D.L. A 128-2008

Trabajo de investigación de diseño transversal, observacional y epidemiológico, sobre una muestra de 24 adultos mayores (_ 60 años) de ambos sexos, hospitalizados en la Clínica Geriátrica PNP San José, realizado en el mes de diciembre del 2002, respectivamente. El objetivo del estudio fue de determinar la frecuencia de las alteraciones del medio interno presentada en estos pacientes, tratándose de identificar los factores más frecuentes de los disturbios electrolíticos y ácido-base, con la finalidad que se puedan ejercer acciones de prevención. Los resultados obtenidos nos llevaron a las siguientes conclusiones: La mayoría de los disturbios electrolíticos se originan intrahospitalariamente. La alteración electrolítica más frecuente fue la hiponatremia (25%), entre los pacientes hospitalizados; con predominancia del sexo femenino, no observándose severidad de este disturbio. El tiempo de hospitalización mayor de cinco días y el uso de diuréticos se asociaron significativamente al desarrollo de hiponatremia. La hipokalemia fue otra alteración electrolítica importante presentada durante la hospitalización de los pacientes adultos mayores (20.85%). El disturbio ácido-base más frecuente fue la alcalosis respiratoria (83.35%) y se asoció a otras alteraciones en la mayoría de los pacientes. La acidosis metabólica ocupa una presencia importante (33.35%), luego de la alcalosis respiratoria, lo que podría ser como consecuencia de la calidad de infusiones endovenosas carentes de bases aplicadas habitualmente. / Work of design investigation transverse, observational and epidemiological, on a sample of 24 greater adults (_ 60 years) of both sexes, hospitalized in the Geriatric Clinic PNP San José, accomplished in the month of December of the 2002, respectively. The objective of the study was of determining the frequency of the alterations of the internal means presented in these patients, being tried to identifying the most frequent factors of the electrolytic and acid disturbances - base, with the purpose that they could be exercised prevention actions. The obtained results carried us to the following conclusions: Most of the electrolytic disturbances are originated at hospital. The electrolytic alteration more frequent was the hiponatremia (25%), between the hospitalized patients, with predominance of the feminine sex, not being observed severity of this disturbance. The hospitalization time greater than five days and the use of diuretics were associated significantly to the development of hiponatremia. The hipokalemia was other important electrolytic alteration presented during the hospitalization of the patient greater adults (20.85%). The acid disturbance -base more frequent was the alkalosis respiratory (83.35%) and was associated to other alterations in most of the patients. The metabolic acidosis occupies an important presence (33.35%), after the alkalosis respiratory, what would be as consequence of the quality of infusions intravenous lacking of industrious bases customarily.

Memoria para optar el título de Bioquímico / El musculo esquelético es un tejido de gran plasticidad, capaz de responder y adaptarse a los desafíos físicos y metabólicos impuestos por la actividad contráctil. La respuesta adaptativa, que incluye procesos que llevan a hipertrofia y activación de mecanismos antioxidativos, ha sido asociada a cambios transitorios en la actividad transcripcional de genes específicos. Nuestro laboratorio ha determinado, mediante análisis de microarreglos, que la despolarización con alta concentración de K+ altera la expresión de un número limitado de genes, relacionados principalmente con respuesta a estrés y metabolismo. Los mayores cambios de expresión observados corresponden a los genes que codifican para la Proteína de Shock Térmico 70 (Hsp70) y para Heme Oxigenasa I (Hmox-1). En el musculo esquelético Hsp70 y Hmox-1 son inducidas por una variedad de estímulos estresantes. Hsp70 actúa como chaperona molecular participando en la síntesis, translocación y degradación de proteínas durante episodios de estrés. Además ha sido involucrada en la adaptación hipertrófica, facilitando el apropiado plegamiento de proteínas sintetizadas de novo. Se ha descrito que Hmox-1 ejerce un efecto protector frente al daño ocasionado por radicales libres en varios tejidos, ejerciendo una acción antioxidante durante la contracción muscular. Se desconoce la vía de señalización que lleva a la expresión de Hsp70 y Hmox-1 en el musculo esquelético en respuesta al ejercicio, pero existen evidencias que sugieren que los cambios en la concentración intracelular de Ca2+ estarían participando en este proceso. Estudios previos en células musculares esqueléticas han demostrado que el aumento en la concentración de Ca2+ intracelular, inducida por despolarización, es un evento complejo de al menos dos componentes con cinéticas diferentes. Después de una señal rápida de Ca2+ asociada al acoplamiento excitación-contracción, se presenta una señal lenta de Ca2+, dependiente de inositol-1,4,5-trifosfato (IP3), principalmente asociada a los núcleos celulares. Nuestro grupo ha demostrado que la señal lenta de Ca2+, inducida por despolarización, está involucrada en los eventos tempranos que regulan la expresión génica. El objetivo principal de esta tesis fue investigar los mecanismos moleculares involucrados en la expresión de Hsp70 y Hmox-1 en miotubos de rata sometidos a despolarización. Demostramos que la despolarización induce la expresión de las proteínas Hsp70 y Hmox-1 a las 4 y 6 horas respectivamente, lo que está de acuerdo con los resultados obtenidos por microarreglos. Además observamos un aumento transitorio en el nivel de mRNA de Hsp70, con un máximo a las 2 horas después de despolarizar las células con una alta concentración de K+ o mediante estimulo eléctrico. Este incremento en el nivel de mRNA de Hsp70 es independiente de Ca2+ extracelular. Tanto el quelante de Ca2+ intracelular BAPTA-AM como los inhibidores de la señal lenta de Ca2+, 2-APB y LY294002, disminuyen la expresión del mRNA de Hsp70. La inhibición de la señal rápida de Ca2+, mediante ryanodina, no afecta la inducción de Hsp70. La participación de la señal lenta de Ca2+ en la regulación de la expresión de las proteínas Hsp70 y Hmox-1 fue confirmada mediante inmunofluorescencia. Determinamos que PKC está involucrada en la vía de señalización que induce un aumento en los niveles de mRNA de Hsp70. La despolarización de miotubos en presencia de Go6976, inhibidor de las isoformas de PKC dependientes de Ca2+, inhibe completamente la inducción del mRNA de Hsp70. Nuestros resultados indican que la señal lenta de Ca2+, inducida por despolarización, tiene un papel importante en la activación de vías que acoplan la excitación a la transcripción de genes específicos. Estos hallazgos nos permiten proponer un modelo acerca del mecanismo involucrado en la regulación de la expresión de Hsp70 y Hmox-1 en células musculares sometidas a despolarización. El receptor de dihidropiridina detectaría el cambio de voltaje en la membrana plasmática activando la fosfolipasa C, que mediante hidrolisis de PIP2 produce IP3 y DAG. El IP3 difundiría al citosol favoreciendo la generación de oscilaciones de Ca2+, que activarían a PKC. PKC a su vez fosforilaria al factor transcripcional HSF1, promoviendo su translocación al núcleo y favoreciendo su interacción con secuencias regulatorias HSE, presentes en las regiones promotoras de los genes Hsp70 y Hmox-1

[EN] The Saccharomyces cerevisiae protein kinases Sat4 (Hal4) and Hal5 are required for the plasma membrane stability of the high affinity K+ transporter Trk1 and some amino acid and glucose permeases. A transcriptomic analysis of the hal4 hal5 strain revealed that the absence of these genes causes general alterations in the metabolism of amino acids and glucose. This data is confirmed by the following approaches: activity of the Gcn2-Gcn4 pathway, uptake of methionine and leucine, activity of succinate dehydrogenase (SDH), glucose consumption and ethanol production of this mutant. In this thesis, we demonstrated that the high affinity permease Mup1 is internalized and degraded in the vacuole in the absence of potassium supplementation, like other plasma membrane permeases such as Hxt1 (glucose), Can1 (arginine), Fur4 (uracil) and Gap1 (amino acids). This destabilization of the Mup1 permease is likely to explain the reduction in the uptake of methionine in the double mutant hal4 hal5 and suggests that Hal4 and Hal5 are involved in a general mechanism of regulation of the stability of permeases in the plasma membrane. This hypothesis was corroborated by studies with inhibitors of endocytosis and mutant isoforms of the E3 ubiquitin ligase Rsp5, which is responsible for the ubiquitination and subsequent vacuolar degradation of the permeases studied. The process of Rsp5-mediated ubiquitination requires, in many cases, specific adapters for recognition of the target protein. So far, 19 Rsp5 adapter proteins have been described, among which there are 9 ARTs proteins (Arrestin-Related Trafficking adaptor). In this study, we investigated whether there is a functional connection between Hal4 and Hal5 kinases and ARTs, since this mechanism could explain the observed phenotypes. We studied whether Art1, a regulator of Mup1 and Can1 endocytosis, is involved in the internalization of these permeases in hal4 hal5 strains. Our data indicates that Art1 is not necessary for internalizing Mup1 in the hal4 hal5 strain in the absence of potassium supplementation, therefore suggesting a new role for the Hal4 and Hal5 kinases. We extended the study to include the transporter of aspartic and glutamic acid, Dip5, whose endocytosis is mainly mediated by Aly2 (Art3). The results were positive, providing support for a more general mechanism of regulation of the permeases of the plasma membrane by these kinases. It has been proposed that Npr1, a kinase that is an effector of the Target of Rapamycin Complex 1 (TORC1), controls the activity of Art1, Aly1 (Art6) and Aly2 (Art3), leading to the accumulation of some permeases in the plasma membrane. We observe lower expression levels of Npr1 in hal4 hal5 strains. We also observe a state of constitutive hyperphosphorylation, similar to WT cells under limiting potassium. Furthermore, overexpression of the Npr1 kinase partially rescues the growth defects and instability of the permeases in the plasma membrane described in the hal4 hal5 mutant. Therefore, we identify part of the pathway regulated by the Hal4 and Hal5 kinases. In eukaryotes, TOR (Target of Rapamycin) exists in two distinct multiprotein complexes, TOR complex 1 (TORC1) and TOR complex 2 (TORC2). We have analyzed the direct substrates of TORC1 (Sch9) and TORC2 (Ypk1) in hal4 hal5 and trk1 trk2 mutants in potassium limiting conditions, observing alterations in the phosphorylation levels of both effectors. Finally, we observed that hal4 hal5 and trk1 trk2 mutants are highly sensitive to the TORC1 inhibitor, rapamycin, and that this sensitivity is rescued by increased external potassium. We confirmed that cells treated with rapamycin had lower internal potassium levels, an effect which is dependent on TORC1 and independent of Trk1 and Trk2. Therefore, our data indicates that the Hal4 and Hal5 kinases have a more specific effect on Npr1 and that there is a reciprocal regulation between potassium and the TOR signaling pathway. / [ES] Las proteínas quinasa de Saccharomyces cerevisiae Sat4 (Hal4) y Hal5 son necesarias para la estabilidad del transportador de K+ de alta afinidad Trk1 y de algunas permeasas de aminoácidos y de glucosa. El análisis transcriptómico del mutante hal4 hal5 reveló que la ausencia de estos genes origina alteraciones generales en el metabolismo de aminoácidos y de glucosa, datos que confirmamos mediante la medida de la ruta Gcn2-Gcn4, de la toma de metionina y de leucina, de la actividad de la succinato deshidrogenasa (SDH), del consumo de glucosa y de la producción de etanol. En esta tesis, hemos demostrado que la permeasa de alta afinidad de metionina, Mup1 se degrada en la vacuola en ausencia de un suplemento de potasio en el mutante hal4 hal5, igual que otras permeasas de la membrana plasmática como Hxt1, Can1, Fur4 y Gap1. Esta desestabilización de Mup1 podría explicar el defecto en la toma de metionina observado y sugiere que Hal4 y Hal5 están implicadas en un mecanismo general de regulación de la estabilidad de las permeasas en la membrana plasmática. Esta hipótesis fue corroborada mediante estudios con inhibidores de la endocitosis y mutantes en la E3 ubiquitina ligasa Rsp5, responsable de la ubiquitinación y posterior degradación vacuolar de las permeasas estudiadas. El proceso de ubiquitinación, en muchos casos, precisa de adaptadores específicos para reconocer la proteína diana. Se han descrito 19 proteínas adaptadoras de Rsp5, entre las que se encuentran 9 proteínas ARTs (Adaptadores de tráfico relacionados con arrestina). En este trabajo, hemos investigado si existe una conexión funcional entre las quinasas Hal4 y Hal5 y los ARTs; este mecanismo podría explicar los fenotipos observados. Estudiamos si Art1, regulador de la endocitosis de Mup1 y Can1, está implicado en la internalización de estas permeases en la cepa hal4 hal5. Nuestros datos indican que Art1 no es necesario para la internalización de Mup1 y Can1 en una cepa hal4 hal5 en ausencia de un suplemento de potasio, sugiriendo un papel novedoso de las quinasas Hal4 y Hal5. Ampliamos el estudio al transportador de ácido aspártico y glutámico, Dip5, cuya endocitosis viene mediada principalmente por Aly2 (Art3). Los resultados fueron positivos apoyando un mecanismo más general de regulación de las permeasas de la membrana plasmática por parte de estas quinasas. Se ha propuesto que Npr1, una quinasa efectora del Target of Rapamycin Complex 1 (TORC1), controla la actividad de Art1, Aly1 (Art6) y Aly2 (Art3) generando la acumulación de algunas permeasas en la membrana plasmática. Observamos menores niveles de expresión de Npr1 en mutantes hal4 hal5, además de un estado de hiperfosforilación constitutivo similar al de células WT en condiciones de potasio limitante. Además, la sobreexpresión de NPR1 rescata los defectos de crecimiento observados en medios con baja disponibilidad de potasio e inestabilidad de permeasas de la membrana plasmática descritos en el mutante hal4 hal5. Por tanto, identificamos parte de la ruta regulada por las quinasas Hal4 y Hal5. En los organismos eucariotas TOR (Target of Rapamycin) existe en dos complejos multiproteicos distintos, complejo TOR1 (TORC1) y complejo TOR2 (TORC2). Hemos analizado los sustratos directos de TORC1 (Sch9) y TORC2 (Ypk1) en mutantes hal4 hal5 y trk1 trk2 y en condiciones de potasio limitante observando alteraciones en los niveles de fosforilación de ambos efectores. Finalmente, hemos observado que los mutantes hal4 hal5 y trk1 trk2 son altamente sensibles al inhibidor de TORC1, rapamicina y que esta sensibilidad se rescata con un exceso de potasio en el medio. Comprobamos que células tratadas con rapamicina presentan una disminución del potasio interno dependiente de TORC1 e independiente de Trk1 y Trk2. Por tanto, nuestros datos indican que las quinasas Hal4 y Hal5 tienen un efecto más específico sobre Npr1 y que hay una regulación reciproca entre el potasio y la r / [CAT] Les proteïnes quinasa de Saccharomyces cerevisiae Sat4 (Hal4) i Hal5 són necessàries per a l'estabilitat del transportador de K+ d'alta afinitat Trk1 i d'algunes permeases d'aminoàcids i de glucosa. L'anàlisi transcriptòmic d'una soca mutant hal4 hal5 revela que l'absència d'aquests gens origina alteracions generals en el metabolisme d'aminoàcids i de glucosa, dades que confirmem mitjançant la mesura de la ruta Gcn2-Gcn4, de la presa de metionina i leucina, de l'activitat de succinat deshidrogenasa (SDH), del consum de glucosa i de la producció d'etanol d'aquest mutant. En aquesta tesi, hem demostrat que la permeasa d'alta afinitat de metionina, Mup1 es degrada en el vacúol en absència d'un suplement de potassi en el mutant hal4 hal5, igual que altres permeases de la membrana plasmàtica com Hxt1, Can1, Fur4 i Gap1. Aquesta desestabilització de Mup1 podria explicar el defecte en la presa de metionina observat i suggereix que Hal4 i Hal5 estan implicades en un mecanisme general de regulació de l'estabilitat de les permeases a la membrana plasmàtica. Aquesta hipòtesi va ser corroborada mitjançant estudis amb inhibidors de l'endocitosi i mutants en l'E3 ubiquitina ligasa Rsp5, responsable de la ubiquitinació i posterior degradació vacuolar de les permeases estudiades. El procés d'ubiquitinació, en molts casos, precisa d'adaptadors específics per reconèixer la proteïna diana. Fins al moment s'han descrit 19 proteïnes adaptadores de Rsp5, entre les quals es troben 9 proteïnes ART (Adaptadors de trànsit relacionats amb arrestina). En aquest treball hem investigat si existeix una connexió funcional entre les quinases Hal4 i Hal5 i els ARTs; aquest mecanisme podria explicar els fenotips observats. Estudiem si Art1, regulador de l'endocitosi de Mup1 i Can1, està implicat en la internalització d'aquestes permeases a la soca hal4 hal5. Les nostres dades indiquen que Art1 no és necessari per a la internalització de Mup1 i Can1 en una soca hal4 hal5 en absència d'un suplement de potassi, suggerint un paper nou de les quinases Hal4 i Hal5. Ampliem l'estudi per incloure el transportador d'àcid aspàrtic i glutàmic, Dip5, en l'endocitosi del qual intervé principalment Aly2 (Art3). Els resultats van ser positius recolzant un mecanisme més general de regulació de les permeases de la membrana plasmàtica per part d'aquestes quinases. S'ha proposat que Npr1, una quinasa que és un efector del Target of rapamycin Complex 1 (TORC1), controla l'activitat de Art1, Aly1 (Art6) i Aly2 (Art3) i genera l'acumulació d'algunes permeases a la membrana plasmàtica. Observem nivells menors d'expressió de Npr1 en mutants hal4 hal5, a més d'un estat d'hiperfosforilació constitutiu semblant al de cèl·lules WT en condicions de potassi limitant. A més, la sobreexpressió de la quinasa Npr1 rescata parcialment els defectes de creixement observats en medis amb baixa disponibilitat de potassi i la inestabilitat de permeases de la membrana plasmàtica descrits en el mutant hal4 hal5. Per tant, identifiquem part de la ruta regulada per les quinases Hal4 i Hal5. En els organismes eucariotes, TOR (Target of rapamycin) existeix en dos complexos multiproteics diferents, complex TOR1 (TORC1) i complex TOR2 (TORC2). Hem analitzat els substrats directes de TORC1 (Sch9) i TORC2 (Ypk1) en mutants hal4 hal5 i trk1 trk2 i en condicions de potassi limitant observant alteracions en els nivells de fosforilació dels dos efectors. Finalment, hem observat que els mutants hal4 hal5 i trk1 trk2 són altament sensibles a l'inhibidor de TORC1, rapamicina, i que aquesta sensibilitat es rescatada amb un excés de potassi en el medi. Vam comprovar que cèl·lules tractades amb rapamicina presenten una disminució del potassi intern dependent de TORC1 e independent de Trk1 i Trk2. Per tant, les nostres dades indiquen que les quinases Hal4 i Hal5 tenen un efecte més específic sobre Npr1 i que hi ha una regulació recíproca entre el potassi i / Primo Planta, C. (2015). Mecanismos de regulación post-traduccional de transportadores de la membrana plasmática: Papel de las quinasas Hal4 y Hal5 en el tráfico de transportadores de nutrientes e iones en el organismo modelo Saccharomyces cerevisiae [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/52697 / TESIS

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La salinidad es uno de los estreses ambientales que más incide en la productividad agrícola, especialmente en las regiones semiáridas como la zona mediterránea, donde se ubica la Comunidad Valenciana. Para poder mitigar los efectos perjudiciales de los estreses abióticos resulta necesario conocer las bases moleculares de los fenómenos investigados, ya que soló entonces podrán ser manipulados de la manera más conveniente. En el caso de la tolerancia a la salinidad se conocen una serie de aspectos claves que han contribuido a mejorar las plantas cultivadas, pero es necesaria mucha más investigación para poder obtener resultados adecuados para la practica agrícola. En este trabajo se ha planteado un nuevo abordaje consistente en el uso de norespermidina, una poliamina no metabolizable, como agente de selección para encontrar individuos resistentes a cationes tóxicos. Para ello se ha utilizado una colección de semillas de Arabidopsis mutadas por inserción de un activador transcripcional. Con este abordaje se aisló el mutante par1-1D (polyamine resistant) que presenta un fenotipo pleiotrópico de resistencia a cationes tóxicos como Na+, Li+, norespermidina y espermidina. par1-1D es un mutante dominante que presenta un aumento en la expresión del locus At1g15020. Este locus codifica una proteína perteneciente a la familia de las quiescina sulfidril oxidasas (existen 2 proteínas homólogas de esta familia en Arabidopsis) por lo que se propuso el nombre de QSO2 (quiescina sulfidril oxidasa) para denominar al locus At1g15020. Mediante un análisis de RT-PCR en diferentes partes de la planta se encontró que QSO2 se expresa principalmente en la raíz y el polen, además al expresar de forma transitoria la construcción QSO2::GFP en la epidermis de hojas de N. benthamiana, la expresión de QSO2 se localizó en la pared celular. Por otro lado, se expresó y purificó en S. cerevisae la proteína recombinante QSO2 y se demostró su actividad sulfidril oxidasa. Finalmente, en plántulas y pl / Alejandro Martínez, S. (2007). Identificación de mutantes de Arabidopsis thaliana resistentes a norespermidina. Clonación y caracterización de una sulfidril oxidasa [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1940 / Palancia

La expansividad de suelos es un fenómeno ampliamente reconocido, al cual se le atribuye una copiosa cantidad de problemas estructurales suscitados a nivel mundial. Precisamente, la incidencia de su comportamiento en los antecedentes históricos registrados, propició una marcada tendencia científica por estudiar los factores desencadenantes, así como encontrar técnicas y/o materiales eficientes para su estabilización. En ese afán, la presente investigación pretende evaluar la contribución del cloruro de potasio en el comportamiento expansivo de suelos arcillosos de alta plasticidad. Para ello, se efectuaron ensayos de identificación mineralógica, caracterización física y determinación del grado de expansión, obteniendo como principal resultado una significativa reducción de los parámetros expansivos del suelo. / Soil swelling is a widely known problem, which is related to a huge number of structural problems all over the world. In fact, due to its negative behavior in structures, which have been recorded many times in preceding documents, experts have focused their aim on studying the factors that made expansive soils extremely dangerous, as well to find techniques and/or materials that assure the efficiency of their stabilization. In that commitment, this investigation pretends to evaluate the effects of potassium chloride in the expansive behavior of high-plasticity clay soils. For this purpose, mineralogical identification, physical characterization and degree of expansion determination tests were made, the results of which mainly express a significant reduction of the swelling characteristics of this type of soils. / Trabajo de investigación

La expansividad de suelos es un tema que ha generado sumo interés entre los especialistas geotecnistas dada la incidencia de su comportamiento en los daños estructurales experimentados históricamente a nivel mundial. Al respecto, numerosos estudios han centrado el foco de su investigación en evaluar la contribución de ciertos aditivos químicos sobre las propiedades de desempeño de los suelos problemáticos en materia, sumiéndose en una búsqueda constante de materiales alternativos sostenibles y eficientes para su estabilización. En este contexto, el presente proyecto de investigación se enfoca en evaluar el efecto de la adición de un agente estabilizador, como el cloruro de potasio KCl, en el grado de expansión de suelos arcillosos con alto potencial de hinchamiento en la Urb. Los Vencedores 2da Etapa, en la ciudad de Talara. Para este fin, se realizaron, en primera instancia, ensayos de identificación mineralógica y caracterización física para una muestra inalterada en bloque (Mib) extraída de la zona de estudio. Adicionalmente, se efectuaron ensayos de determinación del potencial de expansión para muestras patrón y grupos posprueba con niveles de presencia de cloruro de potasio en concentraciones de 2%, 4%, 6% y 8% en peso. Los resultados obtenidos demuestran la efectividad del agente químico propuesto en la inhibición de la expansión de los suelos arcillosos, con un porcentaje de reducción máximo equivalente a 92% para la muestra con 6% de cloruro de potasio, siendo esta la concentración óptima. / The issue of the swelling soils has generated a significant interest among the specialists in geotechnics given the incidence of its behavior in the structural damages ever experienced in history. In this regard, multiple studies have focused their research on evaluation of the contribution of some chemical additives in the development of properties of problematic soils in matter, getting into a constant search of alternative sustainable and efficient materials for its stabilization. In this environment, the present project focuses on evaluate the effect on the addition of a stabilizing agent, like potassium chloride (KCl), in the expansion rate of clayey soils with high swelling potential in “Urb. Los Vencedores 2da Etapa, Talara”. For that purpose, there has been made, for instance, mineralogical identification and physical characterization tests for an unspoilt sample in bulk extracted from the study area. In addition, there were made tests to determinate the swelling potential for pattern samples plus post-tests groups with potassium chloride presence in 2%, 4%, 6% and 8% concentration. Results shown that the chemical agent proposed in the inhibition of swelling clayey soils was effective, with a maximum reduction of 92% for the sampling and 6% of potassium chloride, making this concentration the ideal one. / Tesis

[ES] Una alternativa para reducir el consumo de materias primas y los impactos ambientales derivados del cemento Portland es la sustitución parcial del clínker por adiciones minerales de subproductos agroindustriales. El objetivo de este trabajo fue investigar los efectos de la extracción de potasio sobre la reactividad de las biopuzolanas a partir de cenizas puras de caña de azúcar y caña energética, y evaluar las ganancias ambientales potenciales en compuestos de cemento Portland, buscando producir cenizas reactivas y sostenibles, y potasio para su aplicación como fertilizante. La caña energética y la caña de azúcar se caracterizaron morfológicamente mediante microscopio electrónico de barrido y EDS, se analizó el suelo recolectado durante la extracción de ambas variedades. Ambas cañas fueron calcinadas a una temperatura de 600 °C con una velocidad de 4 °C/min y un tiempo de exposición de 120 min. Las cenizas fueron lavadas para la extracción de potasio, cloro y azufre, y molidas para obtener el mismo rango granulométrico, luego se realizó el análisis de la solución extraída del lavado, y, por otra parte, sobre las cenizas se llevaron a cabo los análisis de masa específica real, granulometría, fluorescencia de rayos X, pérdida al fuego, difracción de rayos X, termogravimetría, microscopía electrónica de barrido con EDS, y determinación de sílices amorfa y cristalina. En pastas de hidróxido de calcio y puzolanas se realizó análisis de fijación de cal por termogravimetría, microscopía electrónica de barrido con EDS, evaluación de reactividad puzolánica por conductividad y pH, y método de Frattini. En las pastas de puzolanas y cemento se realizó la prueba de porosidad por intrusión de mercurio. Se evaluó la influencia de las cenizas y humo de sílice en el comportamiento de los morteros de cemento Portland, con ensayos de masa específica, absorción de agua, porosidad aparente, resistencia a la compresión y carbonatación acelerada. Se utilizó la técnica de Evaluación del Ciclo de Vida para evaluar los impactos ambientales potenciales de los morteros con reemplazo parcial de ceniza de caña energética, de caña de azúcar y humo de sílice en comparación con el mortero de referencia (sin reemplazos). La quema de caña energética genera un 78% más de ceniza en comparación con la caña de azúcar. Las cenizas de hoja de la caña energética presentaron mayor cantidad de sílice que las de caña de azúcar; por otro lado, los tallos presentaron un alto contenido de potasio. El análisis de la solución de lavado de ceniza indicó la posibilidad de utilizar esta solución en fertirrigación debido a los altos valores de potasio y azufre en el agua. El humo de sílice, la ceniza de paja de caña de azúcar, la ceniza de paja de caña energética y la mezcla de cenizas de caña energética (tallo y paja) fueron las muestras que presentaron alta puzolanicidad. Los morteros con sustitución del 10% de cenizas, fueron los que presentaron mejores resultados en cuanto a resistencia mecánica. En general, la sustitución de contenidos superiores al 10% de ambas cenizas mejora considerablemente el comportamiento ambiental de los morteros, debido al menor consumo de cemento, y a la generación de los subproductos de la extracción de sacarosa, (como el residuo filtrado y vinaza) y el potasio extraído del lavado de las cenizas, que evitan la producción de agroquímicos para la agricultura. Teniendo en cuenta el comportamiento ambiental y la resistencia a la compresión, los morteros con mejores resultados son aquellos con un 10% de ceniza de caña energética, ya que alcanzan los valores más altos de resistencia a la compresión y buenos valores de desempeño ambiental. Por lo tanto, la ceniza de la caña de azúcar y de la caña energética se pueden utilizar para su incorporación en materiales cementantes, especialmente la ceniza de caña energética. Sin embargo, el potasio y el cloro deben extraerse hasta que estén dentro de los niveles aceptables para su uso en compuestos de cemento. / [CA] L'alternativa per a reduir el consum de matèries primeres i els impactes que origina la producció de ciment Pòrtland implicaria substituir parcialment el clínquer per minerals obtinguts de subproductes agroindustrials. L'objectiu d'aquest treball és investigar els efectes de l'extracció del potassi en la reactivitat de les bioputzolanes, a partir de les cendres de la canya de sucre i de la canya energètica, i a més a més avaluar els beneficis ambientals com a component del ciment Pòrtland. La finalitat seria produir cendres reactives més sostenibles que podran ser utilitzades com a putzolanes, així com potassi com a fertilitzant. La canya de sucre i la canya energètica es caracteritzaren morfològicament mitjançant microscòpia electrònica de rastreig amb espectroscòpia d'energia dispersiva de raigs X, i es va analitzar el sòl després de la recol·lecció de les plantes. Ambdues canyes foren calcinades a 600¿°C de temperatura, a una velocitat d'escalfament de 4¿°C/min durant un temps màxim d'exposició de 120 minuts. Després de la calcinació, les cendres foren rentades per a extraure el potassi, el clor i el sofre i a continuació foren moltes fins a obtindre la granulometria adequada. Finalment, es va fer l'anàlisi de la solució aquosa del rentat, i diferents anàlisis de les cendres: massa específica real, granulometria làser, fluorescència de raigs X, pèrdua al foc, difracció de raigs X, termogravimetria, microscòpia electrònica de rastreig amb espectroscòpia d'energia dispersiva de raigs X, avaluació de reactivitat putzolànica per conductivitat i pH, i mètode Frattini. Les pastes de putzolana i de ciment se'n van sotmetre a la prova de porositat per intrusió de mercuri. Es va avaluar com influeix la cendra de la canya de sucre, la cendra de la canya energètica i el fum de sílice en els morters de ciment Pòrtland, amb assajos de massa específica, absorció d'aigua, porositat aparent, resistència a la compressió i carbonatació accelerada. La tècnica d'Avaluació del Cicle de Vida, va ser utilitzada per a valorar els impactes ambientals possibles dels morters amb substitució parcial de cendra de canya de sucre, cendra de canya energètica i fum de sílice i comparar-los amb els morters de referència (sense reemplaçaments). La canya energètica genera un 78% més de cendra per hectàrea que la canya de sucre tradicional, per altra banda, les cendres de les fulles de la canya energètica tenen un major contingut de sílice i la tija una gran quantitat de potassi. Els resultats de l'anàlisi de les solucions de les cendres rentades, ens indiquen que és possible utilitzar aquesta solució en fertirrigació per l'alt contingut en potassi i sofre. El fum de sílice, la cendra de la palla de la canya de sucre, la de la palla de canya energètica i LA de la mescla de canya energètica (tija i palla) foren les mostres amb millors resultats de reactivitat putzolànica. Els morters substituïts amb un 10% de cendra de canya de sucre i de cendra de canya energètica són els que presentaren millors resultats de resistència mecànica. En general, amb substitucions superiors al 10% de les cendres de canya de sucre i de canya energètica millora considerablement el comportament ambiental dels morters, gràcies a un menor consum de ciment, i a la generació de subproductes de l'extracció de sacarosa (com residus de filtres i vinassa), i del potassi obtingut de rentar les cendres que eviten la producció de productes químics per a l'agricultura. Si tenim en compte el comportament ambiental i la resistència a la compressió, els morters amb un 10% de cendra de canya energètica són els que presenten millors resultats, ja que registren els valors més alts a la compressió. En resum, podem afirmar que les cendres de la canya de sucre i de la canya energètica poden ser utilitzades per a afegir-les als materials cimentants, especialment, la cendra de canya energètica, sempre que els nivells de potassi i clor estiguen dins dels nivells permesos per al seu ús en el ciment. / [EN] An alternative to reduce the consumption of raw materials and the environmental impacts arising from the production of Portland cement is the partial replacement of clinker by mineral additions using agro-industrial by-products. The present research aimed to investigate the effects of potassium extraction on the reactivity of biopozzolans from from sugarcane and energy cane, and to evaluate the potential environmental gains of its use in Portland cement composites, seeking to produce reactive and sustainable ash that can be used as pozzolan and potassium for application as a fertilizer. Energy cane and sugar cane were morphologically characterized using a scanning electron microscope and X-ray energy dispersive spectroscopy, and the soil ,in which both varieties grew, analyzed. Both canes were calcined at a temperature of600 °C with a heating rate of 4 °C/min and a maximum exposure time of 120 min. After burning, the ashes were washed for the extraction of potassium, chlorine and sulfur and, then ground to obtain the same granulometric range; the analysis of the solution extracted from the washing was carried out, and, for the obtained ashes, real specific mass, laser granulometry, X-ray fluorescence, loss on fire, X-ray diffraction, thermogravimetry, scanning electron microscopy with X-ray energy dispersive spectroscopy and determination of amorphous and crystalline silica were carried out. In calcium hydroxide/ash pastes, the lime fixation analysis by thermogravimetry, scanning electron microscopy with X-ray energy dispersive spectroscopy, pozzolanic reactivity evaluation by conductivity and pH, and Frattini method were performed. In cement/ash pastes, the porosity test by mercury intrusion was carried out. The influence of energy cane ash, sugar cane and silica fume on the performance of Portland cement mortars was evaluated, by means specific mass, water absorption, apparent porosity, compressive strength and accelerated carbonation tests. The Life Cycle Analysis technique was used to assess the potential environmental impacts of mortars with partial replacement of energy cane ash, sugar cane ash and silica fume compared to the reference mortar (without replacements). The burning of energy cane generates 78% more ash per hectare compared to conventional sugarcane, the leaf ashes of the energy cane had a higher amount of silica than the sugar cane one; on the other hand, the stalks showed high potassium content. The analysis of the ash washing solution indicated the possibility of using this solution in fertigation due to the high values of potassium and sulfur that were solubilized in the water. Silica fume, sugar cane straw, energy cane straw, and the mixture of energy cane (stem and straw) were the ashes that showed high pozzolanicity. The mortars with replacement of 10% of sugarcane ash, and 10% of energy cane, were the ones that presented the best results in terms of mechanical strength. In general, the substitution of contents above 10% of sugarcane and energy cane ashes improves the environmental performance of mortars considerably, due to the lower consumption of cement, the co-products generated in the extraction of sucrose, such as filter and vinasse, and the potassium extracted from washing the ash, which avoid the production of agrochemicals for agriculture. Taking into account environmental performance and compressive strength, the mortars with the best results are those with 10% energy cane ash, as they achieve the highest compressive strength and good environmental performance values. Thus, ashes from sugarcane and energy cane can be used for incorporation into cementitious composites, especially energy cane ash. However, potassium and chlorine must be extracted until they are within acceptable levels for the use of ashes in cementitious composites. / Pitolli Lyra, G. (2023). Aplicação das cinzas da indústria sucroalcooleira como biopozolanas e Kfertilizante: cana-de-açúcar e cana-energia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193853

El trabajo realizado en la Tesis Doctoral llega a las siguientes conclusiones:1.- T. halophila muestra una relación en peso raíz/parte aérea mayor que A. thaliana, y esta diferencia se ve incrementada en condiciones de estrés salino, lo que podría suponer una ventaja para afrontarlo.2.- El estrés salino produce en A. thaliana mayores reducciones en la absorción y en las concentraciones internas de K+ que en T. halophila, a la vez que T. halophila presenta menor absorción de Na+ y transporte a la parte aérea que A. thaliana. Ambas circunstancias resultan en una mayor relación K+/Na+ en T. halophila, lo que puede suponer una mayor tolerancia a la salinidad.3.- El gen ThHAK5 codifica para un transportador que media un transporte de K+ de alta afinidad en levaduras similar al observado en las plantas de T. halophila lo que sugiere que este transportador juega un papel fundamental en la absorción de K+ en el rango de la alta afinidad en esta especie vegetal.4.- Aunque AtHAK5 y ThHAK5 presentan una gran homología de secuencia y unas características funcionales similares, la regulación de los genes que los codifican difieren en condiciones salinas. Así, la salinidad reduce en menor medida la inducción de ThHAK5 por ayuno de K+. En consecuencia, la absorción de K+ de alta afinidad está menos afectada por la presencia de NaCl en el medio externo en T. halophila.5.- La mutagénesis al azar permite encontrar aminoácidos importantes para la función de las proteínas y ésta ha permitido identificar dos versiones mutantes del transportador de K+ de alta afinidad AtHAK5 más eficientes, capaces de transportar K+ a concentraciones externas de Na+ muy elevadas (0.1 mM K+ y 800 mM Na+). / The work done in this Thesis provides some interesting conclusions:1.- Thellungiella halophila show a weight ratio root/shoot bigger than Arabidopsis thaliana, and this difference arise under salt stress, what might provide an effective mechanism of salt tolerance to T. halophila.2.- In A. thaliana, salt stress induces a bigger reduction of K+ uptake and tissue concentrations than in T. halophila, and at the same time T. halophila shows a reduced Na+ uptake and Na+ transport to the shoot. Both properties enable a higher ratio K+/Na+ in T. halophila which might be another mechanism of salt tolerance. 3.- The ThHAK5 gene isolated in this Thesis, encode a K+ transporter that mediates high affinity K+ transport in Saccharomyces cerevisiae similar to the observed in intact plants of T. halophila, which suggest a key role of this transporter in the high affinity range of concentrations.4.- Although AtHAK5 and ThHA5 shows high sequence homology and similar functional properties, gene regulation is different under salt stress. Thus, salinity reduces to a lesser extent the K+-starvation ThHAK5 induction. As a consequence, high affinity K+ uptake is less affected by NaCl in T. halophila. 5.- Random mutagenesis allows the identification of important aminoacids for protein function, and with this technique two more efficient mutant versions of AtHAK5 have been isolated. The evolved AtHAK5 mutant versions are able to transport K+ at high Na+ external concentrations (0.1 mM K+ and 800 mM Na+) in yeast.