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Propuesta de mejora de la calidad del proceso de propagación In vitro de la especie forestal Tectona Grandis L (Teca) en el IBP

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Academic year: 2020

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(1)FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y TURISMO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL TRABAJO DE DIPLOMA EN OPCIÓN AL TITULO DE INGENIERO INDUSTRIAL. TITULO “PROPUESTA DE MEJORA DE LA CALIDAD DEL PROCESO DE PROPAGACIÓN IN VITRO DE LA ESPECIE FORESTAL Tectona grandis L [TECA] EN EL IBP”. AUTOR: Armado González Rodríguez TUTOR: MSc. Lismary Rodríguez Milián. CONSULTANTE: MSc. Elisa Quiala Mendoza AÑO: 2010.

(2) DEDICATORIA. A mí esposa por todo el cariño y apoyo brindado durante mi formación profesional. A mí querida madre a la que debo todo en esta vida y que lamentablemente no está..

(3) AGRADECIMIENTOS. Quisiera expresar mi más profundo y eterno agradecimiento a todas las personas que de una forma u otra han aportado sus conocimientos para la realización de esta tesis, en especial a: -. Mi familia por su cariño y apoyo, a mi sobrino Liadel, a mi suegra por su preocupación constante durante toda la carrera.. -. A Clarita por su ayuda en hacer posible mi reingreso en las aulas de la universidad cuando ya parecía imposible.. -. A mi tutora Lismary por su paciencia, sabiduría y dedicación.. -. A Radamé porque más que un oponente fue un profesor que me dejó buenas enseñanzas.. -. A todos mis profesores y funcionarios de la facultad de ciencias empresariales de la UCLV que ayudaron a mi formación durante toda la carrera.. -. A mis amigos en especial a Marcelino, Pepe, Belkis, Odalis y Onelia.. -. Y gracias también, por qué no, a aquellos obstáculos que me obligaron a esforzarme y crecerme como profesional..

(4) RESUMEN. El presente trabajo contiene el diagnóstico y propuesta de mejora del método de propagación in vitro de la especie forestal Tectona grandis L. [teca], que se lleva a cabo en el laboratorio de propagación de plantas del Instituto de Biotecnología de las plantas de la Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas. El laboratorio tiene implantado un protocolo de propagación para esta especie, conocido como método convencional de propagación en medios de cultivo semisólidos, el cual utiliza medios de cultivo gelificados con agar o Gelrite. En la investigación se realiza un análisis del método de propagación in vitro de la especie en estudios, mediante la recolección de datos, a través de entrevista con expertos en el tema y el análisis y procesamiento estadístico de la información. Se identificaron las principales deficiencias del método y en consecuencia se aplica una propuesta de acción de mejora encaminada a la modificación del indicador de eficiencia del proceso mediante la combinación de la técnica de propagación convencional existente y un método de propagación semi-automatizado, que permite incrementar el número de plantas a obtener..

(5) SUMMARY The present work contains the diagnosis and proposal of improvement of the in vitro propagation process of Tectona grandis L. [teak], a forest species which have been propagated in the Plant Propagation Lab of the Plant Biotechnology Institute placed in the Central University of “Las Villas”. This laboratory has implanted a propagation protocol for this species, well-known as conventional propagation method in semisolid medium, which uses culture media gelled with agar or Gelrite. In the investigation a diagnosis of the propagation process by means of the gathering of data through technical of interview with experts of the area was done. Data collected were analysis by statistical tools. The main deficiencies of the process were identified and in consequence it was considered a different action to eliminate the identified weaknesses and to improve the efficiency of the process. An intended action of improvement guided to the modification of the indicator of efficiency of the in vitro propagation process was done by means of the combination of the conventional propagation technique with a semi-automated system to allow increase the number of produced plants..

(6) INTRODUCCIÓN Frente a la demanda cambiante de los nuevos mercados y la gran inestabilidad de la economía mundial, todo el sistema empresarial ha tenido que buscar nuevas vías de desarrollo y supervivencia. Las empresas cubanas no están ajenas a esta situación, por lo que tienen que realizar grandes esfuerzos para lograr el éxito y sobre todo aquellas que sus productos son reconocidos en el mercado internacional. Para el logro de la competitividad es necesario buscar soluciones que permitan, de una manera rápida, situarse en posición de satisfacer al cliente y disminuir los costos. La Biotecnología Vegetal es considerada como una ciencia cara por el alto nivel de especialización que requiere la mano de obra que se emplea, por otro lado las específicas condiciones de cultivo y los materiales y equipos necesarios para su desarrollo encarecen el producto final. Es por ello, que la vía más factible para elevar la eficiencia del proceso de propagación es a través de la implementación de acciones que describan el uso de metodologías y técnicas que reduzcan las operaciones manuales en cada etapa del proceso de propagación, reduzcan los costos de producción e incrementen los volúmenes de plantas producidas, sin afectar la calidad de las mismas. Todo esto lleva a que las empresas destinadas a la propagación de plantas luchen por ser cada vez más eficientes, tratando de usar racionalmente los recursos de los que disponen e implementando nuevas tecnologías como los sistemas semi-automatizados que incrementan el rendimiento del material biológico, al mismo tiempo que disminuyen los costos de producción por las ventajas del medio líquido. Sería muy útil para el laboratorio de propagación de plantas del IBP contar con una metodología de propagación, que contribuya a la implementación de nuevos métodos y procedimientos que permitan la evaluación periódica y la mejora continua del proceso de propagación in vitro, pues a través de ella podrían mejorarlo, posibilitando también un aumento de su eficiencia. El método de propagación in vitro de la teca, que se utiliza actualmente en el laboratorio tiene como principales deficiencias que se obtienen bajos volúmenes de plantas producidas. En este sentido, mejorar la calidad del proceso mediante el incremento de la eficiencia y los volúmenes de plantas producidas al final del proceso, son los aspectos fundamentales que se desean alcanzar en la entidad y constituye en síntesis la situación problémica identificada de la investigación. Teniendo en cuenta la problemática antes expuesta y las posibilidades que brindan los sistemas de propagación semi-automatizados, se formula la siguiente hipótesis de trabajo:.

(7) “Mediante la aplicación de la propuesta de un método de propagación in vitro que emplee de forma combinada los sistemas semi-automatizados y el método de propagación convencional en medios de cultivos semisólidos, se puede mejorar la calidad del proceso de propagación in vitro de la Teca” La hipótesis de la investigación quedará validada, si se logra implementar una acción de mejora, que permita mejorar la eficiencia del proceso de propagación in vitro de la especie forestal Tectona grandis L, en el laboratorio de propagación de plantas del IBP. En concordancia con el problema científico planteado anteriormente, se plantea como objetivo general de la presente investigación “Realizar una propuesta para la mejora del método de propagación in vitro de la especie forestal Tectona grandis L [teca], que permita elevar el nivel de eficiencia del mismo, incrementando los volúmenes de producción de plantas”. Del objetivo general se derivan los siguientes objetivos específicos: 1. Realizar una Revisión Bibliográfica sobre los diferentes enfoques y conceptos relacionados con el tema de investigación, enfatizando en lo referido al método de propagación in vitro de la especie forestal Tectona grandis L [teca], con el fin de construir el marco teórico referencial. 2. Diagnóstico del proceso de propagación in vitro de la especie forestal Tectona grandis L [teca], que se realiza en el IBP, destacando las regularidades y peculiaridades de su funcionamiento. 3. Realizar una propuesta de mejora para la propagación de la Teca y evaluar los resultados mediante la comparación con el método convencional de propagación en medio de cultivo semisólido. El trabajo queda estructurado de la forma siguiente para dar solución a lo antes expuesto:.

(8)

(9) Introducción. Capítulo I. Capítulo II. Capítulo III. Abarca el marco teórico de la investigación, en el que se aborda la base teórica-conceptual relativa a la temática de la Calidad, la Gestión de la calidad, así como la calidad y la Mejora de la calidad en los laboratorios dedicados a la propagación de plantas.. Aborda la evaluación del estado actual del método de propagación in vitro de la teca vigente en el laboratorio de propagación de plantas del IBP. Se hace un análisis de las principales causas que inciden en su eficiencia y se hace una propuesta de mejora para su desarrollo.. Recoge la evaluación de la mejora propuesta en el capítulo II, para resolver las deficiencias detectadas en el método de propagación. Se describen los métodos utilizados para el procesamiento de los datos. Se analizan los resultados y para validar el método de mejora propuesto se compara a través de un diseño experimental y herramientas estadísticas el método de propagación convencional en medios semisólidos con el método de propagación en sistemas semi-automatizados. Se hace una valoración del impacto de los SIT en el proceso de propagación in vitro.. Conclusiones Recomendaciones Recomendaciones. Figura 1.1. Hilo conductor de la Investigación.

(10) Tabla de contenido CAPÍTULO 1. Marco Teórico de la Investigación.. 1. Introducción................................................................................................................................................ 1 1.1. La Calidad. ....................................................................................................................................... 2. 1.2. Gestión de la calidad ...................................................................................................................... 4. 1.3. Mejora de la calidad. ....................................................................................................................... 7. 1.4. Calidad en laboratorios de propagación de plantas ................................................................... 12. 1.5. Mejora de la calidad en laboratorios de propagación de plantas.............................................. 15. 1.6. Conclusiones parciales ................................................................................................................. 18. CAPÍTULO II. Evaluación del estado actual de la propagación in vitro de la Teca en el IBP. 19. Introducción.............................................................................................................................................. 19 2.1. Caracterización del IBP. ............................................................................................................... 20. 2.1.1 Líneas de trabajo........................................................................................................................... 22 2.1.2 Principales clientes. Proveedores................................................................................................ 23 2.2. Caracterización del laboratorio de propagación de plantas ...................................................... 23. 2.3. Características del cultivo de la teca. Importancia económica y propagación in vitro. ........... 24. 2.3.1 Método de propagación in vitro. Propagación en medios de cultivo semisólidos. ................ 25 2.3.2 Método de propagación in vitro en sistemas semi-automatizados ......................................... 27 2.4. Evaluación del estado actual del laboratorio de propagación de plantas del IBP ................... 28. 2.4.1 Técnicas y herramientas utilizadas para la caracterización. ................................................... 28 2.5. Análisis de los resultados y propuesta de mejora de la calidad del método de propagación 33. 2.6. Conclusiones parciales ................................................................................................................. 34. CAPÍTULO 3. Comparación del método de propagación convencional en medios semisólidos y el método de propagación en SIT 36 Introducción.............................................................................................................................................. 36 3.1. La validación del método de mejora propuesto a través de un diseño experimental. 37.

(11) 3.2. Procesamiento y análisis estadístico de los datos ................................................................... 38. 3.3. Resultado de la aplicación de los SIT ......................................................................................... 46. 3.4. Valoración del impacto de los SIT en el mejoramiento del proceso de propagación.............. 49. 3.5. Conclusiones parciales. ................................................................................................................ 50. 4.. Conclusiones generales. 52. 5.. Recomendaciones. 53. 6.. Bibliografía. 54.

(12) CAPÍTULO 1. Marco Teórico de la Investigación. Introducción Se analizan los resultados de la evaluación del estado del arte y la práctica en función de lograr establecer una metodológica de trabajo que se ajuste al desempeño de la organización y a los objetivos definidos para esta investigación. En él se definen además conceptos, técnicas y reseñas relacionadas con las actividades de calidad, la gestión de la calidad y su influencia en los procesos que se desarrollan en los laboratorios, que se dedican a la propagación in vitro de plantas. Para el desarrollo de la investigación se ha concebido el análisis de diferentes factores que, desde el punto de vista técnico, pueden conducir a la solución del problema científico. El capítulo 1 se desarrolló según el siguiente hilo conductor [Fig. 1.1]. CALIDAD. PROPAGACIÓN IN VITRO. GESTIÓN DE LA CALIDAD. CALIDAD EN LABORATORIOS DE PROPAGACIÓN DE PLANTAS. CALIDAD EN LA PROPAGACIÓN IN VITRO. MEJORA DE LA CALIDAD. Figura 1.1 Hilo conductor del marco teórico. 1.

(13) 1.1. La Calidad.. Aragón, [2001] sugiere que cada país y empresa, defina qué es calidad para él o ella, de acuerdo a sus características específicas de competencia y rentabilidad y que defienda esta definición con vistas a alcanzarla, lo cual mejoraría las condiciones específicas sociales del mismo, al obtener una adecuada rentabilidad. La calidad es un concepto ampliamente abordado, en los años 30 del pasado siglo se comienza a medir y a cuantificar a través de las características y sus rangos. En la bibliografía consultada se refiere por diferentes autores el concepto de calidad, entre los que están: Feigenbaum, Armand V, [1971] define la calidad como: "La composición total de las características de los productos y servicios de marketing, ingeniería, fabricación y mantenimiento, a través de los cuales los productos y los servicios cumplirán las expectativas de los clientes". Deming, W. Edwards, [1982] indica que: "El control de calidad no significa alcanzar la perfección. Significa conseguir una eficiente producción con la calidad que espera obtener en el mercado". Philip Crosby, [1996] lo define como: "Conformidad con los requisitos". Ishikawa, K, [1988] manifiesta que "calidad es aquella que cumple los requisitos de los consumidores". Josehp M. Juran, [2001] define la calidad como: "Adecuación al uso". La norma ISO 9000:2005 define “Grado en el que un conjunto de características inherentes cumple con los requisitos”. Juran [1993] plantea que “la calidad consiste en no tener deficiencias”. No hay la menor duda de que para obtener calidad es preciso tener una organización que trabaje con calidad. Conway [1988a]; [1988b] plantea que la calidad se alcanza al "desarrollar la fabricación, administración y distribución a bajo costo de productos y servicios que el cliente quiera o 2.

(14) necesite". Este autor en su definición hace referencia a la necesidad de observar la calidad del trabajo y desarrollar un sistema adecuado para obtenerla. Feigenbaum [1996], [1997] plantea que calidad es "un sistema eficaz para integrar los esfuerzos de mejora de la gestión de los distintos grupos de la organización para proporcionar productos y servicios a niveles que permitan la satisfacción del cliente". La ISO 9000 [2005] plantea que calidad es: grado en el que un conjunto de características inherentes cumple con los requisitos. Y añade dos notas: Nota 1. El término calidad puede utilizarse acompañado de adjetivos tales como pobre, buena o excelente. Nota 2. “inherente” en contraposición a “asignado”. significa que existe en algo,. especialmente como una característica permanente. Como se observa algunos autores consideran la calidad referida al producto y dependiente de sus atributos o características, otros consideran que la calidad no es solamente atribuible al producto o servicio, sino que la calidad la conforma el sistema que tenga la organización y en el caso más amplio será una actividad o proceso, un producto o servicio, una organización, un sistema, una persona, o alguna combinación de los anteriores. No obstante todos los autores consideran que con la calidad se deben satisfacer las necesidades de los consumidores. Juran [1993] y Harrington [1993] consideran que la calidad se obtiene no con una receta, ni una tendencia específica, sino que es preciso utilizar procesos productivos bien diseñados, así como diseñar adecuadamente los procesos de la empresa y en ambos casos utilizar, de acuerdo a la empresa, todas las armas que se tengan a la mano para lograrlo, entre ellas y muy fuertemente utilizada la prevención. La NC COPAN ISO 8402 [1995] define la calidad como "totalidad de las características de una entidad que le confieren la aptitud para satisfacer necesidades establecidas o implícitas". 3.

(15) Las empresas interesadas en elevar la calidad de sus productos o servicios, en ocasiones centran sus acciones en incrementar la eficiencia de los procesos, los servicios o los niveles de productividad, sin embargo el éxito radica no solo en mejorar la calidad a través de estos indicadores, es necesario que los índices de calidad alcanzados se mantengan y para ello es indispensable desarrollar actividades coordinadas que permitan dirigir y controlar la calidad o sea gestionar la calidad. 1.2. Gestión de la calidad. Las normas de la familia ISO 9000 persiguen asistir a las organizaciones en la implementación y la operación de los sistemas de gestión de calidad. Pero en ninguna de estas normas se explica cómo diseñar un sistema de calidad que dé respuesta al modelo de gestión que se plantea en ellas. La ISO 9000 [2005] fija el concepto de gestión de la calidad como las actividades coordinadas para dirigir y controlar una organización en lo relativo a la calidad, que generalmente incluye el establecimiento de. la política de la calidad, los objetivos de la. calidad, la planificación de la calidad, el control de la calidad, el mejoramiento de la calidad y el aseguramiento de la calidad. Además define los principios de la gestión de la calidad que son: enfoque al cliente, liderazgo, participación del personal, enfoque basado en procesos, enfoque de sistema para la gestión, mejora continua, enfoque basado en hechos para la toma de decisión, y relaciones mutuamente beneficiosas con el proveedor. En el mundo globalizado de hoy, donde existe el libre comercio a nivel internacional, es preciso un lenguaje común más allá de la diversidad de criterios y fraseología de “gurúes” de la calidad. La Organización Internacional de Normalización [ISO] como entidad rectora de la normalización a nivel mundial, a través de su Comité Técnico 176, se ha orientado hacia la elaboración de normas para sistemas de gestión de la calidad denominada como familia de normas ISO 9000. En Cuba estas normas han sido adoptadas como normas nacionales. Para conducir y operar una organización en forma exitosa se requiere que ésta se dirija y controle en forma sistemática y transparente. La norma internacional ISO 9000:2005 ha identificado ocho principios de gestión de la calidad que pueden ser utilizados por la alta dirección con el fin de conducir a la organización hacia la mejora en el desempeño. 4.

(16) • Enfoque al cliente: Las organizaciones dependen de sus clientes y por lo tanto deberían comprender las necesidades actuales y futuras de los clientes, satisfacer los requisitos de los clientes y esforzarse en exceder las expectativas de los clientes. • Liderazgo: Los líderes establecen la unidad de propósito y la orientación de la organización. Ellos deberían crear y mantener un ambiente interno, en el cual el personal pueda llegar a involucrarse totalmente en el logro de los objetivos de la organización. • Participación del personal: El personal, a todos los niveles, es la esencia de una organización y su total compromiso posibilita que sus habilidades sean usadas para el beneficio de la organización. • Enfoque basado en procesos: Un resultado deseado se alcanza más eficientemente cuando las actividades y los recursos relacionados se gestionan como un proceso. • Mejora continua: La mejora continua del desempeño global de la organización debería ser un objetivo permanente de ésta. • Enfoque de sistema para la gestión: Identificar, entender y gestionar los procesos interrelacionados como un sistema, contribuye a la eficacia y eficiencia de una organización en el logro de sus objetivos. • Enfoque basado en hechos para la toma de decisión: Las decisiones eficaces se basan en el análisis de los datos y la información. • Relaciones mutuamente beneficiosas con el proveedor: Una organización y sus proveedores son interdependientes, y una relación mutuamente beneficiosa aumenta la capacidad de ambos para crear valor. En 1986 Juran introduce la Trilogía de la calidad, basándose en la similitud en el desarrollo de la dirección de la calidad con los procesos financieros [planificación, control y mejora financiera]. El enfoque conceptual es idéntico al utilizado para conducir las finanzas, sin embargo los diversos escalones del procedimiento son especiales y también los son las herramientas empleadas en cada uno. Estos procesos son: 5.

(17) •. Planeamiento de la calidad. •. Control de la calidad. •. Mejoramiento de la calidad. El punto de partida es la planeación de la calidad, es decir, diseñar un proceso que sea capaz de cumplir con las metas establecidas, y hacerlo, obviamente, bajo las condiciones de operación, definiendo la planificación de la calidad, como aquella actividad que ha de desarrollar los productos y los procesos requeridos para satisfacer las necesidades de los clientes. Seguido a la planeación el proceso se lleva hacia la fuerza operativa. Su responsabilidad es vigilar que el proceso opere con efectividad óptima. Debido a que las deficiencias se originan en la operación inicial, los procesos pueden operar con un alto nivel de desperdicio crónico, el cual ha sido planeado como parte del proceso, pero es el control de calidad el que evita que este desperdicio aumente. Si llegara a empeorar, se determinan las causas de la variación anormal. Una vez que las causas han sido determinadas y que se ha tomado una acción correctiva, nuevamente el proceso cae dentro de la zona definida por los límites del control de la calidad. Ishikawa [1988] plantea que practicar el control de la calidad es desarrollar, diseñar, manufacturar y mantener un producto de calidad que sea el más económico, el más útil y siempre satisfactorio para el consumidor y sostiene que para alcanzar esta meta es preciso que en la empresa todos promuevan y participen en el control de calidad incluyendo en esto a los altos ejecutivos, así como a todas las divisiones de la empresa y todos los empleados. Uno de los principios de la ISO 9000 [2005] más difíciles de satisfacer es la organización en procesos de las empresas y organizarlas estructuralmente de modo que se dé respuesta a este principio sin provocar traumas dentro de la misma. En muchas empresas cuando surge un nuevo problema inmediatamente todos se ponen en actividad con la finalidad de resolverlo, sin embargo conviven con una serie de problemas los 6.

(18) cuales a pesar de su alto costo no son resueltos, en estos problemas es preciso pensar y tenerlos en cuenta cuando se aplica para poder llegar a la mejora de la calidad. 1.3 Mejora de la calidad. Mejora, de acuerdo a Juran y Gryna es el logro de un nuevo nivel de rendimiento superior al nivel anterior. Esta superioridad se consigue con la aplicación del concepto del salto adelante a los problemas de calidad. [Gryna. 1993] La mejora de la calidad abarca tanto la mejora de la aptitud de uso como la reducción del nivel de defectos y errores. Ambas actividades se aplican a los consumidores internos y externos. La mejora de la aptitud de uso puede proporcionar algunos importantes beneficios: • Mejor calidad para los usuarios • Mayor participación en el mercado para el fabricante • Sobreprecios para el fabricante • Prestigio en el mercado para el fabricante Reduciendo el nivel de defectos también se pueden obtener múltiple ventajas: • Menores costos y menos disgustos para los usuarios • Costos drásticamente más bajos para el fabricante Productividad mejorada; con los mismos recursos se producen más productos utilizables. • Reducción de las existencias al aplicar el concepto de just-in-time. Estas ventajas son luego complementadas por los equipos de trabajo mejorados que resultan del concepto del equipo de proyecto y por las oportunidades de participación de los operarios en los proyectos de mejora. A pesar de estos obvios beneficios, la mayor parte de las organizaciones, tradicionalmente han conducido sus asuntos dando una limitada prioridad a la mejora. Durante los períodos de crecimiento de la economía, los productos se venden si son normalmente competitivos en 7.

(19) cuanto a calidad. Los costos debidos a la mala calidad se transfieren a los consumidores en forma de mayores precios. En la mayoría de las empresas la respuesta a los problemas esporádicos de la calidad es excelente. Los directivos y los especialistas son experimentados y efectivos apaga fuegos. Lo que olvidan es prevenir el fuego: atacar los niveles crónicos de rechazos. Estas dos actividades apagar y prevenir el fuego, son de naturaleza notablemente diferente, y requieren enfoques notablemente diferentes para atacar la mayor oportunidad para la mejora, es decir los problemas crónicos. Juran plantea que aseguramiento de la calidad es la actividad que proporciona la evidencia de que se puede confiar en que la función de la calidad se ha llevado a cabo con efectividad. El aseguramiento de la calidad previene de los problemas al primer aviso de dificultades futuras. Estos avisos juegan un importante papel en la prevención, tanto de los problemas internos como de los externos. El aseguramiento parte de evidencias objetivas, pero el tipo de evidencias es muy diferente según las personas que lo exigen y la clase de producto. Las actuaciones que proporcionan las evidencias de un aseguramiento de la calidad quedan expresadas bajo los nombres de auditorías, examen, vigilancia, evaluación y algunos otros. Los sistemas de gestión de la calidad comprenden el mejoramiento continuo de la calidad mediante el uso de políticas de la calidad, objetivos de la calidad, los resultados de las auditorías, el análisis de datos, las acciones correctivas y preventivas y la revisión por la dirección. Para el desarrollo de las acciones correctivas habrá dos etapas: primero, una acción inmediata positiva para corregir la no conformidad y segundo, una evaluación de la causa de la no conformidad para determinar cualquier acción correctiva necesaria para evitar la repetición de una situación indeseable. El sistema de gestión de la calidad asegura que cualquier acción correctiva o preventiva que se tome para eliminar las causas de una no conformidad existente o potencial sea proporcional a la magnitud de los problemas y a los riesgos encontrados. 8.

(20) Para la evaluación de las causas se utilizan métodos y técnicas que permitan arribar a conclusiones fidedignas. Si la acción correctiva adquiere un análisis más profundo, bien sea por la inversión de recursos o por la magnitud de la no conformidad, esta pasaría a ser un posible proyecto de mejora de acuerdo. Existen muchos métodos para el mejoramiento pero el más relacionado con el concepto que el autor considera que se ajusta al objeto de estudio es el planteado en un artículo de la revista Quality Press de la American Society for Quality, “para tener un método del mejoramiento de los procesos se sugiere una lista de Siete Pasos para la Mejora Continua”. Se sugiere si ya se tiene un método, para verificar que se cumple con todos ellos agruparlos dentro del ciclo de Mejora Continua de Deming: Pasos a seguir para tener un método de mejora continua: Planear: Paso 1 Definir el problema: a. Definir el problema en términos de la diferencia entre lo que es y lo que debería ser. b. Listar las características claves de calidad de los clientes. Establecer como cerrar la diferencia con el cliente en términos de esas características. c. Decida que datos utilizará como punto de partida contra lo cual la mejora pueda ser medida. Paso 2 Estudie la situación actual: a. Recolecte los datos iniciales y grafíquelos. [Algunas veces se puede utilizar los datos históricos para este propósito]. b. Desarrolle un diagrama de flujo del proceso c. Identifique cualquier variable que pueda tener influencia sobre el problema. d. Recoja los datos y resuma acerca los efectos de las variables sobre el problema. 9.

(21) Paso 3: Analice las causas potenciales: a. Determine las causas potenciales de las condiciones actuales: i. Utilice los datos recogidos en el paso 2 y la experiencia de la gente que trabaja en el proceso para identificar condiciones que puedan llevar al problema. ii. Construya un diagrama de causa efecto para las condiciones de interés iii. Decida sobre las causas más probables verificando contra los datos del paso 2 y la experiencia de la gente que trabaja en el proceso. b. Si es posible, verifique las causas por medio de observación o por control directo de las variables. Hacer: Paso 4 Implemente la solución: a. Desarrolle una lista de soluciones a ser consideradas. Sea creativo. b. Decida cuales soluciones deben ser probadas: c. Determine como la solución escogida será implementada. d. Implemente la solución seleccionada. Verificar: Paso 5 Verifique los resultados: a. Determine que las acciones en el paso 4 sean efectivas b. Recolecte más datos sobre la misma base medida en el paso 1 c. Analice los resultados. Determine que las soluciones probadas fueron efectivas. Actuar: 10.

(22) Paso 6 Estandarice la mejora: a. Institucionalice la mejora: i. Desarrolle una estrategia para institucionalizar la mejora y asigne responsabilidades. ii. Implemente la estrategia y verifique para ver que ha sido exitosa b. Determine que la mejora sea aplicada en otras partes y planee su implantación. Paso 7 Establezca futuros planes: a. Decida que la diferencia debe ser más reducida, y si es así, como otro proyecto debe ser enfocado y quienes deben estar involucrados. b. Identifique los problemas relacionados que deban ser estudiados. En el proceso de mejoramiento continuo se pueden utilizar herramientas ingenieriles entre las que se encuentra la simulación y la estadística que permiten validar los resultados que se obtienen. Entre las herramientas estadísticas matemáticas más difundidas está el diseño y análisis de experimentos, muestreos, incertidumbre, pruebas de hipótesis. Cuando se diseña y aplican estas herramientas correctamente son más efectivas que las convencionales para alcanzar el mejoramiento continuo. Herramientas ingenieriles Las decisiones basadas en el análisis de las situaciones y los datos juegan un papel primordial en los proyectos o las actividades para el mejoramiento de la calidad. El éxito de los proyectos o actividades para el mejoramiento se refuerza mediante la aplicación apropiada de las herramientas y las técnicas desarrolladas para estos propósitos, como las referenciadas en la ISO 9004-4:1999. La estadística está relacionada con el estudio de proceso cuyo resultado es más o menos imprescindible y con la finalidad de obtener conclusiones, para tomar decisiones razonables de acuerdo con tales observaciones. 11.

(23) La estadística descriptiva proporciona métodos para organizar, resumir y presentar datos de manera informativa.Tienen por objeto fundamental describir y analizar las características de un conjunto de datos, obteniéndose de esa manera conclusiones sobre las características de dicho conjunto y sobre las relaciones existentes con otras poblaciones, a fin de compararlas, este análisis es muy básico, pero fundamental en todo estudio. La tendencia a generalizar a toda la población las primeras conclusiones obtenidas tras un análisis descriptivo, su poder inferencial es mínimo y debería evitarse tal proceder. La estadística inferencial proporciona una decisión, estimación, predicción o generalización sobre una población, en base a una muestra, mediante el contraste de hipótesis y su generalización a la población. Los métodos de la estadística inferencial señalan los procedimientos que se han de seguir para poder extraer conclusiones válidas y fiables, a partir de la evidencia que suministra las muestras con el uso de las herramientas estadísticas como son: prueba de hipótesis [paramétricas y no paramétricas], diseño de experimento, regresión y estimación. de la. incertidumbre. Todos los sistemas de mejoramiento continuo utilizan herramientas estadísticas, que pueden ser de poca complejidad como lo son las siete herramientas básicas que sirven de apoyo para obtener el mejoramiento continuo, o herramientas más complejas como el diseño y análisis de experimentos, muestreos y regresión, propuestos por Canovos [1995]. En el cultivo de plantas in vitro, es preciso conocer en qué se basa la tecnología, cuáles son las partes o fases que conforman el proceso, en cuántas áreas de trabajo se desarrollan las mismas y cómo interactúan los trabajadores de estas áreas entre sí para obtener una producción con calidad. Pero las decisiones relativas a las diferencias, las tendencias y los cambios en los datos numéricos deben basarse en una interpretación estadística adecuada que demuestre el mejoramiento de la calidad. 1.4 Calidad en laboratorios de propagación de plantas El estudio del proceso de propagación in vitro permite destacar un conjunto de aspectos distintivos que son esenciales para desarrollar cualquier sistema tanto de trabajo como de calidad en esta actividad: 12.

(24) Ø La producción de vitroplantas mediante estas. tecnologías exige una estrecha. relación entre las fases y operaciones de trabajo que contemplan. Ø La materia prima inicial que se emplea en estas tecnologías es el material vegetal de campo, y los productos finales son las vitroplantas aclimatizadas, listas para su siembra en campo; para ello debe ejecutarse un conjunto de fases y operaciones tecnológicas que tienen una relación secuencial inviolable. Ø El producto obtenido al culminar una fase con sus operaciones tecnológicas correspondientes, constituye el material inicial de la fase subsiguiente. Ø Las operaciones tecnológicas tienen un carácter eminentemente manual, excepto la esterilización de los medios de cultivo. Ø Los principales índices que se tienen en cuenta en estas tecnologías para garantizar su ejecución eficiente son: el coeficiente de multiplicación del material in vitro, los índices de contaminación y mortalidad de los explantes, los medios de cultivo debidamente elaborados, el tiempo de subcultivo, el número de subcultivos y la supervivencia de las vitroplantas en la aclimatización.. 13.

(25) Se reconocen cinco fases en el proceso de propagación in vitro, las mismas son: fase 0 o fase preparativa; fase I o fase de establecimiento; fase II o fase de multiplicación; fase III o fase de enraizamiento y fase IV o fase de aclimatización, algunos autores plantean un número mayor de fases, pero estas se encuentran implícitas dentro de las antes mencionadas [Figura 1.2 ]. Fase de preparatoria ó fase 0: • Persigue garantizar un material de partida de alta calidad genética y fitosanitaria (Martínez et al., 1992; Orellana, 1998) Fase de establecimiento ó fase I: •Persigue lograr el establecimiento in vitro de explantes libre de contaminación para iniciar la multiplicación a gran escala (Santana, 2005). Fase de multiplicación ó fase II •Persigue la producción del mayor número posible de propágulos a partir de los explantes introducidos in vitro, esta fase es la que determina la eficiencia del proceso (Pérez et al., 1998). Fase de enraizamiento ó fase III •Su objetivo es preparar las plantas y lograr que desarrollen raíces para su restablecimiento en condiciones naturales, (Orellana, 1998) Fase de aclimatización o fase IV •Fase final del proceso y por tanto su meta es lograr plantas listas para su trasplante definitivo a campos comerciales de producción, casas de vidrio o invernaderos (Pérez et al., 1998).. El proceso que se realiza en los laboratorios de propagación de plantas es biológico y su desarrollo es muy semejante al de los procesos agrícolas, pues los explantes en las cámaras de cultivo, crecen, se multiplican y enraízan, aunque no están sustentados por la tierra 14.

(26) durante todo el proceso, por lo que se considerarán como agrícolas. Sin embargo, los procesos que se realizan en la agricultura, la cual manipula seres vivos en reproducción, se comportan de diferente manera a los procesos de la manufactura, que procesa materias primas inanimadas, que son los que acostumbra a estudiar la Ingeniería Industrial. [Aragón, 2004]. Juran [1983], plantea. que los procesos agrícolas pueden ser considerados totalmente. diferentes a los procesos que hasta ahora se manejan dentro de la industria y que deben ser analizados y tratados de acuerdo a sus cuestiones específicas. Atendiendo a las valoraciones anteriores sería interesante utilizar como punto de partida para realizar la concepción teórica el modelo empleado por Juran y Gryna [1993] para el mejoramiento continuo, denominado la trilogía de Juran, ya que se considera que es uno de los más completos y generales, que sirve a cualquier tipo de proceso y utiliza la mayoría de los elementos necesarios para alcanzar el mejoramiento continuo de la calidad y en este sentido Aragón [2004] plantea que para elevar la eficiencia del proceso de propagación in vitro la filosofía que más se ajusta es la del mejoramiento continuo que analiza los procesos, determina sus problemas principales y desarrolla programas que le dan solución a estos problemas. 1.5. Mejora de la calidad en laboratorios de propagación de plantas. El proceso de propagación in vitro de plantas aunque es biológico-agrícola se realiza dentro de una pequeña fábrica, similarmente a como se realiza la manufactura, por lo cual se coincide con Conway [1992] que plantea que “todos los trabajos pueden ser mejorados sustancialmente a través del uso de los principios de la Ingeniería Industrial y sus herramientas, si se provee al personal de lo que necesita”. Según Aragón [2004] si se desarrollan procedimientos y métodos que sean específicos para el proceso utilizado en las instituciones dedicadas a la propagación in vitro de plantas, es factible emplear los principios que brinda la Ingeniería Industrial y darle solución al problema que surge, que consiste en asimilar una nueva tecnología y elevar su eficiencia. Este mismo autor de forma muy acertada plantea al valorar la aplicación de las filosofías del. 15.

(27) mejoramiento: la reingeniería, el proceso de benchmarking y el mejoramiento continuo, a los proceso de propagación in vitro que: La reingeniería es definida por Fauson [1993] y Hammer [1994] como "la revisión fundamental y el rediseño radical de procesos para alcanzar mejoras espectaculares en medidas críticas y contemporáneas de rendimiento, tales como, costos, calidad, servicio y rapidez". El proceso de propagación in vitro, posee una tecnología muy sofisticada con reglas muy severas desarrolladas a través de años de investigación que no pueden ser alteradas ni rediseñadas sin el respaldo de estudios profundos. Este proceso exige ser llevado rápida y eficientemente a escala comercial por lo que se desecha la reingeniería como filosofía que de solución al problema. El proceso de benchmarking es la labor consistente en definir los mejores sistemas, procesos, procedimientos y prácticas. [Cecil & Ferraro, 1992; Harrington, 1993; Boxwell, 1995] El proceso de benchmarking proporciona una forma de descubrir y comprender los métodos que puedan aplicarse a su proceso para realizar procedimientos trascendentes. [Rogers, 1998; Provost & Langley, 1998] El proceso de benchmarking no es factible de utilizar, pues Cuba no tiene estrechas relaciones con los países en los cuales se alcanza una adecuada eficiencia del proceso de propagación masiva y estas empresas como ya se ha planteado en el epígrafe 1.3 no publican su know how. El mejoramiento lo define Gryna [1993] como “el logro de un nuevo nivel de rendimiento superior al nivel anterior, esta superioridad se consigue con la aplicación del concepto del salto adelante a los problemas de calidad. Aragón, 2004 señala que el proceso para alcanzar el mejoramiento de la calidad en las instituciones dedicadas a la propagación in vitro, como son las biofábricas o laboratorios comerciales dedicados a la propagación in vitro, se inicia con el estudio del proceso tecnológico y sus fundamentos, los cuales regirán la forma de realizar el mejoramiento 16.

(28) continuo. A partir de este estudio se confecciona el lazo de calidad del proceso, que es el guía de la organización que tendrá la empresa para dar respuesta a la calidad de los procesos y el producto. A continuación se desarrolla un diagnóstico inicial donde se pone de manifiesto la capacidad del proceso de reproducir productos con la calidad deseada por los consumidores Durante el diagnóstico quedan definidos los defectos que impiden la salida del producto y determinadas las responsabilidades que se tienen con el proceso, así como a quien corresponde cada responsabilidad. Esto permite exigir a cada cual. por sus. responsabilidades específicas, sobre todo en este proceso, en que el personal influye sobre su eficiencia considerablemente. Para conseguir la eficiencia de los procesos, es preciso caracterizarlos matemáticamente, lo que contribuye. en la rapidez para tomar decisiones eficaces y realizar una correcta. planificación. Una vez que se conoce el proceso desde estos tres puntos de vista: ·. El proceso tecnológico y sus fundamentos. ·. Los defectos provocados y sus responsables. ·. Caracterización matemática del proceso.. Se normaliza el proceso por primera vez, para fijar las reglas con que se produce y se controla para detectar las deficiencias que tiene el proceso. Si a pesar del control no se alcanza la calidad deseada por los consumidores con la eficiencia esperada, es preciso desarrollar un mejoramiento de la calidad en el cual se realice un nuevo diagnóstico que será enfocado a detectar los fallos que subsisten, se determina la falla que más afecta y las causas que provocan dicha falla, tomando las medidas para eliminarlas. Para realizar el diagnóstico se analizarán los datos históricos que se posean del proceso en produciendo, si no se puede se recopilan los datos necesarios y se caracteriza a través de parámetros estadísticos el potencial instalado.. 17.

(29) Si el proceso tiene partes que se realizan manualmente, se caracteriza estadísticamente el potencial del personal, si no se puede con los datos históricos, se recopilan los datos necesarios y se caracteriza estadísticamente el potencial del personal en esa instalación. Se determinan los defectos críticos que afectan la producción de plantas y se determina la calidad del método y del trabajo, si no se puede se realizan experimentos para determinarlos. Todas las áreas de la biofábrica deben quedar caracterizadas y haberse determinado, a través de los experimentos realizados, la responsabilidad que tiene cada área con los defectos críticos. Como se puede apreciar el procedimiento descrito anteriormente por Aragón [2004] están enfocados al mejoramiento continuo del proceso de propagación in vitro pero en biofábricas. Sin embargo, en el criterio del autor es el procedimiento descrito en la literatura es el modelo más adecuado para la evaluación del estado actual de la propagación in vitro de la Teca y para verificar que se cumple con todos ellos agruparlos dentro del ciclo de Mejora Continua de Deming 1.6. Conclusiones parciales. La consulta y análisis de textos especializados, documentos técnicos y normativos en el presente capítulo posibilita arribar a las siguientes conclusiones: 1. En los enfoques de los clásicos y las normas internacionales vigentes, se aprecia que existe complementación y compatibilidad en temas relacionados con la calidad y la propagación in vitro de plantas. 2. Con el uso de las técnicas de gestión de calidad a través del mejoramiento es posible lograr mejorar el método de propagación, para alcanzar mayor eficiencia. 3. No se encontró en la literatura consultada un método que satisfaga el problema planteado para la especie Teca, por tanto se hace necesario la propuesta y análisis de un método de que mejore su eficiencia.. 18.

(30) CAPÍTULO II. Evaluación del estado actual de la propagación in vitro de la Teca en el IBP Introducción. En este capítulo se caracteriza el Instituto de Biotecnología de las plantas de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas [UCLV], el laboratorio de propagación de plantas y el proceso de propagación in vitro que se desarrolla en el mismo, el cual constituye el objeto de estudio. Incluye además, una evaluación de la situación actual que presenta el laboratorio con el sistema de propagación vigente, el cual sirve de base para determinar las causas que afectan la propagación in vitro de la especie forestal Tectona grandis L. y la propuesta de soluciones para la mejora de la eficiencia de dicho proceso que serán presentadas en el capítulo 3. El capítulo se desarrolló según el siguiente hilo conductor [Figura 2.1] CARACTERIZACIÓN DEL IBP. CARACTERIZACIÓN DEL LABORATORIO DE PROPAGACIÓN DE PLANTAS. MÉTODOS DE PROPAGACIÓN IN VITRO. CARACTERIZACIÓN DEL PROCESO DE PROPAGACIÓN IN VITRO DE LA TECA. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN INICIAL. RESULTADOS DEL DIAGNÓSTICO. Figura 2.1 Hilo conductor del capítulo 2 19.

(31) 2.1. Caracterización del IBP.. El Instituto de Biotecnología de las Plantas [IBP] de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas [UCLV], perteneciente al Ministerio de Educación Superior [MES]. Está ubicado en Carretera a Camajuaní Km 5 ½, Santa Clara. Esta Institución tuvo la apertura de sus actividades científicas y productivas el 19 de noviembre de 1992 y está estrechamente vinculado con la prioridad de la revolución cubana para el desarrollo científico. Es una unidad de ciencia y técnica de avanzada en la actividad científico, tecnológica y productiva en la esfera de la biotecnología vegetal, moderna y multidisciplinaria, que se caracteriza por la calidad de los resultados científico–productivos y de sus trabajadores de la investigación y la producción; por una gestión eficaz y eficiente, por su contribución y compromiso con el desarrollo de la producción agrícola del país y por el espíritu de unidad, lucha y victoria, puestos en función de un ambiente de trabajo que facilite el desarrollo de investigaciones de punta, una alta academia en sus actividades de superación y un sistemático enriquecimiento político - cultural de sus trabajadores. Todo ello ha posibilitado que sea catalogado como baluarte de la investigación científica y la innovación tecnológica en la UCLV y el MES. En el año 2005 obtuvo la condición de instituto de investigación según el registro nacional de entidades de ciencia e innovación tecnológica del CITMA con no. de registro 095-105. Objeto social. El IBP tiene en su objeto social ·. Desarrollar, producir y comercializar de forma mayorista vitroplantas, semillas, tecnología de propagación y otros productos derivados de la investigación científica en Biotecnología Vegetal para ser utilizados en la esfera agrícola, forestal, cañera, hortícola, flores y ornamentales, utilizando para ello los ingresos, en pesos cubanos.. ·. Ejecutar proyecto de investigaciones, de colaboración, servicios de InvestigaciónDesarrollo con financiamiento en pesos convertibles, pagos por licencia y donaciones provenientes de entidades extranjeras.. ·. Brindar servicios de postgrado, seminarios, conferencias, consultorías y prácticas asociadas a la actividad científico-técnica e investigativa en pesos cubanos. 20.

(32) ·. Efectuar la matrícula de cursos por pregrado compensado en carreras autorizadas, postgrados, maestrías y doctorados y por otros cursos especializados y la cuota de inscripción a eventos a extranjeros y a la comunidad cubana en el exterior en pesos convertibles.. ·. Organizar en Cuba eventos en maestría científica relacionados con la Biotecnología Vegetal. A personas naturales nacionales en pesos cubanos y a personas naturales extranjeras en pesos convertibles.. ·. Ofrecer servicios de comedor y cafetería a los trabajadores y colaboradores del Centro en pesos cubanos.. ·. Brindar servicios recreativos con gastronomía asociada y personales a los trabajadores en pesos cubanos.. ·. Comercializar de forma mayorista y minorista revistas y libros científico-técnicos editados por el Instituto de Biotecnología de las Plantas en pesos cubanos y pesos convertibles, según nomenclatura aprobada por el Ministerio del Comercio Interior.. La empresa posee una plantilla cubierta de 120 trabajadores, distribuidos en diferentes categorías ocupacionales: Dirigentes, Investigadores y Técnicos, Trabajadores de servicios y Obreros El organigrama de la Institución se presenta en el Anexo B1 Visión El IBP tiene un elevado protagonismo en el desarrollo de la Biotecnología Vegetal en el país, del MES y la primera de la UCLV, por la relevancia, impacto y pertinencia de sus actividades en la ciencia, la tecnología y la producción de semilla, donde se alcanza resultados científicos destacados con la obtención de nuevas variedades de plantas mejoradas, en especial por la Ingeniería Genética y Biología Molecular, el desarrollo de tecnologías de propagación vía embriogénesis somática con empleo de Biorreactores, los resultados iníciales relacionados con metabolitos secundarios en plantas y en la producción de semilla se consolidan sus resultados productivos y económicos, bajo la aplicación de las 21.

(33) normas ISO 9000, a la vez que se integra efectivamente a los procesos de internacionalización científica y de la producción de semilla, logrando un prestigio creciente entre instituciones científicas, universitarias y productivas de Ibero América; desarrollando una gestión interna de elevada eficacia y efectividad, basada en la dirección por objetivos y en una planificación estratégica que aseguran un creciente y continuo desarrollo institucional y de su talento humano. La educación de postgrado y la capacitación satisfacen las necesidades de formación continua de los profesionales y cuadros, diversificando las ofertas de sistema de postgrado y promoviendo el estado de arte de la ciencia y la tecnología. El IBP se distingue por disponer de su programa académico acreditado de excelencia, así como de su programa de doctorado. El IBP incrementa gradualmente el por ciento de doctores de sus integrantes. El liderazgo caracteriza el estilo de dirección de sus cuadros. La investigación científica y la innovación tecnológica, caracterizada por su desarrollo a ciclo completo, incrementan su impacto económico social y ambiental en el desarrollo del país, así como su visibilidad internacional. La gestión económico financiera del IBP, permite incrementar los niveles de aseguramiento material y financiero y su eficiente y eficaz uso y control. La prevención y el control hacia cualquier tipo de manifestación de corrupción, ilegalidad, fraude, delito, vicio o consumo indebido de drogas, forman parte de la cultura organizacional del IBP. Se amplía la efectividad de la colaboración internacional expresada en la contribución al desarrollo, la captación de recursos y el internacionalismo. 2.1.1 Líneas de trabajo. Las principales líneas de trabajo están encaminadas al desarrollo de metodologías de propagación in vitro de especies frutales y Forestales, el mejoramiento genético mediante 22.

(34) métodos de transgénesis. El desarrollo de protocolos para la obtención de metabolitos secundarios, la bioinformática y la impartición y el mejoramiento de la calidad del postgrado. 2.1.2 Principales clientes. Proveedores. ·. MINAGRI, MINAZ, CITMA,. ·. Centros de Investigaciones del país [CIAT, Facultad de Ciencias Agropecuarias, CIDEM, JBC, INIVIT, CIGB, INCA, Centros de Investigaciones Forestales, Bioplantas.. ·. Centros de Investigaciones Internacionales: Consejos de Universidades FlamencasVLIR, Universidad de Oviedo, Bioplantas de Alemania, Universidades Mexicanas, Universidad de Rostok, e/ otras.. · 2.2. Colaboración internacional con Instituciones y ONGs de Europa. Caracterización del laboratorio de propagación de plantas. En cuanto al personal el laboratorio de propagación de plantas está constituido por cinco investigadores y dos técnicos con una alta calificación científica-técnica, que les ha permitido desarrollar protocolos de propagación vía organogénesis o embriogénesis somática, en diferentes cultivos, los cuales han sido transferidos a la biofábrica con un gran impacto en la producción de planta de interés agrícola como la papa, el eucalipto, el plátano, entre otros. El laboratorio cuenta con una cabina de flujo laminar, esterilizador eléctrico para materiales de corte, inmobiliaria metálica, medio de trasportación para el movimiento del material vegetal dentro del área aséptica, estanterías, equipos de climatización, refrigerador, computadoras, así como útiles y herramientas necesarios para desarrollar las diferentes labores. Este laboratorio tiene como función fundamental el desarrollo de metodologías de propagación in vitro para diferentes especies de interés agrícola, utilizando diferentes métodos como el de propagación convencional en medios de cultivo semisólidos, medios de cultivo líquidos en agitación y sistemas semi-automatizados basados en la inmersión temporal. Otra de las funciones del laboratorio es diseñar y llevar a cabo a pequeña escala 23.

(35) los diferentes experimentos que permiten finalmente establecer un protocolo para la propagación de cada especie en cuestión, una vez terminado estos. protocolos son. transferidos a la biofábrica del IBP para ser evaluados a escala productiva, este proceso se conoce como extensionismo. En los últimos cinco años se ha dedicado fundamentalmente a la propagación de especies forestales como pino, caoba, eucalipto, cedro, majagua y teca. En el caso de la teca existe un protocolo de propagación basado en métodos convencionales de cultivo en medios semisólidos. 2.3. Características del cultivo de la teca. Importancia económica y propagación in vitro.. La Teca [Tectona Grandis L.] es originaria del sureste asiático [Birmania, India, Tailandia e Indonesia]. Pero se introdujo en América Central en 1926 con un envío de semillas de colombo [Sri lanka] al jardín botánico Summit de Panamá, desde el cual se exportaron semillas en los 20 años siguientes a la mayoría de los países de América Central y el Caribe. Actualmente esta especie se la encuentra entre los 12º Y 25º N. Es un árbol de talla y forma variables, pudiendo alcanzar alturas de hasta 40 m, con un tronco de 1.0 a 1.5 m de diámetro, y un peso medio de 680 KG/M3. Es una madera de peso medio, más pesada que la caoba pero más ligera que el roble. Se seca lentamente pero bien, y una vez seca se caracteriza por su estabilidad, además es extremadamente duradera [HTTP://WWW.ORIGINALTEKAART.COM/ES/LA MADERA DE TECA.HTM, 2003]. Por las características anteriores y por su belleza, se considera una de las especies más valiosas del mundo. La Teca [Tectona Grandis L.] se sitúa entre las cinco primeras especies frondosas tropicales por la superficie de plantación que abarca en todo el mundo, esta privilegiada posición es gracias a sus cualidades de fortaleza, durabilidad, talla y aspecto. [Kriswhnapillay, 2001] Esta especie puede cultivarse a partir de semillas botánicas, tejidos vegetativos, esquejes, etc.]. Sin embargo, el grueso y duro pericarpio de las semillas botánicas obstaculiza la germinación natural y una parte considerable de las semillas botánicas permanecen latentes durante el primer año [Pandey y Brown, 2001], por otro lado, las plantas obtenidas de semillas botánicas pueden presentar una gran variabilidad en el crecimiento, mientras que, la 24.

(36) propagación vegetativa mediante esquejes y cultivo de tejidos permite reproducir ejemplares uniformes con las características deseadas. En el sector forestal cubano uno de los grandes problemas que se afronta es la necesidad de incrementar los volúmenes de material vegetal de siembra con alta uniformidad y calidad por lo que se hace necesaria la búsqueda de metodologías de propagación clonal, que permitan multiplicar árboles seleccionados. En respuesta a la problemática anterior, se han desarrollado métodos de propagación in vitro con el empleo de medios de cultivo en estado semisólido [Ramírez et al., 2003]. Sin embargo, se conoce que entre las técnicas de cultivo de tejidos, los sistemas basados en el uso de agentes gelificantes como el agar, phytagel y/o gelrite para la propagación a escala comercial, presentan algunas desventajas como son, los bajos coeficientes de multiplicación, los altos costos por mano de obra y la escasa posibilidad de automatización [Mendoza-de Gyves, et al., 2007]. 2.3.1 Método de propagación in vitro. Propagación en medios de cultivo semisólidos. Los métodos de propagación in vitro vía organogénesis, están basados fundamentalmente en la proliferación de brotes axilares a partir de una plántula, mediante el cultivo aséptico de un ápice o meristemo [Vasil, 1994]. Esta técnica constituye una de las aplicaciones más generalizadas del cultivo in vitro, donde a partir de un fragmento [explante] de una planta madre, se obtiene una descendencia uniforme, con plantas genéticamente idénticas, denominadas clones. El explante más usado para los procesos de propagación in vitro vía organogénesis son las yemas vegetativas de las plantas. Los frascos que contienen las plantas se ubican en estanterías con luz artificial o solar dentro de la cámara de crecimiento, donde se fija la temperatura en valores que oscilan entre los 21 y 28°C, además de controlar la cantidad de horas de luz. Por su parte, el medio de cultivo se compone de una mezcla de sales minerales, vitaminas, reguladores de crecimiento, azúcar, agua y agar. La composición del medio depende de la especie vegetal y de la etapa del proceso de propagación in vitro [Pérez, 1998]. Los estudios sobre la propagación in vitro de especies leñosas, dentro de las cuales se ubican las forestales, comenzó hace varias décadas y una de las principales ventajas es la 25.

(37) capacidad potencial de desarrollar protocolos de propagación optimizados para multiplicar árboles adultos que han demostrado ser fenotípicamente superiores [Tiwari, et al., 2002]. Sin embargo a pesar del gran número de leñosas propagadas por cultivo in vitro, se presentan problemas derivados de varios factores como: la hiperhidricidad, la oxidación fenólica, la contaminación interna de los explantes, la necrosis apical, la disponibilidad y respuesta estacional de los explantes, el enraizamiento y la supervivencia ex vitro. Existen diversos métodos de propagación pero el más utilizado a escala comercial es el método de propagación vía organogénesis en medios de cultivo semisólidos. Según Pérez et al., 1997 se reconocen cuatro fases en el proceso de propagación in vitro vía organogénesis, las mismas son: Fase 0 o fase preparativa; fase I o fase de establecimiento; fase II o fase de multiplicación; fase III o fase de enraizamiento y fase IV o fase de aclimatización, algunos autores plantean un número mayor de fases, pero estas se encuentran implícitas dentro de las antes mencionadas. Sin embargo, aunque un gran número de especies de plantas de interés agrícola han sido propagadas por esta vía se ha descrito que a escala comercial se ha encontrado algunas desventajas, que elevan los costos finales de las plantas cuando son producidas en medios de cultivo semisólidos, dentro de estas desventajas tenemos: · Gran número de operaciones manuales y consiguiente aumento del costo de producción, el cual está comprendido entre el 80 y 90% del costo final de las plantas [Ziv, 1989] y entre un 50 y 80%, según Pérez et al. [1998]. · Otros aspectos lo constituyen el elevado gasto por energía eléctrica, el uso de agar como agente gelificante en el medio de cultivo y los frascos de capacidad limitada. · Además, esta técnica presenta restricciones desde el punto de vista biológico, ya que en la mayoría de las especies propagadas los coeficientes de multiplicación son bajos, lo cual también incrementa los costos de producción y disminuye la eficiencia en el proceso; siempre que sea considerada la eficiencia como el número de plantas generadas por unidad de tiempo [Villalobos y Thorpe, 1991]. Razón por la cual Pérez et al., 1998, señalan que la eficiencia del proceso está determinada por la fase de multiplicación y su parámetro fundamental es el coeficiente de multiplicación; indicando que por cada unidad de aumento en el mismo, disminuyen los costos en un 10%. 26.

(38) En consecuencia los propagadores de plantas han desarrollado nuevas alternativas como los SIT, los cuales además de solucionar las dificultades al emplear medios de cultivo estáticos, abre la posibilidad de automatizar algunas etapas del cultivo in vitro [Alvard et al., 1993] y permiten mayor facilidad para el escalado e incremento de la eficiencia biológica y productiva del material vegetal propagado. Al mismo tiempo la morfología y comportamiento fisiológico de los cultivos obtenidos en SIT son muy semejantes a los que presentan las plantas en condiciones ex vitro, lo que permite una mayor tasa de supervivencia en fase de aclimatización [Teisson y Alvard, 1994; Escalona et al., 1999]. 2.3.2. Método de propagación in vitro en sistemas semi-automatizados. El empleo de los medios de cultivo en estado líquido es un aspecto primordial en la automatización de la propagación in vitro [Aitken-Christie et al., 1995] y el desarrollo de técnicas para la producción a gran escala. En este sentido, se han desarrollado protocolos en especies como musa aaa cv. Gran enano [Albany et al., 2005], phalaenopsis [Hempfling y Preil, 2005], en diferentes clones de eucalipto [Alister et al., 2005]. Las ventajas de los medios de cultivo en estado líquido incluyen: · Facilidad de preparación, esterilización y manipulación, la mayor rapidez en la absorción de las sustancias nutritivas y la difusión de sustancias tóxicas producidas por el metabolismo de las plantas. · Además, el cambio en la composición del medio de cultivo puede efectuarse por simple transferencia, brindando grandes posibilidades para la automatización y la reducción de los costos por producción [Orellana, 1998]. Sin embargo, en condiciones estáticas provoca un efecto depresivo sobre el crecimiento del tejido, ya sea por hipoxia o por hiperhidricidad [Ziv et al., 1998]. Para evitar este problema se han diseñado nuevos tipos de biorreactores y sistemas semi-automatizados basados en la inmersión parcial y temporal de los explantes [Ethianne and Berthouly, 2002]. 27.

(39) Los SIT pueden ser utilizados para la producción de brotes vía organogénesis a escala masiva, brindando la posibilidad de automatizar algunas etapas del proceso de propagación [Alvard et al., 1993]. Además, ha sido demostrado que los SIT ofrecen mayor facilidad de escalado, con la finalidad de producir grandes volúmenes de plantas [Jiménez, 2005]. Diferentes autores describen un aumento de la eficiencia biológica y productiva del material vegetal propagado en los SIT, debido al aumento de los coeficientes de multiplicación, la obtención de plantas de mayor calidad, mayores rendimientos en comparación con el empleo de medios de cultivo líquido o semisólido y reducción de los costos de producción [Damiano et al., 2005]. Estos sistemas semi-automatizados han sido aplicados satisfactoriamente por parte del laboratorio de propagación de plantas del IBP en la propagación in vitro de especies como el plátano, la caña y la papa. 2.4 Evaluación del estado actual del laboratorio de propagación de plantas del IBP En base al análisis de conceptos, normativas y disposiciones realizado en el capítulo 1, se efectúa un estudio sobre la situación actual del laboratorio de propagación de plantas del IBP y del proceso de propagación in vitro de la teca que en él se desarrolla, con el fin de analizar la calidad del mismo. 2.4.1 Técnicas y herramientas utilizadas para la caracterización. Para este análisis se emplean como métodos fundamentales la entrevista, diagrama causaefecto, el método de expertos y la revisión de datos y registros y el procesamiento de los datos mediante la aplicación de herramientas estadísticas. Entrevistas Las entrevistas se realizaron al personal del laboratorio [Investigadores y técnicos], que trabajan con la especie objeto de estudio. El contenido de la entrevista se puede ver en Anexo B2. Valoración del estado actual del laboratorio de propagación de plantas En el Anexo B3 se puede ver el diagrama causa-efecto, obtenido a partir de las entrevistas. 28.

(40) Se determinó que el laboratorio posee personal altamente calificado y con experiencia en la aplicación de nuevas tecnologías como los SIT para la propagación de diferentes especies agrícolas no forestales. Además que los procedimientos para desarrollar el proceso de propagación in vitro tanto para medios semisólidos como para los SIT están aprobados y documentados, que existen datos disponibles [instructivos técnicos] para el manejo del material vegetal y los tiempos en que se realizan las diferentes fases del proceso. El personal está motivado para mejorar la calidad del proceso, están establecidos los objetivos de la calidad relacionados con el proceso de propagación y existen y se conocen los procedimientos para medir la eficacia y eficiencia del proceso de propagación. El laboratorio dispone de equipamiento moderno y de los medios necesarios para desarrollar sus funciones. Por otro lado existen proyectos internacionales que garantizan el financiamiento en divisas para la compra de equipos y materiales. El laboratorio está ubicado en un centro de investigaciones que está adjunto a un centro de educación superior [UCLV] por lo que tiene acceso a establecer convenios y programas relacionados con la educación, el postgrado y la investigación con laboratorios de otras universidades nacionales y extranjeras. El resultado final de sus investigaciones [plantas producidas in vitro o vitroplantas] pueden ser introducidas rápidamente o comercializadas, ya que el IBP tiene clientes en diversas esferas como turismo, agricultura, forestal y comunales. Las condiciones ambientales son buenas, existe un especialista que controla mensualmente el cumplimiento del reglamento de bioseguridad existente bioseguridad y no los desechos del laboratorio son debidamente recogidos. Las condiciones de limpieza y asepsia son muy buenas, lo que hace que los niveles de contaminación en las cámaras de cultivo y del personal sean muy bajos. El personal que diseña y ejecuta los diferentes experimentos debe ser profesional, altamente competente, con habilidades y experiencia en la actividad, consciente de la importancia de las actividades que realiza y de cómo contribuye a alcanzar los objetivos con la calidad requerida. En tal sentido existe una estrategia de capacitación interna en todas las líneas que le interesa al investigador y al técnico y los de interés de la organización, elaborándose el plan de superación y capacitación en función de las necesidades del laboratorio, la solicitud de los técnicos e investigadores en función de las necesidades personales, siempre 29.

Figure

Figura 1.1. Hilo conductor de la Investigación Conclusiones
Figura 1.1 Hilo conductor del marco teórico
Figura 2.1 Hilo conductor del capítulo 2
Figura 2.2. Estado actual de las tasas de multiplicación que se obtienen durante la Fase II y los  valores de supervivencia durante la Fase IV y los niveles que se desean alcanzar.
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