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La maca (Lepidium meyenii, Walpers) es un cultivo importante de la dieta y medicina tradicionales de los Andes Centrales, a la que se le asigna propiedades energizantes y neuroregenerativas, además de beneficios para la salud reproductiva. Las macamidas (bencil alcamidas de ácido graso) son compuestos característicos de la maca, a los cuales se les creía presentes tanto en tejidos frescos intactos como en hipocótilos secos. No obstante, recientemente se ha demostrado que las macamidas sólo se generan durante el secado de los hipocótilos, en campo u horno industrial, de manera que su formación es exclusiva del procesamiento postcosecha. Se ha propuesto que la hidrólisis de glucosinolatos y el metabolismo de los isotiocianatos reactivos resultantes es responsable de la acumulación de bencilamina la cual reaccionaría con ácidos grasos libres, bajo condiciones no aclaradas, para formar macamidas. Este proyecto busca completar los vacíos de información existentes y encontrar condiciones óptimas para la acumulación de amidas y otros compuestos bioactivos durante el procesamiento postcosecha de la maca con miras a obtener un producto homogéneo y con un alto contenido de macamidas y macaenos, los cuales son un indicador de calidad en el mercado internacional. Esto hace al producto más atractivo para el mercado nutracéutico de forma similar a otros productos que dependen de procesamiento postcosecha como el cacao, vainilla o café.
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La maca es una Brasicacea andina parcialmente domesticada que crece por encima de los 4000msnm. Su órgano primario de reserva consiste de la fusión de hipocotilo con raíz que se desarrolla principalmente a partir del tercer mes de crecimiento. Su perfil de metabolitos secundarios es muy variado e incluye al sistema defensivo glucosinolato-mirosinasa, alcaloides y flavonoides, entre otros. La generación de estos compuestos durante la etapa de cultivo depende de factores climáticos y edáficos, pero también de factores bióticos como la presencia de micorrizas, bacterias simbióticas y de hongos patógenos, insectos, y otros depredadores. La intensa radiación ultravioleta existente por encima de los 4000msnm genera estrés fisiológico en los tejidos vegetales, que incluye daños al ADN, alteraciones en la fotosíntesis, en la regulación de la síntesis de metabolitos secundarios y en las relaciones entre tejidos fuente de nutrientes (hojas) y los de almacenamiento o sumidero (raíz). La adaptación a la altura tiene un costo químico, alterando el contenido de metabolitos secundarios que responden a este estrés UV, tales como fenilpropanoides, antocianinas y flavonoides, y potencialmente afectan los procesos de transporte entre fuente y sumidero de glucosinolatos. Estos compuestos son, en parte, responsables de las propiedades nutracéuticas de la maca. Los Andes centrales son zonas en las que se predice cambios significativos en irradiancia y niveles UV debido a periodos de sequía, baja humedad atmosférica y reducción de ozono estratosférico. Los impactos sobre la fisiología de cultivos altoandinos no pueden ser aun estimados. Este proyecto pretende estudiar, bajo condiciones parcialmente controladas, los cambios fisiológicos y bioquímicos que se producen en la maca durante su cultivo en respuesta a niveles de radiación ultravioleta y cómo se altera la calidad química y organoléptica del producto final como consecuencia de ello.
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Los bosques tropicales son reservorios muy dinámicos del carbono orgánico planetario y son extremadamente susceptibles a variables climáticas y del entorno que no son del todo conocidas y que complican la generación de modelos predictivos sobre su contribución al ciclo global del carbono. El estudio de los cambios en composición y diversidad de especies vegetales en bosques tropicales debido a alteraciones climáticas a nivel global, o regional, son objeto de creciente interés por parte de la comunidad científica. Estos cambios pueden resultar en alteraciones funcionales significas en estos ecosistemas y alterar su papel como reservorios netos de carbono planetario. El monitoreo de cambios en los bosques puede ser llevado a cabo por una variedad de técnicas de observación remota, como fotografìa aérea o satelital, o in situ, como la caracterización taxonómica y mediciones fisiológicas del ciclaje de carbono en la vegetación y suelos. Partes importantes de este ciclaje son la fijación de carbono, vía fotosíntesis, y su reemisión a la atmósfera en forma de CO2 por procesos respiratorios y degradativos, de volátiles orgánicos biogénicos (BVOCs) o de metano. Los tres son gases invernadero aunque la contribución de los BVOCs es mas relevante desde el punto de vista de su reactividad química atmósferica compleja y su efecto sobre la calidad del aire. Los perfiles de emisión de BVOCs en bosques, y su magnitud, son procesos específicos directamente relacionados con la composición de especies y las condiciones ambientales. Por esta razón, la emisión de volátiles es un parámetro químico que puede ser utilizado como indicador temprano para proveer información acerca de cambios en el estado fisiológico de las plantas que lo habitan y que puedan resultar en cambios posteriores en la composición de especies y sobre el papel del bosque como sumidero neto de carbono. Esta propuesta enfoca el monitoreo de las emisiones de monoterpenos y su correlación con las
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De la oferta de maca actual, el consumidor se enfrenta a una variedad de presentaciones elaboradas mediante procesos muy distintos y sin información definida sobre composición, potencia y efectos del producto; además del desconocimiento de los principios bioactivos de la maca generados en su transformación industrial. Con el proyecto, se busca ofertar un producto de calidad homogénea y con presentaciones enfocadas hacia distintas aplicaciones y nuevos mercados (farmacéutico) y lograr la estandarización del proceso productivo de la maca desde su cosecha para la optimización de sus componentes bioactivos, conociendo la variación sufrida en el perfil químico de la maca a causa del proceso post-cosecha y productivo. Resultados de un anterior proyecto realizado en el marco del Programa Peru Biodiverso (GTZ-FDA-CONCYTEC) demuestran que el proceso de secado tradicional es fundamental para la variación del perfil químico y para la síntesis post cosecha de amidas bio-activas en maca.
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El estudio de los cambios en composición y diversidad de especies vegetales en bosques tropicales debido a alteraciones climáticas a nivel global, o regional, son objeto de creciente interés por parte de la comunidad científica. El monitoreo de estos cambios puede ser llevado a cabo por una variedad de métodos que pueden ser remotos, como imágenes satelitales, o in situ, como la caracterización taxonómica o mediciones fisiológicas del ciclaje de carbono en la vegetación y suelos. Una parte importante del ciclaje de carbono en bosque está asociada a la emisión de volátiles biogénicos (BVOCs) por las plantas ya que, dependiendo de las condiciones, hasta un 40% del carbono fijado por la fotosíntesis puede ser reemitido de esta manera. Adicionalmente, el perfil de emisión de BVOCs en bosques, y su magnitud, son procesos específicos directamente relacionados con la composición de especies y las condiciones ambientales. Por esta razón, la emisión de volátiles es un parámetro químico que puede ser utilizado como indicador temprano para proveer información acerca de cambios en el estado fisiológico de las plantas que lo habitan y que puedan resultar en cambios posteriores en la composición de especies. Este proyecto tiene como propósito modificar de manera significativa un sistema ya existente de monitoreo de los perfiles de emisión de BVOCs en bosque amazónico en la Reserva Nacional de Tambopata, Madre de Dios (proyectos DAI 4001 y DGI 2009-0023). El sistema previo demostró carecer de una sensibilidad adecuada para poder detectar variaciones temporales en el rango de días. Proponemos utilizar un sistema mucho más sensible de colección pasiva por microextracción en fase sólida asociado a cromatografía de gases y espectrometría de masas. Este proyecto se inserta dentro de los objetivos de monitoreo biologico para la Reserva Nacional Tambopata y un programa grande de inversión en infraestructura del consorcio RAINFOR (Universidades de Leeds, Oxford y Edimburgo) el cual
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Desarrollo de métodos analíticos para los principios bioactivos de la maca a fin de evaluar contenidos en tubérculos y homogenizar la calidad del insumo para la industria o para la exportación.
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