RevistaECIPeruECI2012i_ECI2013v

7/21/2019 RevistaECIPeruECI2012i_ECI2013v

1/106

ENCUENTRO CIENTIFICO

INTERNACIONAL

ISSN: 1813 - 0194

Volumen 9, nmero 2, Marzo 2013


2/106

Revista ECIPer Volumen 9, nmero 2 Marzo 2013

Comit Editorial

Luciana Amado (Biologa)Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas

Dwight R. Acosta (Fsica)Universidad Nacional Autnoma de Mxico, Per

Abel Alczar-Romn (Biologa)Universidad de Yale, Estados Unidos

Julio E. Amaya Robles (Agronoma)Universidad Sao Paulo, Brasil

Ruth Campomanes (Materiales)Universidad Federal de Rio Grande del Sur, Brasil

Dennis Chvez de Paz (Ciencias Humanas)Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Per

Otto Fajardo (Biomedicina)Instituto de Investigacin Biomdica FriedrichMiescher, Suiza

Antonio Galn de Mera (Botnica)Universidad San Pablo-CEU, Madrid, Espaa

Jean Pierre Galaup (Fsica)Universidad Pars Sud, Francia

Francisco Garca Fernndez (Forestales)Universidad Politcnica de Madrid, Espaa

Carlos GhoComisin de Energa Atmica, Argentina

Carmen Gonzlez Izquierdo (Fsica)Pars, Francia

Eduardo Gotuzzo (Medicina)Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Per

Nicolas Kemper (Inteligencia artificial)Universidad Nacional Autnoma de Mxico

Paola Len Plata (Nanotecnologa)Universidad de Texas A&M, Estados Unidos

Fabiola Len-Velarde (Biologa)Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Per

Jorge Linares (Fsica)Universidad de Versailles, Francia

Alejandro Llanos-Cuentas (Medicina)Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Per

Ivn Montes Iturrizaga (Educacin)Universidad La Salle, Arequipa, Per

Modesto Montoya (Coordinador)Universidad Nacional de Ingeniera,

Instituto Peruano de Energa Nuclear

Marcel Morales (Matemticas)Universidad de Grenoble I, Francia

David Fernando Muoz (Ingeniera)Instituto Tecnolgico Autnomo de Mxico

Vctor Murray (Procesamiento de Imgenes)Universidad de Ingeniera y Tecnologa, Per

Erik Papa Quiroz (Sistemas y Computacin)Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Per

Oscar J. Perales-Perez (Materiales)Universidad de Puerto Rico de Mayaguez, USA

Grard Poupeau (Geologa)Centro Nacional de Investigacin Cientfica (CNRS), Pars, Francia

Mara Prado Figueroa (Biologa)Universidad Nacional del Sur, Baha Blanca, Argentina

Enrique C. Quispe Oquea (Energa y Mecnica)Universidad Autnoma de Occidente, Colombia.

Pablo Quitanilla Prez-Wicht, (Ciencias Humanas)Pontificia Universidad Catlica del Per, Per

Santiago Roca Tavella (Economa)Universidad Esan, Lima, Per

William Roca Pizzini (Biologa)Centro Internacional de la Papa, Lima, Per

Sonia C. Sanchez Ramrez (Biologa marina)Instituto del Mar del Peru, Callao, Per

Jorge Seminario (Nanotecnologa)Universidad de Texas A&M, Estados Unidos

Luis De Stefano Beltrn (Biologa vegetal)Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Per

Liliana Vargas-Murga (Biologa)Biothani, Catalonia, Espaa

Dibujo de la cartula: Marcel Morales (Universidad de Grenoble, Francia)E-mail:[email protected]: 447-5713. Direccin: Lima, Per

Publicacin semestral arbitrada. Distribucin GratuitaRevista ECIPer edicin virtual patrocinada por

Universidad Ricardo PalmaCentro de Preparacin para la Ciencia y la Tecnologa
mailto:[email protected]:[email protected]


3/106

Revista ECIPer Volumen 9 nmero 2 Marzo 2013

Contenido

Pg. Ttulo de trabajo y autores

4 Ruptura de parejas y efectos coulombianos en la fisin fra de las reacciones233U(nth, f),

235U(nth, f) y239PU(nth, f)

Modesto Montoya

15 Contenido y calidad de las imgenes de observacin terrestreAvid Roman-Gonzalez y Natalia Indira Vargas-Cuentas

22 Origen de los manantiales de La Costa VerdeRubn Rojas, Modesto Montoya, Enoc Mamani, Jos Maguia, Eduardo Montoya, scarBaltuano, Patricia Bedregal, Lucy Coria, Alcides Guerra, Santiago Jus to y Tania Churasacari

27 Purificacin y caracterizacin de una nueva PLA2del veneno total de Micrurus spix i iValeriano-Zapana J.A., Cari-Cari Y.M., Arenas-Chavez C., Vera-Gonzales C., Martins-de-

Souza D., Ponce-Soto L .A. y Marangon i S.

33 Efecto anticonceptivo y postcoital del extracto etanlico de las hojas del Desmodiummolliculum (HBK).DC Manayupa em ratas hembras Holtzmann

Fidel Er nest o A caro Chu qu icaa

42 Aplicacin subcutnea de dixido de carbono para atenuacin de cicatricesMartha Ar el lano Salazar

46 Anlisis de la evapotranspiracin potencial en funcin de elementos climticos en la zonacircunlacustre de la cuenca del Titicaca PeruanoYury Hamil ton Huapaya Cruz

52 Redes transnacionales y etnicidad: Anlisis sociometrico de las redes personales delatinoamericanos y africanos en Barcelona, EspaaJavier vi la Molero

61 Distribucin espacial del ndice de concentracin de precipitacin diaria en los Andescentrales peruanos: valle del rio MantaroZubieta Ricardo y Saavedra Miguel

71 Presencia de mercurio en cuenca del rio NapoDuma Luz Rengifo Pinedo, Wilson Reyes Lazaro y Lindsay Prado Torres

77 L-Galactosa deshidrogenasa y L-Gulono-1,4-lactona deshidrogenasa influyen en labiosntesis de vitamina C en Myrciaria dubia(Kunth) McVaugh camu-camuJuan C. Castro, Angel Araujo, Freddy Gutirrez y Sixto A. Imn

84 Propuesta de Clasificacin Microclimtica en funcin a la Vegetacin predominante en laCuenca del Rio Itaya, Loreto-Per.Diana Tello, Marco Paredes y Marianela Cobos

89 Relacin entre las enfermedades ms frecuentes y el rendimiento acadmico de losestudiantes de la Universidad Nacional Jos Mara ArguedasSandra Salazar Palomino

97 Evaluacin de la expresin del gen GLP-1 (pptido 1 homologo al glucagn) en ratasinducidas a Diabetes Mellitus tipo 2 tratadas con extracto metanlico de Schkuhr ia pinnata(Canchalagua)Mara Alejandra Ziga Gutierrez, David Delgado Diaz, Fredy Zegarra Aragn, Jaime A.Yaez, Carlos Arenas Chvezy Corina Vera Gonzales


4/106


4

Ruptura de parejas y efectos coulombianos en la fisin fra de las reacciones

233U(nth, f), 235U(nth, f) y 239PU(nth, f)

Pair breaking and coulomb effects in cold fission reactions from233U(nth, f),

235U(nth, f) y239PU(nth, f)

Modesto Montoya

Instituto Peruano de Energa Nuclear, Canad 1470, San Borja, Lima, Per

Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Ingeniera, Av. Tpac Amaru 210, Rmac, Lima, Per

Resumen

En este trabajo se muestra los efectos de la ruptura de parejas de nucleones y de la interaccin electrosttica

entre fragmentos sobre la distribucin de masa y energa cintica en la fisin fra de la fisin de 233U, 235U y239Pu inducida por neutrones trmicos. El proceso de fisin termina en el punto de escisin, cuando se forman

los fragmentos complementarios 1 y 2, con masas y . Luego, esos fragmentos se alejan entre s yadquieren energas cinticas y . Los fragmentos emiten y ; llegando a los detectores con masas ( ) y (= - ) y valores de energa cintica de ]) y ( ]),respectivamente. Como consecuencia de ello, en regiones donde el promedio de , en funcin de , varaabruptamente, el ancho de la distribucin de , en funcin de , ser mucho mayor que lo fue para para ladistribucin de en funcin de . Por otro lado, la emisin de neutrones erosiona los efectos par-impar sobrela distribucin de nmero de neutrones () de los fragmentos, definido como la diferencia de rendimientosrelativos de los fragmentos con par () y impar (), respectivamente. En consecuencia, la emisin deneutrones tambin erosiona el efecto par-impar sobre la distribucin de masas de los fragmentos (). Paraevitar estas perturbaciones, se estudia la fisin fra, i.e. fisin sin emisin de neutrones. Se selecciona

ventanas de energa cintica total () cercanas al valor mximo de la energa disponible (), las quecorresponden a bajos valores de energa de excitacin total. Contrario a lo que se esperaba, en estas

ventanas de energa cintica se observa un dbil efecto par-impar sobre la distribucin de masa de

fragmentos. Sin embargo, este resultado no es incompatible con un alto efecto par-impar sobre la distribucin

de cargas o sobre la distribucin del nmero de neutrones. Por otro lado, en la fisin fra se observa que el

valor mnimo de la energa cintica total ( que alcanzan los fragmentos, en funcin de la masa, estcorrelacionada con el exceso de energa electrosttica definido como la diferencia entre la energa deinteraccin electrosttica de los fragmentos complementarios (asumidos esfricos) en el punto de escisin y

la energa disponible de la reaccin. Esta correlacin explica tambin las fluctuaciones de la energa cintica

mxima en funcin de la masa. El efecto crece con la asimetra de las fragmentaciones de carga. En suma,

los datos experimentales sobre la fisin fra sugieren que las configuraciones de escisin exploran todas las

posibilidades que permite la energa disponible para la fisin.

Descriptores: uranio 233 234 plutonio 239 cold fission

Abstract

This paper shows pair breaking and electrostatic (Coulomb) interaction effects on the distribution of mass and

kinetic energy in cold fission of 233U, 235U and 239Pu thermal neutron induced. The fission process ends at the

scission point, when the complementary fragments 1 and 2, having masses y are formed. Then those


5/106


5

fragments goes away each other and acquire kinetic energies y , reaching the detectors after emission of y neutrons, having masses ( ), ( ) and kinetic energies ( ]),( ]), respectively. As a result, in regions where the average of varies abruptly as a functionof , the distribution of will be wider than it was for the distribution of as a function of . Furthermore, theemission of neutrons erodes odd-even effects on the distribution of neutron number (), defined as thedifference between the relatives yields of fragments with even () and odd (), respectively. Neutronemission, consequently, also erodes the odd-even effect on the mass distribution of the fragments (). Toavoid these disturbances, cold fission, i.e. with no neutron emission, is studied. Windows with total kinetic

energy () close to the maximum available energy (), corresponding to low total excitation energy, areselected. Contrary to expected, for that excitation energy region, a weak even-odd effect is observed. This

result is not incompatible with a strong odd-even effect on the charge distribution or neutron number

distribution. Moreover, in cold fission, the minimum value of total excitation energy (), as a function of , iscorrelated with the "Coulomb energy excess" defined as the difference between the energy electrostatic

interaction of the complementary fragments (assumed spherical) in the scission point and the available energy

of the reaction. This also explains correlation fluctuations in the maximum kinetic energy as a function of the

mass. This effect increases with the asymmetry of the charge fragmentations. In sum, the experimental dataon cold fission suggest that scission configurations explore all the possibilities available energy for fission.

Keywords:uranium 233 235 plutonium 239 cold fission

Introduccin

Entre las propiedades ms estudiadas de la fisin

nuclear est la distribucin de masa, carga y

energa cintica de los fragmentos. Sin embargo R.

Brissot et al. [1] mostraron que la emisin de

neutrones por los fragmentos, antes de llegar a losdetectores, genera una estructura en la distribucin

de energa cintica y de masa de los fragmentos

finales, inexistente en la distribucin

correspondiente a los fragmentos primarios. La

emisin de neutrones tambin erosiona los efectos

par-impar sobre la distribucin del nmero de

neutrones y, en consecuencia, sobre la distribucin

de masa de los fragmentos. Por estas razones se

empez a estudiar la fisin fra, correspondiente a

regiones de elevada energa cintica en las que losfragmentos no emiten neutrones. En este trabajo

se interpreta los resultados sobre distribuciones de

masa y energa cintica, as como los efectos par-

impar en las distribuciones de masa y carga en

regiones de fisin fra en las reacciones 233U(nth, f),235U(nth, f) Y

239Pu(nth, f), respectivamente.

Efectos de la emisin de neutrones en la

medicin de distribuciones de masa y energa

Supongamos que los fragmentos primarios

complementarios de fisin tienen las masas y

, las cargas y y los valores de energacintica y , respectivamente. Debido a laconservacin de cantidad de movimiento lineal,

entre estos valores existe la siguiente relacin:

Luego de la emisin de neutrones, los fragmentos

complementarios 1 y 2 terminarn con los nmeros

msicos

y

donde son los nmeros de neutronesemitidos por los fragmentos 1 y 2,respectivamente. Los correspondientes valores de

la energa cintica final de los fragmentos sern:

( )y

( )

Cuando slo se detecta uno de los fragmentos,

que es lo que ocurre en el espectrmetro

Lohengrin del ILL de Grenoble [1], se obvia el uso


6/106


6

de subndices. Para un determinado valor de la

masa primaria () de los fragmentos se tiene unadistribucin de energa cintica (), caracterizadapor un valor promedio y una desviacinestndar . En forma similar, la distribucin delos valores de energa cintica en funcin de la

masa de los fragmentos despus de la emisin de

neutrones es definida por el valor promedio yla desviacin estndar .

R. Brissot et al. midieron los valores de y para 235U(nth, f). Ellos usaron elespectrmetro Lohengrin en el reactor dealto flujo

HFR del Instituto Laue Langevin (ILL) de Grenoble.

La curva present un ensanchamiento parala masa alrededor de = 110, tal como habaresultado en una simulacin Monte Carlo realizada

antes de que se llevara a cabo el experimento. En

esta simulacin se mostr que el ensanchamiento

en la distribucin de energa cintica es efecto de

la emisin de neutrones. Para cada valor de , ladistribucin de es resultado de la superposicinde distribuciones de energa cintica

correspondientes a fragmentos con varios valores

de, mayores o iguales que [1].

En la regin de entre 106 y 112, el valor de cae abruptamente con el aumento, alrededor de4 MeV por u.m.a. Supongamos que el

comportamiento para es similar al de y quees 5 MeV para valores de entre 106 y 112.Entonces, la energa cintica de los fragmentos

con = 112 es, en promedio, 8 MeV menor que laenerga cintica de los fragmentos con = 110.Por otro lado, un fragmento con = 110 que noemite neutrones tienen valores altos de en sudistribucin primaria; y un fragmentos con = 112que emite 2 neutrones tienen valores bajos de ensu distribucin primaria, cuyo promedio ya es 8

MeV menor que el promedio de para losfragmentos con = 110. Ambos fragmentos, conmasas iniciales 110 y 112, respectivamente, con

valores de con diferencia en promedio de por lomenos 8 MeV, llegan con = 110. Lasuperposicin de estos valores en la distribucinpara = 110 contribuye con el ensanchamiento depara = 110.

D. Belhafaf et al. [2], repitiendo el experimento

sobre la reaccin 235U(nth, f) de R. Brissot et al.[1],

encontraron un ensanchamiento de la distribucin

de en torno = 126. Para la reaccin 233U(nth,f), estos autores encontraron un ensanchamiento

de la distribucin de en torno a = 124. Lassimulaciones que hicieron no reprodujeron esos

resultados experimentales [2]. Por otro lado, H.

Faust et al. [3], usando modelos tericos para la

dinmica de la fisin, calcularon la distribucin de

en funcin de para la fisin del 233U, pero no lohicieron en torno a = 124. As, los resultadosexperimentales de Belhafaf et al. no fueron

confrontados con los clculos tericos de esos

autores.

Los mencionados resultados experimentales D.

Belhafaf fueron reproducidos por la simulacin

Monte Carlo de M. Montoya et al. [4, 5], quienes

mostraron que los mencionados ensanchamientos

en la distribucin de son generados por lasuperposicin de distribuciones de los valores de de fragmentos con valores de igual o mayoresque . Por ejemplo, en el caso de 235U(nth, f), elvalor de decrece de 88 MeV para = 125, a 84MeV para = 126, cuando la tendencia en estaregin es de crecimiento de en funcin de [2].Ver Fig. 1. En otras palabras, entre las masas

finales 125 y 126, hay una variacin abrupta de ,en sentido contrario a la tendencia en el entorno

de esas masas. Es razonable suponer que hay

tambin una variacin similar de en un intervaloen torno a la masa primaria en la regin demasas vecinas mayores que 126. La superposicin

de distribuciones de correspondientes a masasprimarias igual o mayores que 126, consignificativamente diferentes promedios, contribuye

con el ensanchamiento de la distribucin de para


7/106


7

Fig. 1: Resultados experimentales de Brissot et al

[1] y de simulacin Monte Carlo [4 y 5] sobre

desviacin estndar de la distribucin de energa

cintica en funcin de la masa de los fragmentos

de la reaccin 235U(nth, f). Ver texto.

Emisin de neutrones y efectos par-impar en la

fisin fra

El efecto par-impar en la distribucin de masas de

los fragmentos () est definido por la siguienterelacin:

donde e son los rendimientos fragmentoscon masas par e impar, respectivamente.

En forma similar, se define el efecto par-impar en

la distribucin del nmero de neutrones () y enla de protones (), respectivamente.

Entre otras consecuencias, la emisin deneutrones erosiona el efecto par-impar sobre la

distribucin del nmero de neutrones y, por lo

tanto, erosiona tambin el efecto par-impar sobre

la distribucin de masa de los fragmentos de fisin.

Los efectos par-impar en la distribucin de carga

de los fragmentos de la fisin a baja energa,

previamente encontrados por A.L. Wahl et al.[6] Y

G. Mariolopoulos et al. [7], sugeran que, para los

ventanas de valores altos de energa cintica,

donde no hay emisin de neutrones, se tendra

efectos par-impar ms evidentes en la distribucin

de masa de los fragmentos.

Para estudiar las distribuciones de masa no

perturbadas por la emisin de neutrones, C.

Signarbieux et al. escogieron ventanas de altovalor de energa cintica de los fragmentos, en las

reacciones 233U(nth, f),235U(nth, f) Y

239Pu(nth, f). El

nmero de eventos analizados fueron , y , respectivamente. Estosautores usaron el mtodo de la diferencia de

tiempo de vuelo de los fragmentos para llegar a

detectores slidos, con los que se mide la energa

cintica. La separacin de masas con el mtodo de

tiempo de vuelo de los fragmentos fue la prueba de

que no hubo emisin de neutrones. El experimentose realiz en el reactor HFR del ILL de Grenoble

[8,9].

En esta regin de fisin fra no se encontraron

efectos par-impar tan evidentes como se esperaba

en la distribucin de masa para ventanas de altos

valores de energa cintica de los fragmentos,

salvo para valores cercanos al valor mximo de la

energa cintica en funcin de la masa de los

fragmentos.

Vamos a mostrar que la ruptura de parejas de

nucleones no implica ausencia de efectos par-

impar en la distribucin de protones o de

neutrones. Para cada masa , definamos como ,la carga correspondiente a las fragmentaciones

con el mayor valor de energa disponible ().Supongamos que se produce ruptura de parejas de

nucleones, pero que los fragmentos que alcanzan

los valores mximos de energa cintica son los

que tienen las cargas .

Para la reaccin 233U(nth, f), en la ventana de

energa cintica de fragmento liviano entre 113.5y 114.5 MeV, se tiene la distribucin de masa

mostrada en la Fig. 2 [9], de la que se calcula

32.18%, mientras que Clerc et al. [10], para 114.1 MeV, obtuvieron la distribucin de masamostrada en la Fig. 3, de la que se calcula

30.14 %. Si asumimos que las cargas

corresponden a , entonces se tendr = 66.6%y = 33.3%. Este resultado es coherente con la


8/106


9/106


9

Fig. 6: Distribucin de masa en la ventana 113.5

114.5 MeV en la reaccin 235U(nth, f).Tomada de la Ref. 9. De esta figura calculamos

15.3%. Ver texto.

Fig. 7: Distribucin de masa para 114.5 MeVen la reaccin 235U(nth, f). Tomada de la Ref. 12.

De esta figura calculamos 23.82 %. Ver texto.

Fig. 8. Efectos par-impar en la distribucin

protones en la reaccin 235U(nth, f). Tomada de la

Ref. 12 y 13, excepto el ms elevado quecorresponde a este trabajo. Ver texto.

Fig. 9: Efectos par-impar en la distribucin

neutrones en la reaccin 235U(nth, f). Tomada de la

Ref. 12. Los valores son tomados de la Ref. 11,

excepto el ms elevado que corresponde a este

trabajo. Ver texto.

Para la reaccin 239Pu(nth, f), para MeV, C.Schmitt et al.obtienen la distribucin mostrada en

la 10, de la que se calcula 3.7%. Para esaenerga obtienen tambin 15% and 10% [15]. Para 119 MeV, se obtiene ladistribucin de masa mostrada en la Fig. 10, de la

que se calcula = 7.6%. Las masas quesobresalen en rendimiento son 84, 89, 96, 100 y

106. Si asumimos que para

119 MeV, las

cargas corresponden a , entonces se tendr = 66.6 % y = 33.3%, que es la proyeccin delos valores obtenidos por C. Schmitt et al. para

ventanas ms bajas de energa cintica. Ver Fig.

12 y 13.

Para 210 MeV, se tiene masas entre 104 y107, con el mayor rendimiento para la masa 106.

Para ventanas de menores valores de energa

cintica, = 0. Este resultado no implica que y sean nulos. Si se asume, por ejemplo, quesiempre hay la ruptura de una pareja de nucleones,

y no ms que una (la que puede ser de protones o

de neutrones) se deduce la relacin

0

5

10

15

20

25

75 80 85 90 95 100 105 110

Y(%)

A

235U(nth,f)113.5 < E(MeV) < 114.5M. Montoya, thesis, 1981N = 15.3%

0

5

10

15

75 80 85 90 95 100 105 110

Y(%)

A

235U(nth,f)E= 113.7 MeVW.Lang et al.,1980A = 23.82%

0

10

20

30

40

5060

70

80

80 90 100 110 120

Z(%)

E (MeV)

235U(nth,f) This work

W. Lang et al., 1980

W. Mollenkopf et al., 1988

0

10

20

30

80 90 100 110 120

N(%)

E (MeV)

235U(nth,f) This work

W. Lang et al., 1980


10/106


10

Fig. 10: Distribucin de masa para 112 MeV enla reaccin 239Pu(nth, f). Tomada de la Ref. 15. De

esta figura calculamos 3.7%. Ver texto.

Fig. 11. Distribucin de masa para 119 MeV enla reaccin 239Pu(nth, f). Tomada de la Ref. 9. De

esta figura calculamos 7.6%. Ver texto.


protones en la reaccin 239Pu(nth, f). Tomada de la

Ref. 15, excepto el ms elevado que corresponde

a este trabajo. Ver texto.


neutrones en la reaccin 239Pu(nth, f). Tomada de la

Ref. 15, excepto el ms elevado que corresponde

a este trabajo. Ver texto.

Esta relacin fue obtenida de un anlisis

combinatorio de ruptura de parejas de nucleones

[9]. H. Nifenecker [16] desarroll otro modelo

combinatorio que tambin llega a ese resultado.

Efectos de capas y efectos coulombianos en la

fisin fra

En la distribucin de masa y energa cintica de

fragmentos de la regin de fisin fra de lasreacciones 233U(nth, f),

235U(nth, f) y239Pu(nth, f) se

observ efectos de capas y efectos llamados

coulombianos, previa a cuya descripcin

definiremos algunas cantidades pertinentes.

Para analizar los mencionados efectos, definimos

primero la funcin suavizada del valor mximo de

Q (), como una funcin lineal formada tomando lamasa ms liviana y la masa para la cual termina la

tendencia lineal de Q. Luego se suaviza siguiendola tendencia de Q para las masas transicionales.

Para cada pareja de fragmentos complementarios

correspondientes las cargas calculamos laenerga de interaccin electrosttica () en unaconfiguracin de escisin, asumindolos esfricos

con superficies separadas por 2 fm. El resultado es

otra funcin escalera dependiente de masa.

De los datos experimentales, para cada valor de,se calcula el valor mximo de la energa cinticatotal (), definido como el umbral sobre el cual hay

0

5

10

80 85 90 95 100 105 110

Y(%)

A

239Pu(nth,f)E= 112 MeVC. Schmitt et al., 1984A= 3.7%

0

5

10

15

80 85 90 95 100 105 110

Y(%)

A

239Pu(nth,f)E> 119 MeVM. Montoya, thesis, 1981A = 7.6%

0

10

20

30

40

50

60

70

90 95 100 105 110 115 120

Z(%

)

E(MeV)

239Pu(nth,f) This work

C. Schmitt et al., 1984

0

5

10

15

20

25

30

35

40

90 100 110 120

N(%)

E(MeV)

239Pu(nth,f) This work

C. Schmitt et al., 1984


11/106


11

10 eventos de fisin, en funcin de la masa del

fragmento liviano.

Ahora definimos el exceso suavizado de energa

electrosttica mediante la relacin siguiente:

y los valores suavizados de la energa de

excitacin mnima, en funcin de , son definidospor la relacin

Para la reaccin 233U(nth, f), los valores de , y son graficados en la Fig. 14.

Fig. 14: Energa de interaccin electrosttica entre

fragmentos complementarios, considerados

esfricos () separados por 2 fm, en el punto deescisin; curva suavizada de los valores mximos

de la energa disponible (); y valores mximos dela energa cintica total (), para la reaccin233U(nth, f). Ver texto.

Las mediciones sobre las reacciones 233U(nth, f),235U(nth, f) y

239Pu(nth, f) muestran resultados que

son interpretados como efectos de la variacin de

la energa de interaccin electrosttica entre

fragmentos al cambiar por una unidad la carga de

uno de los fragmentos [17, 18].

Existe una correlacin entre los valores suavizados

del exceso de energa electrosttica () y losvalores suavizados de energa de excitacin

mnima . Este resultado sugiere que, a mayorexceso de energa electrosttica, mayor ser la

deformacin de los fragmentos que deben tener los

fragmentos en la escisin, lo que conllevar un

mayor valor de y, por lo tanto, un menor valor de.

Para valores de entre 78 y 100 en la reaccin233U(nth, f); entre 80 y 102, en la reaccin 235U(nth,f), y entre 90 y 108 para la reaccin 239Pu(nth, f),

tanto como son decrecientes en funcin de.

Como se muestra en la Fig. 15, en la reaccin233U(nth, f), los mayores

Fig. 15: Curvas suavizadas del exceso

coulombiano de la configuracin deescisin y de los valores mnimos de la energa deexcitacin total en funcin de la masade los fragmentos de la reaccin 233U(nth, f). Ver

texto.

valores de Q son aproximadamente 204 MeV y se

producen en la regin de masas = 100 106,donde tambin se tiene los menores valores de .Los valores de alcanza el valor de Q para lasmasas correspondientes a los ncleos (= 50, =80) y (= 42, = 62).

Como se muestra en la Fig. 16, para la reaccin235U(nth, f), tanto como son aproximadamentenulos paraentre 100 y 106..

160

170

180

190

200

210

220

75 80 85 90 95 100 105 110

MeV

A

K

0

5

10

15

20

25

75 80 85 90 95 100 105 110

MeV

A

233U(nth, f)C (=C - )

X(=- K)


12/106


12


coulombiano de la configuracin deescisin y de los valores mnimos de la energa de

excitacin total en funcin de la masade los fragmentos de la reaccin 235U(nth, f). Vertexto.

Como se muestra en la Fig. 17, para la reaccin239Pu(nth, f), los menores valores de ocurren paraentre 100 y 110.

Para las tres reacciones mencionadas, el valor de

no es nulo. En la escisin, por lo menos uno delos fragmentos tiene que deformarse en formaprolata (alargada), en la direccin de la separacin.

Para deformarse, el fragmento gasta energa de

deformacin. Sin embargo, en los casos del

molibdeno ( = 42) con = 60, 62 y 64; y elzirconio (= 40) con = 60, 62 y 64; los ncleosson prolatos en sus estados fundamentales,

adems de ser transicionales y blandos [9]. En el

punto de escisin, estos fragmentos estn

deformados sin gastar energa, y la energa

electrosttica es igual a la energa disponible.


coulombiano de la configuracin deescisin y de los valores mnimos de la energa deexcitacin total en funcin de la masade los fragmentos de la reaccin 239Pu(nth, f). Ver

texto.

Los resultados anteriores estn relacionados con

las estructuras en las curvas de rendimientos de

masa. Para las reacciones 233U(nth, f),235U(nth, f) y

239Pu(nth, f) [6, 7], las oscilaciones del rendimiento

estn en anti-correlacin con las oscilaciones de

.Para la reaccin 233U(nth, f), si tomamos la ventana

de energa cintica de fragmento liviano entre113.5 y 114.5 MeV, las masas que sobresalen

ntidamente son 90 y 100, los que corresponden a

valores mnimos de .

Para la reaccin 235U(nth, f), si tomamos la ventana

entre 114.5 y 113.5 MeV, las masas quesobresalen ntidamente son 90 y 102, los que

corresponden a valores mnimos de .

Para la reaccin 239Pu(nth, f), si tomamos 118MeV, las masas que sobresalen son 84, 89, 96,100 y 106, que corresponden a valores mnimos de

Tanto en la reaccin 233U(nth, f) como en235U(nth, f),

para , crece abruptamente con , y, enconsecuencia,

decrece tambin abruptamente.

Para la reaccin 235U(nth, f), decrece para 110.

0

5

10

15

20

75 80 85 90 95 100 105 110

MeV

A

235U(nth,f)C (=C - )

X(=- K)

0

5

10

15

20

80 85 90 95 100 105 110 115

MeV

A

239Pu(nth,f)C (=C - )

X(=- K)


13/106


13

Las fluctuaciones de , que crecen con laasimetra de las fragmentaciones, estn

correlacionadas con fluctuaciones de . Ello sedebe a que las variaciones de la energa

electrosttica entre los fragmentos por cambio deuna unidad de carga crecen con la asimetra como

puede ser observada, por ejemplo, en la Fig. 17,

correspondiente a la reaccin 233U(nth, f).

La energa de interaccin electrosttica entre dos

fragmentos complementarios constituye una

barrera para la fisin en el canal de carga y masa

correspondiente. La probabilidad de ocurrencia de

un par determinado de fragmentos ser tanto

mayor cuanto menor sea la diferencia entre esa

barrera y la energa disponible. As, para unmismo valor de Q y masas cercanas, los

fragmentos con mayor asimetra en la

fragmentacin de cargas alcanzarn los mayores

valores de energa cintica. Esto es equivalente a

decir que para valores de cercanos al valormximo de la distribucin prevalecern las

fragmentaciones ms asimtricas de carga. Los

efectos coulombianos en la fisin fra se

manifiestan tambin en los rendimientos de cargas

de fragmentos correspondientes a una mismamasa impar. Con mayor asimetra de cargas se

tiene mayor rendimiento, como lo demostraron W.

Schwab et al.en el caso de la reaccin 233U(nth, f)

[19].

Conclusin

En este trabajo se ha mostrado las consecuencias

erosivas de la emisin de neutrones sobre las

distribucin de masa y energa cintica de los

fragmentos de fisin de las reacciones 233U(nth, f) ,235U(nth, f) y

239Pu(nth, f). Para evitar esas

consecuencias, se ha estudiado la fisin fra,

donde no se produce emisin de neutrones. Sin

embargo, en la fisin fra tambin hay ruptura de

parejas de neutrones; aunque en la regin de

energa cintica muy cercana al lmite superior,

superviven los fragmentos de masa par. Se ha

mostrado un efecto para impar nulo en la

distribucin de masas, no es incompatible con

efectos par-impar en la distribucin de cargas y de

neutrones. Por otro lado, se ha observado que, en

la fisin fra, para fragmentaciones con la misma

energa disponible hay mayor rendimiento de las

fragmentaciones con mayor asimetra de cargas.Este efecto se manifiesta en fluctuaciones en el

valor mximo de la energa cintica en funcin de

la masa, las que son interpretadas como efecto

coulombiano, debido a que aproximadamente cada

cinco unidades de masa hay un cambio en las

cargas que maximizan el valor de la energa

disponible para la fisin, y por ende una fluctuacin

de la energa de interaccin electrosttica entre los

fragmentos. Tambin se manifiesta en las

oscilaciones de rendimiento de masas paraventanas de altos valores de energa cintica de

los fragmentos de fisin. Por las caractersticas de

la interaccin electrosttica, este efecto es ms

notorio en regiones de mayor asimetra de masas.

Los resultados de experimentos sobre fisin fra,

obtenidos por diversos autores, sugieren que los

fragmentos exploran todas las configuraciones de

escisin que les permite la energa disponible.

Referencias

[1] R. Brissot, J.P. Bocquet, C. Ristori, J.Cranon, C.R. Guet, H.A. Nifenecker y M.Montoya: Proc. of a Symp. on Phys. andChem. of Fission, IAEA. Vienna, 1980(1979)

[2] D. Belhafaf, J.P. Bocquet, R. Brissot, Ch.Ristori, J. Cranon, H. Nifenecker, J.Mougey and V.S. Ramamurthy: Z. PhysikA - Atoms and Nuclei 309 (1983) 253.

[3] H.R. Faust and Z. Bao: Nucl. Phys. A 736

(2004) 55.[4] M. Montoya, E. Saettone y J. Rojas:

Revista Mexicana de Fsica 53 (2007)366370

[5] M. Montoya, J. Rojas e I. Lobato: RevistaMexicana de Fsica 54 (2008) 440445

[6] A.L. Wahl, A.E. Norris y R.A. Williams:Proc. of a Symp. on the Phys. and Chem.of Fission, IAEA. Vienna, (1969), p. 813

[7] G. Mariolopoulos, Ch. Hamelin, J.P.Blachot, J.P. Bocquet, R. Brissot, J.Cranon,, H. Nifenecker, Ch. Ristori: Nucl.Phys. A361, (1981) 213

[8] C. Signarbieux, M. Montoya, M. Ribrag, C.


14/106


14

Mazur, C. Guet, P. Perrin, y M. Maurel: J.Physique Lettres, 42 (1981) L-437 (1981)

[9] M. Montoya: Tesis Doctorat dEtat,Universidad Pars XI, Orsay (1981)

[10] H.-G. Clerc, W. Lang, M. Mutterer, C.Schmitt, J.P. Theobald, U. Quade, K.Rudolph, P. Armbruster, F. Gnnenwein,H. Schrader, D. Engelhardt. Nucl. Phys.A452 (1986) 277295

[11] U. Quade, K. Rudolph, S. Skorka, P.Armbruster, H.-G. Clerc, W. Lang, M.Mutterer, C. Schmitt, J.P. Theobald, F.Gnnenwein, J. Pannicke, H. Schrader, G.Siegert, D. Engelhardt: Nucl. Phys. A487(1988) 136

[12] W. Lang, H.-G Clerc, H. Wohlfarth, H.Schrader and K.-H Schmidt: Nucl. Phys.

A345 (1980) 34[13] W. Mollenkopf, J. Kaufmann, F.Gnnenwein, P. Geltenbort A. Oed: J.Phys. G18 (1992) L203-L210

[14] J. Trochon, G. Simon, J.W. Behrens, F.Brissard and C. Signarbieux: Radi. Effe.92 (1986) 327-332

[15] C. Schmitt, A. Guessous, J.P. Bocquet,H.-G. Clerc, R. Brissot, D. Engelhardt,H.R. Faust, F. Gnnenwein, M. Mutterer,H. Nifenecker, J. Pannicke, CH. Ristori,J.P. Theobald: Nucl. Phys. A430 (1984)2160

[16] H. Nifenecker, G. Mariolopoulos, J.P.Bocquet, R. Brissot, Ch. Hamelin, J.Cranon,and Ch. Ristori: Z. Phys. A. Atoms and Nuclei 308, 39-49 (1982)

[17] M. Montoya: Z. Phys. A Atoms andNuclei, 319 (1984) 219-225.

[18] M. Montoya, R.W. Hasse and P. Koczon:Z. Phys. AAtoms and Nuclei 325 (1986)357-362

[19] W. Schwab, H.-G. Clerc, M. Mutterer, J.P.Theobald and H. Faust: Nucl. Phys. A 577

(1994) 674690

Email:[email protected],

[email protected]
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


15/106


15

Contenido y calidad de las imgenes de observacin terrestre

Earth observation image information content and quality

Avid Roman-Gonzalez1, Natalia Indira Vargas-Cuentas2

1 TELECOM ParisTech, 46 rue Barrault, 75013Paris, Francia2 Escuela Militar de IngenieraEMI, La Paz, Bolivia

Resumen

En el presente artculo describiremos la extraccin de informacin de imgenes satelitales y la importancia de

la calidad de las imgenes satelitales. Indagaremos con ms detalle en el mbito de los artefactos y suinfluencia en la extraccin de informacin de las imgenes satelitales. En un sistema de teledeteccin, si bien,las imgenes son muy importantes, pero lo ms importante es la informacin que podemos extraer de ellaspara interpretar y aplicar esta informacin en diferentes campos. En ese sentido, la calidad de imagen juegaun papel importante. Si queremos obtener la mayor e importante cantidad de informacin de una imagen, esnecesario que la imagen tenga una buena calidad. El principal objetivo de cualquier sistema de teledeteccines el uso de la informacin que se puede extraer de las imgenes, esto incluye la deteccin, medicin,identificacin e interpretacin de diferentes objetivos de inters. Los objetivos de inters en imgenes deteledeteccin pueden ser cualquier caracterstica, objeto, textura, forma, estructura, espectro o coberturasuperficial que estn en la imagen. El proceso de un sistema de teledeteccin y anlisis puede ser realizadomanualmente o de manera automtica, en realidad, hay muchos grupos de investigacin que desarrollandiferentes herramientas para detectar, identificar, interpretar y extraer informacin de los objetivos de inters

sin intervencin manual de un intrprete humano.Descriptores: teledeteccin, imgenes satelitales, deteccin de artefactos, calidad de las imgenes

Abstract

In this article we will describe the information extraction from satellite image, the importance of image quality insatellite image. In this paper we will study in more detail the artifacts and their influence on the informationextraction from satellite images. In a remote sensing system, although, the images are very important, butmore important is the information that we can extract from them to interpret and apply this information indifferent fields. In this sense, the image quality plays an important role. If we want to get the biggest and mostimportant amount of information from the image, we need to have a good image quality. The main objective ofany remote sensing system is the use of information that we can extract from the images, this includes

detection, measurement, identification and interpretation of different targets. Targets in remote sensing imagesmay be any feature, object, texture, shape, structure, spectrum or land covers which are in the image. Remotesensing process and analysis could be performed manually or automatically, actually, there are many researchgroups that develop different tools for detect, identify, extract information and interpret targets without manualintervention by a human interpreter.Keywords: remote sensing, satellite images, artifacts detection, image quality

Introduccin

Para extraer la informacin contenida en lasimgenes satelitales, es necesaria la extraccin dediferentes caractersticas tales como: el color, latextura o la forma.

Para extraer informacin de una imagen satelitalpara el anlisis, clasificacin, indexacin,segmentacin, etc., la caracterstica de color puedeser utilizada. El color est en funcin de lainformacin espectral a travs de su representacinnumrica. La idea es identificar cada pxel en funcinde la informacin espectral para una o ms bandas


16/106


16

espectrales. Un anlisis basado en caractersticasde la firma espectral tiene el mismo principio, peroen este caso, todas las bandas espectrales sonutilizadas.Otra forma de extraer informacin de una imagen esutilizando la textura. En general, la textura se definecomo un segmento con propiedades ocaractersticas homogneas, es una repeticin demotivos que crean una imagen visualmentehomognea manteniendo su relacin espacial. Apartir de estas definiciones, las investigaciones eneste campo se dirigen a caracterizar estasrelaciones espaciales [1]. Por ejemplo, [2] seutilizaron medidas estadsticas para discriminar lasdiferentes estructuras en una imagen, proponiendo14 caractersticas calculadas a partir de una matrizde co-ocurrencia correspondiente a las estadsticas

de segundo orden.

La extraccin de informacin de imagen usando lasformas geomtricas se basa en la extraccin decaractersticas geomtricas tales como el rea, laexcentricidad del eje de longitud, el impulsoalgebraico invariante, etc. Estas caractersticas seutilizan para implementar el primer conjunto debsqueda de imgenes por contenido.

Es posible tambin combinar y mezclar color,espectro, la textura y las caractersticas geomtricas

para el proceso de anlisis de una imagen satelital.

Figure 1: Ejemplo de aplicacin y anlisis deimgenes de teledeteccin [International charterSpace and major Disaster].

Despus del proceso de extraccin decaractersticas, la siguiente etapa es la etapa de

clasificacin, para la clasificacin es posible utilizardos enfoques: la clasificacin supervisada oclasificacin no supervisada.

La clasificacin supervisada necesita un conjunto dedatos para una etapa previa de entrenamiento, esnecesaria una buena seleccin del conjunto de datospara entrenamiento, este conjunto debe serpertinente y apropiado para obtener buenosparmetros como resultado. Estos parmetros queson el resultado de la etapa de entrenamiento seutilizan para la clasificacin final de los datosrestantes.

La clasificacin no supervisada no necesita unaetapa de entrenamiento. Este tipo de clasificacinutiliza directamente algoritmos de agrupamiento paradeterminar los grupos naturales de los datos.Depende del tipo de algoritmo para determinar qucaracterstica ser la ms predominante para el

agrupamiento, ya sea el color, espectro, textura oforma. En la mayora de los casos es necesarioespecificar el nmero de grupos de datos, elparmetro de distancia, etc.

Cualquiera sea el tipo de clasificacin utilizado, elresultado final del proceso de anlisis, es unmosaico de pxeles o patches en los que cada unorepresenta una categora de las caractersticas deinters que se est analizando, el resultado es unmapa de la imagen original.

Calidad de las imgenes de observacin terrestre

Una imagen satelital debe ser capaz de responder alas necesidades de los usuarios finales, por lo tantola calidad requerida de la imagen depender del tipode aplicacin, por ejemplo podra ser una aplicacinde anlisis de interpretacin de fotografas tal comose muestra en [3], con aplicaciones en las reas demonitoreo de bosques y vigilancia de la

deforestacin, el seguimiento y monitoreo de lastierras agrcolas, la meteorologa, el color del agua,la vigilancia de los desastres naturales (terremotos,inundaciones, etc), la defensa, etc. los diferentesparmetros requeridos dependern tambin del tipode aplicacin.

En general existen algunos criterios para evaluar lacalidad de una imagen satelital en tres mbitosimportantes:

Geomtrico.

Radiomtrico.

En relacin con la resolucin.


17/106


18/106


18

verdadero, dicha saturacin produce undesplazamiento de saturacin, ya que los pxelesadyacentes tambin estarn saturados. Esteproblema de la saturacin desplazada se producecuando el sensor es del tipo barra, ya que laadquisicin de la imagen se realiza mediante eldesplazamiento del satlite, de manera que unsensor que pertenece a la barra formar unacolumna completa de la imagen. Por otro lado si seutiliza un sensor de matriz, cada pxel sera unsensor y no se producira ningn problema.

(a) Dropout (SPOT) (b) Defects and saturation

(c) Saturation (d) Dead line

Figura 3: Algunos ejemplos de la base de datos real:(a) Dropout (SPOT) (b) Defectos. (c) Muestra lasaturacin del sensor. (d) Muestra la existencia de la

lnea muerta vertical.

En la Figura 3 (d) se puede apreciar la presencia deuna columna vertical muerta, este defecto seproduce debido a que el detector no est operando(detector muerto), por lo que tenemos que no seest capturando la seal y se est enviando siemprecero "0" como valor de la informacin, de modo quehay un punto negro que posteriormente se convertiren una lnea negra, debido al desplazamiento delsatlite durante la formacin de la imagen, de nuevose produce este problema cuando el sensor es un

sensor tipo barra. Si se utiliza un sensor de tipomatriz, la presencia de un detector muerto se

refleja por la presencia de un punto negro en laimagen.

En el proceso de elaboracin del producto estndarde una imagen satelital, hay un proceso decorreccin de artefactos tal como se presenta en [4],que es un algoritmo para la restauracin de lneasdefectuosas, sin embargo algunos artefactos puedenpermanecer despus de este proceso.

Impacto de los Artefactos en el Anlisis de lasImgenes Satelitales

Los artefactos influyen en las herramientasautomticas de anlisis de imgenes como ladeteccin de similitud, clasificacin, reconocimientode patrones, etc. A veces, los problemas de calidad

estn presentes, una cierta distorsin inesperada oestructuras artificiales llamados "artefactos" quepueden hacer ms difcil el anlisis de las imgenesy pueden disminuir la eficiencia del proceso declasificacin; pero exactamente no sabemos cmo lapresencia artefactos afecta al anlisis de lasimgenes. En esta seccin del artculo se presentauna evaluacin sobre la variacin de la clasificacindebido a la presencia de artefactos en las imgenessatelitales. Para hacer dicha evaluacin usamosdiferentes procesos de extraccin de caractersticastales como caractersticas basadas en Gabor

Wavelet presentadas en [5], usamos tambincaractersticas basadas en Quadrature Mirror Filter(QMF) utilizado en [6], y las caractersticas basadasen la Matriz de Co-ocurrencia[7]. Las caractersticasde Gabor Wavelets se basan en el principio declculo de la produccin de energa promedio paracada filtro, este anlisis utiliza los componentesespaciales y de frecuencia para analizar lasdiferencias entre texturas. El resultado es unarespuesta directa de la descomposicin de la imagenoriginal en varias imgenes filtradas con informacinespectral limitada, que se utiliza para la extraccin

de simples caractersticas estadsticas de los valoresde escala de grises de las imgenes filtradas.

En un banco QMF, las seales reconstruidas tienendiferencias con la seal original, esto debido a lageneracin de aliasing, que es una distorsin en laamplitud y la fase. Para la implementacin de unbanco QMF se utiliza un par de filtros paralelosseguidos por sub-muestreadores, las sealesresultantes son normalmente cuantificados ycodificados utilizando un codificador de entropapara entonces poder ser transmitidas y por el ladodel receptor se tienen los decodificadorescombinados con bloques de sobre muestreo y dosfiltros de reconstruccin.


19/106


19

La matriz de co-ocurrencia describe la frecuencia deun nivel de gris que aparece en una relacinespacial especfica con otro valor de gris dentro delrea de una ventana en particular. La matriz de co-ocurrencia es un resumen de cmo los valores delos pxeles se producen junto a otro valor en unapequea ventana.

En la Figura 4 se presentan dos resultados de laclasificacin de imgenes. La Figura 4 (a) nosmuestra un entorno de bosque para clasificacin. LaFigura 4 (b) nos muestra la misma imagen de laFigura 4 (a) pero con algunos artefactos introducidosmanualmente, estos artefactos son lneasdefectuosas introducidas en la zona indicada por loscrculos rojos. Se clasificaron las imgenes de la

Figura 4 (a) y la Figura 4 (b), la clasificacin serealiz en 5 clases para los tipos de bosques,podemos observar la variacin en el resultado declasificacin en la Figura 4 (c) y la Figura 4 (d); estavariacin representa alrededor de 4 y 5 por ciento depxeles slo en la zona indicada por los crculosrojos.

(a) Image without Artifacts (b) Image with Artifacts

(c) Clasificacin para la imagen (a) (d)Clasificacin para la imagen (b)

Figure 4: Ejemplo de evaluacin de artefactos.

En general, la presencia de los artefactos en laimagen satelital puede producir una variacin en el

proceso de clasificacin o proceso de indexacin;esta variacin afecta a la ciudad, el bosque, el mar olas clases de entorno de campo; esta variacin

podra ser de alrededor del 3 o 10 por ciento ydependiendo de la aplicacin, el error puede ser muyimportante.

En la Figura 5 podemos ver otro ejemplo deevaluacin de cmo los artefactos afectan en elproceso de clasificacin de imgenes satelitales. Eneste ejemplo se muestra una imagen de bosque yaclasificada, la clasificacin se realiz en 3 grupos yse llev a cabo utilizando las caractersticas QMF.Por otra parte se introducen artefactos sintticos enla imagen, en este caso se introdujeron tiras condiferentes niveles de intensidad y despus seprocedi a evaluar la variacin de clasificacin parala intensidad de las tiras introducidas. De estamanera podemos ver que para un nivel de tiras de k= 10, hay una variacin con respecto a la

clasificacin de la imagen original, y si vemos laclasificacin de la imagen con una intensidad tirasde k = 20, la variacin es mucho mayor.

Figura 5: Evaluacin de artefactos sintticos en elmedio ambiente forestal.

Podemos observar que la clasificacin se realiza en3 clases, la clase 1 para el color azul, clase 2 para elcolor cian y por ltimo la clase 3 para el color


20/106


20

amarillo. La clasificacin de la imagen original tienela siguiente distribucin de pxeles: 46,2% para laclase 1, 42,98% para la clase 2 y 10,82% para laclase 3. Analizando la clasificacin con laintroduccin de artefactos a una intensidad de k =10, la distribucin es la siguiente : 46,3% para laclase 1, 43,21% para la clase 2 y 10,49% para laclase 3, lo que indica una variacin de 0,66% en eltotal, esta variacin se puede apreciar visualmente ala perfeccin. Por otra parte cuando tenemos unaintensidad k = 20para el artefacto, la distribucin esla siguiente: 62,6% para la clase 1, el 46,3% para laclase 2 y 11,10% para la clase 3, lo que representauna variacin del 4% en total, lo cual representa unagran diferencia y puede llegar a afectardramticamente los resultados de la clasificacin y laindexacin de las imgenes dependiendo de la

aplicacin que se les d.

Un ejemplo de la evaluacin de las consecuenciasque podran traer los artefactos se muestra en laFigura 6, en este caso es una imagen real con unartefacto real, donde se puede observar la presenciade una lnea vertical, debido a la presencia de unsensor muerto. Si bien no podemos hacer unaevaluacin cuantitativa de cuanto la clasificacin hacambiado, debido a que no tenemos la imagenlimpia, pero si podemos observar que la existenciade esta lnea produce la presencia de un patrn

extrao en el momento de la clasificacin, como sepuede ver en el crculo rojo resaltado. Para estaclasificacin, se utiliz las caractersticas de filtro deGabor y un tamao de patch igual a 64x64 pxeles.

Figure 6:Evaluacin de artefactos para una imagenreal.

Otro ejemplo de la evaluacin de las consecuenciasque podran traer los artefactos se muestra en laFigura 7, en este caso se aplica un algoritmo desegmentacin de imagen sin artefactos, despus de

eso, se introduce una lnea en la imagen simulandoun artefacto y entonces se aplica el algoritmo desegmentacin de imagen ya con artefacto.

Figure 7: Evaluacin de artefactos para imgenescon artefactos de lnea.Podemos ver que la presencia del artefacto cambiael resultado del algoritmo de segmentacin. Elalgoritmo de segmentacin que se utiliz fue el

algoritmo de promedio de desplazamientoimplementado en el software EDISON. El algoritmoMean-shift es una tcnica de anlisis noparamtrica, de caractersticas espaciales y losdominios de aplicacin incluyen la visin deagrupacin por computador y el procesamiento deimgenes. EDISON es un cdigo para la deteccinde bordes y sistema de segmentacin de imgenescon algoritmos que son descritos en [8]

Discusiones y Conclusiones

En este artculo hemos descrito la importancia de laextraccin de informacin de las imgenes desatelitales y la importancia de la calidad de laimagen en este proceso de extraccin deinformacin.

Hemos podido observar que la calidad de la imagense ve afectada por la presencia de artefactos.Hemos descrito diferentes artefactos y la influenciaque tendrn en el proceso de extraccin deinformacin de las imgenes satelitales.

Debido a la variacin en el proceso de clasificacin,es necesario implementar mtodos capaces de


21/106


21

detectar la aparicin de defectos tales como [4], [9],[10] y [11].

Para el mejor entendimiento de la calidad de laimagen y su degradacin debido a diferentescausas, es recomendable el estudio de los camposrelacionados como: la calidad de la imagenmultimedia, las marcas de agua, steganalysis y lafalsificacin de imgenes.

Referencias

[1] L. Gueguen, (2007). Extraction dInformationet Compression Conjointes des SriesTemporelles dImages Satellitaires, PhD.ThesisTELECOM ParisTech

[2] R. M. Haralick, K. Shanmugan & I. Dinstein,

(1973). Textural Features for ImageClassification, IEEE Transaction on System,Man and Cybernetics, vol. 6, N 3, pp. 610-621

[3] A. Roman-Gonzalez, Digital ImagesAnalysis, Revista ECIPeru, vol. 9, N 1,2012, pp. 61-68.

[4] J. Hyung-Sup, W. Joong-Sun, K. Myung-Ho,L. Yong-Woong, Detection and Restorationof Defective Lines in the SPOT 4 SWIRBand, IEEE Transaction on ImageProcessing, 2010.

[5] B. S. Manjunath, W. Y. Ma; Texture Featuresfor Browsing and Retrieval of Image Data,IEEE Transaction on Pattern Analysis andMachine Intelligence, vol. 18, N 8, August1996, pp. 837-842.

[6] M. Campedel, E. Moulines, H. Maitre, M.Datcu; Feature Selection for Satellite ImageIndexing, ESA-EUSC: Image InformationMining Theory and Application to EarthObservation2005.

[7] M. Presuti; La Matriz de Co-ocurrencia en laClasificacion Multiespectral: Tutorial para laEnsenanza de Medidas Texturales en Cursosde Grado Universitario, 4 Jornada deEducacao em Sensoriamento Remoto noAmbito do Mercosul, Agosto 2004, Brasil.

[8] D. Comaniciu & P. Meer, (2002). Mean ShiftA Robust Approach Toward Features SpaceAnalysis, IEEE Transactions on Patternanalysis and Machine Intelligence, vol. 24, N5, pp. 603-619.

[9] A. Roman-Gonzalez & M. Datcu, (2011b).Data Cleaning: Approaches for EarthObservation Image Information Mining, ESA-EUSC-JRC 2011 Image Information Mining:Geospatial Intelligence from EarthObservation Conference, Ispra, Italy, pp. 117-

120.[10] A. Roman-Gonzalez & M. Datcu, (2011a).Satellite Image Artifacts Detection Based onComplexity Distortion, IEEE InternationalGeoscience and Remote Sensing Symposium(IGARSS 2011), Vancouver, Canada, pp.1437-1440.

[11] A. Roman-Gonzalez & M. Datcu, (2011a).Satellite Image Artifacts Detection Based onComplexity Distortion, IEEE InternationalGeoscience and Remote Sensing Symposium(IGARSS 2011), Vancouver, Canada, pp.

1437-1440.

E-mail: [email protected]


22/106


22

Origen de los manantiales de La Costa Verde

Rubn Rojas1, Modesto Montoya1,2, Enoc Mamani1, Jos Maguia1, Eduardo Montoya1, scar Baltuano1, PatriciaBedregal1, Lucy Coria2, Alcides Guerra3, Santiago Justo3y Tania Churasacari3

1Instituto Peruano de Energa Nuclear, Canad 1470, San Borja, Lima, Per

2Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Ingeniera, Av. Tpac Amaru 210, Lima, Per

3Universidad Ricardo Palma, Av. Benavides 5440, Santiago de Surco, Lima, Per

Resumen

Este trabajo trata de determinar el origen los manantiales de la playa Costa Verde, situada en los distritos deBarranco, Miraflores y Magdalena de la provincia de Lima, Per. Esos manantiales, cerca y a nivel del mar,sobreviven al proceso de urbanizacin de los terrenos de cultivo, iniciado en la dcada de los aos 70, el quemerm el nivel fretico del acufero de Lima, e hizo desaparecer las filtraciones de agua en los acantilados. Paraidentificar el origen se ha efectuado anlisis isotpico, fsico qumico y bacteriolgico de muestras tomadas de 5manantiales. Los valores de conductividad y temperatura, determinados in situ, son similares a los obtenidos enaguas del acufero de Lima. Los anlisis en laboratorio no mostraron indicios significativos de coliformes fecales

ni totales, descartando posibles filtraciones de la red de alcantarillado de Lima. Las concentraciones isotpicasdel agua difieren del promedio de las obtenidas para las aguas del acufero de Lima, recargado por infiltracionesdel ro Rmac. Estos resultados sugieren que las aguas de los manantiales de la Costa Verde provienen de unarecarga directa en la cuenca media del ro, producto de la infiltracin del ro o de precipitaciones a una altitud delorden de 3600 m.

Descriptores: acufero, agua, costa, Lima, Per

Abstract

This paper tries to determine the origin of springs on the beach Costa Verde, located in the district of Barranco,

Miraflores and Magdalena province of Lima, Peru. These springs, near and at sea level, survive the process ofurbanization of agricultural land, started in the early 70s, which decreased the water table aquifer of Lima, andwiped the water leaks into the cliffs. To identify the source isotope physical, chemical and bacteriological ofsamples taken from five springs analysis has been carried out. The conductivity and temperature, measured insitu, are similar to those obtained on Lima aquifer waters. The laboratory analysis showed no significant signs oftotal or fecal coliform, discarding possible leakage from sewerage Lima. The water isotopic concentrations onsprings differ from the average obtained on Lima aquifer waters, recharged by infiltration of the Rimac River.


23/106


23

These results suggest that the water from the springs of Costa Verde come from a direct recharge in the basin ofthe river, due to infiltration of rainfall or river at an altitude of about 3600 m.4226810

Keywords: aquifer, water, coast, Lima, Peru

Introduccin

Entre los 1989 y 1992, profesionales del IPEN y dela empresa encargada del abastecimiento de agua aLima, SEDAPAL, con el auspicio y asesoramientodel Organismo Internacional de Energa Atmica(OIEA), llevaron a cabo estudios sobre el acuferode Lima [1] y sobre el origen de las aguas del tnelGraton [2]. En estos estudios se aplicaron tcnicasisotpicas, con el fin de obtener mayor informacinhidrogeolgica para una mejor gestin de losrecursos hdricos para la ciudad de Lima. Losanlisis isotpicos fueron efectuados en loslaboratorios del OIEA de Viena, Austria; y los anlisisqumicos se realizaron en los laboratorios de laempresa SEDAPAL. En estos estudios, i) se verificque las aguas del acufero de Lima provienen de lainfiltracin de los ros Rmac y Chilln en la zonacostera de sus cuencas, y se determin susrespectivas reas de recarga ii) se determin queuna parte de las aguas del tnel Graton proviene deinfiltraciones de lluvias de la cuenca alta del rio

Mantaro iii) se determin la gradiente de altitud deconcentraciones de 2H y 18O en precipitaciones delas cuencas de los ros Rmac y Chilln.

El tnel Graton fue construido por la empresa Cerrode Pasco Corporation en los aos 50 con fines dedrenaje de las galeras de mina de Casapalca. Estetnel tiene una longitud de 12 km; la boca, que seencuentra en la cuenca alta del ro Rmac, tiene unacota de salida de 3200 msnm; y entrega un caudalque flucta entre 4 y 6 m3/s al ro Rmac, el que junto

al ro Chilln y los ms de 300 pozos perforados enel acufero que administra la empresa SEDAPAL,abastecen de agua a Lima Metropolitana y el Callao,ciudades que juntas cuentan actualmente con unapoblacin de cerca de 10 millones de habitantes.

Por haber ocurrido frente a la playa, el proceso deextincin de manantiales de Lima ha sido ms

evidente en los acantilados de las playas de la Costa

Verde, que es como se denomina al conjunto deplayas de Barranco, Miraflores y Magdalena. Hastalos aos 60, los baistas todava los usaban comoduchas al salir del mar. Ahora solo quedan algunosmanantiales a nivel del mar. Parte de las aguas quedrenan se usan para riego de jardines de la zona, yel resto se vierte directamente al mar.

En este trabajo se tratar de determinar el origen y lahidrodinmica de los manantiales remanentes de laplaya Costa Verde. Para ello se efectuaron anlisisisotpico, qumico y bacteriolgico.

Anlisis fsico qumico

Las aguas de las playas Barranquito y La Estrellatienen una temperatura de 23 C y 22.5 C,respectivamente; mientras que el agua del mar tieneuna temperatura de 17.7 C. El agua de Barranquitotiene una conductividad de 0.77 mS/cm, y la de LaEstrella 0.93 mS/cm; mientras que la del mar tieneuna muy alta conductividad que esta fuera del rango

de medicin del equipo. Ver Tabla 1.

Anlisis isotpico

Los anlisis isotpicos de las aguas de losmanantiales de la Costa Verde fueron efectuados enlos laboratorios del IPEN con el analizador isotpicode agua lquida LGR (de tecnologa lser), con elque se determin las concentraciones de losistopos estables de 2H y 18O del agua, 2H y 18O,respectivamente, de los manantiales estudiados. Los

resultados de la concentracin isotpica sonexpresados en valor en partes por mil (o/oo)

referido a VSMOW (Vienna Standard Mean OceanWater, patrn provisto por el OIEA). Los resultadosson mostrados en la Tabla 2.


24/106


24

Tabla 1: Parmetros fsico qumicos medidos en

campo

Manantial ConductividadElctrica(mS/cm)

Temp(C)

Barranquito 0.77 23Estrella 0.93 22.5Mar Muy alta,

fuera derango del

equipo

17.7

En la Fig. 1 se ha graficado los valores 2H vs 18Ode la Tabla 2 junto a los obtenidos en el ao 1990.Se puede apreciar que los valores de 2H de losmanantiales de las playas de la playa Costa Verdeestn entre -101.92 o/oo y -108.31 o/oo y los de 18O

estn entre -14.41 o/oo y -15.41 o/oo.

Tabla 2: Valores de las concentraciones () de 2H y18O y desviaciones estndar (DE) de las aguas de

manantiales de La Costa Verde (compuesta por

playas de Barranco, Miraflores y Magdalena de

Lima, Per); de Huarangal en la cuenca del ro

Chilln, y del distrito de Villa Mara del Triunfo,

efectuadas en noviembre y diciembre del 2012.

Origen 2HValor(0/00)

2H

DE(0/00)

18O

Valor(0/00)

18O

DE(0/00)

Barranquito -104.73 0.39 -14.60 0.19

Huarangal 1 -96.36 0.59 -13.01 0.03

Huarangal 2 -95.56 0.87 -13.00 0.07

La Estrella -104.63 0.24 -14.41 0.14

Paraiso1 -96.13 0.53 -13.76 0.19

Barranquito -101.92 1.64 -14.67 0.24

La Estrella -102.77 0.36 -14.78 0.15

Los Yuyos -105.83 1.31 -14.63 0.07

Barranquito -108.31 0.09 -15.01 0.05

La Estrella -105.42 0.73 -15.41 0.14

La Estrella -103.07 1.25 -14.51 0.06

Agua Dulce -102.33 1.16 -14.51 0.16

Barranquito -102.70 1.42 -14.80 0.17

Magdalena -104.86 1.09 -14.64 0.12

Nota: Resultados expresados en (o/oo) (delta por

mil) referido al estndar VSMOW.

Estos valores muestran un desplazamiento delpromedio de concentraciones isotpicas del 2H y18O obtenido en los anlisis isotpicos efectuadosen el acufero de Lima entre 1989 y 1990 en elsector recargado por el rio Rmac (-102.9 y -13.97,

respectivamente), hacia un sector que indica elempobrecimiento isotpico de las aguas, y sugiereproviene de una recarga directa de filtraciones deprecipitaciones ocurridas en una zona ubicada a unaaltitud promedio del orden de 3600 msnm, segn laGradiente de Altitud isotpica determinada con lainformacin de los aos 1989 y 1990.

Los valores de muestras del manantial MHUA1 yMHUA2 ubicados frente al Centro Nuclear deHuarangal, son compatibles con las caractersticas

de aguas de la cuenca del rio Chilln al quepertenece. Las aguas de los manantiales de VillaMara del Triunfo (sur de Lima) muestran un origendiferente al resto que requiere estudios adicionales.

Fig. 1: Isotopos estables de aguas del acufero de

Lima y de manantiales de la Costa Verde

Anlisis bacteriolgico

Los anlisis bacteriolgicos fueron llevados a caboen los laboratorios de la Facultad de CienciasBiolgicas de la Universidad Ricardo Palma.


25/106


25

Para la determinacin del total de coliformes se hausado la tcnica estndar por fermentacin 9221Bpara el anlisis de agua y desage [3]. Losresultados son presentados en la Tabla 3. Loscoliformes son 7 por 100 ml para el manantial de

Barranquito y 13 por 100 ml para el manantial de laplaya Estrella.

El nmero de coliformes fecales se ha medido con elprocedimiento 9221E para el anlisis de agua ydesage [3]. No se ha detectado coliformes fecalesen ninguno de los dos manantiales analizadoscuando no hay riesgo de contaminacin porbaistas.

Tabla 3: Nmero ms probable (N.M.P.) de

coliformes (totales y termotolerantes) y recuento deheterotrficos (H) de aguas de los manantiales de

La Costa Verde (realizados en diciembre del 2012 y

febrero 2013). Para comparacin se analiz aguas

de un pozo y un manantial del distrito de Villa Mara

del Triunfo (Sur de Lima).

Manantial ycoordenadas

Fechay

hora

N.M.PCol./100ml

Totales Termotolerantes

H

Agua Dulce12931.71S77135.43OElev. 2m

15/02/13 4 0 35

Los Yuyos12914.24S77144.42OElev. 10m.

15/02/13 2 0 41

Barranquito12842.57S77133.37OElev. 9m.

18/12/12

15/02/13

13

4

0

0

12

Estrella12814.88S77143.77Oelev. 10m

18/12/12 7 0

Magdalena12622.23S77340.63OElev. 14m.

24/01/13 0 0

VMT Paraso11208'47.52''S7656'08.82'OElev. 319m

02/01/13 >1600

319

VMT Paraso21208'41.82''S7655'30.81'OElev. 467m

02/01/13 0 500

La contaminacin por Escherichia coli se medido porel mtodo estndar para el anlisis de agua ydesage 9221 F [3]. No se encontraron evidenciasde contaminacin bacteriolgica en aguas de losacuferos de la playa Costa Verde, pero si en las

muestras de aguas de Villa Maria del Triunfo, dondese determin que el total de coliformes es de 1600 yel nmero de coliformes fecales es de 319 por 100ml.

La diferencia en el nivel de contaminacin orgnicade los manantiales de la playa Costa Verde y de losde Villa Mara del Triunfo, sugiere que estos ltimosatraviesan zonas contaminadas cercanas a lasuperficie, debido a la alta densidad de poblacincon limitados servicios de agua y desage que

caracterizan la zona.

En los laboratorios de qumica analtica del IPEN semidi los contenidos de plomo, cadmio, mercurio yarsnico en las aguas de los manantiales de VillaMara del Triunfo. Se us la tcnica de SquareWave Anodic Stripping Voltammetry (SWASV). Los

contenidos de plomo, cadmio, mercurio y arsnicoresultaron, respectivamente, menores a 2microgramos por litro.

Conclusiones

Los anlisis isotpicos de aguas de los manantialesde la Costa verde de los distritos Miraflores yMagdalena de la provincia de Lima, Per, sugierenque tienen una hidrodinmica un tanto diferente delacufero de Lima, y provienen de filtraciones deprecipitaciones ocurridas en zonas ubicadas a unaaltitud promedio del orden de 3600 msnm.

El bajo o nulo nmero coliformes fecales y coliformes

totales en muestras tomadas el mes de diciembre,antes de la temporada veraniega, refuerzan estahiptesis. Los resultados mostrados son preliminaresy requieren anlisis de mayor cantidad de muestrasen diversos periodos del ao, as como anlisis delos tiempos de residencia.


26/106


27/106


27

Purificacin y caracterizacin de una nueva PLA2del veneno total de Micrurus sp ix i i

Purification and characterization of a new PLA2of whole venom of Micrurus spixii

Valeriano-Zapana J.A.1,2,Cari-Cari Y.M.4, Arenas-Chavez C.3, Vera-Gonzales C.4, Martins-de-Souza D.5,Ponce-Soto L.A.1 y Marangoni S.1

1Department of Biochemistry, Institute of Biology (IB), State University of Campinas (UNICAMP), Campinas,So Paulo, Brazil;

2Immunology Research Group (GII), Faculty of Medicine (FM), National University of San Agustin (UNSA),Arequipa,

3University Catolica of Santa Maria, Arequipa, Per;4Department of Chemistry National University of San Agustin Arequipa (UNSA) Arequipa, Per

5Max Planck Institute of Psychiatry, Munich, Germany

Resumen

Fue purificado una nueva PLA2, con actividad miotxica del veneno de Micrurus spixiicon un alto grado depureza y homogeneidad molecular, mediante dos pasos cromatogrficos: cromatografa de exclusinmolecular G-75 (1 cm x 60 cm) y cromatografa liquida de alta presin de fase reversa (RP-HPLC). Laelectroforesis en SDS-PAGE muestra una masa molecular ~14 KDa, que fue confirmado por laespectrometra de masa MALDI-TOF con una masa molecular de 14149.005 Da. Esta nueva PLA2mostr unpotente efecto miotxico local (va intramuscular) as como sistmico (vena caudal) en ratones, a unaconcentracin de 20ug/ml y una elevada actividad inflamatoria a una concentracin de 5ug/ml. Lareproductibilidad de la actividad biolgica, a travs de los efectos farmacolgicos, solo es posible con lautilizacin de fracciones qumicamente homogneas que mantengan la integridad de la funcin biologa.

Descriptores: PLA2, Micrurus spixii, miotoxicidad, actividad formadora de edema.

Abstract

A new PLA2, with myotoxic activity, was purified from de venom of Micrurus spixii, with a high degree of purityand molecular homogeneity by two chromatographic steps: molecular exclusion chromatography G-75 (1 cm x60 cm) and high performance liquid chromatography pressure reverse phase (RP-HPLC). The SDS-PAGEelectrophoresis shows a molecular mass ~ 14 kDa, which was confirmed by mass spectrometry MALDI-TOF

with a molecular mass of 14149,005 Da. This new PLA2 showed a potent myotoxic local effect (intramuscularway) and systemic too (tail vein) in mice, at a concentration of 20ug/ml compared to other snake of the samegender and high inflammatory activity at a concentration of 5ug / ml. The reproducibility of biological activitythrough the pharmacological effects is only possible with the use of chemically homogeneous fractions thatkeep the integrity of the biology activity

Keywords: PLA2, Micrurus spixii, myotoxic, edema-forming activity.

Introduccin

En el Per se pueden encontrar 9 de las 15 familiasde serpientes que se conocen en el mundo y 33

especies venenosas, de las cuales 9 son autctonasy las 24 restantes son comunes a pases vecinos [1,]El Per ocupa el segundo lugar en Latinoamrica

por su variedad de serpientes, las dos principalesfamilias de serpientes venenosas que habitan en elpas son Viperidae y Elapidae [2,3 y 4].Las serpientes corales comprenden un grupo de casi

50 especies del gnero Micrurus encontradas entreEstados Unidos de Amrica del Norte hastaAmrica del sur, logrando a si una gran diversidad


28/106


29/106


29

matriz fue preparada para la calibracincorrespondiente del equipo, se prepar usando el kitCalmix 3. Las condiciones de trabajo fueron: voltajede aceleracin 25kV, lser fijo en 2890 J/cm2,retardo 300 ns y el anlisis fue de forma lineal.

Determinacin de la actividad biolgicaDeterminacin de los niveles de CK plasmticosen ratones inoculados por va intramuscular(miotoxicidad local) y intravenosa (miotoxicidadsistmica).La actividad miotxica fue evaluado a unaconcentracin de 25ug/ml de la PLA2 para cadaexperimento, enseguida fue inoculado a nivelintramuscular a si como intravenoso. Fueronevaluados los niveles de CK plasmticos despus de2, 4, 6, 9 y 24 horas respectivamente. El kit utilizado

fue CK Nac (Creatine Kinase Bicon DiagnostickGermany). A 1ml del substrato preparado se le

adiciono 10 l del plasma obtenido de lacentrifugacin del sangrado de la regin caudal delratn. Fueron incubados por 2 minutos y leidos a430 nm, (Creatine Kinase Bicon DiagnostickGermany).

Determinacin de la actividad inflamatoria(Edema de pata).

Se realizo utilizando una solucin stock inicial de

400 mg/ml de PBS (20 g/50l). Despus sehicieron diluciones, tomndose 500 l de la primera

y mezclndose con 500l de PBS (10g/50l).

Luego se toma 500 l de esa preparacin y se

mescla con otros 500 l de PBS (5 g/l). Yfinalmente se realizo la ltima dilucin sobre elmismo procedimiento para alcanzar una

concentracin de 2,5 g/50l.

Se inocula, va intraplantar 50 g/50l, grupos decinco ratones de 18 a 20 g de peso,determinndose, 30 minutos, 1 hora, 3 horas, 6

horas y 24 horas despus de la inyeccin, elporcentaje de edema producido, mediantecomparacin entre el aumento en mm de la patainoculada con la toxina y el aumento de la patainoculada con soluciones de PBS.

Anlisis Estadstico

Los resultados son representados por la media de

experimentos error padrn. La significancia esobtenida a travs de el test no-pareado t-Student yconsiderado como p


30/106


30

Existen trabajos de purificacin con el veneno totaldel genero Micrurus. Tu, (1977) purific el venenototal de Micrurus nigrocinctus a travs de dos pasode purificacin utilizando Sephadex G-100 y DEAE-Sephadex A-50.

Figura 2. Espectro de masa molecular de la fraccinIII-2 procedente del veneno de Micrurus spixii

Remusgo (2002) por dos pasos de purificacin conDEAE- Sephadex A-50 y Sephadex G-100

trabajando con el veneno total de Micrurusnigrocinctus. Estos trabajos muestran que suproceso de purificacin solo usan mtodoscromatograficos convencionales nosotrosmostramos en el presente trabajo que lacombinacin da cromatografia de exclusinmolecular sephadex G-75 y HPLC-FR muestra seraltamente selectiva, alta capacidad de resolucin yde alto grado de homogeneidad molecular,permitiendo comprender mejor la actividad biolgicade la PLA2del veneno de Micrurus spixii.

La masa molecular de la PLA2 del veneno deMicrurus spixii es aproximadamente de 14 000 Da(Figura 1-D) que fue confirmada por laEspectrometra de Masa con una masa molecular de14149.005 Da (Figura 2) tcnica que muestra con unalto grado de exactitud la masa real del objeto deestudio. La mayora de las PLA2S encontrados enlos venenos de elpidos examinados en SDS-PAGEestn alrededor de 7 16 kDa, estos pesos

moleculares fueron reconocido en M. lemniscatus, Mfrontalis M. surinamensis, M. hemprichii [10],mostrando as la caracterstica de las PLA2 aislada

de Micrurus spixii guarda relacin con las demasfosfolipasas presentes en el genero Micrurus.

Caracterizacin Biolgica de la PLA2

Las PLA2 presentes en los venenos de serpientesexhiben una amplia variedad de efectosfarmacolgicos. En el estudio de la relacinestructura-funcin, es importante analizar susefectos farmacolgicos in vivo, en vez de in vitro.Los estudios in vitro las veces evidencian efectos noespecficos debido a la actividad enzimticainherente, llevando a conclusiones errneas. Solo enalgunos casos los efectos farmacolgicos puedenser analizados en sistemas in vitro como, porejemplo, en cultivos de clulas [12]

La fosfolipasa A2, son enzima comnmenteencontrada en los venenos de cobras. Despus dela actividad enzimtica,

Nuestros resultados muestran una baja actividadmiotxica sistmica y local (Figura 3 y 4).

Esto debido a que la mayora de serpientes

elapidicas muestran actividad citotoxica a nivelneuronal. Prieto da silva et al., (2001) [10], la PLA2,es el componente activo de mayor actividad al nivelprsinptica, caracterstica encontrada encontradaen venenos de muchas cobras elapdicas

Figura 3: Representacin grfica de las variacionesde los niveles plasmticos de CK provocados por laadministracin intramuscular de la PLA2 de Micrurusspixii en ratones de 20 g de peso en promedio. Las

concentraciones administradas de la PLA2fueron de1, 5, 10, 20 g/l, n (3).


31/106


31

Australianas. En Micrurus nigrocinctus se observaque los cambios en la creatina quinasa (CK) elcontenido de los msculos esquelticos in vitro elveneno induce a un aumento gradual y dependientede la dosis en la tasa de CK puesta en libertad, [6].Se ha observado tambin que el veneno de M.nigrocinctus induce miotoxicidad pronunciada,estimula la liberacin de CK in vitro, estos resultadossugieren que los daos en la clulas del musculoson independientes del efecto hemorrgico

Gutirrez et al., (2003) [11], las PLA2 son loscomponentes miotxicos ms importantes, ya queinducen a eventos de degeneracin muscular. LasPLA2s miotxicas se ligan a los aceptores de la

membrana plasmtica. Al ligarse las PLA2smiotxicas, estas producen una destruccin de lamembrana a travs de mecanismos catalticos omecanismos independientes de actividad de PLA2,no en tanto, provocan una entrada de Ca2+bastantepronunciada y que a su vez, producen una serie deeventos degenerativos asociados con unahipercontraccin.

En la determinacin de la actividad inflamatoria(Edema de pata), se observa un efecto inflamatorioms agudo a las 2 primeras horas del tratamiento,

siendo la concentracin de 5 g/l la que presento elmayor porcentaje de edema (Figura 5).

Figura 4: Representacin grfica de la actividadmiotxica sistmica de la PLA2. Se muestra larelacin curso-tiempo de los niveles de creatinaquinasa (CK) incrementados a lo largo del tiempodespus de administrar las concentraciones de laenzima (1, 5, 10 y 20 g).

Figura 5: Representacin grfica de la actividadformadora de edema de la PLA2 inoculado en laregin intraplantar de ratn de 20 g de peso. Elaumento del volumen de inflamacin causada en lapata del animal a lo largo del tiempo, hasta 24 horas,es comparado con el control y expresado en

porcentaje de edema inducido. Las dosis aplicadasfueron de 1, 5, 10 e 20 g respectivamente (n=5).

Estudios donde el uso de diferentes venenosofdicos demuestra que el inicio del edema y eltiempo son necesarios para que este alcance ndicesmximos [13]. Este hecho podra ser explicado porvariaciones en la composicin y origen de losvenenos, bien como por diferencias en las especiesde animales empleados. Araujo et al., (2000)describieron que el veneno de Bothrops lanceolatuscuando inoculado en la regin subplantar de ratones

producan respuestas edematizante mximassolamente 2 horas despus de la inyeccin,desapareciendo 24 horas.Fue observado en el veneno de Micrurus spixiiestosefectos cuando inoculado a PLA2 en la reginsubplantar en patas de ratones, se observ uncomportamiento de tipo dosis- tiempo dependientes.

Fosfolipasas A2 purificadas a partir de veneno deserpientes pueden ser largamente utilizadas comomodelos biolgicos para compresin demecanismos de injuria de tejido as como de toda lacascada inflamatoria y inmunolgica.


32/106


32

Conclusiones

Se aisl una PLA2 miotxica a travs de unacombinacin de cromatografa lquida convencional(Sephadex G-75) y de una cromatografa de altaeficiencia (HPLC de fase reversa), procedentes deveneno de Micrurus spixii. La miotoxina aislada esuna molcula compacta, estable frente a lasvariaciones de temperatura, calcio dependientefrente a iones divalentes. La espectrometra de masarevelo una protena de naturaleza monomrica de14149.005 Da de la PLA2 miotoxina de M. spixii.Elefecto miotxico local de la PLA2 despus de 1horafue de 685.344 10.43 U/L de CK, el efectomiotxico sistmico de la PLA2 fue de 284.519 8.307 U/L de CK y el efecto inflamatorio de la PLA2fue de 63.705 6.839 a una concentracin de 5 ug.

Agradecimientos

Acknowledgements The authors thank Paulo A.Baldasso for technical assistance. This work wassupported by CAPES.

Referencias

[1] Carrillo de Espinoza, N; J. Icocha. 1995. Lista

Taxonmica Preliminar de los reptiles

vivientes del Per. Publicaciones del Museo

de Historia Natural. Universidad Nacional

Mayor de San Marcos. N.49:1-27.

[2] Campbell, J. A. and Lamar, W. W. (1989) The

Venomous Reptiles of Latin America.

[3] Pesantes, O. 2000. Prevencin y Tratamiento

de Accidentes por Serpientes Venenosas.

Oficina de Relaciones Pblicas SEDAPAL.

Lima-Per.

[4] Yarlequ, L. 2000. Las serpientes peruanas y

sus venenos. Fondo Editorial de la

Universidad Nacional Mayor de San Marcos.Lima Per.

[5] Roze, J.A and Bernal-Carlo, A. (1987) Las

serpientes corales venenosas del gnero

Leptomicrurus (Serpentes, Elapidae) de

Suramrica com descripcin de uma nueva

subespcie. Boll. Mus. Reg. Sci. Nat. Torino

5:573-608

[6] Goularte, F. C. Cruz-Hofling, M. A., Cogo, J.

C. Gutierrez, J. M. and Rodrigues-Simioni L.

(1994) The abality of specific antivenom and

low temperatura to inhibit the myotoxicty and

neuromuscular block induced by Micrurus

nigrocinctus venom. Toxicon 5(33) pp. 679-

689.

[7] Laemmli, U. K., Molbert, E., Showe, M., andKellenberger, E., J. Mol. Biol., 49, 99 (1970).

[8] Tu, A. T. (1991). Chemistry of rattlesnakevenoms. in rattlesnake venoms, their actionsand treatment. New York, Marcel Dekker

[9] Tu, A. T. (1977). Overview of snake venom

chemistry. Adv. Exp. Med. Biol., 391: 3762.

[10] Prieto da Silva, A. R.;Yamagushi, I. K.; Morais,

J. F.; Higashi, H. G.;Raw,L.; Ho, P. L.;

Oliveira,J. S. Cross reactivity of different

specific Micrurus antivenom sera with

homologous and heterologous snake venom.

Toxicon. 2001. 39(7):949-53

[11] Gutirrez, J.M. and Ownby, C.L., 2003,Skeletal muscle degeneration induced byvenom phospholipases A2: insights into themechanisms of local and systemicmyotoxicity, Toxicon, Vol.42, pp 915-931

[12] Lomonte, B.; Angulo, y.; Caldern, l. Anoverview of lysine-49 phospholipase A2myotoxins from crotalid snake venoms andtheir structural determinants of myotoxic

action. Toxicon 2003, 42: 885901.[13] SELISTRE, H.S., et al Isolation and

characterizationof hemorragic, myonecroticand edema inducing toxins from Bothropsinsularis (Jararaca Ilhoa) snake venom.Toxicon, v.28, n.3, p.261-273, 1990

[14] Arajo, A.H., Fontenele, A.M.M., Mota, A. P.M.; Dantas, F.F.; Verruma-BERNADI, M.R.Anlise sensorial de gua de coco in naturaem comparao pasteurizada. In: CongressoBrasileiro De Cincia E Tecnologia DeAlimentos, 17. Fortaleza, 2000. Anais.Fortaleza: Sociedade Brasileira de Cincia eTecnologia de Alimentos, 2000. V.1, p. 3.44.

E-mail: [email protected]


33/106


33

Efecto anticonceptivo y postcoital del extracto etanlico de lashojas del Desmod ium mo l l icu lum

(HBK).DC Manayupa enratas hembras Holtzmann

Postcoital contraceptive effect of ethanolic extract of the leaves of Desmodium mol l icu lum(HBK).DC

"Manayupa" in Holtzmann female rats

Fidel Ernesto Acaro Chuquicaa

Facultad de Medicina, Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Resumen

Nuestro objetivo fue determinar el efecto anticonceptivo y postcoital del extracto etanlico de las hojas de

Desmodium molliculum(HBK).DCen ratas hembras adultas Holtzmann. Las hojas fueron recolectadas en elvalle de Baos del Inca, departamento de Cajamarca, la cual es utilizada como diurtica, depurativa de la

sangre, antihemorrgica, antiinflamatoria de las vas urinarias, hgado y riones. Se utilizaron 80 ratas

hembras fueron seleccionadas aleatoriamente de acuerdo a los criterios de inclusin, y divididas en 2 grandes

grupos, cada uno conformada por 5 subgrupos de 8 ratas hembras y ratas machos para el emparejamiento (1

macho: 2 hembras). Grupo 1: 40 ratas para la evaluacin del efecto anticonceptivo del extracto de

Desmodium molliculum a una solucin 100mg/ml va oral en dosis 200mg/kg, 600mg/kg y 1000mg/kg. Seutilizaron dos grupos como controles suero fisiolgico y Medroxiprogesterona en dosis 15mg/kg; Grupo 2:40

ratas para la evaluacin del efecto postcoital del extracto Desmodium molliculum a una solucin de 100mg/mlva oral a dosis 200mg/kg, 600mg/kg y 1000mg/kg. Se utilizaron dos grupos control suero fisiolgico yLevonorgestrel a dosis de 50ug/kg. El efecto anticonceptivo se evalu mediante la cuantificacin de los

indicadores gravidez, nmero de implantaciones y nmero de fetos; el efecto post-coital se evalu los

indicadores gravidez, nmero de implantaciones, nmero de fetos vivos y nmero de fetos muertos. Del

escreening fitoqumico se observa que las muestras en estudio, presentan una considerable cantidad de

metabolitos secundarios, destacndose cantidades apreciables de flavonoides, compuestos fenlicos,

esteroides, alcaloides y taninos estuvieron en mayor cantidad en el extracto etanlico. De las evaluaciones las

ratas que recibieron la solucin alcohlica a dosis de 200mg/kg.600mg/kg,1000mg/kg disminuyeron la

gravidez, el nmero fetos e implantaciones en la actividad anticonceptiva y poscoital. Se realizaron anlisis

descriptivos y pruebas estadsticas de significancia ANOVA y Tukey (p


34/106


34

Group 1

Documents

RevistaECIPeruECI2012i_ECI2013v