del Subsistema de Universidades Tecnológicas, anunció que debido a las necesidades de formar más ingenieros para responder a los retos del país, en septiembre próximo arrancarán otros diez planteles más que se suman a las 79 universidades tecnológicas que ya operan. (Luis E. Gómez) (Fuente: Notimex) La industria aeroespacial alza vuelo en México En una planta en el altiplano central de México, técnicos de Bombardier Inc. están ensamblando algo nunca visto CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 Avienes de Bomb;wdie< fabrlca<!CK n1,1yormonte en Mexko en este país: un avión que fue fabricado en 85% al sur de la frontera con Estados Unidos. El tercer fabricante de aeronaves más grande del mundo está probando suerte en México, con la idea de que una combinación de ingenieros locales, costos laborales más bajos y la proximidad a los mercados del norte y del sur son la receta perfecta para el LearJet 85, el nuevo avión corporativo de Bombardier, que saldrá a la venta en 2013. Hace cinco años, el sitio del edificio en Querétaro era un campo seco de cactus. Ahora es una activa línea de ensamblaje de fuselajes, con un equipo de 1.600 personas. Se trata del proyecto más reciente de una industria aeroespacial en ciernes en México, un sector que ha tenido un crecimiento promedio de 20% en los últimos cinco años, durante los cuales ha atraído a empresas como el fabricante de motores General Electric Co.; Cessna Aircraft Co., de Textron Inc., y una serie de proveedores que suplen a Boeing Co. y Airbus, una unidad de European Aeronautic Defence & Space Co. Aunque aún le falta mucho para llegar a competir con pesos pesados de la industria como EU y Europa, México atrajo US$1.150 millones en inversión extranjera para el sector aeroespacial, en 2010, el monto más alto entre todos los países por segundo año consecutivo, según el gobierno mexicano. El país ahora exporta unos US$3.500 millones en equipos aeroespaciales al año, según la Federación Mexicana de la Industria Aeroespacial, lo que clasifica al país en el décimo segundo lugar en el mundo. 491 �CIENCIA Lo que se juega México es mucho, ya que apuesta a que sectores con tecnología más sofisticada, como la aeronáutica, serán un componente clave de su futuro. Desde los años 90, México ha prosperado en un sector de la manufactura básica, con sus conocidas maquiladoras, pero en la última década ha cedido parte de ese terreno a las plantas chinas, que con frecuencia son más baratas. (Luis E. Gómez) (Fuente: Notimex) Rechazan senadores tratado negociado por Calderón Hace unos días, se realizó la última sesión del grupo plural de trabajo creado por el Senado para dar seguimiento al Acuerdo Comercial Antifalsificaciones (Acta, siglas en inglés de Anti-Counterfeiting Trade Agreement), que el gobierno de Felipe Calderón empezó a negociar con las principales potencias económicas del mundo, y que se hizo público gracias a filtraciones de Wikileaks. Conforme a sus atribuciones legales, y con base en el análisis realizado, el grupo de legisladores consensuó rechazar el acuerdo, instar al Ejecutivo a que no lo firme y dirigirle un extrañamiento por haber negociado sin informar al Congreso. Las conclusiones se publicarán en la Gaceta del Senado, en los próximos días, y serán comunicadas al pleno de esa cámara y a la mesa directiva, para que a su vez informe al Ejecutivo federal. Se notificará a las bancadas para que el acuerdo no sea ratificado en caso de que el Ejecutivo lo firme. El Acta no podrá entrar en vigor sin la ratificación del Senado. Así, en medio de una creciente oposición, entra a una nueva etapa el polémico documento, al que sus críticos ven como un proyecto de las grandes potencias –principalmente Estados Unidos y los países de la Unión Europea– para “controlar Internet a escala mundial, criminalizar a los usuarios” y afectar los derechos humanos a la privacidad, a la libertad de expresión, a la información y a la certidumbre jurídica. Consideran que Acta profundiza la brecha digital entre México y las naciones desarrolladas e inhibe el acce- 492 EN BREVE so a los bienes culturales que existen en la red, y advierten que pretende homologar legislaciones que responden a realidades sociales, económicas y culturales muy diferentes. Los promotores y defensores del acuerdo –incluido el Ejecutivo federal– lo presentan, en cambio, como una herramienta indispensable para garantizar los derechos de autor y la propiedad intelectual en la era digital. Sostienen que en éstos radica “la base del crecimiento económico, cultural y tecnológico” de las naciones. Consideran que el Acta contribuiría a que el país ocupe un mejor lugar en la clasificación que hace el gobierno de Estados Unidos de las naciones que no protegen adecuadamente los derechos de autor y la propiedad intelectual, y declaran que no se contrapone con las leyes internas ni con otros convenios internacionales suscritos por México. (Luis E. Gómez) (Fuente: La Jornada) Verano de la Investigación en la SCJN “Como miembro de la AMC y del Sistema Nacional de Investigadores, estimo como una obligación social ayudar a la formación de recursos humanos y a los jóvenes para que sigan una vida académica en posgrados”, aseguró el doctor José Ramón Cossío Díaz, ministro de la Suprema Corte de Justicia de la Nación. “Vemos en los números del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) que sigue habiendo una cifra de doctores y maestros sensiblemente baja, comparada con otros países y en el área de Ciencias Sociales todavía más”, añadió el investigador, quien recibió este año a dos becarios del programa Verano de la Investigación Científica de la Academia Mexicana de Ciencias. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �LUIS ENRIQUE GÓMEZ VANEGAS Cossío Díaz se dice convencido de la obligación que tiene un maestro de impulsar a la mayor cantidad de estudiantes para que salgan del país o de sus estados para adquirir nuevos conocimientos y experiencias y regresen con un sentido más crítico. Tras once años de colaborar con el Verano de la Investigación Científica (VIC), tiempo en el que ha recibido alrededor de una decena de universitarios en el marco de este programa, Cossío Díaz comenta que los alumnos que realizan una estancia de investigación tienen la oportunidad de conversar con otras personas, leer otros textos y entender otros problemas del Derecho distintos a los que tradicionalmente observan en su lugar de origen. José Ramón Cossío Díaz, quien es miembro de la AMC desde 1994, añadió que la movilidad académica que exige el VIC es un acierto en un sistema “tan centralizado que sigue teniendo el país”, y permite a los jóvenes la posibilidad de constituir redes que al final los podrán llevar a terminar, o seguir sus estudios en el extranjero o fuera de sus estados de origen. (Luis E. Gómez) (Fuente: AMC) Ingresa investigadora a la Academia de Medicina En la vida cotidiana, estamos en contacto con distintos tipos de bacterias. Una de éstas es Pseudomonas aeruginosa, ampliamente distribuida en la naturaleza: se puede aislar de muestras de suelo, aguas prístinas y contaminadas, así como de plantas, animales y hasta de personas sanas. Por sus características, implica un importante problema de salud, y aunque no es el más frecuente en los intrahospitalarios, sí es un patógeno muy común y difícil de tratar. Por ello, Gloria Soberón Chávez, del Instituto de In- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 vestigaciones Biomédicas (IIBm), que fue aceptada como académica numeraria de la Academia Nacional de Medicina de México, en el área de Microbiología, se dedica a su estudio. En el trabajo presentado para ingresar a la Academia, la universitaria comparó algunas cepas aisladas de ambientes lejanos al hombre, como el océano, con cepas clínicas, para determinar si hay diferencias entre los genomas de ambos. La secuencia de estos microorganismos resultó ser muy similar, independientemente del lugar en que fueron aislados. El hallazgo excluye la posibilidad de emplear vacunas o algunos otros procedimientos higiénicos, porque “esas bacterias, que son potencialmente patógenas, van a estar en todas partes, por lo que habría que establecer otros mecanismos para tratar las infecciones”. Se requiere instrumentar nuevas estrategias y buscar antibióticos que no bloqueen su crecimiento, sino que hagan que no se produzcan los factores de virulencia. Con esta alternativa, en la que ya trabaja Soberón, al igual que otros grupos de investigación en diversas partes del mundo, se podrían controlar las infecciones de P. aeruginosa. Al ser un patógeno oportunista, P. aeruginosa, que Soberón Chávez califica como fascinante y temible, infecta a individuos con bajas defensas, como quemados, pacientes en terapia intensiva o con SIDA. En muchos de esos casos la infección es mortal, pues tiene una alta resistencia natural a diversos antibióticos, explicó. También afecta con frecuencia los pulmones de pacientes con un mal genético llamado fibrosis quística; en estos casos, se presenta una alta tasa de mortalidad. En su laboratorio estudian, desde el punto de vista básico, cuál es la regulación genética de la producción de algunos factores de su virulencia. Con respecto a su ingreso a la Academia Nacional de Medicina, comentó que se incorporan profesionales destacados que se dedican a la rama médica, aunque no necesariamente sean médicos de profesión. (Luis E. Gómez) (Fuente: AMC) 493 �CIENCIA Afirman que México requiere apoyar desarrollo de la biotecnología El coordinador general del Foro Consultivo Científico y Tecnológico del Congreso BioMonterrey 2011, Juan Pedro Laclette San Román, destacó la necesidad de apoyar el desarrollo de la biotecnología en el país. Previo a desarrollar el primer panel sobre “Visión sobre la Bioeconomía en México”, subrayó que hacen falta recursos y una definición de objetivos en el establecimiento de planes que le den continuidad al esfuerzo en el perfeccionamiento de los estudios en la biotecnología. Reconoció que los resultados en el campo de la biotecnología no se dan de un día para otro, por lo que consideró importante que se creen redes entre empresas, academias, autoridades y líderes. Esto para aprovechar las fortalezas tecnológicas que hay en distintas entidades de la república en apoyo de esta causa. Señaló que Nuevo León tiene debilidades y fortalezas en la biotecnología, y entre los puntos negativos se encuentra la falta de recursos humanos, la ampliación de estudios y personas más especializadas en el área que apuesten a nuevos proyectos. Valoró el esfuerzo que tiene la entidad al impulsar la innovación usando como motor el conocimiento. Expuso que el estado tiene otros problemas en este rubro; sin embargo, aseguró que los números dicen que la ciudad seguirá impulsando sus proyectos biotecnológicos. (Luis E. Gómez) (Fuente: El periódico de México) México manda ambicioso plan banda ancha al congelador Durante dos años el gobierno mexicano ha intentado decidir qué hacer con una porción clave de su espectro radioeléctrico, crucial para incrementar el acceso inalámbrico, desde los cada vez más populares “smartphones” y tabletas. En el foco está una banda de 190 megahertz (MHz), en la frecuencia de 2.5 Gigahertz (GHz), que controla la empresa MVS Comunicaciones, propiedad de la m 494 EN BREVE familia Vargas, que podría ser el instrumento para que los mexicanos logren bajar de Internet canciones y juegos desde sus aparatos móviles en segundos. También permitiría el despliegue de una red de tecnología de punta LTE (Long Term Evolution o Evolución de Largo Plazo, por sus siglas en inglés) que podría atraer nuevas empresas a un país donde los usuarios pagan elevados precios por servicios básicos de telefonía, y donde sólo un 11 por ciento de la población tiene acceso a Internet. Pero a menos de un año de las próximas elecciones presidenciales, el gobierno del presidente Felipe Calderón parece haber puesto en el congelador la decisión sobre el futuro de esa banda, para evitar contradecir a empresas de medios de comunicación, claves para las campañas políticas de su partido. La tardanza del Gobierno en decidir sobre el futuro de esa banda “es un alargamiento para no comprometerse y no enfrentar a Televisa y otras empresas de medios”, dijo el académico y analista de las telecomunicaciones Gabriel Sosa. “Los necesitan en un periodo electoral”. En la década de 1990, MVS utilizó esa banda para transmitir radio vía microondas. Durante la última década, el espectro estuvo básicamente sin uso, pero la reciente explosión de servicios de Internet, que ocupan elevadas cuotas de ancho de banda, ha mostrado un mercado mucho más obvio para su uso. Alrededor de un 12 por ciento de las licencias que abarcan esos 190 Mhz, en manos de MVS, han vencido en años recientes, mientras que el resto expira hacia el 2018. La revisión del gobierno contempla varios escenarios. Uno sería cobrarle a MVS una contraprestación para permitirle reclamar las licencias vencidas, conservar las que aún no han vencido y permitirle a la empresa y sus socios operar esa red. Otro sería dejar, al menos 120 MHz, en manos de MVS y licitar el resto de ese espectro a otros competidores. La opción más extrema sería que el gobierno reclamara toda la banda y la pusiera en su totalidad a subasta. (Luis E. Gómez) (Fuente: El periódico de México) CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �LUIS ENRIQUE GÓMEZ VANEGAS Firman convenio Conacyt e IMPI Con el propósito de crear seis oficinas de patentamiento en centros públicos de investigación, así como promover más participación de estas instituciones, los titulares del Conacyt y el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) firmaron un convenio de colaboración. Al respecto, el Dr. José Enrique Villa Rivera, director del Conacyt, calificó este acuerdo como “una magnífica oportunidad de asociarnos (con el IMPI) en un proyecto que, si lo hacemos bien, tendrá resultados muy favorables”, e hizo un llamado a los 26 directores ahí presentes para que la red de centros Conacyt se sume a este propósito, pues se trata, dijo, de “una mina que podemos explotar adecuadamente. Por su parte, el Dr. José Rodrigo Roque Díaz, director general del IMPI, advirtió que falta mucho por hacer en esta materia, pues se requiere disminuir la llamada brecha digital e incrementar sustancialmente el número de patentes mexicanas. Durante la firma del convenio, el director del IMPI informó que siete por ciento de las patentes en México son de mexicanos; el resto son de extranjeros o de empresas extranjeras, “por lo que debemos hacer un esfuerzo todos para aumentar este número, pues las patentes representan un indicador del desarrollo social y económico del país”. El Dr. Rodrigo Roque hizo referencia a un diagnóstico de la propiedad industrial en Latinoamérica hecho por la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI), donde las buenas noticias son que México no está tan mal, pues se están concadenando oficinas de patentes y transferencia con financiamientos específicos. Sin embargo, agregó, otros países, como Brasil, están haciendo mucho mejor las cosas en temas de innovación, vinculación y transferencia. Por eso, consideró QUE gracias a este convenio se estarán dando los pasos correctos para tener más patentes, más innovación, más vinculación y, por lo tanto, más desarrollo económico en las empresas. (Luis E. Gómez) (Fuente: Conacyt) CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 Sesión del Consejo Consultivo de los Centros Públicos de Investigación Previo a la firma de convenio, los directores que integran el Consejo Consultivo del Sistema de Centros de Investigación del Conacyt, que preside el Dr. Tonatiuh Guillén López, tuvieron una sesión de trabajo en la que se presentaron y analizaron los avances en varias comisiones y programas. Fueron cuatro los asuntos y tareas que destacaron como relevantes: el primero, en materia de divulgación, se refiere a la posibilidad de fortalecer las labores de promoción y difusión de las actividades de los centros, a través de un canal de televisión vía Internet, del cual ya existe un antecedente por parte del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICYT). En ciberciencia, el Colegio de la Frontera Sur presentó un avance en la actualización de las bases de datos que emplean todos los centros, y en lograr que éstas “dialoguen” con el consorcio, de manera que no se duplique el destino de los recursos asignados. El Consejo Asesor en Tecnologías de Información (CATI) presentó el avance en la propuesta de conexión con la red NIBA, sobre todo para determinar el uso de fondos en aspectos de conexión y adquisición de equipos de videoconferencia. Debe recordarse que la red NIBA era un proyecto de la SCT que buscaba proporcionar co- 495 �CIENCIA nectividad de banda ancha al sector educativo, utilizando la infraestructura de fibra óptica de la CFE. El cuarto aspecto relevante fue la puesta en práctica de las unidades de vinculación y transferencia de conocimiento (UVTC) en numerosos centros. Las UVCT se consideran como una de las experiencias más novedosas y con mayor potencial dentro de los centros de investigación del Conacyt, y quienes llevan la iniciativa revisan avances, sistematizan puntos y revisan algunos aspectos de carácter jurídico y operativo para lograr su consolidación. En la segunda fase de la sesión, se contó con la participación de varios funcionarios del Conacyt, entre ellos: los directores de Grupos y Centros de Investigación (Eugenio Cetina), de Desarrollo Tecnológico e Innovación (Leonardo Ríos), de Posgrado y Becas (María Dolores Sánchez Soler), de Desarrollo Científico (Leticia Torres), de Desarrollo Regional (María Antonieta Saldívar), de Planeación y Cooperación Internacional (Luis Mier y Terán) y de Asuntos Jurídicos (Alberto Cortés), entre otros. (Luis E. Gómez) (Fuente: Conacyt) Trabajan para integrar la perspectiva de género en la ciencia En México, si bien la participación de las mujeres en la ciencia ha aumentado en la última década, aún faltan compromisos de todos los sectores que incorporen la perspectiva de género en la ciencia, señaló la Dra. Leticia Torres Guerra, directora adjunta de Desarrollo Científico del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), durante la inauguración del Segundo Encuentro Académico Inmujeres-Conacyt. Ante investigadores y especialistas de diversas instituciones académicas, la Dra. Torres refirió que en los últimos 20 años, el número de mujeres mexicanas que ha decidido estudiar carreras científicas se ha multiplicado por 30, e informó que en el Conacyt, la participación de ese género en los apoyos otorgados para becas de posgrado nacional es de 47%, mientras que en becas al extranjero es de 41%. 496 EN BREVE En ese sentido, apuntó la directora adjunta del Conacyt, también es importante destacar que en la membrecía del Sistema Nacional de Investigadores, que se compone de 17,639 integrantes, 33% corresponde a mujeres, es decir, 5 mil 907. En referencia al encuentro realizado, la Dra. Torres dijo que la diversidad de género se plantea como una estrategia útil para favorecer la aplicación del principio de equidad entre mujeres y hombres en su participación de actividades de ciencia y tecnología. En esta reunión, académicos e investigadores de instituciones de educación superior se reunieron para dar a conocer los resultados de los proyectos que fueron apoyados por el Fondo Sectorial de Investigación y Desarrollo Inmujeres-Conacyt, se centran en dos demandas específicas: “Transversalidad de género en las políticas públicas” y “Derechos humanos de las mujeres”. (Luis E. Gómez) (Fuente: Conacyt) Promocionarán el voto entre los becarios que van al extranjero Como parte de la estrategia que el Instituto Federal Electoral (IFE) lleva a cabo para promover el voto de los mexicanos residentes en el extranjero, el doctor Leonardo Valdés Zurita, presidente del Consejo General de ese instituto, se reunió, en las instalaciones del Conacyt, con un nutrido grupo de nuevos becarios próximos a iniciar sus estudios de posgrado fuera de México. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �LUIS ENRIQUE GÓMEZ VANEGAS Apoyarán ideas que impulsen la innovación en tecnologías energéticas sustentables Ante la presencia del doctor Enrique Villa Rivera, director general del Conacyt, el titular del IFE invitó a los becarios a ejercer su derecho al voto en las próximas elecciones federales de 2012, para elegir presidente de la república. Señaló como requisito básico contar con la credencial para votar con fotografía, así como llenar el formato de solicitud de inscripción, mismo que puede obtenerse por Internet. Añadió que el periodo para realizar este trámite será del 1 de octubre de 2011 al 15 de enero de 2012, fecha límite para enviar por correo la solicitud (el IFE cubrirá el pago por el envío desde el extranjero), acompañada de una copia fotostática de la credencial para votar con fotografía y de la dirección en la que se desea recibir la boleta electoral. Por su parte, el doctor Enrique Villa Rivera recordó a los becarios que el derecho a votar tiene una larga historia en nuestro país, y que ha costado muchos esfuerzos y aun vidas humanas para lograr lo que ahora tenemos. “De tal manera, que eso significa un deber cívico y una gran responsabilidad que a veces no valoramos suficientemente”. El Conacyt hospeda en su página de Internet una liga al IFE con información relacionada con los trámites que deben llevar a cabo quienes deseen ejercer su derecho al voto desde el extranjero. Para obtener mayor información, visite la página www.votoextranjero.mx, o las cuentas de Twitter @votoextranjero y Facebook voto.extranjero.mx2012. (Luis E. Gómez) (Fuente: Conacyt) CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 La Secretaría de Energía (SENER), el Conacyt y el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) anunciaron la publicación de una convocatoria conjunta para fondear proyectos de investigación aplicada y desarrollo tecnológico en sustentabilidad energética, con una bolsa total de 2.5 millones de dólares. En el marco de la firma de un Memorándum de Entendimiento entre ambas instituciones, para formalizar acciones de cooperación y colaboración en áreas de interés común, el Subsecretario de Planeación Energética y Desarrollo Tecnológico de la SENER, Sergio Alcocer, y el Representante en México del BID, Ellis Juan, informaron que la convocatoria entre el Fondo de Sustentabilidad Energética (FSE), administrado por el Conacyt y el Programa para Promover Innovación Energética en la región IDEAS del BID, busca apoyar iniciativas de investigación científica y tecnológica aplicada. Por su parte, Leonardo Ríos, director adjunto de Desarrollo Tecnológico e Innovación, comentó que esta convocatoria es histórica, pues es el primer fondo en México a nivel internacional en sustentabilidad energética, cuyo fin es encontrar nuevas fuentes de energía y utilizar este recurso de manera más eficiente Asimismo, se explicó que los participantes podrán solicitar un financiamiento por hasta 200 mil dólares. En el caso de las propuestas lideradas por instituciones mexicanas elegibles, los proponentes podrán solicitar hasta el 497 �CIENCIA doble de esta cantidad, es decir, 400 mil dólares, siempre y cuando el proyecto presentado provenga de un consorcio que incluya alguna institución de los países miembros del BID en la región. (Luis E. Gómez) (Fuente: Conacyt) La paz y el desarrollo van de la mano La paz es un estado de no violencia, pero organizada y legítima. El Estado tiene que demostrar control o monopolio formal de la violencia en el marco de la legalidad para que sea legítimo, señaló el doctor en Ciencias Sociales, Arturo Alvarado Mendoza. En el marco del Día Internacional de la Paz, el investigador, miembro de la AMC, indicó que en México existe una discusión sobre la falta de paz generalizada en el país, porque “tenemos una situación de confrontación armada muy clara en distintas regiones, y además un estado de inseguridad muy amplio en prácticamente todo el territorio”. El sociólogo dijo que hay que reflexionar en la manera de replantear las políticas de seguridad nacionales y las estatales, porque actualmente no existen. La paz es importante, porque permite el ejercicio de las libertades públicas y privadas, y lo que vemos hoy día es que empezamos a tener una limitación seria en el ejercicio de las libertades básicas, aseguró el director fundador de Democracia Derechos Humanos y Seguridad A.C. Para Alvarado Mendoza, la paz es un elemento vital, porque facilita el desarrollo, éste a su vez proporciona oportunidades a los jóvenes y a todos los grupos considerados como vulnerables, entre ellos los adultos mayores. Desafortunadamente, apuntó, “lo que está haciendo la juventud mexicana es sobrevivir y enfrentar las circunstancias precarias. A los jóvenes se les está vulnerando su 498 EN BREVE derecho a la educación, a la movilidad, al deporte, al desarrollo físico y mental y a libre a asociación, es decir, se les están cerrando oportunidades de vida”. El investigador del Colegio de México anotó que es evidente que en el país existe un problema serio de vulnerabilidad de derechos básicos, que no está siendo concebido, ni atacado por parte de las autoridades públicas. Por último, expresó que “México debe trabajar en sus problemas en materia de derechos humanos, democratización, Estado de derecho, políticas de seguridad y militarización para construir un país en paz, sin violencia y con oportunidades para todos”. (Luis E. Gómez) (Fuente: AMC) Capacitación docente en enseñanza de matemáticas, logro de AMC A nueve años de existencia, el programa La Ciencia en tu Escuela de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) benefició a casi ocho mil maestros, quienes han recibido capacitación para enseñar mejor a sus alumnos en las áreas de ciencias y matemáticas. En una ceremonia, realizada en el Auditorio “Galileo Galilei” de la AMC, a la que asistieron más de 400 personas, se entregaron diplomas correspondientes al ciclo 2010-2011 del diplomado a más 130 maestros de educación primaria y 151 de secundaria, adscritos a 257 escuelas. Para la entrega de los diplomas, se contó con la presencia del maestro René Franco, director de Programas de Innovación de la SEP en el Distrito Federal; Sofía Ize Ludlow, directora general de Preeducación; así como de las coordinadoras del programa en sus modalidades de presencial y a distancia, Silvia Romero y Carmen Villavicencio, respectivamente. En estos nueve años de intenso trabajo, la Academia Mexicana de Ciencias, en coor- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �LUIS ENRIQUE GÓMEZ VANEGAS dinación con la Administración Federal de Servicios Educativos en el Distrito Federal de la Secretaría de Educación Pública, Conacyt y Bécalos de la Fundación Televisa, así como el Consejo Nacional de Fomento Educativo (Conafe), se ha avanzado significativamente en una nueva manera de difundir la ciencia y las matemáticas entre los niños y jóvenes mexicanos y del extranjero, a través de la capacitación de sus profesores. En el periodo 2010-2011, la AMC también promovió el acercamiento de los maestros a la ciencia a través de diversas actividades, como el campamento de cierre de curso en Tlaxcala, iniciativa apoyada por Bécalos, y en la que participaron 130 docentes. La Ciencia en tu Escuela es un programa que inició en 2002, y busca vincular a investigadores y profesores de educación superior con docentes de primaria y secundaria para elevar el nivel de enseñanza de la ciencia y las matemáticas. Es uno de los tres programas sobre enseñanza de estas áreas de conocimiento que hay en el Continente Americano, y el único que trabaja en la formación docente de profesores de secundaria. (Luis E. Gómez) (Fuente: AMC) La alfabetización es un asunto de convivencia humana La alfabetización es un asunto de profunda convivencia humana; se aprende a leer y escribir como resultado del acceso a los distintos conocimientos y saberes desplegados en la interacción entre lectores y escritores en diversos contextos sociales, dice la investigadora del Cinvestav, Judith Kalman, experta en lengua escrita y alfabetización, quien agrega que el acceso a la cultura escrita depende, en gran medida, de la posibilidad de participar en CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 su uso con personas que la conocen y utilizan de diversas maneras. En ocasión del Día Internacional de Alfabetización, la primera investigadora en México reconocida con el Premio Internacional a la Investigación sobre Cultura Escrita de la UNESCO, en el 2002, comenta algunos aspectos concernientes a este día, el cual nos recuerda que en el mundo existen 774 millones de adultos que carecen de conocimientos básicos de lectura y escritura; es decir, uno de cada cinco adultos no sabe leer ni escribir y dos tercios de ellos son mujeres. Leer y escribir, dice Kalman, miembro de la AMC, son opciones culturales que ofrecen oportunidades para participar en la vida contemporánea: permiten el acceso al conocimiento; alimentan las posibilidades de reflexión sobre nuestro mundo; dan voz a nuestras ideas y opiniones y nos permiten difundirlas; explican fenómenos poco visibles y, sin embargo, trascendentes; divierten y deleitan la imaginación. Hoy en día, es cada vez más evidente que si bien la escritura es una opción cultural importante, no es la única; el sonido, el color, el movimiento y la imagen son otros modos de dotar de significado. Leer y escribir textos complejos implica también interpretar diferentes modos de significación y producir representaciones multimodales. Hay que tener presente que la interpretación y escritura de textos son prácticas sociales complejas y multiples, y su distribución social no es ni homogénea ni equitativa. Aun con la expansión de la educación básica y, más recientemente, la llegada de las tecnologías de información y comunicación no se eliminan esta diferencia de experiencias, y por lo mismo se mantienen la desigualdad en las oportunidades para alfabetizar y desarrollarnos como lectores y escritores. En pocas palabras, la gente pobre tiene menos oportunidades de acceso a prácticas letradas, a diferencia de los sectores económicamente poderosos, y ese acceso diferencial es causa y no efecto de formas de lo que algunos llaman “rezago educativo”. (Luis E. Gómez) (Fuente: AMC) 499 �CIENCIA La ciudadanía, responsable última del destino nacional La violencia y el crimen que hoy padecemos nos horrorizan, pero mientras haya en México diferencias abismales en las condiciones de vida, no podremos esperar normas morales elevadas y ampliamente compartidas, sostuvo el doctor Daniel Reséndiz Núñez, expresidente de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC). “Salir de este horror, exige mejorar la educación y la distribución del ingreso, propósitos fallidos de la Independencia que luego reivindicó la Revolución, y también incumplió. ¡Dos siglos de retraso!”, señaló el Premio Nacional de Ingeniería 2009. El investigador emérito de la UNAM opinó que para superar esta situación hay “tres condiciones necesarias: crecimiento económico e innovación tecnológica inducidos por inversión, tanto del Estado como de las empresas; educación integral para todos; y una clase trabajadora que viva dignamente y sea sostén del mercado interno”. Explicó que ninguna de esas condiciones se cumple hoy, pues la educación y el apoyo a la ciencia siguen siendo pobres, la inversión en innovación tecnológica es paupérrima, y tanto el empleo como el salario se han desplomado salvo para ciertas elites; además, el presupuesto público favorece el gasto corriente dispendioso, en tanto que el financiamiento bancario es hoy la tercera parte de lo que fue hace quince años y apoya más el consumo que la inversión. No estamos en un simple ciclo recesivo, aseguró Reséndiz Núñez, sino en una suerte de parálisis voluntaria de muy larga duración: treinta años en los que el producto interno bruto (PIB) ha crecido apenas poco más que la población, y su mala distribución ha vuelto insoportable la vida para millones de familias. Esto produce 500 EN BREVE angustia, incluso en los menos afectados, y frustración, desánimo o violencia en otros segmentos sociales. Dar empleo productivo a los desempleados mejoraría la distribución del ingreso y acrecentaría la producción para atender nuestras múltiples necesidades, mientras la educación impulsaría la productividad y la calidad de lo que hacemos, detalló. (Luis E. Gómez) (Fuente: AMC) Realizan Foro Nacional de Investigación Médica El Congreso Nacional de Investigación en Medicina, auspiciado por la Universidad Autónoma de Nuevo León, a los largo de 26 años, se ha constituido como un espacio para el intercambio de ideas de los investigadores, profesores y estudiantes, así como para crear vínculos entre ellos y generar un ambiente óptimo para la transmisión de los conocimientos. En su vigésima sexta edición, se puso a discusión “La medicina transnacional: del laboratorio a la ciencia”, tema abordado a través de 500 trabajos inscritos en la jornada académica, al que asistieron dos mil 600 congresistas, entre profesores locales, alumnos del posgrado, licenciatura e investigadores nacionales y extranjeros. “A lo largo de estas últimas cuatro ediciones, hemos contado con la participación de más de 100 profesores conferencistas nacionales y extranjeros, tuvimos la oportunidad de escuchar dos premios Nobel en Medicina, ministros de Salud de México y otros países, y directivos científicos internacionales de industrias farmacéuticas”, destacó el doctor Santos Guzmán López, director de la Facultad de Medicina y Hospital Universitario “José Eleuterio González”. En este Congreso Nacional de Investigación en Medicina, se enfatizó el fortalecimiento de las habilidades que debe tener un investigador para comunicar su proyecto y, por otro lado, se impulsó la actividad científica en los alumnos de licenciatura y posgrado. La participación creció de manera significativa, de 300 trabajos presentados en 2005, a poco más de 500 en este 2011. A esta edición asistieron investigadores de Durango, Tamaulipas, Aguascalientes, CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �LUIS ENRIQUE GÓMEZ VANEGAS Jalisco y Distrito Federal, e instituciones como el Cinvestav y el Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM, así como de participantes del extranjero. Cabe destacar que el Congreso Nacional de Investigación en Medicina se integra con la presentación de con- CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 ferencias, cursos, talleres y exhibición de carteles, y se lleva a cabo en las instalaciones de Cintermex y en la Facultad de Medicina de la UANL. (Luis E. Gómez) (Fuente: Prensa UANL) 501 11 �m María Guadalupe Alanís Guzmán Química bacterióloga parasitóloga por la UANL; maestra en ciencia y tecnología de alimentos por el Instituto de Nutrición de Centroamérica y Panamá; doctora en ciencias, con especialidad en alimentos, por la UANL. Miembro del SNI, nivel I. Ha dirigido más de 50 tesis de licenciatura y posgrado. Responsable de 20 proyectos de investigación y autora de 35 artículos científicos y dos capítulos de libro. Actualmente es jefa del Departamento de Ciencia de Alimentos de la FCB-UANL. Esperanza Armendáriz Licenciada en ciencias de la comunicación, con especialidad en periodismo por la UANL. Publica en la página de la UANL y en los periódicos El Porvenir y Vida Universitaria. Colabora en secciones de cultura y tendencias en Milenio del Diario de Monterrey, del Grupo Multimedios Estrellas de Oro. Jessica Balderas Salazar Licenciada en ciencias de la comunicación, con especialidad en periodismo por la UANL. Ha colaborado en publicaciones como el periódico Alas, de la región citrícola, y Vida Universitaria de la UANL. Jorge Enrique Bracamontes Grajeda Licenciado en economía y maestría en docencia en educación superior, ambas por la UAT. Maestría en ciencias, con orientación en trabajo social, y doctorado en filosofía, con orientación en trabajo social y políticas comparadas de bienestar, ambos por la UANL. Sus líneas de investigación son: desarrollo sustentable, protección social y seguridad social y ciudadanía y cul- 502 Colaboradores tura política. Profesor-investigador en el Instituto de Ciencias Sociales de la UJED y profesor de asignatura en la Universidad Politécnica de Durango. Alan Castillo Rodríguez Ingeniero y maestro por la UANL. Realizó una estancia de investigación en la Universidad Técnica de Clausthal, Alemania, donde obtuvo doctorado en ingeniería de materiales. Entre sus reconocimientos destacan: las becas para estudios de posgrado por el Conacyt y el Servicio Alemán de Intercambio Académico (DAAD), el Reconocimiento al Mérito del Desarrollo Tecnológico, el Premio a la Investigación UANL. Reconocido como honorable educador iberoamericano por el Consejo Iberoamericano en Honor a la Calidad Educativa. Miembro del SNI, nivel I. Actualmente es director de Investigación de la UANL y de la revista CiENCiAUANL. Astrid Nalleli Espino Vázquez Originaria del estado de Durango, donde cursó su licenciatura en biología. Maestría en ingeniaría bioquímica, por el Instituto Tecnológico de Durango, en colaboración con el Instituto de Biotecnología de la UANL. Actualmente estudia el doctorado en biotecnología en la UANL. Se especializa en el estudio de la bacteria Bacillus thuringiensis, desde su genómica estructural hasta la aplicación de sus proteínas paraesporales como agentes anticancerígenos y la formulación bioinsecticidas para el control biológico. Juan Antonio Gallegos López Químico bacteriólogo parasitólogo y doc- tor en biotecnología en el Instituto de Biotecnología, ambos por la UANL. Coautor de cuatro artículos publicados en revistas internacionales. Actualmente es profesor en la FCB-UANL, e imparte clases de bioinformática e ingeniería genética, entre otras. Luis Enrique Gómez Vanegas Egresado de letras hispánicas de la Facultad de Filosofía y Letras de la UANL. Diplomado en periodismo científico por la FCC-UANL, donde además participó como investigador en el libro Violencia y ciudad. Autor del libro Soledades. Es secretario de redacción de la revista CiENCiAUANL. Virgilio González González Químico industrial y maestro en química orgánica por la FCQ-UANL. Doctor en ingeniería de materiales por la FIME-UANL. Ha sido investigador en el campo de los polímeros desde 1975. Miembro del SNI, nivel II. Profesor de tiempo completo de la FIME-UANL. Martha Guerrero Olazarán Licenciada en ciencias químicas por el ITESM. Maestra en química analítica aplicada por la UR. Doctora Scientiarum humanorum en el Instituto de Farmacología y Toxicología de la Facultad de Medicina Clínica de Mannheim, en la Universidad de Heidelberg, Alemania. Profesora titular B del Instituto de Biotecnología de la FCBUANL. Miembro del SNI, nivel II. Autora de 45 publicaciones, dos registros de patente nacionales y dos internacionales y una transferencia tecnológica. Su línea de investigación se enfoca a la bioingeniería y CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �bioprocesos con levaduras recombinantes, bioquímica de proteínas, y caracterización genética de organismos. Raúl Eduardo López Estrada Economista por la Universidad Autónoma de México. Maestría, doctorado y posdoctorado en antropología social por la Universidad Laval de Quebec, Canadá. Profesor de tiempo completo en la Subdirección de Posgrado de la Facultad de Trabajo Social y Desarrollo Humano de la UANL. Como investigador se ha desempeñado en México, Canadá, Costa Rica, Perú, Colombia y Ecuador. Sus libros y artículos abordan la temática del desarrollo social regional y la pobreza. Miembro del SNI. Ernesto Octavio López Ramírez Doctor en Cognición Humana, por la Universidad de Wisconsin, Madison EUA. Miembro del SNI, Nivel I. Actualmente trabaja en el Laboratorio de Ciencia Cognitiva, dentro de las instalaciones del Centro de Investigaciones Psicológicas de la Facultad de Psicología de la UANL. Sus líneas de investigación son la memoria y la emoción humana. Es autor de numerosas publicaciones nacionales e internacionales. Juan Francisco Luna Martínez Ingeniero mecánico electricista, maestro en ciencias de la ingeniería mecánica, con especialidad en materiales. Candidato a doctor en ingeniería de materiales todos por la FIME-UANL. Carlos Martínez Hernández Licenciado en física por la UANL. Maestro en ciencias, con especialidad en ingeniería nuclear y doctor en ingeniería física industrial. Maestro de tiempo completo titular A y director de la carrera de física de la FCFM-UANL. Ha publica- do diversos artículos en revistas indexadas. genómica estructural y funcional de Bacillus thuringiensis. Guadalupe Morales Martínez Licenciada en psicología por la UANL. Acreedora a diferentes reconocimientos por su investigación científica. Miembro del SNI, nivel I. Participa como investigadora y docente en el laboratorio de Ciencia Cognitiva de la Facultad de Psicología de la UANL. Su línea de investigación se relacionada con el estudio de los mecanismos cognitivos de evaluación emocional en poblaciones vulnerables. Cuenta además con publicaciones de libros, capítulos de libros y artículos científicos nacionales e internacionales. Martín Edgar Reyes Melo Ingeniero en industrias alimentarias por la UANL. Obtuvo maestría en ciencias de la ingeniería mecánica, con especialidad en materiales. Doctor en ciencia de materiales por la Université Paul Sabatier de Toulouse, Francia. Catedrático investigador de la FIME y el CIIDIT de la UANL. Miembro del SNI, nivel I. Ha obtenido cuatro Premios de Investigación UANL. Lidia Runia Naccha Torres Química farmacéutica, por la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú. Maestra en ciencia e ingeniería de alimentos por la Universidad Politécnica de Valencia, España, con beca del gobierno suizo; doctora en ciencias, con acentuación en alimentos, por la UANL. Línea de generación y aplicación del conocimiento: desarrollo, validación y aplicación de métodos analíticos. Amplia experiencia en manejo de aditivos alimentarios y análisis de contaminantes alimentarios. Ha dirigido más 20 tesis de licenciatura y posgrado. Responsable de seis proyectos de investigación; autora de doce artículos científicos y un capítulo de libro. Benito Pereyra Alférez Profesor-investigador en el Instituto de Biotecnología de la UANL. Ha obtenido nueve Premios de Investigación UANL. Miembro del SNI, nivel I. Perfil deseable PROMEP y miembro del Cuerpo Académico de Biotecnología. Su principal línea de investigación se centra en el estudio de la CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 Jesús Carlos Ruiz Suárez Licenciado en física por la UANL. Con maestría en física por la BUAP y doctorado en física por la Universidad de Waterloo (Canadá). Profesor-investigador en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN. Miembro del SNI, nivel III. Entres sus diversos premios destacan el W.B. Pearson (Canadá) y el Fulbright Scholar (USA). Francisco Javier Sierra Valdez Licenciado en física por la UANL. Actualmente estudia la maestría en biofísica en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV). Realizó estancias de investigación en el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) y en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV). Anabel Torres Cirio Química clínica bióloga y maestra en ciencias, con especialidad en química biomédica, ambas por la UANL; profesora de asignatura A en la licenciatura de nutrición y personal profesional no docente en la FMUANL. Ha presentado diversos trabajos en diferentes congresos e instituciones relacionados con el área de los alimentos. 503 11 �José María Viader Salvadó Ingeniero químico, por el Instituto Químico de Sarriá (IQS), Barcelona, España. Doctor en ingeniería química, por el IQS, Barcelona, España y el Max-Planck-Institut für Strahlenchemie, Mülheim a.d. Ruhr, Alemania. Profesor titular A del Instituto de Biotecnología de la FCB-UANL. Miembro del SNI, nivel II. Autor de 51 publicaciones, dos registros de patente nacionales y dos in- m 504 ternacionales, una transferencia tecnológica. Su línea de investigación se enfoca a la bioingeniería y bioprocesos con levaduras recombinantes, bioquímica de proteínas, y caracterización genética de organismos. Noemí Waksman de Torres Licenciada y doctora en ciencias químicas, por la UBA, Argentina. Hizo un posdoctorado en Freiburg, Alemania, con beca del DAAD. Jefa del Departamento de Química Analítica, Facultad de Medicina de la UANL. Coordinadora del doctorado en ciencias con orientación en química biomédica (PNP). Líder del CA consolidado de química analítica. Miembro del SNI, nivel II y de la AMC. Cuenta con 65 publicaciones en revistas indexadas. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �m Información para los autores La revista CiENCiAUANL tiene como propósito difundir la producción científica y tecnológica de la Universidad Autónoma de Nuevo León en los ámbitos académico, científico, tecnológico y empresarial. CiENCiAUANL está dirigida a académicos, científicos, tecnólogos y profesionales en general interesados en aumentar sus conocimientos y fortalecer su perfil cultural. En sus páginas se presentan avances de investigación científica, desarrollo tecnológico y artículos de difusión en cualesquiera de las siguientes áreas: Ciencias Exactas, Ciencias de la Tierra, Ciencias Biológicas, Biomédicas y Químicas, Ciencias Naturales, Ciencias Sociales e Ingenierías. En el caso de las áreas de Arquitectura, Psicología y similares, sólo se aceptarán trabajos con resultados experimentales. Se invita a todos los profesores e investigadores a enviar sus artículos de carácter científico o tecnológico. Las colaboraciones deberán estar escritas en un lenguaje claro, didáctico y accesible a lectores con formación profesional. Las colaboraciones serán evaluadas por especialistas por área científica. Los criterios aplicables a la selección de textos serán: el rigor científico, la calidad y precisión de la información, el interés general del tema expuesto y la claridad del lenguaje. Se publicarán artículos en inglés sólo si todos los autores tienen como primera lengua un idioma diferente al español. ginales, entendiendo por ello que el contenido sea producto de su trabajo directo y que una versión similar no se haya publicado o enviado a otras revistas. En el caso de los trabajos de difusión, además de los lineamientos deberá considerarse lo siguiente: * El autor debe demostrar haber trabajado y publicado en el tema del artículo. * El artículo debe ofrecer una panorámica clara del campo temático. * El artículo debe ser ordenado. Separar las dimensiones del tema y evitar romper la línea de tiempo. * Debe considerarse la experiencia nacional y local, si la hubiera. * Debe estar adecuadamente (cantidad y calidad) ilustrado: fotos, diagramas, etc. No se aceptan reportes de mediciones. Los artículos deben contener no sólo la presentación de resultados de medición y su comparación, también deben presentar un análisis detallado de los mismos, un desarrollo metodológico original, una manipulación nueva de la materia o ser de gran impacto y novedad social. Sólo se aceptan modelos matemáticos si son validados experimentalmente por el autor. No se aceptarán trabajos basados en encuestas de opinión o entrevistas, a menos que aunadas a ellas se realicen mediciones y se efectúe un análisis de correlación para su validación. Criterios editoriales Lineamientos editoriales No se aceptarán trabajos que no cumplan con los criterios y lineamientos indicados. Sólo se aceptan artículos ori- El autor deberá entregar o enviar, para su consideración editorial, un original y dos copias del artículo impresos, así CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 como un CD o DVD con el archivo del mismo en formato .doc de Word, originales de material gráfico, fichas biográficas de cada autor de máximo 100 palabras y carta firmada por los autores que certifique la originalidad del artículo y cedan derechos de autor a favor de la UANL. Los artículos deberán remitirse a: Revista CiENCiAUANL Biblioteca Magna Universitaria “Raúl Rangel Frías”, 5o. Piso Av. Alfonso Reyes 4000 Nte. C.P. 64290, Monterrey, N.L., México Los originales deberán tener una extensión máxima de cinco páginas (incluyendo gráficas y fotos) de acuerdo al formato que a continuación se especifica: —Formato. Tamaño carta. El margen superior deberá ser de 2.5 cm y el resto de 2 cm. —Título. Máximo dos renglones, tipografiado en altas y bajas, tipo Times New Roman a 24 puntos, con interlínea normal, en negritas. —Nombre del autor o autores. En mayúsculas con alineación al margen derecho, misma fuente tipográfica en 12 puntos, asterisco sobreescrito al final. —Adscripción. Colocarla en pie de página de la 2a. columna antecedida por un asterisco, en tipografía Times New Roman de 8 puntos. —Cuerpo del texto. A dos columnas, con tipografía Times New Roman de 10 puntos, justificado. —Resúmenes. No mayores de 100 palabras tanto en inglés como en español. Incluir a lo sumo cinco palabras clave tanto en inglés como en español para ser utilizadas en índices. Deben ubicarse al terminar el cuerpo y antes de las 505 �referencias. Misma tipografía que el cuerpo. —Referencias. Deberán ser numeradas y aparecerán en el orden que fueron citadas en el texto, utilizando la misma tipografía del cuerpo. Las fichas bibliográficas deberán contener los siguientes datos: autores o editores, título del artículo, nombre del libro o de la revista, lugar, empresa editorial, año de la publicación, volumen y número de páginas. —Subtítulos. Tipografía Times New Roman, 10 puntos, negritas. —Notas al pie. Times New Roman, 8 puntos. —Material gráfico. Mínimo tres imágenes o gráficas en blanco y negro, a una o dos columnas, máximo media página (deben entregarse originales). —Pie de gráficos. Tipografía Times New Roman, itálica de 9 puntos. Para cualquier comentario o duda estamos a disposición de los interesados: CiENCiAUANL has as its primary purpose to publish scientific and technological articles for the academic, technological and business communities in order that scientists, engineers, technologists and professionals in general may benefit from the knowledge and culture that its authors contribute with their interventions for the journal. Through these pages, advances in research from the natural sciences, exact sciences, earth sciences, biological sciences, biomedical sciences, chemical sciences and social sciences; technological developments and science written for laymen will be presented in both Spanish and English languages.* In the areas of architecture, psychology and similar areas investigations will be accepted only if there are experimental results. All professors and researchers are invited to send their articles that fit into the above purpose. Contributions must be written in a clear, concise and didactic manner for a readership with professional training. All contributions will be evaluated by specialists in the appropriate scientific or engineering area. Criteria employed for contributions are: scientific rigor, quality and accuracy of information, general interest of the topic dealt with as well as clarity of language. Articles will be published in English only if all of the authors have as their first language, a language other than Spanish. rating the dimensions of the topic but avoid breaking the time line. * Local and national experience should be taken into account if existent. * The article should be adequately (both quantity and quality) illustrated with photographs and diagrams (figures and/or tables). Reports dealing only with measurements will not be accepted. Articles must contain not only the presentation of results of measurements and their comparison but also a detailed analysis of the same. Articles must show a new manipulation of material or have great social impact and novelty as well as original methodological development. Mathematic models will only be accepted if they are experimentally validated by the author(s). Report based on opinion surveys and interviews will not be accepted, unless they are accompanied by measurements and that carry out correlational analysis for validating. m 506 Editorial policy Research work will not be accept that do not comply with the following criteria and indications. Only original articles will be accepted, understanding by this that the contents are the product of the author(s)’ direct work and has not been published or similar version has not been sent for publication to other journals. In case of scientific articles written for a wider readership, in addition to general indications the following should be considered: * The author must demonstrate having worked and published in the thematic area of the article. * The article must offer a clear panorama of the topic dealt with in the article. * The article must be ordered, sepa- E-mail: rciencia@mail.uanl.mx Tel: (81) 8329-4236 y fax (81) 8329-4090 ext. 6623 Editorial considerations The author(s) must deliver or send to the journal for editorial consideration an CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �original and two printed copies of the manuscript together with a CD o DVD written in Microsoft Word, original graphic material, a 100-word biographical sketch of each contributing author and a letter with all author(s)’ signature(s) transferring copyright to CiENCiAUANL, certifying that the article is original. Articles must be sent or delivered to: Revista CiENCiAUANL Biblioteca MagnaUniversitaria “Raúl Rangel Frías” 5to. Piso Avenida Alfonso Reyes 4000 Norte C.P. 64290, Monterrey, N.L., México The original articles should be no longer than 5 pages (including photographs, figures and tables) according to the following specifications: —Format. Letter size, leaving 2.5 cm margin at the top and 2.0 cm on all other sides. —Title. Maximum 2 lines, written in upper and lower case with Times New Ro- man font 24 bold without between-line spacing. —Name(s) of author(s). Written in Times New Roman font 12 with raised asterisk at end of line. —Affiliation. To be put in the second column with a raised asterisk, followed by the name of the author’s department and the name of the author’s research center or university. —Body of Text. Two-column format written in font 10 Times New Roman, with right- and left-hand alignment. —Abstract. No more than 100 words. At end of abstract but before references, listing five keywords. —References. List references as they appear in the body of the text, using the same font as the text. Bibliographical citations will have the following order: author(s) or editor(s), title of article, name book or journal, year of publication, volume and number, and number of pages and/or pagination. —Subtitles. Use font 10 Times New Roman bold. —Foot Notes. Use font 8 Times New Roman. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 —Graphic Material. A minimum of 3 images or graphics in black and white should be used, one or two columns wide, one half page maximum height. —Graphic Foot Notes. Use font 9 Times New Roman. If you have any comments or doubts, do not hesitate to communicate at: E-mail: rciencia@mail.uanl.mx Telephone: (5281) 8329-4236 Fax: (5281) 8329-4090 ext. 6623 Nota bene: Non-native English-speaking authors wishing to send articles written in English should send reprints or copies of previously published articles in the scientific or engineering literature before sending their manuscripts in order to qualify as English language authors. 507 11 �508 CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �m María Guadalupe Alanís Guzmán Química bacterióloga parasitóloga por la UANL; maestra en ciencia y tecnología de alimentos por el Instituto de Nutrición de Centroamérica y Panamá; doctora en ciencias, con especialidad en alimentos, por la UANL. Miembro del SNI, nivel I. Ha dirigido más de 50 tesis de licenciatura y posgrado. Responsable de 20 proyectos de investigación y autora de 35 artículos científicos y dos capítulos de libro. Actualmente es jefa del Departamento de Ciencia de Alimentos de la FCB-UANL. Esperanza Armendáriz Licenciada en ciencias de la comunicación, con especialidad en periodismo por la UANL. Publica en la página de la UANL y en los periódicos El Porvenir y Vida Universitaria. Colabora en secciones de cultura y tendencias en Milenio del Diario de Monterrey, del Grupo Multimedios Estrellas de Oro. Jessica Balderas Salazar Licenciada en ciencias de la comunicación, con especialidad en periodismo por la UANL. Ha colaborado en publicaciones como el periódico Alas, de la región citrícola, y Vida Universitaria de la UANL. Jorge Enrique Bracamontes Grajeda Licenciado en economía y maestría en docencia en educación superior, ambas por la UAT. Maestría en ciencias, con orientación en trabajo social, y doctorado en filosofía, con orientación en trabajo social y políticas comparadas de bienestar, ambos por la UANL. Sus líneas de investigación son: desarrollo sustentable, protección social y seguridad social y ciudadanía y cul- 502 Colaboradores tura política. Profesor-investigador en el Instituto de Ciencias Sociales de la UJED y profesor de asignatura en la Universidad Politécnica de Durango. Alan Castillo Rodríguez Ingeniero y maestro por la UANL. Realizó una estancia de investigación en la Universidad Técnica de Clausthal, Alemania, donde obtuvo doctorado en ingeniería de materiales. Entre sus reconocimientos destacan: las becas para estudios de posgrado por el Conacyt y el Servicio Alemán de Intercambio Académico (DAAD), el Reconocimiento al Mérito del Desarrollo Tecnológico, el Premio a la Investigación UANL. Reconocido como honorable educador iberoamericano por el Consejo Iberoamericano en Honor a la Calidad Educativa. Miembro del SNI, nivel I. Actualmente es director de Investigación de la UANL y de la revista CiENCiAUANL. Astrid Nalleli Espino Vázquez Originaria del estado de Durango, donde cursó su licenciatura en biología. Maestría en ingeniaría bioquímica, por el Instituto Tecnológico de Durango, en colaboración con el Instituto de Biotecnología de la UANL. Actualmente estudia el doctorado en biotecnología en la UANL. Se especializa en el estudio de la bacteria Bacillus thuringiensis, desde su genómica estructural hasta la aplicación de sus proteínas paraesporales como agentes anticancerígenos y la formulación bioinsecticidas para el control biológico. Juan Antonio Gallegos López Químico bacteriólogo parasitólogo y doc- tor en biotecnología en el Instituto de Biotecnología, ambos por la UANL. Coautor de cuatro artículos publicados en revistas internacionales. Actualmente es profesor en la FCB-UANL, e imparte clases de bioinformática e ingeniería genética, entre otras. Luis Enrique Gómez Vanegas Egresado de letras hispánicas de la Facultad de Filosofía y Letras de la UANL. Diplomado en periodismo científico por la FCC-UANL, donde además participó como investigador en el libro Violencia y ciudad. Autor del libro Soledades. Es secretario de redacción de la revista CiENCiAUANL. Virgilio González González Químico industrial y maestro en química orgánica por la FCQ-UANL. Doctor en ingeniería de materiales por la FIME-UANL. Ha sido investigador en el campo de los polímeros desde 1975. Miembro del SNI, nivel II. Profesor de tiempo completo de la FIME-UANL. Martha Guerrero Olazarán Licenciada en ciencias químicas por el ITESM. Maestra en química analítica aplicada por la UR. Doctora Scientiarum humanorum en el Instituto de Farmacología y Toxicología de la Facultad de Medicina Clínica de Mannheim, en la Universidad de Heidelberg, Alemania. Profesora titular B del Instituto de Biotecnología de la FCBUANL. Miembro del SNI, nivel II. Autora de 45 publicaciones, dos registros de patente nacionales y dos internacionales y una transferencia tecnológica. Su línea de investigación se enfoca a la bioingeniería y CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 �bioprocesos con levaduras recombinantes, bioquímica de proteínas, y caracterización genética de organismos. Raúl Eduardo López Estrada Economista por la Universidad Autónoma de México. Maestría, doctorado y posdoctorado en antropología social por la Universidad Laval de Quebec, Canadá. Profesor de tiempo completo en la Subdirección de Posgrado de la Facultad de Trabajo Social y Desarrollo Humano de la UANL. Como investigador se ha desempeñado en México, Canadá, Costa Rica, Perú, Colombia y Ecuador. Sus libros y artículos abordan la temática del desarrollo social regional y la pobreza. Miembro del SNI. Ernesto Octavio López Ramírez Doctor en Cognición Humana, por la Universidad de Wisconsin, Madison EUA. Miembro del SNI, Nivel I. Actualmente trabaja en el Laboratorio de Ciencia Cognitiva, dentro de las instalaciones del Centro de Investigaciones Psicológicas de la Facultad de Psicología de la UANL. Sus líneas de investigación son la memoria y la emoción humana. Es autor de numerosas publicaciones nacionales e internacionales. Juan Francisco Luna Martínez Ingeniero mecánico electricista, maestro en ciencias de la ingeniería mecánica, con especialidad en materiales. Candidato a doctor en ingeniería de materiales todos por la FIME-UANL. Carlos Martínez Hernández Licenciado en física por la UANL. Maestro en ciencias, con especialidad en ingeniería nuclear y doctor en ingeniería física industrial. Maestro de tiempo completo titular A y director de la carrera de física de la FCFM-UANL. Ha publica- do diversos artículos en revistas indexadas. genómica estructural y funcional de Bacillus thuringiensis. Guadalupe Morales Martínez Licenciada en psicología por la UANL. Acreedora a diferentes reconocimientos por su investigación científica. Miembro del SNI, nivel I. Participa como investigadora y docente en el laboratorio de Ciencia Cognitiva de la Facultad de Psicología de la UANL. Su línea de investigación se relacionada con el estudio de los mecanismos cognitivos de evaluación emocional en poblaciones vulnerables. Cuenta además con publicaciones de libros, capítulos de libros y artículos científicos nacionales e internacionales. Martín Edgar Reyes Melo Ingeniero en industrias alimentarias por la UANL. Obtuvo maestría en ciencias de la ingeniería mecánica, con especialidad en materiales. Doctor en ciencia de materiales por la Université Paul Sabatier de Toulouse, Francia. Catedrático investigador de la FIME y el CIIDIT de la UANL. Miembro del SNI, nivel I. Ha obtenido cuatro Premios de Investigación UANL. Lidia Runia Naccha Torres Química farmacéutica, por la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú. Maestra en ciencia e ingeniería de alimentos por la Universidad Politécnica de Valencia, España, con beca del gobierno suizo; doctora en ciencias, con acentuación en alimentos, por la UANL. Línea de generación y aplicación del conocimiento: desarrollo, validación y aplicación de métodos analíticos. Amplia experiencia en manejo de aditivos alimentarios y análisis de contaminantes alimentarios. Ha dirigido más 20 tesis de licenciatura y posgrado. Responsable de seis proyectos de investigación; autora de doce artículos científicos y un capítulo de libro. Benito Pereyra Alférez Profesor-investigador en el Instituto de Biotecnología de la UANL. Ha obtenido nueve Premios de Investigación UANL. Miembro del SNI, nivel I. Perfil deseable PROMEP y miembro del Cuerpo Académico de Biotecnología. Su principal línea de investigación se centra en el estudio de la CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 Jesús Carlos Ruiz Suárez Licenciado en física por la UANL. Con maestría en física por la BUAP y doctorado en física por la Universidad de Waterloo (Canadá). Profesor-investigador en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN. Miembro del SNI, nivel III. Entres sus diversos premios destacan el W.B. Pearson (Canadá) y el Fulbright Scholar (USA). Francisco Javier Sierra Valdez Licenciado en física por la UANL. Actualmente estudia la maestría en biofísica en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV). Realizó estancias de investigación en el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) y en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV). Anabel Torres Cirio Química clínica bióloga y maestra en ciencias, con especialidad en química biomédica, ambas por la UANL; profesora de asignatura A en la licenciatura de nutrición y personal profesional no docente en la FMUANL. Ha presentado diversos trabajos en diferentes congresos e instituciones relacionados con el área de los alimentos. 503 11 �José María Viader Salvadó Ingeniero químico, por el Instituto Químico de Sarriá (IQS), Barcelona, España. Doctor en ingeniería química, por el IQS, Barcelona, España y el Max-Planck-Institut für Strahlenchemie, Mülheim a.d. Ruhr, Alemania. Profesor titular A del Instituto de Biotecnología de la FCB-UANL. Miembro del SNI, nivel II. Autor de 51 publicaciones, dos registros de patente nacionales y dos in- m 504 ternacionales, una transferencia tecnológica. Su línea de investigación se enfoca a la bioingeniería y bioprocesos con levaduras recombinantes, bioquímica de proteínas, y caracterización genética de organismos. Noemí Waksman de Torres Licenciada y doctora en ciencias químicas, por la UBA, Argentina. Hizo un posdoctorado en Freiburg, Alemania, con beca del DAAD. Jefa del Departamento de Química Analítica, Facultad de Medicina de la UANL. Coordinadora del doctorado en ciencias con orientación en química biomédica (PNP). Líder del CA consolidado de química analítica. Miembro del SNI, nivel II y de la AMC. Cuenta con 65 publicaciones en revistas indexadas. CIENCIA UANL / AÑO 14, No. 4, OCTUBRE - DICIEMBRE 2011 � Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Title A name given to the resource Ciencia UANL Description An account of the resource La revista Ciencia UANL tiene como propósito difundir y divulgar la producción científica, tecnológica y de conocimiento, de la Universidad Autónoma de Nuevo León en los ámbitos académico, científico, tecnológico, social y empresarial. Ciencia UANL está dirigida al público abierto, con y sin preparación universitaria, a científicos, académicos, tecnólogos, investigadores y estudiantes de todas las áreas profesionales, así como a alumnos de bachillerato y secundaria interesados en aumentar sus conocimientos y fortalecer su perfil cultural. Text A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text. Título Uniforme Ciencia UANL Año de publicación El año cuando se publico 2011 Volumen Volumen de la revista 14 Número Número de la revista 56 Mes de publicación Mes cuando se publicó Octubre-Diciembre Día Día del mes de la publicación 1 Periodicidad La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual) Trimestral Relación OPAC https://www.codice.uanl.mx/RegistroBibliografico/InformacionBibliografica?from=BusquedaAvanzada&bibId=1751701&biblioteca=0&fb=20000&fm=6&isbn= Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Title A name given to the resource Ciencia UANL, 2011, Vol 14, No 56, Octubre-Diciembre 1 Creator An entity primarily responsible for making the resource Salinas Carmona, Mario César, Director Subject The topic of the resource Ciencia Tecnología Divulgación científica Investigación científica Publicaciones periódicas Description An account of the resource La revista Ciencia UANL tiene como propósito difundir y divulgar la producción científica, tecnológica y de conocimiento, de la Universidad Autónoma de Nuevo León en los ámbitos académico, científico, tecnológico, social y empresarial. Ciencia UANL está dirigida al público abierto, con y sin preparación universitaria, a científicos, académicos, tecnólogos, investigadores y estudiantes de todas las áreas profesionales, así como a alumnos de bachillerato y secundaria interesados en aumentar sus conocimientos y fortalecer su perfil cultural. Publisher An entity responsible for making the resource available Universidad Autónoma de Nuevo León, Secretaría Académica Contributor An entity responsible for making contributions to the resource Estrada Loyo, José Eduardo, 1952-, Coordinador Editorial Gómez Vanegas, Luis Enrique, Secretario de Redacción Date A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource 01/10/2011 Type The nature or genre of the resource Revista Format The file format, physical medium, or dimensions of the resource text/pdf Identifier An unambiguous reference to the resource within a given context 2017247 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. Monterrey, N.L. México Access Rights Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies. Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores Bacillus thuringiensis Cáncer apoptosis Dioxinas Pichia pastoris Premio de Investigación UANL 2011 Sistema de pensiones