Diseñador Industrial / Autorizada por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta junio del 2014 / La siguiente investigación se enmarca dentro del proyecto Protean, un velomóvil solar, que integra los conocimientos de fabricación y desarrollo del vehículo solar Eolian 2 construido en materiales compuestos en las dependencias de ENAER. Este tipo de proyectos extracurriculares, son una plataforma de innovación y aplicación de temáticas actuales, por ejemplo, el importante aumento de interés por desarrollar materiales sostenibles o “medioambientales amigables” Esta temática de desarrollo, sumado al gran potencial de Chile en variedad de fibras y el limitado uso que se les da (Real Jardín Botánico de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 2006), son los fundamentos para generar un documento que busca establecer e identificar las características morfológicas y mecánicas que proporcionan las fibras vegetales para la producción de refuerzos de compuestos FRP termoestables que contribuyan al diseño de pieles y paneles estructurales.

Magíster en Ciencia de los Alimentos / El pigmento carotenoide capsantina presente en el pimentón (Capsicum annuum L.) se encuentra parcial y/o totalmente esterificada con ácidos grasos, sin embargo, es susceptibles a degradación frente a condiciones medioambientales, por este motivo, la tecnología de microencapsulación se presenta como una herramienta para su protección. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la esterificación de la capsantina sobre la interacción oleorresina-agente encapsulante y estabilidad durante el almacenamiento. Se elaboraron extractos de hojuelas de pimentón saponificado y sin saponificar y se aisló capsantina por columna abierta. Cada extracto se adicionó a un aceite vegetal, obteniéndose tres oleorresinas: oleorresina de extracto de pimentón sin saponificar (OSS), oleorresina de extracto de pimentón saponificado (OS) y oleorresina de capsantina aislada (OC). Se prepararon micropartículas por secado por atomización para los sistemas OS-C y OSS-C, utilizando un diseño composito central, centrado en la cara, con un total de 10 experimentos para cada uno. La temperatura del aire de entrada al secador (150-200°C) y la relación oleorresina/Capsul (1:1-1:3) fueron las variables independientes y la eficiencia de encapsulación correspondió a la variable dependiente. Para optimizar la variable respuesta en cada sistema, se utilizó Metodología de Superficie Respuesta. Las micropartículas obtenidas bajo condiciones óptimas (1:3 y 200°C) para los sistemas OS-C, OSS-C y OC-C), mostraron que la esterificación de capsantina (OSS-C) aumentó significativamente la eficiencia de encapsulación respecto a los sistemas OC-C y OS-C, porque los ácidos grasos que esterifican a la capsantina podrían interactuar con los sitios hidrofóbicos del Capsul. Las micropartículas obtenidas bajo condiciones óptimas se almacenaron a 40, 50 y 70 ± 1° C en una estufa con control de temperatura y ausencia de luz. La degradación de capsantina en los tres sistemas siguió una cinética de primer orden a las tres temperaturas estudiadas. No se observaron diferencias significativas en la velocidad de degradación, energía de activación, entalpía de activación (ΔH≠) y entropía de activación (ΔS≠) entre las micropartículas de los sistemas OC-C, OS-C y OSS-C. Se obtuvo una relación lineal en el gráfico de ΔH≠ vs ΔS≠ (r2= 0,99), éste efecto de compensación sugiere que independiente de la forma en que se encuentre la capsantina, ésta se degrada por un mecanismo similar y la esterificación no tuvo efecto sobre los parámetros termodinámicos. / The capsanthin carotenoid pigment present in paprika (Capsicum annuum L.) is partially and/or fully esterified with fatty acids, however, it is susceptible to degradation by environmental conditions. For this reason, microencapsulation technology is presented as a tool for protection. The aim of this work was to study the effect of the esterification of capsanthin on the oleoresin/encapsulant interaction and the stability during storage. Saponified and unsaponified extracts from paprika flakes were prepared and capsanthin was isolated by open column. Each extract was added to vegetable oil, obtaining this way three different kinds of oleoresin: unsaponified extract paprika oleoresin (OSS), saponified extract paprika oleoresin (OS) and isolated capsanthin oleoresin (OC). Microparticles were prepared by spray drying for systems OSS-C and OS-C, using a central composite design, centered on the face, with a total of 10 experiments for each. The inlet air temperature to the dryer (150-200 ° C) and the relation oleoresin/Capsul (1:1-1:3) were the independent variables and the encapsulation efficiency was the dependent one. To optimize the variable response in each system, we used Response Surface Methodology. The microparticles obtained under optimum conditions (1:3 and 200 ° C) for OSC, OSS-C and OC-C systems, showed that the esterification of capsanthin (OSS-C) significantly increased the encapsulation efficiency over OC-C and OS-C system, since the fatty acids esterified to the capsanthin might interact with the hydrophobic sites of Capsul. The microparticles obtained under optimal conditions were stored at 40, 50 and 70 ± 1 ° C in an oven with temperature control and the absence of light. The degradation of the capsanthin in all three systems followed first order kinetics at the three studied temperatures. No significant differences in the degradation rate, activation energy, activation enthalpy ((ΔH≠) and activation entropy (ΔS≠) between the microparticles of OC-C, OS-C and OSS-C systems were observed. A linear relation was obtained in the graph ΔH≠ vs ΔS≠ (r2 = 0.99), this compensatory effect suggests that, independent from the form in which capsanthin is presented, it is degraded by a similar mechanism and the esterification had no effect on thermodynamic parameters.

El género Glandularia (familia de las Verbenáceas), está integrado por especies de ornamentales nativas con potencial para ser empleado en canteros, borduras e inclusive como planta en maceta. En nuestro país se destacan las especies G. incisa y G. peruviana por sus flores de color rojo intenso, su hábito erecto y rastrero, y su rusticidad. En un trabajo anterior se identificó Groundnut ringsopt virus (GRSV) infectando Glandularia. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar y optimizar metodologías para la propagación in vitro de G. incisa y G. peruviana libre de GRSV. Utilizando WPM con 0,025 mg/l de TDZ junto con 0,025 mg/l de ANA se estableció el cultivo de ápices caulinares con un 70% de regeneración en ambas especies. A través del cultivo de ápices in vitro se obtuvo un 83% de plantas libres de GRSV para G. incisa y del 33% para G. peruviana. El porcentaje más alto de liberación fue del 90% para el tratamiento de termoterapia a 38ºC-32°C durante 10 días combinada con el cultivo de ápices de G. incisa. La evaluación del material saneado fue realizada por DAS-ELISA y AC-RT-PCR. La combinación de técnicas de liberación de virus mediante cultivo in vitro y métodos sensibles de diagnóstico de las virosis son la clave para la obtención en corto tiempo de grandes volúmenes de plantas de alta calidad genética y fitosanitaria necesarias para impulsar el cultivo de Glandularia en nuestro país.

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / El objetivo de esta investigación fue diseñar, calcular y fabricar un equipo de pulsos eléctricos de alta intensidad a escala de laboratorio para ser utilizado en tratamientos de alimentos fluidos. El equipo resultante permite tratar “batchs” de 50ml de muestra fluida a intensidades de campo entre 1-15 kV/cm mediante pulsos de decaimiento exponencial, siendo posible regular los periodos entre descargas. La operación del equipo permite seleccionar el tipo de descarga, entre pulsos monopolares y bipolares y la simetría entre tiempos de descarga en el caso de pulsos bipolares. El equipo se utilizó para pretratamiento en la extracción de pigmentos carotenoides provenientes de pulpa de tomate fresca (Lycopersicum esculentum, variedad ‘limachino’) a intensidades de campo de 5 Kv/cm con pulsos bipolares cada 5 s, evaluar los rendimientos de extracción de los pigmentos y observar a nivel celular los cambios producidos por el tratamiento de los diferentes niveles de pulsos eléctricos aplicados. Se obtuvo como resultado del tratamiento de pulsos eléctricos de alta intensidad sobre la pulpa de tomate un aumento notorio del rendimiento acorde se aumenta el número de pulsos, con incrementos en la concentración de pigmentos carotenoides en el extracto orgánico de 14±2%, 40±4%, 60±6% para 400, 800 y 1600 pulsos de pretratamiento expresados como aumento porcentual en los ‘peaks’ de absorbancia UV-Vis entre 350-500 nm para carotenoides. Mediante microscopia óptica se observaron efectos de debilitación progresiva de la membrana celular y de formación de aglomerados celulares compactos los cuales en conjunto facilitaron la ruptura celular irreversible por compresión de membranas debilitadas y esta observación podría ser una explicación a la mejora en rendimiento porcentual cercana a los 800 pulsos eléctricos de pretratamiento aplicado. / The aim of this research was to design and manufacture a high intensity pulsed electric field (HIPEF) equipment capable of treating small fluid food samples at laboratory scale. The resulting equipment can treat 50 ml batch samples at field strengths between 1-15 kV / cm with exponential decay pulses, with the ability to adjust discharge parameters such as intensity, polarity, period and symmetry of the discharged pulses. The HIPEF technique was used as a pretreatment aiding the extraction of carotenoid pigments from fresh tomato pulp (Lycopersicum esculentum, 'limachino' variety) at field strengths of 5 kV / cm using bipolar pulses every 5 s, evaluating the extraction yields via UV/VIS absorbance and cellular deterioration at different amount of electrical pulses applied. As result it was found that using HIPEF as pretreatment in solvent carotenoid extraction increased yields proportional to the number of pulses applied, with increments of dissolved pigments in organic extract of 14 ± 2%, 40 ± 4%, 60 ± 6% for 400, 800 and 1600 pulses applied expressed as percentual increase in UV-Vis absorbance peaks for carotenoids between 350-500 nm. Progressive cell membrane deterioration and internal rearrangement was observed over optical microscopy according the increased ammount of pulses, highlighting the formation of cell agglomerates on treatments with the higher applied number of pulses (800-1600) which could explain the higher energy efficciency of the extraction near the 800 pulses margin, by compressing weakened cell membranes untill breakdown at the center of the agglomerates.

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Actualmente el interés por los principios activos de origen vegetal se ha incrementado debido, en parte, a la menor incidencia de efectos adversos atribuibles a estas terapias, en comparación con las tradicionales. El conocimiento sobre principios activos de origen vegetal se basa, por un lado, en el uso empírico de plantas originarias como agentes terapéuticos por los grupos étnicos y, por otro, en el estudio científico de los mismos, el que ha adquirido mayor relevancia. Entre los vegetales sometidos a estudios en el último tiempo, encontramos aquellos que contienen fitoestrógenos dentro de su composición. Estos compuestos presentan estructuras y propiedades físico-químicas similares a los estrógenos. Algunos de ellos provocan respuestas, tanto in vivo como in vitro, semejantes a las atribuidas a los estrógenos. Es sabido que durante el climaterio, los niveles de estrógenos endógenos disminuyen, lo que conlleva a la aparición de síntomas y signos propios de este período y que deterioran la calidad de vida de las mujeres, entre ellos la inestabilidad vasomotora y atrofia genitourinaria. Como tratamiento a estos síntomas propios del climaterio surgieron las terapias de reemplazo hormonal. Si bien es cierto, éstas mejoran la calidad de vida de las mujeres sometidas a ellas, llevan también implícito un aumento en el riesgo relativo de patologías relacionadas con la estimulación hormonal. Es así, como algunos autores describen un aumento en la incidencia de cáncer de mama y/o endometrio en pacientes sometidas a este tipo de tratamientos. Numerosos estudios poblacionales han asociado el consumo de dietas ricas en soya, vegetal que contiene altas cantidades de fitoestrógenos, a una menor prevalencia de cáncer de mama y otros procesos neoplásicos. El interés en los vegetales ricos en fitoestrógenos como alternativas terapéuticas, nos ha llevado a desarrollar la presente investigación, la que buscó comparar el efecto de tipo estrogénico de una planta nativa con propiedades medicinales empíricas, usada en desórdenes menstruales, con el efecto producido por el 17β-estradiol. Para esto se expuso a ratas pre-púberes a un extracto de esta planta y se observaron sus efectos, en tejidos uterinos. Las variables analizadas fueron la presencia de edema en estroma uterino (respuesta no-genómica) y la hipertrofia celular del miometrio (respuesta genómica). Concluimos que el extracto aumenta el edema en el estroma profundo producido por 17β-estradiol a las 6 horas post-exposición y que no hubo modificación en la respuesta hipertrófica celular en ninguno de los grupos expuestos a extracto vegetal. Además se realizó análisis cromatográfico del extracto, encontrándose ± 1 μg/mL de genistina, que estructuralmente representa a la glicosilación de genisteína. Nuestros resultados mostraron una disociación de dos diferentes respuestas de tipo estrogénicas, por efecto del extracto de planta nativa, lo que podría llegar a ser una herramienta útil en tratamientos en los cuales es necesario potenciar algunas respuestas a estrógenos sin activar aquellas que pueden desencadenar efectos deletéreos, como es el caso de procesos neoplásicos. Es necesario entonces ahondar en el conocimiento de los mecanismos fisiológicos y potencial farmacológico de estas plantas nativas como agentes terapéuticos.

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Gran relevancia durante las últimas décadas han tenido los productos derivados de vegetales, esto por su fácil acceso y los grandes beneficios para la población quealgunos tendrían. Dentro de este grupo de sustancias uno de los más destacados es elde los fitoestrógenos, compuestos que por sus características moleculares similares alos estrógenos endógenos inducen respuestas biológicas que imitan o modulan laactividad estrogénica. Sabido es que mujeres orientales consumen en su dieta grandes cantidades de soya, alimento con una alta concentración de fitoestrógenos, esto les proporciona menores complicaciones en el periodo de pre y post menopausia. Esta respuesta a los fitoestrógenos es de importancia si se considera que en la etapa posmenopáusica se necesita reemplazar el estradiol prácticamente ausente. De esta forma nace la inquietud de encontrar compuestos, como los fitoestrógenos, que puedan ser utilizados en las terapias de reemplazo hormonal, pero que no presenten los perjudiciales efectos secundarios que producen las terapias actuales. En base a esto, el presente estudio investigó la posible actividad fitoestrógenica de un extracto alcohólico vegetal nativo, para ello se consideró las potenciales respuestas estrogénicas genómicas (mitosis) y no genómicas (eosinofilia) del extracto en estudio en útero de rata pre-púber, estas fueron comparadas con las respuestas generadas por el 17 β-estradiol bajo las mismas condiciones. El extracto alcohólico vegetal generó un aumento en la eosinofilia uterina y una disminución de la mitosis uterina en miometrio circular, datos de interés que quedan expuestos para futuras investigaciones y proyecciones sobre los potenciales beneficios que pudiese desarrollar esta planta

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos

Es propósito del presente trabajo aportar al conocimiento en relación a los posibles usos medicinales de especies de bromeliáceas autóctonas de nuestro país no estudiadas aún para dichos fines. Bajo la suposición de que las proteasas de Bromelia hieronymi, B balansae y Pseudananas macrodontes, por pertenecer al mismo tipo catalítico y a la misma subfamilia vegetal, podrían mostrar actividades biológicas similares a las proteasas de Ananas comosus, nos planteamos como objetivo general de la presente tesis la búsqueda de posibles efectos farmacológicos de extractos ricos en cisteínendopeptidasas obtenidos de frutos de Bromelia hieronymi, B. balansae y Pseudananas macrodontes y su comparación con bromelina. Y como objetivos específicos: - Evaluar el efecto antiinflamatorio de los extractos de B. hieronymi, B. balansae y P. macrodontes. - Evaluar los efectos de los extractos de B. hieronymi, B. balansae y P. macrodontes sobre algunos de los componentes de la hemostasia. - Evaluar los extractos de B. hieronymi, B. balansae y P. macrodontes como posibles agentes antitumorales. - Tratar de establecer la posible relación entre los efectos medidos y la actividad proteolítica de las cisteínendopeptidasas estudiadas.

Ingeniero Civil Químico / Toda actividad productiva requiere de energía para llevarse a cabo, lo que ha provocado una intensa búsqueda de fuentes de energía de bajo costo, pero a la vez que sean de carácter renovable. En el caso chileno, los biocombustibles se perfilan como una de las alternativas más limpias, seguras y eficientes. Otro de los problemas presentes en las sociedades actuales es la gestión de los residuos urbanos e industriales, asunto que poco a poco genera mayor preocupación en la población, y a la vez, crea conciencia sobre el potencial que presentan los productos en desuso. Es precisamente el objetivo de este trabajo vincular los problemas mencionados, a través de la producción catalítica heterogénea de biodiesel, utilizando como materia prima los aceites vegetales desechados. Particularmente, empleando el catalizador de 15%Na/TiO2 para realizar estudios experimentales y económicos. La fase experimental consiste en llevar a cabo la reacción de transesterificación con aceites de distinto origen vegetal y grado de degradación, determinando el efecto que tienen sobre el desempeño del catalizador, y consecuentemente, en la producción de biodiesel. A partir de los datos experimentales obtenidos en un reactor batch se determinan los parámetros cinéticos del sistema, mediante los cuales se diseña un reactor continuo heterogéneo que opera en condiciones similares. Para comparar los sistemas homogéneo y heterogéneo de producción de biodiesel se emplean algunos indicadores económicos, como lo son la inversión de capital y los costos de operación de la planta, entre los cuales el criterio definitorio corresponde al beneficio neto de producir un kilogramo de biocombustible. La principal conclusión que se desprende de este trabajo es la factibilidad técnica y económica de utilizar aceites vegetales usados en la producción catalítica de biodiesel, siendo más atractivo el proceso heterogéneo que el homogéneo. Dentro de las propuestas de extensión de este trabajo se deben recalcar dos; una enfocada en la fase experimental y la otra en la evaluación del proyecto. Para el estudio en laboratorio se sugiere operar el reactor de forma continua, y para el estudio de prefactibilidad, se recomienda incorporar indicadores de rentabilidad más robustos, como el VAN y TIR.

Para realizar un diseño preliminar de los equipos necesarios para la obtención del aceite de semilla de maracuyá se realizaron diversas pruebas de laboratorio, primero para determinar el contenido de humedad y el contenido de aceite; segundo para determinar las condiciones a las de se llevaría a cabo el proceso de refinación, decoloración y desodorización, dentro de los límites de materia prima y de equipo del que se disponía. Las pruebas se realizaron en el INSTITUTO NACIONAL DE NUTRICION; parte de la información cualitativa y cuantitativa del maracuyá, fue obtenida del informe “ACIDOS GRASOS EN EL MARACUYA”, publicado en 1,990. Las condiciones de operación a nivel industrial se obtuvieron de las refinerías de Perú – Pacífico y Alpamayo. Para un diseño preliminar y por la similitud de la composición de los aceites vegetales se considera que sus propiedades son similares. Los datos de viscosidad se asumieron considerando que el aceite manipulado en el proceso era aceite de algodón y se encuentran en la fig. 14 de la referencia 13. Los datos de la conductividad térmica se asumieron de la tabla 4 de la referencia 13, considerando que se manipulaba aceite de oliva. Las capacidades caloríficas se determinaron mediante la ecuación de la pág. 339 de la referencia 23 sabiendo por las pruebas realizadas que el aceite de semilla de maracuyá es no secante.