Transformación en la Producción Agrícola: Sus Perspectivas y Aplicaciones
Cristhian Carrasco Villanueva, Ph.D.
Instituto de Investigación y Desarrollo de Procesos Químicos (IIDEPROQ)Facultad de Ingeniería
29 - Septiembre - 2015
“Buscar tecnologías mas amigables con la Madre Tierra en base a la utilización de
materias primas renovables”
Agenda Patriótica - 2025Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (2013)
El Calentamiento Global
Cambio en la longitud y superficie de 10 glaciares de los Andes (América del Sur)
Fuente: Vuille et al., Earth-Science Reviews (2008)
Ecuador
Peru
Bolivia
En La Paz, el suministro de agua esta entre el 15 y 27% (dependiendo de la estación), proveniente de los glaciares.
Science Journal, 2007
Cambio Climático
¿Cómo afectaría el cambio climático a la transformación agrícola en el Altiplano Boliviano?
La Chuñificación: estudios de la producción de chuño a gran escala
Bolivia se caracteriza por una amplia variedad de rizomas y tubérculos andinos siendo que estos pueden ser considerados una buena fuente de alimentos activos en particular con alto contenido de fibra resistente y dietética. Uno de los productos más importante de los cultivos andinos de Bolivia es la papa, tubérculo que se produce en siete departamentos del país con más de 3 mil variedades 1, siendo La Paz el departamento de mayor producción.
1 Zeballos H., Aspectos Económicos de la Producción de Papa en Bolivia. s.l. : COSUDE
Crecimiento libre de cristales de hielo en agua, sub-enfriamiento creciente de izquierda a derecha
Dentro de este contexto es importante abordar y desarrollar la investigación identificándose la transformación del almidón y sus efectos asociados al desarrollo de modelos matemáticos en la producción de chuño (tradicional y sintético).
Metabolismo Enzimas
Chuño tradicional
Almidón Resistente
Efecto del UV-A o UV-
BPapa Genómica
Escalamiento Chuño sintéticoModelo Matemático
Resultados Preliminares - Chuñificación
Paredes et al., (2013), Revista Boliviana de Química 30, 1, 1-4TS (Total almidón); RDS (almidón de rápida digestión); SDS (almidón de lenta digestión); RS (almidón resistente)
Proceso de Fusión. Aquino et al., (2013), Proyecto IDH 2012-2013
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HCDTT
fusión
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Ld XXx t
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ALMIDON
GLUCOSA
COCCION
Amiloglucosidasa
ALMIDON
GLUCOSA
COCCION
Amiloglucosidasa
Bolivia se detectan a diario más de 160 casos nuevos de diabetes en la población de 20 a 65 años esto debido principalmente a malos hábitos alimenticios, obesidad y sobrepeso (Ministerio de Salud).
Resultados Preliminares - Chuñificación
Paredes et al., (2013), Revista Boliviana de Química 30, 1, 1-4TS (Total almidón); RDS (almidón de rápida digestión); SDS (almidón de lenta digestión); RS (almidón resistente)
Proceso de Fusión. Aquino et al., (2013), Proyecto IDH 2012-2013
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Resultados Preliminares - Chuñificación
Paredes et al., (2013), Revista Boliviana de Química 30, 1, 1-4TS (Total almidón); RDS (almidón de rápida digestión); SDS (almidón de lenta digestión); RS (almidón resistente)
Proceso de Fusión. Aquino et al., (2013), Proyecto IDH 2012-2013
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Proceso de Fusión. Aquino et al., (2013), Proyecto IDH 2012-2013
Estrategias de mutación radio-inducida en la quinuaResiduos de Quinua (quinoa stover)
Tallos y hojas Mojuelohojas
tallos
granos
Componentes de la Quinua
60%
30%
8% 2%
grains
stalks
leaves
saponins The principales productores de quinua en el mundo son Bolivia y Perú (79 425 ton en el 2011)
Fuente: Carrasco C, Ph.D. thesis (2013)
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QUINUAPRODUCCION DE QUINUA EN BOLIVIA
Actualidad 61 182 ton/año60% Quinua Real
30% Tallos de Quinua (18 354 Ton)
Existen 62 Plantas Beneficiadoras
16% Artesanales
27% Semi-industriales
57% Industriales
35% de las plantasse encuentran en Oruro
- Higher yielding- Disease-resistance- Well-adapted- Better nutrition
Mutant cultivars
Crop improvement by mutation techniques
no mutation
negative mutation
Optimización de bioprocesos – plataformas – PHBs, PHAs y otros biopolímeros
IIDEPROQIIFBIIF(UMSA)CBT(UMSS)
Sub-productos metabólicos
Precursormetabolitos
BuildingblocksSubstratos
Transporte
Substratos
Macromoléculas
Reacciones Fueling
Reacciones Biosintéticas
ReaccionesPolimerización
Proteínas
Secreción
Transporte
Reacciones Formación
Biomasa(more células)
1. MutagénesisCGM
3. Optimización y Escalamiento - Bioprocesos
4. Plataforma - Bioprocesos PHBs
Copyright: Alvarez MT, Carrasco C, Quillaguamán J, (2012)
2. Ingenierías Genética y Metabólica
5. Downstream PHBs
Soporte Científico y Económico
Lund University, SueciaDpto. Biotecnología, LUDpto. Ingeniería Química, LU
Pernambuco University, Brasil
Ingeniería Química, Ambiental y Alimentos y el Instituto de Investigación y Desarrollo de Procesos Químicos, UMSA
Instituto de Investigaciones Fármaco Bioquímicas, UMSA
Centro de Biotecnología, UMSS
Instituto de Investigaciones Físicas, UMSA
Beijing Forestry University, China
Instituto de Investigaciones en Productos Naturales, UMSA Proyectos IDH, 2012, 2014
Proyectos ASDI, 2008-2015
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Instituto Boliviano de Ciencia y Tecnología Nuclear, IBTEN
Gracias por su atención