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Impacto dos antibióticos como resíduos, degradação física, química e enzimática: uso de lacases

2022-01-01T00:00:00Z

Impacto dos antibióticos como resíduos, degradação física, química e enzimática: uso de lacases Mora Gamboa, María PC; Rincón Gamboa, Sandra M.; Ardila Leal, Leidy D.; Poutou Piñales, Raúl A.; Quevedo Hidalgo, Balkys E Los primeros rastros de tetraciclina (TE) se detectaron en esqueletos humanos de Sudán y Egipto, y se descubrió que podría estar relacionada con la dieta de la época, el uso de ciertos tintes y el uso de suelos cargados de microorganismos, como Streptomyces spp., entre otros microorganismos capaces de producir antibióticos. Sin embargo, la mayoría de la gente solo reconoce autores que datan entre 1904 y 1940, como Ehrlich, Domagk y Fleming. Los antibióticos son la opción terapéutica para el tratamiento de innumerables infecciones; desafortunadamente, son el segundo grupo de fármacos más común en aguas residuales a nivel mundial debido a fallas en los tratamientos de residuos industriales (farmacéuticos, hospitales, residencias de ancianos) y su uso irracional en humanos y animales. El principal problema de los antibióticos radica en su uso humano administrado y no prescrito, su uso en ganado como promotores del crecimiento y en cultivos como biocidas (actividades reguladas que no han cumplido con las regulaciones en algunos lugares). Esta práctica ha generado toxicidad ambiental, ya que los antibióticos generan eutrofización, contaminación hídrica, desequilibrio nutricional y promueven la resistencia a los antibióticos. Además, la eliminación de antibióticos no es un proceso obligatorio en las normas globales de tratamiento de aguas residuales. Esta revisión busca concienciar sobre el impacto negativo de los antibióticos como residuos y los tratamientos físicos, químicos y biológicos para su degradación. Analizamos el alto costo de los tratamientos físicos y químicos, el riesgo de usar productos químicos que empeoran la situación y el hecho de que cada clase de antibiótico puede transformarse de forma diferente con cada uno de estos tratamientos y generar nuevos compuestos que podrían ser más tóxicos que los originales. También analizamos el uso de enzimas para la degradación de antibióticos, con énfasis en las lacasas.

Statistical Improvement of rGILCC 1 and rPOXA 1B Laccases Activity Assay Conditions Supported by Molecular Dynamics

2023-01-01T00:00:00Z

Statistical Improvement of rGILCC 1 and rPOXA 1B Laccases Activity Assay Conditions Supported by Molecular Dynamics Mora-Gamboa, María P. C.; Ferrucho-Calle, María C.; Leidy D. Ardila-Leal, Leidy D; Rojas-Ojeda, Lina M; Galindo, Johan F; Poutou-Piñales, Raúl A; Pedroza-Rodríguez, Aura M; Quevedo-Hidalgo, Balkys E Las lacasas (E.C. 1.10.3.2) son glicoproteínas ampliamente distribuidas en la naturaleza. Su conformación estructural incluye tres sitios de cobre en su centro catalítico, responsables de facilitar la oxidación del sustrato, generando H₂O en lugar de H₂O₂. Los resultados de la medición de la actividad de lacasa (UL−1) pueden variar según el tipo de lacasa, el tampón, los mediadores redox y los sustratos empleados. El objetivo fue seleccionar las mejores condiciones para el ensayo de la actividad de las lacasas rGILCC 1 y rPOXA 1B. Tras ensayos estadísticos secuenciales, la dinámica molecular demostró respaldar este proceso, y nuestro objetivo fue recopilar información valiosa sobre la posible aplicación de estas enzimas en la degradación de nuevos sustratos con implicaciones ambientales negativas. El tratamiento con tampón citrato T2 (CB T2) (pH 3,0 ± 0,2; λ420 nm, 2 mM ABTS) tuvo los resultados más favorables, con 7,315 ± 0,131 UL−1 para rGILCC 1 y 5291,665 ± 45,83 UL−1 para rPOXA 1B. El uso de tampón citrato aumentó la afinidad enzimática por ABTS, ya que se produjeron valores de Km más bajos para ambas enzimas (1,49 × 10−2 mM para rGILCC 1 y 3,72 × 10−2 mM para rPOXA 1B) en comparación con los obtenidos en tampón acetato (5,36 × 10−2 mM para rGILCC 1 y 1,72 mM para rPOXA 1B). La dinámica molecular de GILCC 1–ABTS y POXA 1B–ABTS mostró un comportamiento estable, con valores de desviación cuadrática media (RMSD) no superiores a 2,0 Å. Las actividades enzimáticas (rGILCC 1 y rPOXA 1B) y las interacciones del modelo 3D con ABTS (GILCC 1–ABTS y POXA 1B–ABTS) se vieron fuertemente influenciadas por el pH, la longitud de onda, los iones y la concentración de ABTS, lo cual se vio respaldado por estudios computacionales que identificaron los residuos estabilizadores y las interacciones. La integración de los enfoques experimentales y computacionales permitió comprender en profundidad las interacciones enzima-sustrato, lo que ofrece posibles aplicaciones en el tratamiento de sustratos ambientales.

Geoquímica y mineralogía de lodos y aguas termales de volcanes de lodo de la Costa Caribe NO de Colombia y su potencial para la peloterapia

2024-02-01T00:00:00Z

Geoquímica y mineralogía de lodos y aguas termales de volcanes de lodo de la Costa Caribe NO de Colombia y su potencial para la peloterapia Armesto Arenas, Alexander; Palmisano, Maurizio; Balassone, Giuseppina; Maggi, Sabino; Banda Guerra, Iber; Correa Valero, Luis; Ippolito, Feliciano; Nicola, Mondillo; Morales Giraldo, David; Mormone, Angela; Pellino, Annamaria; Putzolu, Francesco; Diana Di, Luccio Mud volcanoes in northwestern Colombia are used by local people as inexpensive recreation and wellness centres, especially for pelotherapy. However, the potential therapeutic value of the muds and thermal waters released by these volcanoes has not been fully investigated. The main objective of this research is to determine the potential therapeutic value of the solid and liquid fractions of the muds sampled from nine mud volcanoes located along the northwestern Caribbean coast of Colombia through geochemical and mineralogical analysis. An evaluation of the granulometric characteristics was also carried out. The presence of a hypertonic saline environment created by secondary volcanic processes is indicated by the thermal fluid fraction. The mineral composition of the muds is dominated by quartz, phyllosilicates (kaolinite, smectite, illite and chlorite), feldspar, carbonates (dolomite, calcite) and a significant amorphous component. Based on the composition of the clay fraction, three distinct groups can be distinguished: (i) kaolinite-rich, (ii) illite-rich, and (iii) chlorite-rich. These muds are suitable for use by the local population due to the extremely low levels of contaminants harmful to human health, such as potentially toxic elements, nitrates, nitrites or fluorides. The results of this study suggest that the muds and thermal waters released by these mud volcanoes have potential therapeutic value. Further research is needed to confirm these findings and to investigate the specific mechanisms by which these muds and waters can be used in medical practice.

Relación entre material particulado, variables meteorológicas e infecciones respiratorias agudas en la zona norte de Ocaña

2024-01-01T00:00:00Z

Relación entre material particulado, variables meteorológicas e infecciones respiratorias agudas en la zona norte de Ocaña Armesto Arenas, Alexander; Cañon Barriga, Julio Eduardo Contextualización: esta investigación se enfoca en la salud pública y la ca-lidad del aire de la zona norte residencial de la ciudad de Ocaña, impactada por una vía nacional con tráfico lento que provoca altas emisiones de material particulado (PM10).Vacío de conocimiento: la investigación responde a las siguientes inquietudes: ¿cómo se relacionan las concentraciones de PM10 y PM2.5 en la zona?; ¿hacia dón-de se dispersa el PM10 emitido por las fuentes móviles?; ¿cuáles son las repercu-siones de la dispersión en los barrios de la zona norte?; ¿cuáles han sido los grupos etarios significativamente afectados por infecciones respiratorias agudas (IRA) debidas a las condiciones climáticas y el material particulado? Propósito: analizar la correlación del ma-terial particulado (PM10 y PM2.5) con las condiciones meteorológicas y con el gra-do de correspondencia con las infecciones respiratorias agudas (IRA) de la zona nor-te de Ocaña, Colombia.Metodología: se utilizó información oficial de los años 2018, 2019 y 2021, in-cluyendo mediciones propias de PM2.5 mediante un equipo automatizado. Las variables relacionadas con las IRA se agruparon por sexo, edad, barrio; y se RESUMENrelacionaron con el material particulado y condiciones meteorológicas, mediante análisis factorial múltiple (AFM) y mode-los de regresión lineal.Resultados y conclusiones: Resultados: la relación PM2.5/PM10 es significativa (Pearson r =0.812), y sus concentracio-nes son superiores a las permitidas. El PM10 tuvo correlación significativa con el viento, la precipitación y la humedad (-0.51, -0.53 y -0.56). Las mujeres presen-taron más casos registrados de IRA que los hombres, con una mayor correlación significativa (p<0.05) con el PM10 y la hu-medad relativa, especialmente para eda-des entre uno a cuatro años, y mayores de 70 años. Asimismo, los barrios cercanos a la vía nacional, orientados en la dirección del viento, mostraron mayores casos de IRA, además de mayor correlación signi-ficativa con el PM10. En conclusión, las concentraciones de PM10 y PM2.5 están significativamente correlacionadas entre sí, e influenciadas por las condiciones cli-máticas, del mismo modo, sus impactos en la salud respiratoria son significativos en niños menores de cinco años, especial-mente los que residen en la dirección de dispersión del PM10