In this study it was aimed to design and operate a new system with sufficient number of rotating drums since rotation of turntable is incapable of providing uniformity. Effect of new design on final color values and moisture content were also investigated. Macaroni beads were colored with CoCl2 solution and processed in a domestic microwave oven starting from 11.3&plusmn / 0.10% moisture content and L*= 41.1&plusmn / 0.31 , a*= 8.5&plusmn / 0.27 , b*= 5.3&plusmn / 0.22 color value with turntable and the proposed design. In experiments 40%, 60%, 80% and 100% power levels and 1, 2 and 3 min processing times and 2 different locations were used. The average color values measured were not affected significantly by the locations studied inside the cavity for both operation types. The changes in color values were found to be significant with altering power level for both operation types. Time also changed average color values for samples processed on turntable and in rotating drums. The new design lowered the average L* values of the final product and kept the sample from burning. Average a* and b* values were not significantly affected by the operation type. The uniformity of final product in terms of color distribution was affected significantly by the operation type and the improvement in uniformity calculated quantitatively by means of variances and found out that the new design improved the color uniformity of the final product by 94.7%. The non-uniformity of the products processed on turntable was significantly changed with power level. Time or location did not affect uniformity significantly for both operation types. The final average moisture contents of samples processed on turntable were lower than the ones processed with the new design. That is, the rotating drums lowered the moisture removal compared to the turntable.

In this work new novel cathode materials such as transition-metal sulfides, chlorides or fluorides were investigated and studied for their use in lithium ion thermal batteries. All cathodes were synthesized by a solid state reaction in sealed quartz tubes with a duration of firing for 1 week at high temperatures ( > 500 °C). All structures of compounds were probed by powder X-ray diffraction and the morphology and shape of crystallites of cathodes were characterized by scanning electron microscopy. The electrochemical properties of the batteries were investigated by galvanostatic discharge and galvanostatic intermittent titration technique at high temperatures (> 400 °C). All the batteries used as an anode Li₁₃Si₄, as an electrolyte LiCl-KCl eutectic and as separator MgO. All the products of the discharge mechanism were confirmed using powder X-ray diffraction and EDX analysis. CoNi₂S₄ and NiCo₂S₄ exhibit two voltage plateaux vs Li₁₃Si₄ at 500 °C, one at around 1.75 V and the second at 1.50 V. Capacities of 350 and 290 mA h g⁻¹ were achieved, respectively. NiS, Co₃S₄ and Co₉S₈ were confirmed as the products of discharge mechanism. ZrS₃ exhibits a single flat voltage plateau of 1.70 V at a current density of 11 mA/cm² and a capacity of 357 mA h g⁻¹, at 500 °C was obtained. A new material, LiZr₂S₄, was identified as the product of the electrochemical process, which can be indexed to a = 10.452(8) Å cubic unit cell. KNiCl₃ was tested at different current densities from 15 mA/cm² to 75 mA/cm² and a high cell voltage, with a capacity of 262 mA h g⁻¹ was achieved at 425 °C. Ni metal, KCl and LiCl were confirmed as the products of the discharge mechanism. Li₂MnCl₄ was tested at the same current densities as KNiCl₃ at 400 °C and a capacity of 254 mA h g⁻¹ was achieved. Mn metal and LiCl were confirmed as the products after discharge. Li₆VCl₈ has a capacity of 145 mA h g⁻¹ and a flat voltage plateau of 1.80 V at 500 °C. NiCl₂ has also a capacity of 360 mA h g⁻¹ and a high voltage profile of 2.25 V at 500 °C. CoCl₂ exhibits a lower capacity of 332 mA h g⁻¹ and lower voltage profile compared to NiCl₂ at 500 °C. CuF₂ and PbF₂ were tested at 500 °C. PbF₂ exhibits a single flat voltage plateau of 1.25 V and a capacity of 260 mA h g⁻¹ was obtained. CuF₂ has a high voltage profile but a voltage plateau could not be obtained.

A systems biology approach was adopted in order to assess various aspects of the disease oral squamous cell carcinoma. Three main aims were addressed; assess the ability of CoCl2 to mimic the hypoxic response in a eukaryotic cell line, assess the role of PDE4D in oral squamous cell carcinoma (OSCC) and the construction of a normoxic/hypoxic mathematical model to identify therapeutic targets.Cancer cells often acquire a revised metabolism which aids in initiation, survival and progression of the tumour. This is predominantly due to the transcription factor HIF-1 which is activated under hypoxic conditions. Certain compounds such as cobalt chloride (CoCl2) have been used extensively to inhibit the degradation of HIF-1α and simulate hypoxia. CoCl2 is likely to have off-target effects on metabolism; these effects were examined when exposing human telomerase reverse transcriptase (hTERT) cells to 100μM CoCl2. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) based metabolomics were utilised in combination with ELISA assays for HIF-1α and ATP. Central metabolism was accurately mimicked when hTERT cells were subjected to 100μM CoCl2, however; it was apparent that this concentration of CoCl2 does not induce an equal extent of hypoxia as 1% oxygen. A number of off-target effects of CoCl2 were observed in secondary metabolism, specifically in lipids and fatty acids. In conclusion, CoCl2 should be used with caution as a hypoxic mimicker with the caveat that interpretation of results should be restricted to its effects on central metabolism.The transcription factor CREB has the ability to regulate approximately 4000 genes, a number of which are associated with cancer initiation and progression. Cyclic adenosine monophosphate (cAMP) is required to activate CREB and is partially regulated through its degradation via the enzyme phosphodiesterase type 4D (PDE4D). A homozygous deletion of PDE4D has been associated with OSCC; however; the exact consequence of this deletion has not been fully elucidated. PDE4D was knocked down in the OSCC cell line BicR16 and cellular proliferation, migration, resistance to ionising radiation and central metabolism was investigated using MTT, scratch, clonogenic and GC-MS, respectively. The knockdown resulted in an increase in proliferation, migration and radiation resistance suggesting the role of PDE4D as a TSG. Amino acids, cholesterol, fatty acids, carbohydrates and TCA intermediates were found to be altered in concentration.A mathematical model of glycolysis, TCA and glutaminolysis under normoxia and hypoxia was constructed through the amalgamation of two established models from the literature. New reactions, parameters and metabolite concentrations were added and unnecessary entities were deleted. COmplex PAthway SImulator (COPASI) was utilised to construct the model before validating the model using experimental data from the literature and steady state and flux analyses. Sensitivity analysis and a reduction in external glucose and glutamine were mimicked and the alterations in hypoxic and normoxic metabolism analysed. The reactions vCSII, vGS, vPGK and vGII were identified as potential therapeutic targets which may affect metabolism in hypoxia only. However, certain validation methods proved unsuccessful and hence the model requires further work before attempting the analyses again.

La regeneración de plantas a partir de explantes es la base de partida para poder aplicar tecnologías tales como la obtención de plantas haploides o la transformación genética. Este carácter presenta una amplia variabilidad inter e intraespecífica. Así, incluso dentro de la misma especie, podemos encontrarnos genotipos recalcitrantes cuya falta o escasa regeneración limita la aplicación de estas técnicas. Además del componente genético, otros factores que condicionan el éxito de la regeneración son: las condiciones fisiológicas del material de partida, los componentes del medio de cultivo, los reguladores de crecimiento, la temperatura, la luz, etc¿ La falta de información acerca de qué factores determinan que este proceso se produzca por una u otra vía morfogenética (la vía organogénica o la embriogénica) y la incertidumbre de cuantos genes están implicados, indica la necesidad de investigación básica de este proceso. El objetivo principal de este trabajo se centra en incrementar el conocimiento de la base genética así como la localización de QTLs implicados en la regeneración por la vía organogénica que es la predominante en tomate. Para ello, se han utilizado dos poblaciones de mapeo (F2, BC1) obtenidas por la Dra. Gisbert. La población F2 se obtuvo a partir de la autofecundación de una planta F1, resultante del cruce de una planta de tomate (S. lycopersicum L.) seleccionada por su escasa capacidad regenerativa (Anl27) y la accesión PE-47 de S. pennellii Correll. con alta capacidad de regeneración. Por su parte, la población BC1 se obtuvo a partir del cruce (Anl27 x F1). Con estos materiales se ha realizado una caracterización fenotípica y genotípica en clones de cada genotipo, que se han mantenido en cultivo in vitro. Utilizando el programa informático MapQTL¿ se han identificado seis QTL implicados en la regeneración localizados en los cromosomas 1, 3, 4, 7 y 8. Cinco de los QTLs (SpRg-1, Rg-3, SpRg-4a, SpRg- 4b, SpRg-7) proceden del tomate silvestre S. pennellii y uno (SlRg-8) procede de S. lycopersicum. El porcentaje de varianza explicada por cada QTL va desde el 7,4% al 27%, dentro del rango común (6-26%) registrado en el mapeo genético de QTLs relacionados con la regeneración in vitro en otros cultivos. SpRg-1 es el mayor responsable de la respuesta morfogenética mientras que SpRg-7 promueve el desarrollo del brote hacia una planta completa. Por otra parte los QTLs detectados en los cromosomas 8 (SlRg-8) y 4 (SpRg-4a, SpRg-4b) podrían contener genes que influyen en la formación de yemas y su desarrollo, respectivamente. Finalmente Rg-3, situado en la mitad del cromosoma 3 y ligado al gen de la invertasa ácida, se presenta como un alelo putativo del gen Rg detectado en S. peruvianum (Rg-1) y S. chilense (Dunal) Reiche. (Rg-2). Además del genotipo, el tipo y combinación de reguladores de crecimiento son importantes para el éxito de los protocolos de regeneración. En tomate, los reguladores de crecimiento más utilizados son las citoquininas, o la combinación de estas con auxinas. Otros reguladores como el etileno se han estudiado poco y los trabajos publicados muestran conclusiones dispares. Con el fin de estudiar la influencia del etileno en la regeneración se han realizado ensayos con dos compuestos liberadores de etileno (Ácido 1-aminociclopropano-1- carboxílico ¿ACC¿ y ácido 2-Cloroetil fosfónico ¿Ethephon¿) y dos inhibidores de etileno: AgNO3, que inhibe la acción del etileno; y CoCl2, que inhibe la producción de etileno. Los resultados obtenidos muestran que la concentración y el momento de la aplicación son dos factores fundamentales a tener en cuenta para el éxito de la respuesta organogénica. En concreto, la aplicación de inhibidores de etileno y su consecuente disminución tiene un efecto negativo sobre la regeneración en tomate ya que se disminuye y se retrasa la respuesta. Así mismo, las plantas regenerantes obtenidas presentan tamaño reducido, pudiendo aparecer vitrificación y malformaciones. Por otra parte, la suplementación de etileno puede mejorar la regeneración. Así, el número de plantas regeneradas a partir de explantes de S. pennellii se duplicó en los medios con ACC respecto al medio control. Si la aplicación de ACC se realiza tras la inducción de las yemas, pasados 10 días, el rendimiento total será mayor. Este resultado indica que éste compuesto podría ser utilizado para mejorar la regeneración en aquellos genotipos donde una vez formadas las yemas, el desarrollo de estas hacia plantas es el paso limitante. Por otra parte, las plantas regenerantes obtenidas muestran buen desarrollo, por lo que la suplementación de etileno no afecta al posterior crecimiento de las plantas regeneradas. Finalmente se ha estudiado la capacidad organogénica de las especies silvestres de tomate derivadas del complejo S. peruvianum L. sensu lato (s.l.): Solanum arcanum Peralta., Solanum huaylasense Peralta., Solanum corneliomulleri J. F. Macbr. y Solanum peruvianum L. sensu stricto (s.s.). Estas especies pueden tener un papel fundamental en la mejora, sobre todo de resistencias a factores bióticos. Sin embargo, debido a las barreras de hibridación que existen entre éstas y el tomate cultivado, no se han explotado en su totalidad en la mejora del cultivo. Para realizar cruces se ha recurrido a la fusión de protoplastos y el rescate de embriones. Sin embargo, no se ha estudiado la capacidad organogénica de las especies derivadas del complejo Peruvianum, lo que limita la aplicación de estas técnicas. En este trabajo se ha encontrado variabilidad intra e interespecífica en la capacidad organogénica de las especies silvestres derivadas de este complejo. En general, todas las accesiones ensayadas de S. corneliomulleri y S. huaylasense mostraron una elevada capacidad regenerativa y se han identificado accesiones recalcitrantes en S. arcanum (LA-2185) y S. peruvianum s.s (ECU-106 y CH-20). En este trabajo, también se ha realizado un análisis morfológico de las hojas que ha determinado que el número de foliolos y el nivel de dentición de los mismo pueden ser utilizados en la identificación in vitro de las especies del complejo. Sin embargo, el área de foliolo solo permite distinguir a S. arcanum del resto de especies del complejo. Finalmente se ha observado que las accesiones cuyas hojas tienen mayor número de foliolos y mayor nivel de dentición tienen una mayor regeneración. / Trujillo Moya, C. (2013). Estudio de la Capacidad Organogénica en tomate y especies relacionadas: Localización de QTLS implicados y estudio de la influencia del Etileno [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31665 / TESIS

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