Incorporating microorganisms into plant culture systems has been a strategy for increased yields and to decrease the use and environmental impact of chemical fertilization. One of the main crops of the Colombian Caribbean is the sweet potato, due to its high fiber, mineral, vitamin and antioxidant contents, making it highly demanded worldwide, and leading to the search for better cultivating conditions. The purpose of this study was to determine the response in field performance of super-elite sweet potato vegetative seeds to the inoculation of microorganisms mixed with nitrogen fertilization (NF) in doses of 50 and 75 %. Field experiments were carried out in two areas of the Colombian Caribbean using the 3×2 factorial design, where each treatment consisted of 3 plots of 36 m2. Results show that for the area of Sabanas Colinadas the inoculation of the combination of Azotobacter chroococcum-IBCR19, Azospirillum lipoferum-IBSC7 and 75 % NF, produced higher yields (14.5 ton/ha), with a significant increase of 32 %, compared to the treatment with no inoculation and 100% NF. For the Montes de María area the highest yield (15.3 ton/ha) was obtained with the inoculation of Azotobacter vinelandii-IBCB10 and 75 % NF, showing an increase of 21 % compared to the treatment having no inoculation and 100 % NF. In both areas, field yields increased with inoculation and there was a 25 % reduction of NF. These results demonstrate the increased potential of using microorganisms in sweet potato production systems of the Colombian Caribbean.
A n t ecedentes. Si bien en la actualidad, los hongos comestibles constituyen una fuente importante para la obtencion de novedosas sustancias con propiedades inmunomoduladoras, solo el 3% de la investigacion de productos naturales que llega a etapas preclinicas y clinicas se enfoca a su estudio. En Cuba se ha promovido, por su valor nutricional, el consumo de setas del genero Pleurotus (hongo ostra) dentro del programa de Agricultura Urbana. Sin embargo, por vez primera y como resultado del trabajo realizado durante quince anos por un colectivo de investigadores del Centro de Estudios de Biotecnologia Industrial de la Universidad de Oriente, en colaboracion con varias entidades nacionales y extranjeras, se aportan en esta propuesta evidencias experimentales in vitro y en biomodelos experimentales de inmunodeficiencias secundarias, que sustentan el efecto modulador de bioproductos obtenidos de Pleurotus sp. sobre la respuesta inmunitaria P roblema que se ha resuelto de acuerdo con los objetivos del trabajo. La investigacion establece una ruta critica con enfoques teoricos y practicos novedosos como plataforma para evaluar el perfil inmunomodulador en diferentes modelos in vitro e in vivo de biopreparados derivados del micelio y cuerpos fructiferos de Pleurotus ostreatus . Ello se reflejo en el desarrollo de formulaciones enriquecidas en metabolitos bioactivos con potenciales aplicaciones en la inmunoterapia y la inmunonutricion. R esultados. Este trabajo permitio desarrollar un nuevo procedimiento para la obtencion de preparados inmunoceuticos de Pleurotus ostreatus a partir de la extraccion acuosa y/o secado de su biomasa, que dio lugar a una patente de invencion y al registro de la marca NUTRISETAS. Dichos bioproductos mostraron en su composicion, la presencia mayoritaria de carbohidratos (entre ellos del tipo s-glucanos) y proteinas, asi como de diferentes metabolitos secundarios con potencial actividad biologica. Se informa por vez primera, el efecto polarizador de fracciones acuosas de Pleurotus hacia la activacion del perfil de macrofagos M1 o proinflamatorios. La fraccion acuosa obtenida del micelio por fermentacion sumergida estimulo, ademas, la via alternativa del sistema del complemento. Por otra parte, esta es la primera experiencia reportada con relacion al efecto radioprotector de una fraccion acuosa de Pleurotus , al evaluar el comportamiento de parametros hematopoyeticos e inmunologicos en un biomodelo de inmunodeficiencia secundaria inducida por exposicion a radiaciones ionizantes. Un resultado similar en cuanto a la estimulacion de la respuesta humoral y celular se evidencio en ratones tratados con ciclofosfamida asociado a la administracion profilactica por via oral de la preparacion seca y pulverizada de cuerpos fructiferos. En este trabajo se demostro, ademas, el efecto inmunonutricional del extracto de cuerpos fructiferos de Pleurotus ostreatus en un modelo experimental de malnutricion proteico-energetica. Los resultados evidenciados en la recuperacion nutricional e inmunologica de ratones sometidos a un regimen de restriccion dietetica, constituyen un primer informe para preparados de hongos comestibles. En este sentido, la investigacion incluyo el desarrollo de una metodologia para obtener un modelo de malnutricion proteico-energetica, que representa una herramienta valiosa que puede ser utilizada en el pais en la evaluacion de suplementos nutricionales y medicamentos. En su conjunto, los resultados de esta investigacion abren nuevas oportunidades para el desarrollo de novedosos productos nacionales con posibilidades de registro y comercializacion, lo cual posibilitaria su inclusion en el contexto de estrategias de prevencion y tratamiento de enfermedades del sistema inmunitario. El impacto cientifico de la propuesta esta avalado por la publicacion de 9 articulos en revistas de la web de ciencias directamente relacionados con el trabajo mas otros 6 indexados en bases de prestigio internacional y dos capitulos de libros, la participacion en 24 eventos cientificos internacionales y la obtencion de 8 premios universitarios, 4 provinciales, 4 nacionales y 2 internacionales. Los resultados obtenidos en este trabajo forman parte de 6 tesis de maestria y de una tesis de doctorado en Ciencias de la Salud defendida en el 2016.
Elisa M Castells-Martínez1, Amarilys Frómeta1, Pedro L Pérez1, Odalys Martín1, Lesley del Río1, Maryeris Espinosa1, Claudia Almira1, Zoe Núñez1, Ernesto C González-Reyes2 1Neonatal Screening Laboratory, Immunoassay Center 25th Ave and 134 Street, Cubanacán, Playa, CP 6653, Havana, Cuba 2 R&D Director. GK Pharmaceuticals CMO Barrio Coto Norte Carr. #2 Km 45.7, Manatí, PR 00674, Puerto Rico elisa.castells@cie.cu
Edible mushrooms are an important source for obtaining novel substances of nutritional and biopharmaceutical interest. In this regard, in Cuba, the consumption of mushrooms of the genus Pleurotus spp. has been promoted as part of the Urban Agriculture Program. Taking advantage of its availability and considering previous reports on their content of compounds with potential application, in this work, there was investigated the immunomodulatory and immunonutrition properties of biopreparations from this mushroom. New methodologies were developed to generate biopreparations from the mycelium and fruiting bodies of Pleurotus ostreatus. The obtained bioproducts were generated by biomass aqueous extraction and/or drying, which led to the registration of the NutriSetas® tradename. The bioproducts contained mainly carbohydrates (including ß-glucans) and proteins, among other secondary metabolites with potential biological activity. They showed M1-polarizing effects on macrophage populations, and the aqueous fraction obtained from the mycelium by submerged fermentation was able to stimulate the complement system alternative pathway. Noteworthy, the aqueous extract displayed radioprotective effects on the hematopoietic and immunological parameters when administered in a mice biomodel of ionizing radiation-induced secondary immunodeficiency. Similar immunostimulatory effects, either in the humoral or cellular immune responses, were found with dry and powdered preparations from fruiting bodies. Their immunonutritional effect in an experimental model of protein-energetic malnutrition in Balb/c mice evidenced nutritional recovery and immunological improvement status. This provided the first report of such an effect for edible mushroom preparations. This work received the Annual Award of the Cuban Academy of Sciences for the year 2017.
Entre los criterios serologicos para diagnosticar la Artritis Reumatoide (AR) se encuentra la presencia en suero del Factor Reumatoide (FR), un autoanticuerpo que se une a la IgG. Este se puede detectar mediante ensayos de aglutinacion con reactivos basados en latex de poliestireno, que se encuentran disponibles en el mercado aunque a precios relativamente elevados. En este contexto, los reactivos no comerciales pueden ser una alternativa rentable en entornos de bajos ingresos. El Multilatex® es una marca registrada de latex de poliestireno producido en el Centro de Biomateriales de la Universidad de La Habana (La Habana, Cuba), para el desarrollo de reactivos para diagnostico. En este trabajo se describe la obtencion de un sistema no comercial basado en latex de poliestireno para la deteccion del FR, que emplea Multilatex® e IgG purificada como blanco del FR. La IgG fue purificada a partir de una preparacion comercial de la fraccion purificada de gamma-globulina de sangre humana, mediante cromatografia de afinidad con proteina G, y se adsorbio a esferas de poliestireno Multilatex® de 800 nm de diametro. El sistema se calibro a un limite de deteccion de 8 unidades internacionales por mililitro de FR en suero de pacientes y se evaluo mediante prueba de aglutinacion con 30 sueros humanos positivos y 30 negativos a FR. El sistema obtenido se desempeno de manera similar al compararse con uno comercial de 100 % de especificidad y 100 % de sensibilidad, por lo que el sistema desarrollado podria ser util en el diagnostico de la AR
Wild Nicotiana species are commonly used in tobacco’s breeding programs to obtain cultivars of enhanced productivity, and to improve its tolerance or resistance to diseases or different types of stress. In Cuba, tobacco production is one of the main sources of economic income and during the last decades several new tobacco varieties have been generated, being essential to study their genetic background for better crop management. In this work, the genetic polymorphism of four Cuban varieties of Nicotiana tabacum L. and six wild species used in Cuban tobacco breeding programs were assessed through AFLP analysis. Polymorphic profiles were obtained with four selective primers combinations (EcoR I/Mse I) among the studied accessions. A total of 203 polymorphic bands (57.79 %) were used for cluster analysis (UPGMA) based on genetic similarity and genetic distance matrices. A common group was detected, comprising all the cultivated varieties that showed high genetic similarity (0.874460.93920) according to the Nei and Li’s distance measure, whereas wild species showed the highest genetic diversity. It was also possible to identify some bands shared among cultivated accession as specific markers for the analyzed Cuban cultivated tobacco. Our results indicate that AFLP analysis effectively detects the genetic diversity at levels enough to differentiate wild species of Nicotiana from Cuban varieties of N. tabacum, even though a narrow genetic diversity was present in Cuban varieties. All the accessions were distinguished through AFLP analysis.
El AcM P3, generado en el Centro de Inmunologia Molecular, reconoce a gangliosidos portadores de acido sialico N-glicolilado, asi como a glicolipidos sulfatados y antigenos expresados en tumores humanos de mama, pulmon y melanoma. Tiene la propiedad de generar una fuerte respuesta anti-idiotipica de isotipo IgG, en el modelo singenico BALB/c, incluso al ser administrado en ausencia de adyuvantes o proteinas transportadoras. El papel especifico de las diferentes poblaciones de celulas B en la respuesta anti-idiotipica no esta completamente establecido. La capacidad del AcM P3 de activar celulas T, a pesar de ser una molecula propia, puede ser fundamental para su inmunogenicidad y para comprender el establecimiento de respuestas anti- idiotipicas. Hasta el momento no se ha estudiado la participacion de las celulas T CD8+ en la induccion de este tipo de respuesta humoral. Ademas, seria importante determinar si efectivamente el AcM P3 porta un idiopeptido regulatorio capaz de activar celulas T CD8+ con la capacidad de regular la respuesta contra este anticuerpo. El presente trabajo busca dilucidar si las celulas B participan junto a las celulas T CD8+ en la generacion, en condiciones no inmunogenicas, de una respuesta humoral y celular contra un auto-anticuerpo que reconoce moleculas propias. En nuestro estudio demostramos que el AcM P3 es capaz de reconocer y activar a las poblaciones de linfocitos B-1a y B-2. Se prueba la necesidad de la participacion de las celulas T CD8+ en la generacion de la respuesta inmune anti-idiotipica contra el AcM P3 y la capacidad de este anticuerpo, mediante las celulas B-1a o B-2, de activar in vitro celulas T CD8+ con fenotipo citotoxico. Por otra parte, demostramos que la inmunizacion con el AcM P3 fue capaz de recuperar in vivo la frecuencia de la poblacion de linfocitos T CD8+ en ratones sometidos a diferentes regimenes inmunosupresores. Finalmente, probamos que el AcM P3 es capaz de generar in vivo una respuesta CTL especifica por un idiopeptido exclusivo de este anticuerpo. Los resultados sugieren la posible existencia de un mecanismo alternativo para inducir la regulacion de la respuesta inmune contra antigenos propios en condiciones fisiologicas, mediado por interacciones idiotipicas, en el que participan tanto celulas B como celulas T CD8+. Se demuestra por primera vez la capacidad de celulas B-1a y B-2 de activar in vitro celulas T CD8+ con fenotipo citotoxico y la necesidad de las celulas T CD8+ para la induccion de una respuesta anti-idiotipica en ausencia de adyuvantes y proteinas transportadoras. Nuestro trabajo pone de manifiesto las capacidades del AcM P3 de activar linfocitos T CD8+ citotoxicos, lo que pudiera tener potencialidades para su uso terapeutico en pacientes inmunosuprimidos tanto por el uso de terapias linfodepletantes como por la presencia de tumores. Los resultados de la presente investigacion se encuentran publicados en tres articulos cientificos, dos en revistas internacionales de alto impacto y otro en una revista nacional, en una tesis de Licenciatura en Bioquimica, una tesis de Maestria en Bioquimica y una tesis de Doctorado en Ciencias Biologicas. Tambien han sido presentados en 1 evento nacional y 10 internacionales.
Hylesia metabus moth inhabits swampy areas of the Orinoco river delta, and in other regions of South America. The adult female contains urticating abdominal setae that upon contact with the skin causes severe dermatitis syndrome known as “lepidopterism”, also associated to inflammation, focal hemorrhages, insomnia, restlessness, and febrile state. During matting flights, the adult females of H. metabus release large amount of setae reachig highly distant geographic areas. Also, the positive phototropism of the moth causes them to strike against the light sources increasing the probability of its contact with humans. In this work, information was provided on the structural identification of some of the H. metabus toxin protein and oligosaccharide components responsible for the clinical symptoms of lepidopterism. Five proteases were identified, two of which are N-glycosylated with neutral bi-antennary oligosaccharides, agalactosylated and fucosylated, and also sulfated, this last modification not previously reported in insects. It was demonstrated that the proteolytic activity of one of the proteases is related to the erosion of the blood vessels and the focal hemorrhages characteristic of lepidopterism, providing the first report on N-sulfation in insects and their causal role in the clinical setting in humans. The results have potential applications for rational drug design and pest control. In addition, methodological contributions were included for the differentiation between sulfated and phosphorylated N-glycans. This work received the Annual Award of the Cuban Academy of Sciences for the year 2017.
La Influenza es una enfermedad infecciosa aguda del tracto respiratorio superior. Los principales agentes etiologicos son los virus influenza A y B que ocasionan epidemias anuales estacionales. Solo los virus influenza A pueden originar pandemias. En Cuba, las Infecciones Respiratorias Agudas causan un promedio anual de 6 millones de atenciones medicas. La Influenza asociada a neumonia constituye la cuarta causa de muerte en la poblacion general y la primera entre las enfermedades infecciosas. La vacunacion anual es la principal medida de prevencion y control. La efectividad de esta medida depende de un proceso riguroso de seleccion de las cepas componentes de la vacuna. Aun asi, la presion constante selectiva ejercida por los anticuerpos producidos por el sistema inmunologico sobre los virus influenza, resulta en la ocurrencia de derivas antigenicas, que en conjunto con los saltos antigenicos, originan cepas antigenicamente nuevas. Para contrarrestar este efecto, todos los anos se reune en dos ocasiones un panel de expertos de la OMS para actualizar el contenido de la vacuna a aplicar en una proxima estacion para los hemisferios Norte y Sur. Con el objetivo de caracterizar geneticamente los virus influenza circulantes en Cuba en el periodo 2011-2013 y definir su impacto en la efectividad de la vacunacion, se seleccionaron 124 muestras clinicas (exudados nasofaringeos, lavados bronquiales y tejidos de pulmon) positivas a los virus influenza A y B en tres momentos: al inicio, a mediados y al final de cada periodo epidemico. Se realizo la caracterizacion genetica mediante PCR y secuenciacion nucleotidica de la subunidad HA1 del gen de la hemaglutinina. El analisis filogenetico correspondientes al subtipo A/H1N1pdm09 de 35 secuencias revelo la circulacion de los grupos 3, 6A, 6B, 6C y 7. Se detectaron mutaciones en los sitios antigenicos y en los sitios de union al receptor del dominio HA1 del gen de la hemaglutinina. Por primera vez en Cuba se identificaron nuevas variantes geneticas circulantes. Todas las secuencias analizadas, correspondientes al subtipo A/H1N1pdm09, estuvieron estrechamente relacionadas con la cepa vacunal A/California/07/2009 propuesta por la OMS para ambos hemisferios con una similitud aminoacidica de un 97,6%. La comparacion y analisis filogenetico de 47 secuencias cubanas correspondientes al subtipo A(H3N2) con la cepa vacunal propuesta para el hemisferio norte A/Perth/16/2009 revelo la circulacion de los grupos 3C y 6, con un 96% de similitud aminoacidica. El analisis mostro que 28 del total de secuencias se agruparon en el grupo 3C estrechamente relacionadas con la cepa vacunal A/Victoria/361/2011 propuesta para el hemisferio sur con un 99% de similitud aminoacidica. Se detectaron mutaciones en los sitios antigenicos y fuera de estos sitios. Especificamente el subgrupo 3C se definio por la mutaciones T48I (epitope E), A198S (epitope B) y S45N, lo que implico la adquisicion de un nuevo sitio de glicosilacion. El analisis filogenetico de 42 secuencias cubanas correspondiente a los virus influenza B evidencio la circulacion de ambos linajes de estos virus en el periodo de estudio. En la etapa 2011-2012 todas las secuencias estuvieron relacionadas con la cepa vacunal B/Brisbane/60/2008, correspondiente al linaje B/Victoria con una similitud de un 99%. Sin embargo a finales del 2013 se detecto la circulacion del linaje B/Yamagata remplazando de la circulacion el linaje B/Victoria. Las secuencias cubanas fueron geneticamente divergentes de la cepa vacunal B/Brisbane/60/2008 recomendada por la OMS para el hemisferio norte en la etapa analizada y que fue aplicada en nuestro pais. Las secuencias cubanas circulantes mostraron ademas tres mutaciones en sitios antigenicos de la hemaglutinina, relacionados con la union al receptor y con la capacidad de inducir anticuerpos neutralizantes. En la presente investigacion se detecto la circulacion de variantes geneticas de virus influenza A (H1N1pdm09), A(H3N2) y virus influenza B, algunas de ellas diferentes de la cepa vacunal empleada en nuestro pais. Se demostro la introduccion en la circulacion del linaje B/Yamagata que no formaba parte de la vacuna aplicada en Cuba. Los resultados aportan evidencias cientificas que permitieron sugerir un cambio en la estrategia de vacunacion para Cuba adoptandose el esquema empleado para el hemisferio Sur asi como el analisis de la adquisicion de la vacuna en su formulacion tetravalente con vistas a lograr una mayor efectividad de la misma con el consiguiente impacto para reducir los indices de morbilidad y mortalidad por Influenza.
Luisa G Silega Coma1, Haydee Gerónimo Pérez1, Dayana C Brito López1, Yusnielis Bustamante Pérez1, Iliana Delgado Martínez2, Iraldo Bello Rivero3, Gustavo Furrazola Gómez2, Oscar Cruz Gutiérrez2, Gerardo García Illera1, Mabel Izquierdo López1, Lourdes B Costa Anguiano1 1Dirección de Control de la Calidad, Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología, CIGB Ave. 31 e/ 158 y 190, Playa, La Habana 11600, Cuba 2Dirección de Producción, CIGB, La Habana, Cuba 3Dirección de Investigaciones Clínicas, CIGB, La Habana, Cuba luisa.glenda@cigb.edu.cu
Reynaldo Oliva-Hernández, Mildrey Fariñas-Medina, Tamara Hernández-Salazar, Juan F Infante-Bourzac, Darcy Núñez-Martínez, Alex Quintero-Pérez, Gustavo Sierra-González Departamento de Modelos Animales y Toxicología Experimental, Dirección de Investigaciones, Instituto Finlay de Vacunas Avenida 21, No. 19810 e/ 198 y 200, Reparto Atabey, Playa, La Habana, Cuba roh@finlay.edu.cu; reyolivacuba@gmail.com
A native isolate of the Beauveria sp. fungus obtained from the Diatraea sp. larva was studied and identified as B. bassiana by analyses based on ribosomal internal transcribed spacer (ITS) sequences. The code given to the isolate was Bv062 and its insecticidal activity was evaluated on the second instar larvae of D. saccharalis, D. indigenella, D. tabernella and D. busckella, under laboratory conditions, producing mortality rates of 73.3, 83.3, 67.6 and 24.1 %, respectively. Subsequently, the activity of the fungus was evaluated on D. saccharalis eggs. Egg mortality was of 82.2 % when spraying a conidial suspension adjusted to a concentration of 1 × 108 conidia/mL on the eggs. The mean lethal concentration (LC50) was found to be 9.04 × 10 5 conidia/ mL and the lethal concentration ninety (LC90) was of 2.07 × 10 7 conidia/mL on the second instar larvae of D. saccharalis. In-plant bioassays under semi-controlled conditions showed that fungus efficacy was above 50 % with the sporulation of dead larvae of 80 %, using concentrations between 1.0 × 107 and 5.0 × 107 conidia/ mL. Results demonstrated the high potential of B. bassiana Bv062 as a biocontrol agent for the development of a bio-insecticide to be used in the management of different species of the sugarcane stem borer complex.
The influence of aeration on the fermentative activity of Candida stellata RIVE 3-16-1 was studied. The strain was cultured either in Erlenmeyer flasks or a bioreactor containing sterilized and aroma-removed apple juice. Cultures in Erlenmeyer flasks were done under shaken or static condition, whereas in the bioreactor, a constant air flow regime was kept. Chemical compounds produced during fermentation were determined by GC and HPLC. The agitation of Erlenmeyer flasks increased the production of total higher alcohols as compared to static culture and enhanced dramatically the ethyl acetate production. Meanwhile, the production of acetic acid and glycerol were higher under static culture. Bioreactor fermentation at constant air flow was important to visualize the effect of oxygen on the production of compounds and its impact in the quality of alcoholic beverages. It is reported a specific growth rate of 0.13 h-1. Aeration promoted the cell growth affecting the ethanol yield. At the end of culture, malic acid naturally present in apple juice and the ethanol produced were consumed after sugar depletion. Moreover, the acetic acid produced at the end of the fermentation served as carbon source too. The best results in terms of acceptability of the fermented beverages were obtained when cultivated statically.
