Num.10-2018 | Especies en extinción

“Ecuador megadiverso en peligro”.

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Reporte por: Valeria Olmedo Galarza
Ingeniería en Biotecnología
volmedo@utn.edu.ec

La extinción de especies no es un proceso nuevo en el planeta, los cambios geológicos, geográficos, climáticos a lo largo de millones de años han causado grandes alteraciones en la vida, con la desaparición de linajes y el surgimiento de nuevos géneros. Sin embargo, no es un secreto que hoy en día es cada vez mayor la cantidad de variedades que han desaparecido y las que se encuentran amenazadas, de hecho, varias investigaciones han encontrado que la tasa de extinción es entre 1000 y 10.000 veces más rápida que el natural esperado. La diferencia con las extinciones masivas conocidas anteriormente es que en esta ocasión las causas apuntan a un factor común, el humano.


Perdida de la biodiversidad.

La lista de especies amenazadas conocidas se encuentra en alrededor de 17.000 y entre las actividades que ocasionan la extinción están: la deforestación, expansión de la frontera agrícola, conversión de llanuras tropicales en espacios para ganado, destrucción de arrecifes de coral, construcción de caminos y represas, contaminación, introducción de especies ajenas, el cambio climático, enfermedades. Cuando un hábitat natural se fragmenta, las poblaciones se dispersan disminuyendo la diversidad genética y haciendo insostenible el sistema ecológico.

La principal consecuencia de la extinción de especies es la pérdida en la llamada biodiversidad que por una parte es el fruto del trabajo de millones de años de la naturaleza, así que su valor es incalculable e irremplazable. Por otra, el funcionamiento correcto del sistema está garantizado gracias a los seres que lo forman, junto con el medio en el que viven y al que contribuyen para su supervivencia con funciones como la regulación de ciclos de nutrientes y agua, formación y retención de suelos, resistencia contra especies invasoras, polinización de plantas, regulación del clima, así como control de plagas y contaminación. Es claro que la biodiversidad es significativa tanto para los seres humanos, como para la vida del planeta. Nos provee de bienes tan necesarios como el alimento o el oxígeno, proporciona materias primas que favorecen el desarrollo económico, produce energía que utilizamos como combustible, es el origen de algunos medicamentos e incluso (no menos importante) es lo que llena de colores y belleza nuestro alrededor.

Anfibios en peligro de extinción
https://goo.gl/ExMo1P

La localización del Ecuador en zona tropical y su particular topografía da origen a regiones naturales y a una variedad de pisos climáticos que permiten un prolífico desarrollo de especies. Con apenas el 0,2% de la superficie terrestre se encuentran concentrados alrededor de 21000 especies de plantas vasculares -helechos, gimnospermas y angiospermas (11% del total mundial) 1600 de aves (16%), 460 de anfibios y 405 de reptiles (7,5%), 382 de mamíferos (8,5%), 750 de peces de agua dulce (6%). Ecuador está entre los 20 países Megadiversos del Mundo. La sistematización y catalogación de su biodiversidad, es algo que tiene trabajando incesantemente a científicos nacionales y extranjeros, en un camino desfavorable por el peligro de extinción.

Breves datos de las especies amenazadas en Ecuador.

De acuerdo con el Libro Rojo de las Plantas endémicas en el Ecuador (2012) publicado por la botánica del herbario de la Universidad Católica del Ecuador, Susana León, de la flora existente en el país, 4500 especies son endémicas. Del total de plantas, 3508 están bajo categoría de amenaza. De éstas, el 46% son vulnerables, el 24% están en peligro y el 8% están en peligro crítico de extinción.

En lo que respecta a los peces, hay veda para 17 especies, debido a que se encuentran en extinción, según el Instituto Nacional de Pesca. Sin embargo, de

acuerdo con la Unión Internacional de Conservación de la Naturaleza (UICN), en su lista roja del 2014 presenta las siguientes especies amenazadas: 52 de peces, 48 de moluscos, 17 de otros invertebrados.

La UICN en el mismo reporte denuncia 174 especies de anfibios amenazados, de las cuales 13 se encuentran en peligro crítico y 9 posiblemente extintas. Sin embargo, hace aproximadamente un año, dos especies, el jambato negro de páramo y Atelopus nanay, fueron redescubiertas y se trabaja en la reproducción ex situ para intentar una reintroducción a su hábitat.

En un estudio realizado por de la Universidad San Francisco de Quito USFQ, el investigador Diego F. Cisneros-Heredia ha mostrado que en Ecuador al menos 28 especies de reptiles se encuentran amenazadas de extinción, principalmente por la destrucción de sus hábitats naturales. Pero también aclaran que hay una gran cantidad de reptiles aún que no han sido evaluados, en especial porque no hay información sobre ellos.

La Lagartija Riama oculata que habita en los Andes noroccidentales del Ecuador se encuentra en peligro de extinción.
Omar Torres-Carvajal-FaunaWeb Ecuador.

Según el libro rojo de las aves del Ecuador ubica en 96 (casi el 6%) las especies que se encuentran en peligro. En el caso de las aves, además de ser animales controladores de plagas suelen ayudar en las investigaciones ambientales. Por ejemplo, la desaparición de aves rapaces, como el águila harpía, implicaría que se pierda un indicador biológico natural, pues miden qué tan sano es un hábitat. Entre las más representativas está el cóndor andino, que se encuentra amenazado por la invasión de su hábitat y la cacería.

El ratón de Galápagos es una de las cuatro especies de mamíferos que han desparecido en Ecuador.
Guido Chaves

En el año 2015 se realizó un censo nacional del ave, arrojando un total de 93 ejemplares, los resultados fueron alentadores, ya que fue el doble de lo que se estimaba al inicio del monitoreo. A la fecha de esta publicación Fabricio Narváez, técnico de campo del Proyecto de Investigación y Monitoreo Ecológico del Cóndor Andino en el Ecuador (PICE), que busca contribuir en la conservación de ese animal a través de la generación de información científica relacionada con la Biología y Ecología de la especie, dio cuenta de 28 ejemplares en el sur del país, siendo el número anterior de 19. Los resultados fueron algo optimistas para los investigadores, ya que al menos la población no ha disminuido, sin embargo, también se encontró que 22 de ellos eran adultos, lo que sugiere una alta mortalidad o una baja tasa de reproducción de los adultos. Junto a las causas ya mencionadas, también figuran la competencia por el alimento con los perros cimarrones o el envenenamiento, lo que sigue colocando al cóndor en peligro crítico de extinción.

A la fecha, de acuerdo con el Libro Rojo de los Mamíferos del Ecuador, editado por Diego Tirira (2011) se han categorizado 105 especies en la lista roja, de ellas, la mayor parte se encuentran en Galápagos y pertenecen a la categoría Rodentia.

La lista de especies en peligro es tan grande como los impactos que son ocasionados en su mayoría por actividades antrópicas. Se hace eminente la necesidad de modificar nuestro estilo de vida como humanos. Tomar conciencia de que las especies cumplen funciones específicas pero necesarias para mantener el equilibrio en el ecosistema. Para finalizar pensemos que somos parte de este mundo y es responsabilidad de todos cuidarlo para nuestras generaciones futuras.

Bibliografía

Libro Rojo de los Mamíferos del Ecuador, editado en el año 2001 por Diego Tirira, SIMBIOE, EcoCiencia, UICN y el Ministerio del Ambiente.

Libro Rojo de las Aves del Ecuador, editado en el año 2002 por Tarsicio Granizo, Cecilia Pacheco, María Belén Ribadeneira, Mauricio Guerrero, Luis Suárez, SlMBIOE, Conservación Internacional, EcoCiencia, UICN y el Ministerio del Ambiente.

Libro Rojo de las Plantas Endémicas del Ecuador 2000, editado por Renato Valencia, Nigel Pitman. Susana León – Yánez, Peter Jorgensen, Herbario QCA de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador.

Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN 2014 Resumen para América del Sur

 

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Num.8-2017 | Libro “Árboles del Ecuador”

Guía Dendrológica para los taxones arbóreos del país, conocidos hasta la fecha. La obra, recoge el trabajo investigativo de 30 años del profesor Walter Palacios.

Reporte por: Carmen Alvear y Sania Ortega

Walter Palacios
Ingeniería Forestal
wapalacios@utn.edu.ec

La Universidad Técnica del Norte, acaba de presentar el libro “Árboles del Ecuador” de autoría del profesor Walter Palacios. La nueva versión, es una revisión de la primera, cuya publicación, fuera financiada por el Ministerio del Ambiente del Ecuador en el 2011. Sin duda alguna el libro constituye fruto del trabajo tesonero y arduo de toda una vida, ya son 30 años en que Walter Palacios empezó sus investigaciones; hoy ha logrado plasmar en una guía dendrológica los taxones de árboles del país. Como diría Samuel Johnson “Los grandes trabajos no son hechos por la fuerza sino por la perseverancia”.Tras un minucioso trabajo de recopilación, selección y reordenación, estas obras editadas por La Dra. Carmen Ulla renombrada investigadora del Missouri Botanical Garden de USA y el Dr. Carlos Cerón, prestigioso Profesor de la Universidad Central del Ecuador, – nos devuelven una simbólica muestra del patrimonio inmaterial acompañada de vivas y coloridas ilustraciones, libro de 882 páginas que se divide en dos tomos.

Walter Palacios docente UTN, autor del libro Árboles del Ecuador.

 

El profesor Palacios, docente de Dendrología y Ecología de la Carrera de Ingeniería Forestal de la Universidad Técnica del Norte e Investigador Asociado del Herbario Nacional del Ecuador. Es autor o coautor de 75 publicaciones; de las cuales, 35 son artículos en revistas indexadas, y otros en otras revistas, o publicaciones nacionales o internacionales. En el 2007, publicó la revisión de Meliaceae (que incluye famosas maderas como caoba y cedro) para la Flora of Ecuador. Además, ha colectado unos 18 000 especímenes botánicos para herbario, de los cuales, se han nombrado cerca de 300 especies nuevas para la ciencia.

Años de conocimiento es lo que demuestran sus publicaciones. No fue tan sencillo, la redacción y revisión del libro “Árboles del Ecuador”. La obra, es la referencia de los taxones arbóreos del Ecuador, conocidos hasta la fecha. Incluye dos tomos:

El Tomo I, hace referencia a las familias y a los géneros. Además, una introducción con información general sobre la clasificación y la nomenclatura botánica, claves de aproximación a las familias, descripciones de 120 familias y 552 géneros, un glosario de términos, y una descripción de los aspectos técnicos que se deben considerar para la colección de especímenes botánicos. Casi 2000 fotografías ilustran este tomo.

El Tomo II, incluye la descripción de 324 especies de árboles representativas del Ecuador. Presenta la lista por nombres comunes y científicos de las principales especies usadas en el Ecuador. Más de 1300 fotos ilustran este tomo.

La indagación contenida en los dos tomos incluye información técnica y general, que será útil para todo el público, pero especialmente para botánicos, biólogos, ecólogos, naturalistas, forestales, biotecnólogos, zoólogos, especialistas y aficionados de las ciencias biológicas.

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Num.7-2016-Art.6 | Quantification of soil losses due to erosion, pollution and urbanization

Quantification of soil losses due to erosion, pollution and urbanization

Marco Nuti
University of Pisa, DAFE
Via del Borghetto 80, 56124 Pisa (Italy)
Correspondiente: mn.marconuti@gmail.com

Soil deterioration includes both natural and man-made events, the latter usually known as “soil degradation”. This process causes a lowering of the actual or potential capacity of soil to give rise to products or services. Hereafter only events of anthropic origin are dealt with. Soil is a complex ecosystem formed by four phases: skeleton, gases, water and biophase. The latter gives the soil the trait of a living organism, as it is formed by a variety of microbes, micro- and meso-fauna.

The microbial community represents a relevant component by weight: one hectare of land of 25 cm depth, weighing 3,000 t with 1.5 % organic matter (the majority of European agricultural soils are below 2% o.m.), contains up to 3 t of microbes, i.e. 109 microbial cells belonging to up 2,000 different taxa. In other words, one gram of soil is a huge biochemical library producing a variety of genetic instructions, present on the earth for 4 billion years. In one gram of soil there is enough DNA for 1,598 km. The microbes in bulk soil and around the roots (i.e. the rhizosphere) are almost never alone, rather they are present in micro-colonies or micro-aggregates, never mono-specific, rather in microbial multi-specific consortia. These play the following roles in ecosystems: (a) maintain active biogeochemical cycles, (b) interact tightly or loosely with plant root canopy, ensuring plant nutrition and plant health, (c) maintain soil functional biodiversity, i.e. the capacity to perform the physiological functions irrespective of their taxon.

If an environmental stress (e.g. anoxia, pesticides) causes the inhibition or slowdown of one component of a functional group (e.g. ammonia oxidizers or lignocellulose degraders), another component, belonging to a different taxon, will replace the functions of the former and the overall biogeochemical function (e.g. ammonia oxidation or lignocellulose turnover) will go on. However, the limiting factor of the above soil functional biodiversity is the content of organic matter, namely ca. 1.75 % or organic carbon corresponding to ca 3.5% organic matter. Below this threshold the environmental stress (pH variations, inorganic fertilizations, pesticides, anoxia etc.) compromising one or more functions cannot be compensated, unless significant, biologically active, organic matter is delivered to restore its o.m. content to above 3.5%.

The fundamental role of biodiversity for the maintenance of our quality of life on the Earth is highlighted by the United Nations: “Biodiversity, including the number, abundance, and composition of genotypes, populations, species, functional types, communities, and landscape units, strongly influences the provision of ecosystem services and therefore human well-being”. Anthropogenic soil losses have been recognized for more than four decades (Fig.1).

Fig 1. An example of soil erosion affecting an agricultural hilly soil.
Photo: Tim McCabe, NRCS NRCSWA84007
http://whyfiles.org/2011/soil-key-to-solving-the-food-crisis/

Early in the 70’s the OECD and EEC affiliated member States already warned that “Loss of productive soil is one of the most pressing and difficult problems facing the future of mankind “. Annual losses through erosion were 0.3% of total areas in the emerging Countries and 30% of ploughing layer was affected by degradation in USA in the last 200 years, along with yield decreases and subsequent need for higher energy inputs in agriculture. As much as 40 years ago, due to increases in salinity and alkalization, 200-300.000 ha/y were lost in industrialized countries, while 0.3% of irrigated land was lost in developing countries. Because of urbanization 0.1-0.8% of soil was lost annually in OECD Countries (1 million ha just in the USA).

Twenty years later, the European Environmental Agency listed as soils affected by degradation (in million ha): 115 due to erosion, 42 due to wind, 85 due to acidification, 180 due to pesticide pollution, 170 due to nitrates and phosphates pollution, 33 for compaction, 3.2 for organic matter loss, 3.8 for salinization, 0.8 for waterlogging/anoxia.

A few years later, aiming at contrasting progressive soil losses, the European Commission officially listed the following causes: erosion, pollution (localized and diffuse), salinization/alkalization, decrease of organic matter content (today 84% of agricultural soils in EU are below the threshold of 3.5%), cementification and overbuilding, flooding, compaction, and loss of soil biodiversity (Tab.1).

In Ecuador, 48 % of its soils is affected by soil erosion, and 7 stations have been installed since the 80’s (in the Interandean basin, slopes of the cordillera, coastal and agroforestry regions) for monitoring purposes (Fig 2, 3)..

Fig 2. Soil erosion in Ecuador

The major role in soil degradation is exerted by agriculture (inappropriate management, intensive practices, higher specialization and monoculture, insufficient or excessive usage of fertilizers/pesticides, compaction due to overgrazing, unbalanced decline of organic matter, loss of biodiversity).

Household activities can cause soil erosion through deforestation (for household heating and cooking), excessive silage, and timber overcutting. All (bio)industrial activities (power, heat, mining, waste recycling, infrastructures etc.) cause soil pollution, salinization, and/or cementification.

Urbanization causes land losses for residential purposes, tourism infrastructure and transport chains cause soil cementification and pollution, landslides and flooding, and habitat fragmentation. In the EU a map (PESERA Map, Pan-European Soil Erosion Risk Assessment) has been developed, identifying the annual soil losses between 1 and 50 t per ha: Italy is in pole position (often losses are 20-50 t x ha), along with the Pyrenees region and Greece, although a lower rate of soil degradation is a diffuse event in EU. In Countries where there is a low soil formation speed, any annual soil loss higher than 1 t per ha must be seen as irreversible in a 50-100 year span without recovery measures.

Annual direct and indirect costs of soil losses in EU are impressive (billion euros): 7.3 due to erosion, 3.4-5.6 due to organic matter decline, 0.15-032 due to salinization, 0.01-06 due to landslides, and 0.2 due to pollution. There is another relevant consequence of the carbon dynamics at geo-climatic level: C sequestration and C sinks might help in contrasting GHG emission in the atmosphere. Considering 1 ha of agricultural land at 33.5 cm depth, with a density of 1.4 t/ m3 , the soil mass will be ca. 4.700 t; if this soil contains 1% organic matter, i.e.47 t, there will be ca. 25 t of C sequestered in the soil, particularly in the humic fraction (degradable in about 100 years).

About 200,000 Hectares of forests are harvested each year in Ecuador to serve the demand of local and international markets, while only about 5000 Hectares are replanted.

But if the organic matter is brought back to 4% (i.e. above the threshold for maintaining the soil functional biodiversity, as it was for most agricultural soils a century ago) we will have 100 t of C sequestered in soil. At the global level, it should be made clear that carbon sequestered in plants is 650 Gt, in the atmosphere is 750 Gt, but in soil it accounts for 1500 Gt. It is highly possible that in the next 30 years only soils will be able to immobilize significant amounts of carbon and therefore reduce the actual levels of CO2.

Alternative strategies require more than 30 years to capture amounts of CO2 relevant to counteract climatic changes. Maybe this is the reason why we have begun talking about “regenerative agriculture” and “regenerative soils” as an approach of true eco-sustainable agriculture at the global level. This would certainly help in implementing the year 2015 as the International Soil Year, according to the Resolution of the 38th General Assembly of United Nations on December 2nd 2013, following the Resolutions of FAO n. 4/2013 e n. 5/2013 adopted on June 22nd 2013.

Fig 3. Erosion in Ecuador.
Fuente: http://ecuadorianrivers.org/projects/

 




Num.6-2016-Art.4 | La UTN en el continente Antártico

La UTN en el continente Antártico

Tania Oña Rocha
Docente FICAYA / Recursos Naturales Renovables
teonia@utn.edu.ec

El continente Antártico.
Foto: Ruslan Eliseev

La Antártida constituye uno de los ecosistemas más apreciados pero poco conocidos del planeta. El continente blanco como también se lo denomina, debe su nombre a los vocablos griegos, para comprender mejor su origen, en primer lugar el término Ártico proviene del vocablo griego arktikōs, que significa ‘de la osa’, en referencia a la constelación boreal llamada Osa Menor, en la que se encuentra la Estrella Polar, que señala al Polo Norte, mientras que el vocablo antarktikos significa ‘opuesto a la osa’, o en posición al Ártico; es decir, se alude al Polo Sur. El cartógrafo escocés John George Bartolomé en 1890 se considera que fue el primero en usar este término para este continente (www.agendaantartica.org).

La Antártida tienen luz casi las 24 h del día a la media noche el Sol “baja” hasta la línea del horizonte para luego volver a “subir”, mientras que durante el invierno los días permanecen
en una prolongada penumbra (wikivoyage.org/Antártida, 2015)

Constituye una de las pocas áreas poco explotada comercialmente gracias al Tratado Atlántico firmado el 1 de diciembre de 1959, por los doce países que habían llevado a cabo actividades científicas hasta esa época en la Antártida y sus alrededores, durante el Año Geofísico Internacional (AGI) de 1957-1958. Este Tratado entró en vigor en 1961 y ha sido aceptado por muchas otras naciones. Dentro de los principales artículos de este tratado prácticamente todas las actividades humanas (exceptuando algunas relacionadas al turismo y pesca) se reducen a la investigación científica (Sanchez, 2007).

Vista de la estación Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado en la Isla
Greenwich
Foto: Autor

Ecuador en la Antártida

La mayoría de los países miembros del Tratado Antártico mantienen estaciones de investigación científica, así para el año de 2014, operaron en la Antártida 40 bases de 20 naciones y otros 10 países se sumaron en el verano antártico. Dentro de este último grupo de países se encuentra Ecuador, que hace presencia en el Continente Blanco con la estación científica Pedro Vicente Maldonado la cual está en funcionamiento desde el 2 de marzo de 1990 y está manejada por el Instituto Antártico Ecuatoriano INAE. Quien cada año cada año organiza expediciones a este
continente con la participación de varios investigadores e instituciones del país como Universidades, Institutos de investigación nacional e internacional, en el desarrollo de proyectos en diversas áreas: fauna, geología, paleontología, biotecnología, oceanografía, cambio climático, relación Antártida-Ecuador.

Las expediciones de Ecuador hacia la Antártida están integradas por 30 personas en cada fase con una estancia de 20 días en la Estación. Siendo de este grupo la mitad, el personal de logística pertenecientes a las Fuerzas Armadas del Ecuador quienes brindan las facilidades para que las investigaciones se realicen de la mejor manera (Bravo, 2013).

Ecuador, hace presencia en el Continente Blanco con la estación científica Pedro Vicente Maldonado la cual está en funcionamiento desde el 2 de marzo de 1990 por el Instituto Antártico Ecuatoriano (INAE).

Sitios de anidamiento de pingüinos
Foto: Autor

La UTN en la Antártida

La estación Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado se encuentra ubicada en la isla Greenwich, una de las islas Shetland del Sur, en la península Antártica. En este recóndito lugar, la Universidad Técnica del Norte está ejecutando proyectos de investigación, gracias al convenio de cooperación UTN-INAE (Instituto Antártico Ecuatoriano) y FUNDEMAR (Fundación Ecuatoriana para el Desarrollo Marítimo y Lacustre). Investigaciones relacionadas a microbiología, botánica, paleobotánica y limnología. Dentro de los proyectos de investigación que se está ejecutando en la Antártida se menciona al proyecto “Biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos mediante el empleo de cepas bacterianas antárticas” y el royecto “Estudio de líquenes antárticos y su adaptación al cambio climático”.

Focas hembras descansando en la playa.
Foto: Autor

Durante la XVI y XVII Expedición Ecuatoriana a la Antártida en los años 2012 y 2013 se realizaron las colecciones biológicas. Esta aventura hacia el continente blanco para los investigadores inicia desde Ecuador a tierras Chilenas (Punta Arenas), para luego abordar un avión que en dos horas y media lo lleva al aeropuerto de Base Chilena Eduardo Frei en la Isla King George en la Península Antártica y de este lugar cuatro horas de viaje en un rompehielos hasta la estación Ecuatoriana, o la otra opción es llegar a la estación Ecuatoriana Maldonado por vía marítima desde Punta Arenas cruzando el peligroso paso Drake en donde las fuerzas de mar generan olas superiores a los cinco metros de altura en que los buques rompehielos muestran su experticia (Bravo, 2013).

Una vez en la Estación Pedro Vicente Maldonado en la Isla Greenwich, la primera actividad realizada por parte del personal tanto de fuerzas Armadas e investigadores es izar la bandera ecuatoriana como un acto simbólico de la presencia de Ecuador en este continente. Durante los 20 días de permanencia en la estación por parte del grupo de investigadores las actividades estaban organizadas de tal manera que permitían cumplir el trabajo de cada investigador y la convivencia de este grupo. Cada persona debía cumplir con sus horas de investigación, ya sea salida de campo o trabajo de laboratorio, a más de colaborar con las actividades comunes dentro de la estación. (Bravo, 2013)

Muestreo de suelos en la Isla Barrientos.
Foto: Autor

En los recorridos de campo se pudo observar la belleza de estos lugares, con áreas de nieves perpetuas, enormes icebergs, especies de flora como líquenes y musgos; la fauna representada por pingüinos, focas, leones marinos, petreles; quienes visitan la península antártica durante el verano austral con fines reproductivos, especialmente. Dentro de la planificación de las investigaciones de la UTN se determinaron los sitios de muestreo tanto en la Isla Greenwich, en la Isla Dee, Barrientos y King George, tomando en cuenta las zonas descubiertas de hielo y de fácil acceso.
El trabajo de campo consistió en tomar muestras de suelos, así como de especiesde líquenes y musgos en cada uno de los sitios indicados y luego se trasladaron al laboratorio de la estación en el cual se preparó las muestras de suelos para realizar cultivos y aislar los microorganismos (bacterias), de igual manera las muestras de líquenes etiquetarlas para su posterior identificación. Todo el material colectado se preparó para su traslado desde la Antártida a la UTN al laboratorio de investigaciones Ambientales (LABINAM) para continuar con los estudios.

Preparación de suelos y cultivo de microorganismos .
Foto: Autor

Bacterias antárticas y la biorremediación.

Una vez terminada la fase de campo en la Antártida, de regreso en Ecuador, en el LABINAM, se continuó con los trabajos de investigación, dentro proyecto “Biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos mediante el empleo de cepas antárticas”, se están realizando cultivos de microorganismos, de los cuales se han aislado nueve cepas bacterianas que presentan afinidad hacia los hidrocarburos, y con ellas se está evaluando la influencia de los sustratos en la eficiencia de la degradación de hidrocarburos, para determinar las condiciones micro
ambientales que influyen en la eficiencia de la degradación de las bacterias en los sustratos contaminados; reduciendo su tiempo de vida media y sus efectos negativos sobre el ambiente. Esta información será de utilidad para mejorar la eficiencia de los procesos de biorremediación que se realizan en zonas frías de Ecuador.

Especies liquénicas colectadas
Foto: Autor

Líquenes antárticos y el cambio climático

Constituye otra investigación, que ha identificado ya, el 80% de los individuos a nivel de género. Con el apoyo del laboratorio de Geomática de la UTN , se han elaborado mapas temáticos del área de estudio, de igual manera el análisis de datos meteorológicos; han permitido establecer una relación entre las condiciones ambientales actuales y futuras donde los líquenes se desarrollan. Adicionalmente se están realizando ensayos y tesis sobre el potencial de las bacterias que viven en los líquenes antárticos y andinos y su capacidad para tolerar altas concentraciones de metales pesados. Algunas de estas colonias son capaces de soportar altas concentraciones de cobre, por lo que se plantea realizar nuevos ensayos, así como la adición de otros metales.

La Antártida constituye uno de los últimos lugares del planeta dedicado para la investigación científica y uno de lo mejor conservados, es para los investigadores de la Universidad Técnica del Norte un privilegio el formar parte de este grupo selecto que ha tenido la oportunidad de pisar este continente, el campo de investigación es muy amplio y diversificado. Se cuenta con muestras de suelos, musgos, líquenes que pueden ser base para otras investigaciones que permitan ampliar el programa de investigación Antártico de la UTN. El LABINAM hace una cordial invitación a los docentes, estudiantes a sumarse a esta iniciativa de investigación.




Num.6-2016-Art.2 | Caracterización in vitro de nuevas cepas probióticas aisladas de nichos ecológicos nativos del Ecuador

Caracterización in vitro de nuevas cepas probióticas aisladas de nichos ecológicos nativos del Ecuador

Gabriela N. Tenea1*, Lucia Yépez2, Ana Belén Benavidez3, Mario Ulcuango4
1,2 Docentes FICAYA – Ingeniería Agroindustrial
3,4 Estudiantes FICAYA – Ingeniería Agroindustrial
1* Correspondiente: gntenea@utn.edu.ec


Aspectos importantes

Cultivos de bacterias, aisladas de frutos, flores de plantas nativas del Ecuador.
Foto : autores

El término “probiótico”, originado a partir de la palabra griega “Probios”, que significa “para la vida”, se refiere a microorganismos vivos- en su mayoría bacterias – que cuando se consumen en cantidades adecuadas confieren un beneficio para la salud de las células huésped. Las cepas probióticas conocidas son las bacterias ácido lácticas, así como, del genero Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Bifidobacterium, constituyen diferentes medicamentos, complementos y alimentos fermentados que contienen estos microorganismos con efectos beneficiosos para la salud del consumidor.

Ecuador, un país conocido por su biodiversidad, está importando productos probióticos para el uso en la industria alimentaria y farmacéutica. El nuevo reto es identificar nuevas cepas probióticas nativas, para explorar sus propiedades funcionales y obtener nuevos productos con un potencial valor biotecnológico.

En atención a la creciente demanda mundial de alimentos, es necesario buscar nuevas alternativas para la producción, la post-cosecha y la conservación de productos en los que se puede identificar desde diferentes puntos de vista factores dañinos tales como la contaminación causada por el deterioro microbiano y metabolitos tóxicos producidos por las levaduras, mohos y bacterias, como también el amplio uso de productos químicos sintéticos y pesticidas; factores que plantean un riesgo para la salud de todos los seres vivos, afectando al equilibrio ecológico del medio ambiente. Ante esta hipótesis, hay un interés creciente para establecer alternativas de producción con bio-productos y así reemplazar el uso de los productos químicos y pesticidas tóxicos. Para este propósito, se utilizarán bacterias o compuestos naturales que exhiben el mismo efecto inhibidor sobre los fitopatógenos y el deterioro microbiano que han demostrado ser eficaces no solo en el incremento de la vida útil, sino también en el mantenimiento del valor nutritivo, seguridad de los productos alimenticios y salvaguardar el medio ambiente.

El consumo oral de microorganismos probióticos produce un efecto protector sobre la flora intestinal, sin embargo, los investigadores han tropezado con otra gama de atributos en los alimentos, además de nutrientes. Esta área creciente de la información ha dado lugar a una nueva etiqueta para alimentos que han añadido beneficios: los alimentos funcionales, estos contienen niveles significativos de componentes biológicamente activos que proporcionan beneficios para la salud más allá de la nutrición básica.

Beneficios:

• Estimular la inmunidad
• Sintetizar componente con actividad antimicrobiana
• Mejorar la digestibilidad de los alimentos
• Neutralizar ciertos compuestos tóxicos (micotoxinas)
• Acción anticancerígena

Durante la última década, los probióticos se convierten en un ingrediente importante y viable en los alimentos funcionales y en la industria farmacéutica.

La aplicación de los probióticos comienza con la suposición general de que los mecanismos subyacentes a la promoción de la salud están dadas por las capacidades de los lactobacilos pertenecen a una de las siguientes categorías: (i) la inhibición de patógenos y la restauración de la homeostasis microbiana a través de interacciones microbio-microbio, (ii) el aumento de la función de la barrera epitelial, y (iii) modulación de las respuestas inmunes.

Flor de Heliconia, colectado en la “Estación experimental La Favorita”.
Foto: Autor

El campo de los probióticos?

Como las bacterias ácido lácticas son conocidas por su potencial biotecnológico nosotros deberíamos saber si estas bacteria se encuentra en la microbiota nativa del Ecuador y también evaluar sus posible capacidad probiótica.

El campo de los probióticos está creciendo rápidamente en el mundo con desarrollos concomitantes en la investigación científica, el interés comercial de la industria alimentaria y sectores farmacéuticos.

Datos significativos se han acumulado sobre los probióticos y sus efectos beneficiosos para la salud (Ojansivu, et al., 2010). Las secuencias genómicas completas de varias bacterias probióticas importantes son conocidos, y la genómica funcional será fundamental en la identificación de muchas características responsables de la funcionalidad probiótica.

Por otro lado hay que señalar que la mayoría de las cepas de lactobacilos probióticos utilizados tienen como fuente de aislamiento origen humano y animal, pero nuevas bacterias ácido lácticas con potencial beneficio probiótico ahora están siendo aisladas de frutas y verduras fermentadas.

Los productos probióticos consisten en diferentes medicamentos, complementos y alimentos fermentados que contienen microorganismos con efectos beneficiosos para la salud del consumidor. Consisten en diferentes medicamentos, complementos y alimentos fermentados que contienen microorganismos con efectos beneficiosos para la salud del consumidor, hecho que apoya a cumplir el artículo 66 de la Constitución ecuatoriana que establece: “el derecho a una vida digna, que asegure la salud, alimentación y nutrición, agua potable, vivienda, saneamiento ambiental, educación, trabajo, empleo, descanso y ocio, cultura física, vestido, seguridad social y otros servicios sociales necesarios” (Senplades, 2013).

Los probióticos se han puesto muy de moda en los últimos tiempos, porque las grandes marcas han apostado por ellos ante una cada vez más arraigada tradición de comer sano. Pero hoy intentamos desmontar la falta de información que existe sobre ellos.

Tomando en cuenta la importancia de los probióticos y que en el Ecuador no se han realizado estudios que conlleven al conocimiento de los recursos naturales con potencial actividad probiótica, un estudio de investigación se ha planteado en la Universidad Técnica del Norte junto con el Proyecto Prometeo, SENESCYT. El estudio de investigación denominado: Bioprospección y mejoramiento de cepas de bacterias, hongos y levaduras de zonas no explotadas, para el desarrollo de nuevos probióticos a ser aplicadas en la producción de alimentos, se está desarrollando en la carrera de Ingeniería en Agroindustrial, con la finalidad de seleccionar las más valiosas cepas autóctonas para la industria alimentaria.

El objetivo de esta investigación es la identificación y caracterización a nivel fenotípico y a nivel genotípico de bacterias lácticas con capacidad probiótica aisladas de frutas y flores nativas de la selva subtropical (Estación Experimental La Favorita, Estación Experimental El Cristal) y varios sitios de la Provincia de Sucumbíos.

Los alimentos funcionales contienen niveles significativos de componentes biológicamente activos que proporcionan beneficios para la salud
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Bacterias con potencial probiótico

En este estudio, se aislaron, identificaron y evaluaron las posibles características probióticos y las propiedades antagónicas in vitro de las bacterias ácido lácticas (20 cepas) de nichos nativos de la selva subtropical del Ecuador, mediante métodos de microbiología básica, bioquímica y biología molecular. Las bacterias aisladas se identificaron en base a sus propiedades morfológicas y comparación del perfil de sistema de fermentación API50CH y perfiles de polimorfismo de ADN (RAPD-ADN). Las bacterias crecieron a 15°C y 45°C, sobrevivieron en el rango de pH ácido de 2.5 a 4.5, en presencia de 0.3% de bilis (> 90%) y muestran tolerancia a los tratamientos en cloruro de sodio. Las bacterias de interés muestran diferentes perfiles de susceptibilidad a antibióticos, así como seis fueron resistente a gentamicina, siete a kanamicina y dos a tetraciclina mientras que todas fueron sensibles a la ampicilina, amoxicilina y cefuroxima Por otra parte, el ensayo de pruebas de difusión en el agar mostró que el sobrenadande de cada cepa a pH 3.0 y pH 4.0, “pero no a pH 7.0” presenta elevada actividad antimicrobiana (zona de inhibición > 15 mm) frente a dos agentes patógenos alimentarios, Escherichia coli Escherich, 1885 y Salmonella sp.

Trabajo para el futuro?

Este estudio es la primera noticia que describe la presencia de las bacterias ácido lácticas con potencial probiótico en nichos ecológicos nativos del Ecuador. Este investigación describe la actividad antagonista frente a los patógenos de origen alimentarios y el potencial probiótico in vitro de bacterias lácticas aisladas de la biota nativa de Ecuador. Los datos preliminares indican el potencial de las cepas aisladas para inhibir el crecimiento de patógenos, por ello es importante continuar el estudio con la evaluación de las propiedades funcionales de cada muestra de interés.

La presente investigación contribuirá a la construcción posterior de una propuesta sectorial, mediante la visualización de oportunidades productivas de probióticos, proyecto desarrollado en las áreas geográficas de influencia de la Universidad Técnica del Norte.

Esta información sería base para:

Identificar nuevos recursos biotecnológicos para disponer de banco de genes que se convertirán en una reserva nacional y que podrán ser utilizados en nuevas investigaciones.

Identificar oportunidades y necesidades de innovación, hecho que permitirá articular con las líneas de investigación base del medio.

Favorecer la formación, perfeccionamiento, actualización y o capacitación de recursos humanos.




Num.3-2014 | Un bosque de oportunidades en Ecuador

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“Estación Científica Amazónica Yuri Yuri Kawsay” de la Universidad Central del Ecuador, ubicada en el bosque protector del Oglán Alto, en el cantón Arajuno, provincia de Pastaza.

El video ha sido producido en el marco del Programa de las Naciones Unidas para la reducción de las emisiones por deforestación y degradación de los bosques (ONU-REDD). Señala que el bosque no solo provee de alimentos, sino también otros servicios “El bosque constituye una farmacia”. La petrolera, la extracción de madera, la contaminación de ríos ocasiona un deterioro del Ecosistema, para reducir este impacto se prevé crear chacras y mantener las costumbres ancestrales de cultivo. Incrementar viveros agroforestales manejados sustentablemente permitirá mayores oportunidades de vida a las comunidades.

Enlace video: www.youtube.com/watch?v=Jv65jkbiF-g




Num.2-2014 | Evento: Primer Congreso Mundial sobre Derecho Genético 2014

PROXIMAMENTE
Primer Congreso Mundial sobre Derecho Genético enfocado en la Salud, Biodiversidad y Medio Ambiente
20 – 25 octubre 2014

Organizan:
Universidad Técnica del Norte a través del Programa Antártico UTN
Asociación de Peritos Profesionales de Pichincha
Academía Nacional de Ciencias de Ucrania

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