Transformación en la Producción Agrícola: Sus Perspectivas y Aplicaciones Cristhian Carrasco Villanueva, Ph.D. Instituto de Investigación y Desarrollo de Procesos Químicos (IIDEPROQ) Facultad de Ingeniería 29 - Septiembre

“Buscar tecnologías mas amigables con la Madre Tierra en base a la utilización de materias primas renovables” Agenda Patriótica Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (2013)

El Calentamiento Global Cambio en la longitud y superficie de 10 glaciares de los Andes (América del Sur) Fuente: Vuille et al., Earth-Science Reviews (2008) Ecuador Peru Bolivia En La Paz, el suministro de agua esta entre el 15 y 27% (dependiendo de la estación), proveniente de los glaciares.

Science Journal, 2007 Cambio Climático

¿Cómo afectaría el cambio climático a la transformación agrícola en el Altiplano Boliviano?

La Chuñificación: estudios de la producción de chuño a gran escala Bolivia se caracteriza por una amplia variedad de rizomas y tubérculos andinos siendo que estos pueden ser considerados una buena fuente de alimentos activos en particular con alto contenido de fibra resistente y dietética. Uno de los productos más importante de los cultivos andinos de Bolivia es la papa, tubérculo que se produce en siete departamentos del país con más de 3 mil variedades 1, siendo La Paz el departamento de mayor producción. 1 Zeballos H., Aspectos Económicos de la Producción de Papa en Bolivia. s.l. : COSUDE Crecimiento libre de cristales de hielo en agua, sub-enfriamiento creciente de izquierda a derecha

Dentro de este contexto es importante abordar y desarrollar la investigación identificándose la transformación del almidón y sus efectos asociados al desarrollo de modelos matemáticos en la producción de chuño (tradicional y sintético). Metabolismo Enzimas Chuño tradicional Almidón Resistente Efecto del UV-A o UV- B Papa Genómica Escalamiento Chuño sintético Modelo Matemático

Resultados Preliminares - Chuñificación Paredes et al., (2013), Revista Boliviana de Química 30, 1, 1-4 TS (Total almidón); RDS (almidón de rápida digestión); SDS (almidón de lenta digestión); RS (almidón resistente) Proceso de Fusión. Aquino et al., (2013), Proyecto IDH

ALMIDON GLUCOSA COCCION Amiloglucosidasa

ALMIDON GLUCOSA COCCION Amiloglucosidasa Bolivia se detectan a diario más de 160 casos nuevos de diabetes en la población de 20 a 65 años esto debido principalmente a malos hábitos alimenticios, obesidad y sobrepeso (Ministerio de Salud).

Resultados Preliminares - Chuñificación Paredes et al., (2013), Revista Boliviana de Química 30, 1, 1-4 TS (Total almidón); RDS (almidón de rápida digestión); SDS (almidón de lenta digestión); RS (almidón resistente) Proceso de Fusión. Aquino et al., (2013), Proyecto IDH

Resultados Preliminares - Chuñificación Paredes et al., (2013), Revista Boliviana de Química 30, 1, 1-4 TS (Total almidón); RDS (almidón de rápida digestión); SDS (almidón de lenta digestión); RS (almidón resistente) Proceso de Fusión. Aquino et al., (2013), Proyecto IDH

Estrategias de mutación radio-inducida en la quinua Residuos de Quinua (quinoa stover) Tallos y hojasMojuelo hojas tallos granos Componentes de la Quinua The principales productores de quinua en el mundo son Bolivia y Perú ( ton en el 2011) Fuente: Carrasco C, Ph.D. thesis (2013)

QUINUA PRODUCCION DE QUINUA EN BOLIVIA Actualidad ton/año 60% Quinua Real 30% Tallos de Quinua ( Ton) Existen 62 Plantas Beneficiadoras 16% Artesanales 27% Semi-industriales 57% Industriales 35% de las plantas se encuentran en Oruro 17

-Higher yielding -Disease-resistance -Well-adapted -Better nutrition Mutant cultivars Crop improvement by mutation techniques no mutation negative mutation

Optimización de bioprocesos – plataformas – PHBs, PHAs y otros biopolímeros IIDEPROQ IIFB IIF (UMSA) CBT (UMSS) Sub-productos metabólicos Precursor metabolitos Building blocks Substratos Transporte Substratos Macromoléculas Reacciones Fueling Reacciones Biosintéticas Reacciones Polimerización Proteínas Secreción Transporte Reacciones Formación Biomasa (more células) 1. Mutagénesis CGM 3. Optimización y Escalamiento - Bioprocesos 4. Plataforma - Bioprocesos PHBs Copyright: Alvarez MT, Carrasco C, Quillaguamán J, (2012) 2. Ingenierías Genética y Metabólica 5. Downstream PHBs

Soporte Científico y Económico Lund University, Suecia Dpto. Biotecnología, LU Dpto. Ingeniería Química, LU Pernambuco University, Brasil Ingeniería Química, Ambiental y Alimentos y el Instituto de Investigación y Desarrollo de Procesos Químicos, UMSA Instituto de Investigaciones Fármaco Bioquímicas, UMSA Centro de Biotecnología, UMSS Instituto de Investigaciones Físicas, UMSA Beijing Forestry University, China Instituto de Investigaciones en Productos Naturales, UMSA Proyectos IDH, 2012, 2014 Proyectos ASDI, Instituto Boliviano de Ciencia y Tecnología Nuclear, IBTEN

Gracias por su atención