Caracterización de emisiones de compuestos orgánicos biogénicos volátiles (BVOCs) en el boque amazónico peruano (Characterization of biogenic volatile organic compound (BVOC) emissions in the Peruvian Amazon rainforest)

En los últimos dos años, nuestro equipo de investigación ha venido trabajando en la Reserva Nacional Tambopata (Madre de Dios, Perú). Nuestra área de trabajo se encuentra en lo que se conoce como ¿bosque alto¿ y presenta suelos bien drenados y una abundancia relativamente baja de especies vegetales al nivel del suelo. Dentro de esta área, hemos seleccionado dos zonas de muestreo para recolectar muestras de compuestos volátiles (BVOCs) y datos sobre el clima de la zona (temperatura y humedad relativa). El muestreo de volátiles es realizado a 6 m de altura, utilizando cartuchos rellenos con una matriz de absorción (Porapak Q) acoplados a una bomba de aire portátil (SKC AirLite). Los cartuchos se mantienen luego en refrigeración hasta su respectivo análisis en los laboratorios de la PUCP por cromatografía de gases (GC). Hemos colectado muestras durante cinco viajes de investigación durante el 2008, de modo que se tomen en cuenta las variaciones en los perfiles de volátiles debidas a las condiciones ambientales. Dado que no contamos con un equipo de cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas (GC/MS), estamos limitados al uso de estándares de BVOCs para la identificación de los compuestos presentes en nuestras muestras. El trabajo propuesto para esta estancia de investigación en el laboratorio del Prof. Kesselmeier (Instituto Max Planck de Química, Maguncia, Alemania) es la identificación de los BVOCs presentes en las muestras colectadas en la Reserva Nacional Tambopata en diferentes temporadas del año (cerca de 100 muestras). La información obtenida será utilizada para seleccionar los compuestos que podrían servir como biomarcadores para el monitoreo de los cambios en composición de especies vegetales y del estado fisiológico del bosque amazónico.

Caracterización de tintas, pigmentos y metales en los libros corales del Museo de los Descalzos y tratamientos para su conservación

Los libros corales o cantorales son libros de gran formato, manuscritos, que contienen los cantos del Oficio Divino y de la misa. Estos fueron utilizados desde el siglo XV hasta mediados del siglo XX y, en su momento fueron muy apreciados por las comunidades eclesiásticas, tanto por su importancia para los cultos diarios, como por su valor estético. Los cantorales reciben actualmente muy poca atención por parte de musicólogos y bibliotecarios, en parte por su abundancia, por no tener ya un uso práctico y por la gran complejidad asociada a su estudio. El Museo de los Descalzos (distrito del Rímac) cuenta con una colección de 33 libros corales que datan de los siglos XVII a XIX. Los libros están hechos en pergamino, con tapas de madera cubiertas con piel y están cosidos con fibra de cáñamo. Muchos de ellos tienen decoraciones en las letras capitales al inicio de cada canto y diversas ilustraciones en sus folios. Si bien esta colección presenta características que la hacen única y constituye una muestra importante de un arte ya perdido, la falta de recursos para asegurar su conservación la ponen en grave riesgo de deterioro. En este proyecto se propone realizar un estudio científico de los materiales presentes en los libros corales de esta colección, con el objetivo de contribuir al conocimiento de su historia y a la toma de las medidas más adecuadas para asegurar su conservación en el tiempo. Dada la naturaleza de algunos de los materiales utilizados en estos cantorales (pergamino, madera), una amenaza constante a la colección es el ataque de xilófagos. Por ello, un segundo componente de esta propuesta consiste en el diseño de un sistema de eliminación de etas plagas por anoxia. Se espera que con este proyecto, la universidad pueda realizar una contribución importante a la conservación y puesta en valor del patrimonio documental peruano.

Caracterización química de los materiales empleados en retablos coloniales de la iglesia de San Pedro, en Lima

Durante nuestra época colonial, los retablos de madera policromada se constituyeron en una de las más importantes manifestaciones del arte religioso. A pesar de ello, son pocos los estudios científicos que se han realizado sobre estas obras y esto, sumado a otros factores que provienen de la naturaleza misma de los retablos como piezas utilizadas en el culto religioso, dificulta la tarea de su conservación y puesta en valor. El presente proyecto busca iniciar una caracterización de los componentes de nuestros retablos coloniales utilizando para ello técnicas espectroscópicas y cromatográficas. Se comenzará con el estudio de los componentes orgánicos, pigmentos y aplicaciones metálicas del retablo de la Virgen de Loreto (iglesia de San Pedro, en Lima), el cual se encuentra actualmente en proceso de restauración. Se espera que los resultados de este proyecto permitan extender luego el estudio a otros retablos, de manera que obtengamos un mayor conocimiento sobre estas importantes piezas de nuestro patrimonio cultural. Esto nos permitirá acercarnos más a nuestra propia cultura y contribuirá también a los trabajos de conservación y restauración de nuestros retablos.

Ciencia y arte sobre papel: un estudio químico de las acuarelas botánicas de Antonio Raimondi

La historia natural del Perú del siglo XIX está representada en la descripción escrita de los viajes de Antonio Raimondi y en la documentación de sus observaciones en numerosos dibujos y acuarelas. Sus acuarelas botánicas son particularmente interesantes pues muestran a un científico preocupado por representar fielmente la naturaleza, y plantean la posibilidad de que haya usado en ellas, sobre todo en las de viaje, materiales poco tradicionales que hubiese encontrado en los remotos lugares en los que paraba para realizarlas. Si bien se conoce mucho sobre la obra de Raimondi, es poco lo que se sabe acerca de los materiales que utilizó en sus acuarelas. Determinar su composición química permitirá esclarecer la metodología de ilustración del naturalista italiano y de su equipo de artistas y su relación con el entorno material, cultural, natural, y científico de la segunda mitad del siglo XIX en nuestro país. En este proyecto se plantea el estudio de las acuarelas botánicas que se encuentran en los dos principales repositorios de estas obras, los que pertenecen a la Universidad Nacional Mayor de San Marcos y a la Asociación Educacional Antonio Raimondi. Se utilizarán técnicas no destructivas como la microscopía óptica, la fluorescencia de rayos X, y la espectroscopía por reflectancia, entre otras. Además, se desarrollará un método basado en espectroscopía Raman amplificada en superficie, en los casos en los que sea necesaria la toma de muestras para lograr un análisis adecuado. Este análisis microdestructivo es importante cuando se sospecha la presencia de un tinte orgánico. Nuestra propuesta tiene una visión interdisciplinaria y busca conocer los materiales y técnicas empleadas por Raimondi en sus acuarelas botánicas, contribuir a la preservación material de este corpus para las futuras generaciones y a la puesta en valor de estas importantes obras de la historia natural de nuestro país y que forman parte de nuestro patrimonio cultural material.

Desarrollo de papa resistente a plagas utilizando biotecnología basada en cultivos tradicionales andinos

Emisiones de volátiles biogénicos (BVOCs) en bosque amazónico como indicadores de estrés ambiental

La incorporación del dióxido de carbono atmosférico a moléculas orgánicas a través de la fotosíntesis es el proceso fundamental para la generación de biomasa a nivel planetario. Esta es la vía de entrada del carbono a las redes tróficas y contribuye, junto con los procesos de mineralización del carbono, a retirar a este elemento de la atmósfera a corto o largo plazo. La discusión actual sobre el cambio climático global se centra en el papel que juegan los bosques en general, y el bosque amazónico en particular, sobre el control de los niveles de dióxido de carbono en la atmosfera. La liberación de carbono, secuestrado en la corteza terrestre a muy largo plazo en forma de gas o petróleo debido al uso de combustibles fósiles, combinado con la acelerada deforestación de bosques tropicales son procesos que contribuyen a la elevación de los niveles de CO2 atmosférico, debido a mayor emisión y menor captura. Un modelo sencillo como este nos permite evaluar tendencias y especular sobre posibles consecuencias del cambio en la temperatura promedio global sobre otros procesos físicos y biológicos. Los primeros incluyen cambios en la naturaleza, nivel y distribución de las precipitaciones y los segundos sobre la composición de especies y su diversidad en los ecosistemas afectados por los cambios en el entorno físico. Para evaluar la capacidad de acumulación fotosintética de biomasa es necesario entender los procesos por los cuales las plantas pueden reemitir carbono a la atmosfera. Una parte importante del ciclo del carbono está asociada a la emisión de volátiles biogénicos (BVOCs) por las plantas. Temperaturas altas y estrés hídrico prolongado pueden resultar en que más del 40% del carbono fijado por la fotosíntesis sea reemitido al ambiente en forma de BVOCs. El perfil de emisión de BVOCs en bosques, y su magnitud, es el resultado de procesos específicos directamente relacionados con la composición de especies y las condiciones ambientales. Desde un punto de vista de cifras

Estudio de los materiales orgánicos y de los pigmentos utilizados en pinturas virreinales para la caracterización de las escuelas limeña y cuzqueña

Durante la época virreinal, se desarrollaron en el Perú escuelas de pintura que alcanzaron una gran calidad técnica y artística, como es el caso de las escuelas limeña y cuzqueña. Si bien se han realizado algunas investigaciones que involucran el uso de técnicas analíticas en el estudio de obras pictóricas en el Perú, aún no se cuenta con un sistema establecido que permita la caracterización técnica de un lienzo por medios químicos. En este proyecto se plantea implementar en nuestra universidad una metodología para el análisis de los componentes orgánicos en pinturas por medio de la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC/MS) y aplicarla en la caracterización de los materiales orgánicos presentes en un conjunto de lienzos de las escuelas limeña y cuzqueña. Los lienzos serán objeto también de un análisis por fluorescencia de rayos X (FRX), con el fin de identificar los pigmentos utilizados por las escuelas de pintura ya mencionadas. Estos estudios serán complementados con un análisis estratigráfico por microscopía óptica. Si bien este proyecto está centrado en el desarrollo de la metodología necesaria para realizar los análisis mencionados y, por ello, se plantea el estudio de solo un número pequeño de obras, se espera llegar a establecer las condiciones necesarias para realizar, en el futuro, un estudio sistemático que involucre un mayor número de lienzos y que permita una caracterización técnica detallada de las dos escuelas de pintura virreinal más importantes en nuestro país. Resulta necesario contar con un sistema como este, ya que una mejor comprensión de la composición química de una pintura contribuye no solo a incrementar el conocimiento que tenemos sobre nuestro patrimonio cultural (técnicas utilizadas, intercambio de conocimiento y tráfico de materiales en la época en estudio), sino que también es de gran ayuda en el diseño de estrategias que permitan su conservación en el tiempo.

Extractos con actividad antioxidante e inmunoprotectora a partir de Mayz Zea L. (maíz morado).

Las antocianinas son metabolitos vegetales muy interesantes por su color, propiedades biológicas y beneficios potenciales en la salud humana al ser usadas como nutraceúticos, alimentos funcionales y colorantes alimenticios. Recientemente se les ha reportado actividad antioxidante, antimutagénica y quimiopreventiva. El maíz morado, recurso nativo del Perú, es rico en antocianinas y en bioflavonoides, estos últimos inhiben la mutación de células y reducen químicamente el cáncer colo-rectal. Nuestra investigación plantea obtener extractos enriquecidos en antocianinas y bioflavonoides del maíz morado con probada actividad biológica. Se diseñará un proceso que permita escalarlos industrialmente. El éxito del proyecto requiere de la sinergia del trabajo químico y de las pruebas biológicas que confirmen tales actividades. El trabajo químico se hará en la PUCP y las pruebas biológicas en la Universidad Cayetano Heredia y en laboratorios especializados en USA. Los ensayos biológicos serán monitoreados por el Dr. Luis Parodi quien actuará como científico asociado al proyecto cofinanciándolo. Este proyecto permitirá obtener nutraceúticos de alto valor comercial. La Universidad fortalecerá su relación con el entorno estableciendo nuevos modelos de trabajo conjunto con el sector empresarial.