Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / Gran variedad de seres vivos desarrollan sistemas capaces de crear estructuras mineralizadas, que se usan como protección, sostenimiento, alimentación, reservas de minerales, etc. La formación y degradación de estructuras minerales resulta ser un punto crítico en la fisiología de animales invertebrados como los crustáceos y en particular en el modelo animal utilizado en esta memoria de título, la langosta de tenaza roja, Cherax quadricarinatus, especie cuyo desarrollo está en íntima relación con la formación de una reserva mineral llamada gastrolito, que se fabrica en la parte anterior del estómago cardiaco, en una zona especializada de la pared estomacal, el disco del gastrolito, cuyo epitelio presenta distinta estructura según el momento del ciclo de muda y representa un excelente modelo para el estudio de la biomineralización. La matriz extracelular del gastrolito está formada por moléculas cargadas negativamente, entre las que se destacan los proteoglicanos, que son depositados por el epitelio formador. Los proteoglicanos serían los responsables de entregar un orden definido al depósito de carbonato de calcio amorfo que compone al gastrolito. La etapa del ciclo de muda se determinó por observación del exoesqueleto de los individuos, cuando éste era blando se clasificó en la etapa de postmuda y si estaba rígido en cualquiera de las otras dos etapas: intermuda o premuda. Para diferenciarlas se radiografiaron y en intermuda no se observó la imagen compatible con gastrolito y por el contrario, si fue posible observarlo en premuda. Se extrajeron estómagos de las langostas clasificadas, se procesaron de manera rutinaria para realizar cortes histológicos, los que fueron teñidos con las técnicas de hematoxilina-eosina y azul de alciano a pH 2,5; para describir zonas de interés y reconocer la presencia de glicosaminoglicanos, respectivamente. Además se utilizaron reacciones inmunohistoquímicas con el propósito de identificar temporal, espacial y específicamente algunos proteoglicanos presentes en la matriz orgánica del gastrolito. Se logró establecer un orden espacial y temporal para proteoglicanos específicos: Dermatán sulfato y condroitín-4-sulfato están presentes en los tres estados del ciclo de muda, observándose una mayor intensidad de reacción en las etapas de intermuda y premuda principalmente, lo que sugiere, al igual que en otros estudios similares, que serían necesarios para mantener el orden en el tipo de acumulación de carbonato de calcio en la formación de esta biocerámica. Condroitín-6-sulfato se muestra con una reacción más intensa en intermuda y premuda, disminuyendo su intensidad en postmuda, lo que sugiere una participación más activa durante la formación, luego en postmuda está ausente tanto en el epitelio formador como en el gastrolito en degradación y sólo se observa en el tejido conectivo subyacente al lugar de formación del gastrolito. Queratán sulfato presenta una mayor intensidad de reacción en intermuda y premuda principalmente, sugiriendo un rol en el inicio de la calcificación. En el periodo de postmuda se encuentra en el gastrolito principalmente y en el epitelio formador con menor intensidad. Esta distribución temporal de los proteoglicanos sugiere la influencia en el desarrollo de los gastrolitos de la langosta de tenaza roja / Financiamiento: Proyecto Fondap 11980002 y Proyecto ECOS-CONICYT C07-B02

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La biomimética o mimetismo de lo biológico es una disciplina muy antigua que trata de imitar algo preexistente en la naturaleza, por lo tanto tiene como fuente de inspiración alguna característica o habilidad biológica de los organismos para generar materiales útiles para el ser humano. Debido a la necesidad del ser humano por alcanzar nuevos logros y seguir superando sus limitaciones son que la biomimética ha alcanzado la importancia tecnológica que tiene actualmente. Por tal razón numerosas investigaciones se han realizado con el objeto de dilucidar los diferentes mecanismos moleculares que permitan conocer como se forman estos biomateriales de origen biológico y obtener materiales más complejos con características superiores a las ya existentes. Dado al menor conocimiento que se tiene sobre los materiales amorfos, en la presente memoria de título se estudió un tipo de reserva inorgánico de tipo amorfo del carbonato de calcio (CaCO3) del crustáceo Cherax quadricarinatus llamado gastrolito. Cherax quadricarinatus es un crustáceo que vive en zonas de agua dulce y que presenta un exoesqueleto que muda constantemente. Los gastrolitos son concreciones altamente calcificadas, encontradas en la zona cardiaca del estómago de algunos Decápodos, que actúan como reservorios temporales formados por CaCO3 de tipo amorfo (CCA), material inorgánico crucial para el proceso de muda de su exoesqueleto y un excelente modelo de mineralización de CCA. En estudios de biomineralización se han usado variados tipos de aditivos para evaluar la participación de éstos en ensayos de cristalización in vitro de CaCO3. En esta memoria de título se utilizaron diferentes polímeros acídicos comerciales tales como: ácido fítico (AF), ácido poliaspártico (APS) y ácido poliacrílico (APA) en conjunto con sustratos (esponja y gastrogel) y proteoglicanos (PGS) de fracciones solubles (PG-FS) e insoluble (PG-FI) obtenidos a partir del gastrolitos como aditivos en la cristalización del CaCO3. Los ácidos AF, APS y APA son polímeros comerciales usados por el ser humano en diferentes procesos industriales y que han mostrado tener efectos modificadores sobre la cristalización del CaCO3. 7 El proceso in vitro de cristalización del CaCO3 fue el método de difusión de gases y las técnicas de caracterización de los cristales obtenidos fueron la microscopía electrónica de barrido (SEM) y la difracción de rayos X (XRD), con los cuales se pudo observar la morfología y determinar la estructura cristalina del CaCO3 obtenidos en las diferentes combinaciones ensayadas de polímeros, sustratos (esponja y gastrogel) y proteoglicanos de ambas fracciones (PG-FS; PG-FI) durante la cristalización de CaCO3. Encontramos que los sustratos esponja y gastrogel al ser usados como aditivos únicos en los ensayos de mineralización de CaCO3 mostraron una clara tendencia a la formación de estructuras amorfas y un efecto modulador mecánico del depósito cristalino. Con PG-FS se obtuvieron cristales de CaCO3 con morfología semejantes a los polimorfos de aragonita y calcita y estructuras cristalinas del tipo aragonita, calcita y vaterita, los cuales se determinaron mediante XRD. Sin embargo, con PG-FI se obtuvieron cristales con morfología similar a los polimorfos de aragonita y vaterita y se determinaron estructuras cristalinas del tipo aragonita, calcita y vaterita mediante XRD. Por otro lado, el uso de APA como único aditivo indujo la formación de estructuras cristalinas con morfologías esféricas observadas con SEM y estructuras cristalinas del tipo aragonita y calcita determinadas por XRD. Cuando el APS fue usado se observaron cristales con morfologías espiculadas y estructuras cristalinas del tipo aragonita, calcita y vaterita mediante XRD. Sin embargo, con AF como aditivo se observaron cristales con morfologías irregulares y se determinaron los polimorfos aragonita, calcita y vaterita mediante XRD. Por último, cuando AF se utilizó en presencia de otros aditivos o sustratos se obtuvieron cristales con morfología espiculadas, esféricas, romboédricas, etc. La determinación morfológica de los cristales de CaCO3 in vitro obtenidos mediante el proceso de difusión de gases fueron observados claramente mediante SEM y la determinación cristalina de sus polimorfos mediante XRD confirmando la importancia del efecto nucleador de los diferentes polímeros en combinación con sustratos de origen biológico, creemos, sin embargo, que el uso de nuevas técnicas de caracterización como AFM, XPS y microscopía electrónica de transmisión (TEM) potenciarían enormemente la presente memoria de título contribuyendo a un mejor entendimiento de los procesos moleculares involucrados en los ensayos de cristalización biológica de minerales inorgánicos como el CaCO3. Finalmente concluimos que es importante seguir ahondando en el conocimiento de la formación cristalina de materiales inorgánicos con el objeto de desarrollar nuevos materiales útiles para el ser humano y la creación de nuevas tecnologías de materiales, los cuales podrían llevar al hombre a nuevas fronteras aún no conocidas.

Las especies del género Schistocerca conocida comúnmente como “langosta”, constituye una plaga que ocasiona grandes pérdidas económicas en la agricultura. En el Perú, Schistocerca piceifrons peruviana L.A. conocida como la langosta migratoria causa severos daños en las zonas donde vive permanentemente (Ayacucho, Huancavelica, Apurimac y Cusco). El objetivo de este trabajo fue aislar y determinar la capacidad entomocida de Beauveria sp. sobre Schistocerca piceifrons peruviana Lynch Arribalzaga 1903. Se aislaron y caracterizaron morfológicamente 4 cepas de Beauveria sp. ABvPr11, ABvPr8, ABvPr3 y ABvSr4; y se evaluó su capacidad entomocida en Schistocerca piceifrons peruviana L.A. Las cepas ABvPr11, ABvPr3 y ABvSr4 presentaron colonias con micelios blancos de aspecto algodonoso, esporulación de color crema, de aspecto pulverulento, formación de sinemas, pigmentos de color amarillo difusibles en el medio. Al microscopio las células conidioforas tienden a formar racimos densos, las conidias son hialinas, ovoides, globosas y unicelulares. Al evaluar la capacidad entomocida de las 4 cepas de Beauveria sp en la langosta, se encontró que utilizando soluciones de 108 conidias/mL, el porcentaje de mortalidad fue del 100% en todas las cepas; el tiempo que se necesitó para eliminar el 100% de las langostas, para ABvPr11, ABvPr8, ABvSr4 y ABvPr3 fue de 12, 14 y 16 días respectivamente. Al décimo día se observó diferencias significativas respecto a la mortalidad, entre la cepa ABvPr11(90%) y la cepas ABvSr4(74%), ABvPr8(72%) y ABvPr3(64.6%). Posteriormente se determinó el tiempo de letalidad al 50% (TL50) de la población de langostas, con un intervalo de 8.38 a 9,16 días y el tiempo de letalidad al 80% (TL80) fue de 9,6 a 11,5 días. La cepa ABvPr11 presentó mayor actividad biocida para el control de Schistocerca piceifrons peruviana L.A. / --- Species of genre Schistocerca, commonly known as “locust,” is a plague that causes great economical losses in agriculture. In Peru, Schistocerca piceifrons peruviana L.A., also known as migratory locust, causes severe damage in the regions where it lives (Ayacucho, Huancavelica, Apurimac, and Cusco). The goal of this work was to isolate and determine the entomicidal capability of Beauveria spp. on Schistocerca piceifrons peruviana Lynch Arribalzaga 1903. Isolation and morphological characterization four strains of Beauveria spp. ABvPr11, ABvPr8, ABvPr3, and ABvSr4 were possible; and evaluated their entomicidal capability on Schistocerca piceifrons peruviana L.A. The ABvPr11, ABvPr3, and ABvSr4 strains showed colonies with white cotton-like mycelia, beige dust-like spores production, sinema formation and diffusion of yellow pigments in the medium. In the case of the ABvPr8 strain, mycelia appearance was also cotton-like but not all over the surface. The conidiogenous cells tend to form dense clusters; conidias are hyaline, one-celled between globose and ovoid shape as observed in the microscope. While evaluating the entomicidal activity of the four strains on the locust it was found that using solutions of 108 conidias/mL mortality percentage was 100% for all the strains. For ABvPr11, ABvPr8, ABvSr4 y ABvPr3 strains, needed times in eliminating 100% locust were 12, 14, 14 y 16 days respectively. In the tenth day significant differences were shown with regard to the mortality between ABvPr11(90%) and ABvSr4 (74%), ABvPr8 (72%), ABvPr3 (64.6%) strains. Lately, lethalithy time was determinated for the 50% (TL50) of the locust population: ranging from 8.38 to 9,16 days. Lethality time for the 80% (TL80) ranged from 9,6 to 11,5 days. The ABvPr11 strain presented the greatest biocidal activity for the Schistocerca piceifrons peruviana L.A control.

Las especies del género Schistocerca conocida comúnmente como “langosta”, constituye una plaga que ocasiona grandes pérdidas económicas en la agricultura. En el Perú, Schistocerca piceifrons peruviana L.A. conocida como la langosta migratoria causa severos daños en las zonas donde vive permanentemente (Ayacucho, Huancavelica, Apurimac y Cusco). El objetivo de este trabajo fue aislar y determinar la capacidad entomocida de Beauveria sp. sobre Schistocerca piceifrons peruviana Lynch Arribalzaga 1903. Se aislaron y caracterizaron morfológicamente 4 cepas de Beauveria sp. ABvPr11, ABvPr8, ABvPr3 y ABvSr4; y se evaluó su capacidad entomocida en Schistocerca piceifrons peruviana L.A. Las cepas ABvPr11, ABvPr3 y ABvSr4 presentaron colonias con micelios blancos de aspecto algodonoso, esporulación de color crema, de aspecto pulverulento, formación de sinemas, pigmentos de color amarillo difusibles en el medio. Al microscopio las células conidioforas tienden a formar racimos densos, las conidias son hialinas, ovoides, globosas y unicelulares. Al evaluar la capacidad entomocida de las 4 cepas de Beauveria sp en la langosta, se encontró que utilizando soluciones de 108 conidias/mL, el porcentaje de mortalidad fue del 100% en todas las cepas; el tiempo que se necesitó para eliminar el 100% de las langostas, para ABvPr11, ABvPr8, ABvSr4 y ABvPr3 fue de 12, 14 y 16 días respectivamente. Al décimo día se observó diferencias significativas respecto a la mortalidad, entre la cepa ABvPr11(90%) y la cepas ABvSr4(74%), ABvPr8(72%) y ABvPr3(64.6%). Posteriormente se determinó el tiempo de letalidad al 50% (TL50) de la población de langostas, con un intervalo de 8.38 a 9,16 días y el tiempo de letalidad al 80% (TL80) fue de 9,6 a 11,5 días. La cepa ABvPr11 presentó mayor actividad biocida para el control de Schistocerca piceifrons peruviana L.A. / Species of genre Schistocerca, commonly known as “locust,” is a plague that causes great economical losses in agriculture. In Peru, Schistocerca piceifrons peruviana L.A., also known as migratory locust, causes severe damage in the regions where it lives (Ayacucho, Huancavelica, Apurimac, and Cusco). The goal of this work was to isolate and determine the entomicidal capability of Beauveria spp. on Schistocerca piceifrons peruviana Lynch Arribalzaga 1903. Isolation and morphological characterization four strains of Beauveria spp. ABvPr11, ABvPr8, ABvPr3, and ABvSr4 were possible; and evaluated their entomicidal capability on Schistocerca piceifrons peruviana L.A. The ABvPr11, ABvPr3, and ABvSr4 strains showed colonies with white cotton-like mycelia, beige dust-like spores production, sinema formation and diffusion of yellow pigments in the medium. In the case of the ABvPr8 strain, mycelia appearance was also cotton-like but not all over the surface. The conidiogenous cells tend to form dense clusters; conidias are hyaline, one-celled between globose and ovoid shape as observed in the microscope. While evaluating the entomicidal activity of the four strains on the locust it was found that using solutions of 108 conidias/mL mortality percentage was 100% for all the strains. For ABvPr11, ABvPr8, ABvSr4 y ABvPr3 strains, needed times in eliminating 100% locust were 12, 14, 14 y 16 days respectively. In the tenth day significant differences were shown with regard to the mortality between ABvPr11(90%) and ABvSr4 (74%), ABvPr8 (72%), ABvPr3 (64.6%) strains. Lately, lethalithy time was determinated for the 50% (TL50) of the locust population: ranging from 8.38 to 9,16 days. Lethality time for the 80% (TL80) ranged from 9,6 to 11,5 days. The ABvPr11 strain presented the greatest biocidal activity for the Schistocerca piceifrons peruviana L.A control.