Generación de información técnico-científica para el desarrollo del cultivo de Jatropha curcas en Costa Rica, para su uso como fuente de energía alternativa y mitigación del cambio climático.

Desarrollo de buenas prácticas de manejo agrícola e industrial de cuatri plantas, Phyllanthus niuri (chilillo), Senna reticulata (saragundí), Centella asiática (gota Kola) y Pettiveria alliaceae (ajillo) con potencial biactivo en las regiones Huetar Norte

El Ricinus communis L., conocido como higuerilla, es una planta oleaginosa de uso industrial y, además de ser requerida como planta ornamental. Presente en gran parte de América es originaria de África. Su práctica de cultivo se ha llevado a cabo por muchos años. En los trópicos es una planta que dura dos o más años en alcanzar un porte cercano a los ocho metros. Durante los últimos años esta especie ha suscitado un gran interés debido a la alta productividad de aceites de sus semillas para la producción aceites como materia prima de biodisel. Estudios realizados en varios países de América Latina han demostrado una alta variabilidad presente en diferentes accesiones de Ricinus communis, partiendo de caracteres cualitativos y cuantitativos de la morfología vegetativa, de los racimo, los frutos y las semilla; los cuales pueden relacionarse con la productividad y generación de lípidos de la especie. La facilidad de cultivo y el alto potencial económico para diferentes industrias, promueven que en el país se inicie la valoración y caracterización del germoplasma de esta especie, para ser empleado en un futuro programas de mejoramiento del cultivo.

Palabras claves: Producción de forraje, valor nutritivo, caña de azucar (Saccharum officinarum), poró (Erythrina berteroana), yuca (Manihot esculenta), Cratylia argentea y nacedero (Trichanthera gigantea), conservación de forraje, índices de rendimiento y costos.

• Periodo de ejecución: Enero 2013 – Diciembre 2013.
• Área: Ciencias Naturales y Exactas
• Subárea: Ciencias Biológicas

Fortalecer las capacidades técnico-productivas de FRUTALCOOP y COOPEPROGUATA, en el desarrollo de productos agroidustriales provenientes de sus cultivos Prunus domestica (ciruelo), Malus domestica (manzana). Persea americana (aguacate) y Psidium guajava (guayaba).

• Subárea: Agricultura, Selvicultura, Pesca y Ciencias Afines

Establecimiento de cultivos bioenergéticos tempate (Jatropha curcas), higuerilla (Ricinus comunis), coyol (Acronomia aculeata) como fuente de energías alternativas mediante el desarrollo de materiales de siembra en tres sitios de Costa Rica.

Producción de oxi-indolalcaloides de Uncaria tomentosa in vitro y estudio del efecto citotóxico en líneas celulares de cáncer

Uncaria tomentosa (Willd.) D.C (uña de gato), es una planta de la familia Rubiaceae, se caracteriza por la producción de diferentes metabolitos secundarios de interés farmacológico e industrial. Los oxi-indol alcaloides presentan efectos inmuno modulatorios y citotóxicos en líneas celulares de cáncer. Por ser compuestos de difícil síntesis química, el cultivo de células es una alternativa biotecnológica para la producción de los oxi-indol alcaloides. El ITCR y el CENIBiot trabajan en coordinación para optimizar los protocolos de escalamiento del cultivo de células a biorreactor tipo tanque agitado. En forma paralela, con el empleo de germoplasma de Costa Rica, se elaboró un prototipo de extracto acuoso estandarizado de hojas de U. tomentosa, con concentración conocida de alcaloides oxindólicos, para ser utilizado como producto final de consumo y materia prima de productos derivados por parte de la empresa Bioemprendedores de Costa Rica. Se determinó el efecto citotóxico del extracto en líneas de cáncer A549 (pulmón), HEp-2 (cérvix) y HL-60(leucemia). La dosis letal media del extracto DL50 fue mayor a 5000mg/Kg, por lo que se pretende repetir los ensayos con alícuotas con mayor concentración de oxi- indol alcaloides totales, y a la vez,
obtener el índice de citotoxicidad del extracto de U. tomentosa en dos líneas adicionales de importancia para el país: carcinoma gástrico NCI-N87 y Adenocarcinoma de mama (MCF 7).

La presente propuesta tiene como objetivos evaluar el efecto de diferentes elicitores (sacarosa, pectina, extracto de levadura , ácido jasmónico y H2O2) en la producción de los oxi-indolalcaloides en células en suspensión y en plantas in vitro, además, determinar el índice de citotoxicidad del extracto de U. tomentosa en líneas celulares cancerígenas.

Palabras claves: Biorreactor, cultivo de células vegetales, Uncaria tomentosa, escalamiento, elicitores. citotoxicidad, cáncer.

• Periodo de ejecución: Enero 2013 – Diciembre 2014.
• Área: Ciencias Naturales y Exactas
• Subárea: Ciencias Biológicas

Optimización del cultivo in vitro del hongo Ganoderma lucidum (Curtis) P. Kars y determinación del efecto citotóxico sobre varias líneas de cáncer en Costa Rica

El hongo Ganoderma lucidum (Reishi) se encuentra en zonas tropicales, y templadas de Norteamérica, África, Asia, Sudamérica, y Europa. Se caracteriza por su color rojizo y su forma de sombrero arriñonado. Es ampliamente conocido por sus propiedades medicinales de empleo tradicional alrededor del mundo, principalmente en países orientales. Se ha demostrado su efectividad en la prevención y tratamiento de enfermedades como la hepatitis, bronquitis crónica, gastritis y trastornos inmunológicos. Se ha comprobado su actividad anticancerosa. Estas propiedades se atribuyen en su mayoría, a triterpenos y polisacáridos producto del metabolismo secundario de G. lucidum. En Costa Rica se distribuye principalmente en zonas costeras. Actualmente se comercializan productos importados como píldoras y bebidas enriquecidas con extractos del hongo.

El objetivo de este proyecto es producir triterpenos (ácido ganodérico) y polisacáridos a partir del cultivo in vitro de Ganoderma lucidum. Para ello se seleccionarán cepas de este hongo en condiciones de campo, se aislarán y cultivarán en medio semisólido, y, posteriormente se crecerán en medio líquido con miras al escalamiento en biorreactor. Finalmente, la producción de los metabolitos de interés se evaluará mediante el análisis con HPLC.

Palabras Claves: Ganoderma lucidum, metabolitos secundarios, hongos medicinales, Reishi.

• Periodo de ejecución: Enero 2013 - Diciembre 2014.
• Área: Ciencias Médicas
• Subárea: Ciencias de la Salud

Desarrollo de microsistemas para aplicaciones de caracterización de compuestos en medios acuosos por impedancia eléctrica.

Con este proyecto se creará la base teórica y experimental necesaria para ampliar la colaboración con la Universidad de Purdue, La Universidad de Santiago de Compostela  y la Universidad Técnica de Hamburg-Harburg (TUHH), dado que el conocimiento en funcionalización, caracterización de electrodos y microfabricación se podrá, en el futuro, utilizarse tanto en espectroscopia de impedancia eléctrica junto a otras tecnologías emergentes (polímeros conductores, nano partículas y biomoléculas) en el diseño de microsistemas como  herramienta para el estudio de compuestos en medios acuosos.

• Periodo de ejecución: Enero 2018 - Diciembre 2019

Determinación in vitro del efecto antimicrobiano de nanopartículas de plata, cobre y nanotubos de carbono en fitopatógenos aislados en la zona de Llano Grande de Cartago

Una de las principales actividades productivas en la zona de Llano Grande de Cartago es la producción y comercialización de plantas ornamentales tales como Gerberas y claveles. El cultivo de Gerbera es comúnmente atacado por diferentes fitopatógenos los cuales afectan la producción en forma negativa e incrementan los costos. Investigaciones previas han demostrado el efecto tóxico que tienen algunas nanopartículas en ciertos microorganismos, partiendo de estos estudios se plantea la posibilidad de que estas puedan ser utilizadas para atacar esta problemática. La investigación consistirá en aislar él o los patógenos que producen la enfermedad que está afectando el cultivo para su respectiva identificación, una vez identificado establecer cultivos de dichos microorganismos los cuales serán utilizados en las pruebas con nanopartículas de plata, de cobre y nanotubos de carbono. Se plantea como una actividad que podría servir como base para estudios posteriores más amplios al respecto, además los resultados obtenidos podrían contribuir directamente con los productores de ornamentales de la zona de Cartago.

Palabras claves: Nanopartículas, nanotubos de carbono, fitopatógenos.

• Periodo de ejecución: Enero 2012 - Diciembre 2012.
• Área: Ingeniería y Tecnología
• Subárea: Nanotecnología