Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Caracteriza la comunidad macrobentónica asociada a la macroalga filamentosa Chaetomorpha crassa, diferenciando la comunidad que habita en los filamentos del parche y en el sustrato subyacente y adyacente al parche, en el submareal somero de la Isla San Lorenzo – Callao. Los muestreos se realizan en un parche de Ch. crassa ubicado entre los 5 y 7 m. de profundidad, al este de Isla San Lorenzo (12°04’10.6’’ S; 77°13’13.8’’ W - 12°04’12.4’’ S; 77°13’13’’ W), en dos estaciones anuales (invierno y verano) entre los años 2013 y 2015. Los muestreos se distribuyen cronológicamente de la siguiente manera: agosto de 2013: invierno 1 (I-1), diciembre de 2013: verano 1 (V-1), julio de 2014: invierno 2 (I-2) y marzo de 2015: verano 2 (V-2). En cada muestreo se colectan muestras de los filamentos de Ch. crassa (AP), el sustrato subyacente al parche (AS) y el sustrato adyacente al parche (C) (n=10). Cada muestra es procesada en el laboratorio, para la determinación taxonómica de las taxa y el registro del número de individuos y peso húmedo por taxa. En todas las estaciones, los hábitats estudiados albergan una gran diversidad y abundancia de especies, siendo los filamentos de Ch. crassa los que presentan mayor diversidad y abundancia promedio, mientras que el sustrato subyacente al parche de Ch. crassa presenta los menores valores de diversidad y abundancia promedio. Asimismo se encuentran diferencias estacionales en la comunidad macrobentónica del submareal somero de la Isla San Lorenzo, estas diferencias también son observadas, aunque de manera particular, en la comunidad asociada a los filamentos y al sustrato subyacente al parche de Ch. crassa. Por lo tanto, los resultados sugieren que la macroalga filamentosa Chaetomorpha crassa estaría funcionando como un organismo estructurador de hábitat en el submareal somero de la Isla San Lorenzo. / Tesis

Emplea los marcadores moleculares rbcL y psbA en un amplio estudio florístico de algas rojas de la costa del Perú para investigar la taxonomía y evaluar las relaciones filogenéticas de 20 especies. Un total de 51 secuencias rbcL y 4 secuencias psbA fueron generadas, de las cuales 32 fueron incluidas por primera vez en un análisis molecular. Los resultados revelaron 21 especies agrupadas en 11 familias y la presencia de cuatro nuevos reportes para el Perú: Corallina caespitosa, Nothogenia chilensis, Porphyra mumfordii y Schizymenia dubyi. Adicionalmente, el análisis también reveló cinco taxones Haraldiophyllum sp., Hypnea sp., Phymatolithon sp., Pyropia sp.1 y Pyropia sp.2 que podrían corresponder a nuevas especies por lo que posteriores colectas y análisis morfológicos y moleculares son requeridos para develar su taxonomía. Los resultados obtenidos permiten actualizar la lista taxonómica de especies y resalta el uso del secuenciamiento de marcadores moleculares para establecer perfiles básicos de diversidad molecular y evaluar de manera objetiva las relaciones evolutivas de las algas marinas en el Perú. / Tesis

Determina la presencia de polifenoles, evalúa las actividades antioxidante, antielastasa, anticolagenasa y el efecto fotoprotector del extracto hidroalcohólico del alga parda Lessonia nigrescens Bory, con el fin de aprovecharla en el desarrollo de productos dermocosméticos y, de esta forma, aportar a la industrialización de este abundante recurso del litoral peruano. / Tesis

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Este proyecto de tesis presenta la evaluación de un modelo de negocio y sus respectivos ámbitos, para valorar la viabilidad de una empresa innovadora de productos alimenticios en base de vegetales marinos. La iniciativa se origina tras la identificación de la necesidad de falta de productos alimenticios innovadores en base a vegetales marinos, que aportan nutrientes al cuerpo humano, debido a la tendencia de consumir productos con menores índices de contaminantes. La elaboración del modelo de negocio, utilizada en este proyecto, implica el desafío de aplicar una metodología poco utilizada en el mercado tradicional como lo es la Metodología Lean Startup , la que consiste en la formulación de una idea a través de la creación, medición y aprendizaje utilizando el método científico, permitiendo con ello generar un proceso iterativo que posibilita un aprendizaje validado en cada ciclo, proporcionando un know-how mayor en el modelo de negocios. En este contexto, se evidencia el bajo consumo de productos marinos en chile. Lo anterior de acuerdo con investigación de mercados realizada en el presente trabajo, instrumento aplicado en una encuesta online, donde se identificó que el 33% de los encuestados indica que nunca consume algas marinas y sólo el 1% indica que consume de forma diaria. Sin embargo, al ofrecer un conjunto de productos en base a vegetales marinos, se observa un cambio en la tendencia y se incrementa la frecuencia de intensión de consumo, ya que en caso de existir alternativas un 13,1% indica que consumiría en forma diaria y el 9,2% afirma que consumiría rara vez. En este proyecto se aplica el ciclo de Lean Startup para testear las hipótesis de desarrollo de cuatro productos, basados en algas como: Barras de Chocolate, Snack de frutos secos, mermelada y crema para untar con algas marinas, productos que fueron testeados, donde se logró establecer un aprendizaje validado, conforme a las mediciones, realizadas con la metodología de evaluación de productos. La evaluación del modelo de negocios y de la iniciativa de diseño de productos con algas marinas, corresponde a una iniciativa innovadora, que considera un avance en materia de desarrollo de este tipo de productos junto con incentivar el desarrollo social en las zonas costeras del país, donde se ha logrado establecer la existencia de una demanda de productos de este tipo, en este contexto, la evaluación del modelo de negocios es rentable y posibilita la existencia futura de soluciones y negocios focalizados en este tipo de productos para satisfacer la demanda de alimentos saludables en el país.

Tesis por compendio / [ES] Esta tesis doctoral se centró en la valorización de diferentes fuentes de biomasa marina para desarrollar materiales biopoliméricos e ingredientes destinados a la industria alimentaria. Así pues, en la primera parte de la tesis, se llevó a cabo la valorización de la biomasa de diversas especies de algas con el objetivo de identificar compuestos de interés y evaluar su potencial para la producción de materiales biopoliméricos e ingredientes alimentarios ricos en proteínas. Entre estas especies se encontraba R. okamurae, un alga parda invasora que representa una amenaza para los ecosistemas marinos. No obstante, se demostró que esta especie posee un gran potencial como fuente sostenible de compuestos bioactivos, transformando su papel de amenaza en oportunidad. La biomasa de las algas rojas también destacó por su potencial en diversas aplicaciones, incluyendo el desarrollo de materiales rentables y respetuosos con el medio ambiente obtenidos mediante de un procesado mínimo. En este contexto, la composición y la estructura de las paredes celulares de las algas desempeñaron un papel fundamental para entender cómo se comporta cada especie durante el procesado y en las propiedades de las películas resultantes. Además de la producción de materiales, también se estudiaron las algas rojas como fuente de proteínas para el consumo humano. Aunque las algas nativas presentaron una baja digestibilidad, esta mejoró mediante su procesado. No obstante, a pesar de esta mejora en la digestibilidad, el procesado podía inducir la degradación de los aminoácidos más lábiles, lo que repercutía negativamente en la calidad nutricional de las proteínas. En la segunda parte de esta tesis, se exploraron varias especies de algas rojas para extraer agar de forma más eficiente mediante métodos simplificados, y se evaluó la idoneidad de los extractos obtenidos para desarrollar materiales biopoliméricos e hidrogeles para aplicaciones alimentarias. El grado de purificación del agar tuvo un impacto significativo en las propiedades finales tanto de las películas como de los hidrogeles. En el caso de las películas, las fabricadas con agar puro presentaron propiedades superiores; sin embargo, sufrieron cambios significativos en su estructura semicristalina durante el almacenamiento. Por el contrario, las películas derivadas de extractos de agar menos purificados mostraron una mayor estabilidad en el tiempo, sugiriendo su potencial como aditivo para reducir costes y mejorar la estabilidad de las películas de agar puro. En el caso de los hidrogeles, la purificación del agar condujo a la formación de hidrogeles con una resistencia y dureza más altas. Por otro lado, el protocolo de extracción simplificado produjo fracciones de agar menos purificadas que contenían compuestos adicionales como proteínas o polifenoles. Aunque esto dio lugar a hidrogeles menos rígidos y resistentes, podrían ser de interés para la producción de hidrogeles con propiedades bioactivas. En la tercera y última parte de la tesis, se abordó la valorización de los residuos industriales generados tras la extracción de alginato, con el propósito de obtener fracciones de celulosa mediante métodos simplificados para su aplicación en la producción de materiales biopoliméricos. En este contexto, se observó que los residuos de A. esculenta y S. latissima resultaron adecuados para la extracción de fracciones celulósicas, mientras que A. nodosum podría ser más interesante para la producción de extractos ricos en fucoidano. Las fracciones de celulosa con mayor pureza generaron películas con propiedades mecánicas y aspecto visual más deseables. En cambio, las fracciones menos purificadas presentaron una mayor barrera al vapor de agua. De acuerdo con los resultados, se determinó que la simple aplicación de un tratamiento alcalino puede producir fracciones de celulosa que dan lugar a películas con un equilibrio óptimo entre propiedades funcionales y eficiencia económica y medioambiental. / [CA] Aquesta tesi doctoral es va centrar en la valorització de diferents fonts de biomassa marina para desenvolupar materials biopolimèrics i ingredients destinats a la indústria alimentària. Així doncs, en la primera part de la tesi, es va dur a terme la valorització de la biomassa de diverses espècies d'algues amb l'objectiu d'identificar compostos d'interés i avaluar el seu potencial per a la producció de materials biopolimèrics i ingredients alimentaris rics en proteïnes. Entre aquestes espècies es trobava R. okamurae, una alga marró invasora que representa una amenaça per als ecosistemes marins. No obstant això, es va demostrar que aquesta espècie posseeix un gran potencial com a font sostenible de compostos bioactius, transformant el seu paper d'amenaça en oportunitat. La biomassa de les algues roges també va destacar pel seu potencial en diverses aplicacions, incloent-hi el desenvolupament de materials rendibles i respectuosos amb el medi ambient obtinguts mitjançant d'un processament mínim. En aquest context, la composició i l'estructura de les parets cel·lulars de les algues van exercir un paper fonamental per a entendre el comportament cada espècie durant el processament i en les propietats de les pel·lícules resultants. A més, també es van estudiar les algues roges com a font de proteïnes per al consum humà. Encara que les algues natives van presentar una baixa digestibilitat, aquesta va millorar mitjançant el seu processament. No obstant això, malgrat aquesta millora en la digestibilitat, el processament podia induir la degradació dels aminoàcids més làbils, la qual cosa repercutia negativament en la qualitat nutricional de les proteïnes. En la segona part d'aquesta tesi, es van explorar diverses espècies d'algues roges per a extraure agar de forma més eficient mitjançant mètodes simplificats, i es va avaluar la idoneïtat dels extractes obtinguts per a desenvolupar materials biopolimèrics i hidrogels per a aplicacions alimentàries. El grau de purificació de l'agar va tindre un impacte significatiu en les propietats finals tant de les pel·lícules com dels hidrogels. En el cas de les pel·lícules, les fabricades amb agar pur van presentar propietats superiors; no obstant això, van patir canvis significatius en la seua estructura semicristal·lina durant l'emmagatzematge. Per contra, les pel·lícules derivades d'extractes d'agar menys purificats van mostrar una major estabilitat en el temps, suggerint el seu potencial com a additiu per a reduir costos i millorar l'estabilitat de les pel·lícules d'agar pur. En el cas dels hidrogels, la purificació de l'agar va conduir a la formació d'hidrogels amb una resistència i duresa més altes. D'altra banda, el protocol d'extracció simplificat va produir fraccions d'agar menys purificades que contenien compostos addicionals com a proteïnes o polifenols. Encara que això va donar lloc a hidrogels menys rígids i resistents, podrien ser d'interés per a la producció d'hidrogels amb propietats bioactius. En la tercera i última part de la tesi, es va abordar la valorització dels residus industrials generats després de l'extracció d'alginat, amb el propòsit d'obtindre fraccions de cel·lulosa mitjançant mètodes simplificats per a la seua aplicació en la producció de materials biopolimèrics. En aquest context, es va observar que els residus de A. esculenta i S. latissima van resultar adequats per a l'extracció de fraccions cel·lulòsiques, mentre que A. nodosum podria ser més interessant per a la producció d'extractes rics en fucoidans. Les fraccions de cel·lulosa amb major puresa van generar pel·lícules amb propietats mecàniques i aspecte visual més desitjables. En canvi , les fraccions menys purificades van presentar una major barrera al vapor d'aigua. D'acord amb els resultats, es va determinar que la simple aplicació d'un tractament alcalí pot produir fraccions de cel·lulosa que donen lloc a pel·lícules amb un equilibri òptim entre propietats funcionals i eficiència econòmica i mediambiental. / [EN] This doctoral thesis focused on the valorization of different sources of marine biomass with the main purpose of developing biopolymeric materials and ingredients for the food industry. Thus, in the first part of the thesis, the valorization of biomass from different algae species was carried out to identify compounds of interest and assess their potential to produce biopolymeric materials and protein-rich food ingredients. Among these species was Ruguloperyx okamurae, an invasive brown seaweed that poses a threat to marine ecosystems. However, this species was shown to have significant potential as a sustainable source of bioactive compounds, transforming its role as a threat into a valuable opportunity. Red seaweed biomass was also highlighted for its potential in a variety of applications, including the development of cost-effective and environmentally friendly materials for food applications obtained through minimal processing. In this context, the composition and structure of the algal cell walls played a crucial role in understanding how each species behaves during processing and in the properties of the resulting films. In addition to the production of biopolymeric materials, red seaweeds were also studied as a source of proteins for human consumption. Although native seaweeds had low digestibility, this was improved through processing. However, it is important to note that, despite the improvement in digestibility, processing could induce the degradation of more labile amino acids, having a negative impact on the nutritional quality of the proteins. In the second part of this thesis, several species of red seaweeds were explored to extract agar more efficiently by simplified methods, and the suitability of the extracts obtained to develop biopolymeric materials and hydrogels for food applications was evaluated. It could be observed that the degree of agar purification had a significant impact on the final properties of both films and hydrogels. In the case of films, those made of pure agar exhibited superior properties; however, they underwent significant changes in their semicrystalline structure during storage. In contrast, those films derived from less purified agar extracts showed greater stability over time, suggesting the potential of less purified agars as additives to reduce costs and improve the stability of pure agar films. Regarding the hydrogels, agar purification led to the formation of hydrogels with significantly higher strength and hardness. On the other hand, the simplified extraction protocol produced less purified agar fractions containing other compounds such as proteins, polyphenols, and minerals. Although this resulted in less rigid and resistant hydrogels, this feature could be advantageous for the production of hydrogels with bioactive properties. In the third and last part of the thesis, the valorization of industrial wastes generated after alginate extraction was addressed, with the purpose of obtaining cellulosic fractions by simplified methods for their application in the production of biopolymeric materials. In this context, it was observed that the residues of Alaria esculenta and Saccharina latissima were suitable for the extraction of cellulosic fractions, while Ascophyllum nodosum might be more interesting for the production of fucoidan-rich extracts. Cellulosic fractions with higher purity produced films with more desirable mechanical properties and visual appearance. Conversely, less purified fractions presented a greater barrier to water vapor. According to the results, it was determined that the simple application of an alkaline treatment could produce cellulosic fractions that resulted in films with an optimal balance between functional properties and economic and environmental efficiency in biopolymeric material production. / This work was financially supported by the “Agencia Estatal de Investigación” (PCI2018-092886 Grant) and co-funded by the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (ERA-Net SUSFOOD2) and by the grant TED2021-129711B-I00, funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by the European Union NextGenerationEU/PRTR. This work was done within the framework of a collaboration with HISPANAGAR S.L (Burgos, Spain). The research was funded by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities through projects PID2020-114821RB-I00, PID2020-117744RJ-I00, as well as CEX2021-001189-S, funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033. The authors also acknowledge funding through project CIRCALGAE (Horizon Europe) under grant agreement 101060607. In all projects, funding from “ERDF A way of making Europe”, the “European Union” or the “European Union NextGenerationEU/PRTR” is also acknowledged. / Cebrián Lloret, V. (2024). Valorization of Marine Biomass for the Development of Biopolymeric Materials and Additives with Functional Properties [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202961 / Compendio

Evalúa la variación de la actividad antioxidante in vitro de los extractos etéreos, diclorometánicos y etanólicos del alga roja Polysiphonia paniculata Montagne de tres zonas del litoral peruano. Las zonas de recolección son: playa Barranco de Barranco-Lima, playa Punta Rocas de Pisco-Ica y playa Lagunillas de Paracas-Ica. Diversas especies del genero Polysiphonia, han sido reportadas por presentar compuestos bromofenólicos con actividad antioxidante. La actividad antioxidante se determina utilizando el método del radical libre 1,1-difenil-2-picril-hidrazilo (DPPH), los resultados revelan que los extractos diclorometánicos presentan mayor actividad antioxidante en comparación con los extractos etéreos y etanólicos. Los extractos diclorometánicos en el análisis de DPPH presentan una concentración inhibitoria media (CI50) de 357 μg/mL (Barranco); 366.6 μg/mL (Pisco) y 300.19 μg/mL (Paracas) respectivamente; comparados con la Vitamina C, que presenta un valor de CI50 de 2.4 μg/mL. El contenido de fenoles totales es determinado a todos extractos por el método de Folin-Ciocalteu, el mayor contenido de fenoles totales lo presenta el extracto diclorometánico de Barranco con 1.752mg/Eq de ácido gálico/g de extracto seco. Los espectros Infrarrojos de los extractos diclorometánicos exhiben una banda de absorción a 719 cm-1 que indica la presencia de bromo. Mediante método colorimétrico con el reactivo de fluoresceína se identifica la presencia de bromo, la cual es corroborada por espectrometría inductiva de plasma acoplada a espectro de masa (ICP-MS). Se concluye que los extractos diclorometánicos presentan mayor actividad antioxidante atribuido a la presencia de compuestos bromofenólicos de baja polaridad. Las muestras algales obtenidas en la playa Lagunillas de Paracas - Ica presentaron mayor actividad antioxidante. / Tesis

Les algues del gènere Cystoseira són els principals organismes formadors d'estructura en fons rocosos ben il·luminats del Mar Mediterrani. Formen unes comunitats molt estructurades que s'assemblen ecològicament als boscos terrestres i que són sensibles als impactes antròpics. Aquesta tesi s'ha centrat en l'estudi de les espècies i comunitats dominades per Cystoseira que es troben en ambients calmats, és a dir, en petites cales i/o badies. S'han abordat diversos aspectes com són la distribució, composició, estructura i biogeografia d'aquestes comunitats, així com els efectes de la contaminació sobre les mateixes. Per una banda, s'ha documentat l'estat actual de les comunitats dominades per C. crinita a nombrosos llocs al llarg de tot el Mediterrani, aportant informació sobre la seva composició, estructura, variació biogeogràfica i dinàmica de la comunitat a llarg termini. S'ha documentat la desaparició de diverses espècies de Cystoseira en zones afectades per impactes antròpics diversos i s'ha proporcionat la primera evidència experimental de la desaparició d'espècies de Cystoseira a causa de la contaminació. / Macroalgae of the genus Cystoseira are the main engineering species in shallow rocky bottoms in the Mediterranean Sea. They dominate diverse and structured assemblages which are ecologically similar to terrestrial forests and show high sensitivity to human impacts. This thesis has focused on the study of the species and assemblages dominated by Cystoseira which appear in sheltered environments, such as bays and small coves. The study of the distribution, composition, structure, biogeography, effects of pollution and recovery potential of these assemblages are the main subjects of the thesis. By one hand, the current state of C. crinita-dominated assemblages has been assessed for many localities through the Mediterranean. Information on the composition, structure, biogeography and long-term dynamics of these assemblages has been provided. The disappearance of different Cystoseira species in impacted areas has been documented and the first experimental evidence of pollution negative effects on Cystoseira populations has been provided.

Actualmente existe la búsqueda de recursos e insumos que permitan desarrollar la construcción de viviendas con un bajo nivel de contaminación, eco-amigable y sostenible ambientalmente. Por tanto, este estudio presenta los resultados del uso de la fibra de algas marinas como una alternativa efectiva que permita mejorar las propiedades mecánicas del adobe. Las dosificaciones por emplear son en base a 3 categorías B0 como bloque de adobe sin estabilizar, BA-1 como bloque de adobe con 2% de fibra de algas y BA-2 como bloque de adobe con 3% de fibra de algas. Asimismo, los resultados de los ensayos a las propiedades mecánicas se realizaron de acuerdo con las normas establecidas y se compararon con otras investigaciones. Finalmente, se identificó que a medida se incrementa el porcentaje de fibra de algas se produce un incremento gradual en la resistencia de los bloques de adobe además de cumplir con los requisitos establecidos en la norma peruana. / Currently there is a search for resources and inputs to develop the construction of housing with a low level of pollution, eco-friendly and environmentally sustainable. Therefore, this study presents the results of the use of seaweed fiber as an effective alternative to improve the mechanical properties of adobe. The dosages to be used are based on 3 categories B0 as unstabilized adobe block, BA-1 as adobe block with 2% seaweed fiber and BA-2 as adobe block with 3% seaweed fiber. The results of the mechanical properties tests were also carried out in accordance with established standards and compared with other investigations. Finally, it was identified that as the percentage of seaweed fiber increases there is a gradual increase in the strength of adobe blocks in addition to meeting the requirements established in the Peruvian standard. / Trabajo de investigación