Este articulo destaca el papel en expansión del microbioma en la salud humana y muestra un cambio significativo en la comprensión científica gracias a los avances de la secuenciación y la metagenómica. Visto antes primordialmente a través del lente de los patógenos, el microbioma es reconocido en la actualidad como integral para la biología humana, jugando papeles críticos en la digestión, función inmune y producción de vitaminas. La revolución del microbioma ha replanteado las comunidades microbianas como contribuyentes vitales para la salud. La microbiota del intestino, que produce ácidos grasos de cadena corta, mantiene la salud del intestino, la regulación inmune y la protección contra condiciones como la enfermedad de inflamación intestinal, obesidad, y diabetes. La disbiosis o desbalance microbiano está asociado con estas enfermedades, preparando el camino para terapias como los probióticos, los prebióticos y el trasplante de microbiota fecal.

El articulo explora terapias personalizadas dirigidas al microbioma, así como el papel de la Inteligencia artificial en la optimización de probióticos. Adicionalmente, se discute el eje intestinos-cerebro, donde los microbios influencian en el carácter y la cognición. A pesar de los desafíos regulatorios, las terapias basadas en el microbioma ofrecen un potencial para la solución de problemas de salud personalizados y con alta efectividad.

Introducción: Las plantas son fuentes de un gran número de metabolitos secundarios de interés comercial que son usados en las industrias farmacéutica, alimenticia, de cosméticos y como fuentes de numerosas sustancias de interés químico.

Objetivos: a) potenciar la biosíntesis y acumulación de cardenólidos; b) desarrollar un protocolo de propagación in vitro de D. purpurea; c) obtener plantas in vitro de Stevia rebaudiana Bertoni; d) comparar las plantas de S. rebaudiana cultivadas in vitro con aquellas propagadas mediante corte de esquejes; y e) realizar una revisión sistemática sobre las estrategias biotecnológicas aplicadas a plantas que producen edulcorantes de alta intensidad y poseen actividad antidiabética comprobada.

Métodos: Se transformaron segmentos foliares de D. purpurea vía Agrobacterium tumefaciens. Se estudió el efecto de combinaciones de reguladores de crecimiento para la propagación masiva de líneas élites de ambas especies. Se realizaron estudios de las características morfológicas y genéticas de las plantas propagadas in vitro. Se realizó una revisión sistemática de cuatro especies de plantas medicinales con efecto antidiabético.

Resultados: Se modificó la síntesis de cardenólidos en plantas transgénicas que expresan el gen VEP1. Fue posible regenerar 18,9 brotes por segmento de hoja vía organogénesis directa. Se confirmó la estabilidad genética y producción de metabolitos secundarios de las plantas regeneradas. Se propuso un protocolo de propagación in vitro de S. rebaudiana. Se obtuvieron plantas propagadas in vitro con caracteres morfológicos homogéneos y mejor estado fitosanitario. El análisis crítico de la bibliografía permitió proponer recomendaciones para futuros estudios.

Introducción: Los hornos de múltiples hogares son una etapa clave en el proceso de reducción de níquel. La implementación del sistema de control automático en la postcombustión del horno se ha visto afectado por la inexistencia de modelos matemáticos de este proceso.

Objetivos: Obtener modelos lineales para diferentes puntos de operación y modelos no lineales basados en redes neuronales artificiales que reflejen las características dinámicas del proceso.

Métodos: Realización de experimentos activos, con secuencias binarias pseudoaleatorias moduladas en amplitud y frecuencia e insertadas en el autómata que acciona las válvulas reguladoras de flujo de aire y variaciones en el flujo de mineral alimentado, para obtener los modelos lineales. Además, se registraron experimentos pasivos de 10 meses de operaciones para la obtención de modelos neuronales. El modelo neuronal de múltiples entradas-múltiples salidas se evaluó con diferente número de neuronas en la capa oculta y con el empleo del método de validación cruzada aleatoria, escogiéndose el mejor modelo a partir de los criterios de información de Akaike y Bayesiano.

Resultados: El modelo neuronal predice las temperaturas de los hogares 4 y 6 del horno con un error inferior a 5 °C, y un horizonte de predicción de un paso adelante (120 s).

Conclusiones: El modelo contribuye a predecir el perfil térmico en la zona de calentamiento del horno, como base para el diseño de estrategias de control que garanticen un mejor aprovechamiento de la energía y del combustible aditivo reductor, para disminuir las pérdidas del proceso y la contaminación ambiental.

Introducción: Los ramnolípidos, surfactantes microbianos glicolipídicos, poseen excelentes propiedades superficiales, son biodegradables, con baja toxicidad y alta efectividad en condiciones extremas de pH, temperatura y salinidad. Exhiben actividad antimicrobiana frente a bacterias y hongos. Su empleo en biorremediación y biodegradación de hidrocarburos y la remoción de metales pesados en ambientes contaminados son las aplicaciones más estudiadas.

Objetivo: Evaluar el proceso de biorrestauración de suelos contaminados por la industria petrolera nacional aplicando un crudo de ramnolípidos.

Métodos: Se empleó el crudo de ramnolípido del cultivo de Pseudomonas aeruginosa Y3-B1A en medio mineral con glicerol como fuente de carbono. La concentración de vanadio se determinó por espectroscopía de absorción atómica con plasma inductivamente acoplado, mientras que la efectividad de los biosurfactantes y el seguimiento analítico de la biodegradación se evaluó gravimétricamente.

Resultados: Se logró 85,4 % de remoción de vanadio. La utilización del crudo de biosurfactante Y3-B1A estimuló en un 62 % la biodegradación de los hidrocarburos presentes en suelos. La aplicación del crudo Y3-B1A en suelos impactados en la refinería Ñico López de La Habana, utilizando la técnica de bioestimulación en parcelas; permitió alcanzar un 34 % de la biodegradación para hidrocarburos totales y aromáticos, en tanto que para la fracción de grasas y aceites fue del 86 %.

Introducción: Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm. (Basidiomycota) presenta propiedades nutricionales y medicinales de interés para la ciencia.

Objetivos: Determinar el contenido de fenoles totales y la actividad antioxidante de bioproductos de P. ostreatus, con aplicación en la formulación de galletas biofuncionales.

Métodos: Se determinaron los fenoles totales y la actividad antioxidante a través de la captación del radical DPPH•, la estimación del poder reductor y el efecto citoprotector en eritrocitos humanos frente al daño por H₂O₂. Se identificaron los compuestos fenólicos mayoritarios en el bioproducto acuoso de la biomasa, cuyas capacidades de interacción con proteínas del balance redox se evaluaron en modelos in silico. Se realizó la formulación de galletas biofuncionales con harina de la seta estudiada.

Resultados: Se obtuvieron compuestos fenólicos, con concentraciones variables según el tipo de fermentación, métodos de extracción y etapas de crecimiento del hongo. El poder reductor mostró valores superiores en los bioproductos de la seta cultivada por fermentación en estado sólido, mientras la captación del DPPH• fue superior en el bioproducto del micelio de la fermentación sumergida. Los bioproductos evaluados mostraron efecto citoprotector. Se identificaron los compuestos fenólicos, ácido gálico, ácido homogentísico, ácido clorogénico, ácido cafeico y naringina. El estudio predictivo in silico, mostró valores promisorios en la interacción de los fenoles con proteínas del balance redox. Se elaboraron galletas de harina de setas con valor nutricional y capacidad antioxidante.

Conclusiones: Los resultados mostraron las potencialidades antioxidantes de los bioproductos de P. ostreatus, como fuente de antioxidantes naturales para las industrias alimentaria y médico farmacéutica.

Introducción: En los últimos años los fullerenos han adquirido gran interés ya que su estructura posibilita el desarrollo de una química novedosa basada en las características únicas de estas moléculas. Debido a que se reporta la existencia de conjugados fullerénicos con esteroides o con azúcares que muestran interesantes propiedades químicas, físicas y biológicas, es de interés generar estrategias sintéticas orientadas al desarrollo de nuevos compuestos.

Objetivos: Sintetizar híbridos del tipo metanofullereno funcionalizados con fragmentos esteroidales y derivados de monosacáridos de interés químico y biológico, con el empleo de la reacción de ciclopropanación y a través del estudio de sus propiedades por métodos teóricos y experimentales predecir su potencial uso en la química médica y la ciencia de los materiales.

Métodos: Se basan fundamentalmente en la síntesis de metanofullerenos híbridos funcionalizados con esteroides, monosacáridos y seleno-azúcares, mediante el empleo de la reacción de ciclopropanación de Bingel-Hirsch.

Resultados: La unión covalente de los conjugados al [60]fullereno permitió obtener 12 nuevos compuestos híbridos. El procedimiento descrito se extendió al H₂@C₆₀ y al [70]fullereno para obtener las primeras quimeras esteroidales de estos fullerenos. Todos los compuestos fueron caracterizados con el empleo de técnicas espectroscópicas y espectrometría de masas, lo que permitió confirmar sus estructuras. También se estudió la influencia de los diferentes sustituyentes de los híbridos en sus propiedades térmicas, comportamiento electroquímico y su agregación en agua. Mediante métodos teóricos se calculó, a partir de sus interacciones supramoleculares, el potencial uso de uno de los híbridos sintetizados como un aceptor de electrones de las celdas solares orgánicas. Se empleó el acoplamiento molecular para determinar la potencial aplicación de estos derivados como inhibidores de proteasas virales.

Conclusiones: La hibridación molecular a partir de esteroides, carbohidratos y fullerenos posibilita la obtención de moléculas con potenciales aplicaciones tanto en la química medica como en la ciencia de los materiales.