Ce travail de thèse avait pour objectif de mieux comprendre l'influence de l'incorporation d'une molécule active (arôme) et/ou de particules lipides sur la structure et les propriétés physico-chimiques de matrices filmogènes à base d'iota-carraghènane ou d'alginate de sodium. La microstructure, la granulométrie de l'émulsion filmogène, les caractéristiques thermiques et mécaniques des films ont été étudiées en présence ou non de n-hexanal. Les propriétés de transfert de ces films ont été appréhendées grâce aux mesures de perméabilité à l'oxygène, à la vapeur d'eau et à l'eau liquide, au n-hexanal et au D limonène à l'état vapeur et liquide et à 6 autres composés d'aromes (esters d'éthyle, cétone et alcools). L'ajout de n-hexanal dans la matrice d'iota-carraghènane modifie le processus de gélification ce qui induit la formation d'une microstructure plus homogène mais ayant une résistance mécanique moindre, augmente la perméabilité à la vapeur d'eau mais diminue légèrement celle de l'hexanal. Quant aux films d'alginate, ils sont peu sensibles à la présence de n-hexanal. Cette différence de comportement est attribuée aux interactions entre la fonction aldéhyde de l'arôme et les groupes OH et sulfate du carraghènane qui perturbent la formation des hélices lors de la gélification. L'organisation du gel d'alginate en boite à œuf lui confère une plus grande stabilité. L'ajout de lipide permet de diminuer la sorption et la perméabilité à la vapeur d'eau des matrices filmogène. En présence de la matière grasse, l'hexanal se comporte comme un émulsifiant et semble être localisé en surface des globules en augmentant la finesse et la stabilité des émulsions filmogènes. Les paramètres cinétique (diffusivité) et thermodynamique (sorption) ont été mesurés pour mieux caractériser les mécanismes impliqués dans le transfert Enfin, le paradoxe de Schroeder, correspondant à la différence de flux selon l'état physique de la molécule diffusante, a été observé et expliqué pour l'eau dans les films d'alginate et pour l'hexanal dans les films de carraghènanes.

Los hongos silvestres comestibles: HSC, son uno de los grupos más importantes de PFNM. Son recolectados para alimentación y beneficio económico en más de 80 países en todo el mundo. El comercio de exportación está regulado por una demanda en fuerte expansión por parte de Europa y Japón. Esta expansión es positiva para comerciantes y recolectores locales, ya que proporciona ingresos económicos importantes en áreas donde las posibilidades de ganar dinero son limitadas

Los hongos son fuente de alimento y medicina desde tiempos remotos. Por su valor nutracéutico y como fuente de nutricéuticos se han utilizado para mantener y mejorar la salud, preservar la juventud y promover la longevidad. También son fuente de compuestos químicos bioactivos útiles para la preparación de productos farmacéuticos. De las 700 especies de hongos comestibles investigadas, sólo unos 50 hongos tienen valor medicinal y entre ellos Grifola frondosa es uno de los más notables e investigados, especialmente como estimulador del sistema inmune y por sus propiedades antitumorales en la lucha contra el cáncer. En los bosques andino patagónicos de Argentina y Chile existen dos representantes del género Grifola: G. gargal Singer y G. sordulenta (Mont.) Singer, para los cuales no se ha investigado suficientemente sobre su biología y por lo tanto no se ha desarrollado aún una tecnología apropiada para su cultivo, como tampoco se han hecho estudios sobre sus posibles propiedades medicinales y aplicaciones no solo terapéuticas sino también biotecnológicas. Por ello se investigó la factibilidad de cultivarlos en condiciones controladas y a su vez se profundizó en el conocimiento de distintos aspectos biológicos de interés. Por otra parte, la actividad medicinal hallada en políporos y en especial en Grifola frondosa apoya la formulación de la hipótesis que plantea también la presencia de actividad antioxidante y/o antigenotóxica en estas especies. La confirmación de tales propiedades es necesaria para sostener más investigación sobre su uso medicinal y resulta de importancia en la propuesta de posibles variedades de productos a partir de ellos, lo cual otorgaría un plus como valor agregado de estos hongos. Para comprender aún más las condiciones de crecimiento de estas especies se realizaron cuatro campañas recorriendo diferentes bosques de robles del Parque Nacional Lanín. Allí, con la ayuda de residentes del lugar y micólogos, se pudieron recolectar fructificaciones sólo en determinados lugares, así como también se tomaron datos de las colonias en crecimiento y muestras de G. gargal causando podredumbre. Asimismo, se aislaron dos cepas (cepa B y G9) de G. gargal, una proveniente de un árbol en pie y otra tomada de un roble caído que llevaba más de 20 años produciendo fructificaciones. La historia de los bosques de roble, informada por otros autores, revela que durante la última glaciación fueron fragmentados y en consecuencia se desarrollaron procesos de variabilidad genética entre los mismos. Algunas de estas variables son el contenido y calidad de ciertos compuestos polifenólicos los cuales se sabe que son importantes en la biología de los hongos degradadores de la madera. En consecuencia esto indicaría una variabilidad entre cepas de los diferentes bosques de robles para G. gargal. Dos cepas, correspondientes a G. gargal (cepa A) y G. sordulenta, fueron obtenidas del Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico (CIEFAP). Hallar las condiciones óptimas en la producción de micelio y cuerpos fructíferos es un paso fundamental para la producción optimizada de los compuestos con valor nutricional, y como fuente de nutricéuticos y fármacos hipotéticamente presentes en estos hongos. El análisis del crecimiento micelial de G. gargal y G. sordulenta en agar nutritivo reveló que para ambas especies, las mejores condiciones de cultivo fueron pH 4, 18ºC y medio de cultivo MYPA 16 suplementado con 0,4% de cáscara de girasol en polvo. Así, fue posible disminuir el tiempo para la obtención de inóculo de excelente calidad y el cultivo de las cepas en este medio fue posteriormente utilizado en forma rutinaria para su mantenimiento y para su uso como inóculo. Los resultados presentados fueron analizados por una posible pérdida de vigor (luego de tres años de subcultivos) y se halló que ambas cepas no perdieron vigor y que además hubo una mejora en la velocidad de colonización por G. sordulenta y ello se puede explicar por haber desarrollado una adaptación a los ingredientes del medio, concluyendo que las condiciones de rutina empleadas fueron adecuadas para conservar su vigor por más de 12 subcultivos. El aumento en contenido de polvo de cáscara de girasol no modificó la velocidad de colonización de la cepa A de G. gargal por lo que no se justifica su aumento en el medio de cultivo por encima del 0,4 % para esta especie; no se encontraron diferencias en la velocidad de colonización entre las cepa A, B y G9. Usualmente se observa en el stock de cepas de los laboratorios de micología que algunas cepas producen primordios y/o verdaderos cuerpos fructíferos un tiempo después que son almacenadas. Esto llevó a utilizar este método de cultivo in vitro en condiciones controladas para dilucidar los procesos que subyacen en la morfogénesis fúngica, i.e.: la diferenciación del micelio vegetativo a micelio reproductivo. Las observaciones realizadas con lupa y microscopio a G. frondosa, G. gargal y G. sordulenta, fueron comparadas con las observaciones realizadas por otros autores en la bibliografía hallándose algunas diferencias de importancia taxonómica en cuanto a velocidad de crecimiento, morfología de las colonias, cambios de coloración en el medio de cultivo y tipo de degradación de compuestos fenólicos, estudiada in vitro. El aspecto al microscopio de las hifas generativas, gloeopleuras, esqueletales, presencia de clamidosporas y estructuras cristaloides, también en comparación con las observaciones de otras investigaciones, indicó algunas diferencias que permiten conocer mejor la variabilidad entre cepas de estas especies. El estudio de las formaciones morfogénicas in vitro de G. gargal y G. sordulenta fue útil para detectar cambios producidos en estos cultivos luego de aplicar diferentes condiciones lumínicas. La irradiación con luz blanca durante el crecimiento vegetativo de G. gargal previno una demora significativa del crecimiento de micelio en cajas de Petri causadas por temperaturas desfavorables (c.a. 21ºC). Las diferentes condiciones de luz produjeron cambios en el metabolismo secundario y en la diferenciación morfogénica de los cultivos. La respuesta a estas condiciones lumínicas fue mayor en G. gargal que en G. sordulenta. Los resultados indicaron que ambas especies de Grifola fueron sensibles a la irradiación lumínica, con respuestas morfogénicas de distinto tipo e intensidad, si bien la luz blanca fue más efectiva. En ausencia del estímulo luminoso, ambas especies del género fueron capaces de mostrar eventos morfogénicos. En el caso de G. gargal, en presencia del estímulo luminoso, la cepa A fue más sensible que la B en la presentación de respuestas fotomorfogénicas. Estos resultados registrados para los distintos anchos de banda de irradiación lumínica son sugerentes de la participación de más de una molécula fotorreceptora. Para estimar la capacidad ligninolítica in vitro, se cultivó G. gargal y G. sordulenta en medios diferenciales conteniendo diferentes compuestos fenólicos. Para fines comparativos y para poder extrapolar los resultados al cultivo, resultó útil realizar este estudio en forma simultánea con otras dos especies poliporales que tienen una buena performance en fermentaciones en estado sólido empleando cáscara de girasol como sustrato: G. frondosa y Ganoderma lucidum (dos cepas). El estudio reveló la expresión de enzimas polifenol oxidasas en diferentes momentos del crecimiento y con diferentes patrones. Se sugiere que una de estas sería la enzima lignina peroxidasa (LiP). En otro estudio se verificó la actividad de lacasas. Asimismo, la presencia de la enzima con actividad de Mn-peroxidasa (MnP), fue también detectada, ya que en presencia de 20 ppm de Mn(II) en sustratos a base de cáscara de girasol la velocidad de crecimiento micelial fue mayor; asimismo en el caso de G. sordulenta causó un aumento en la densidad micelial aparente. En otro análisis similar se estudió el crecimiento de estas especies en medios diferenciales conteniendo diferentes fuentes de carbohidratos para determinar la actividad de la enzima celobiosa deshidrogenasa. El crecimiento fue en todos los casos moderado a bajo. Se determinó que G. gargal crece mejor en xilulosa y pectina, lo cual indicaría una preferencia por la fracción hemicelulósica de los sustratos. Grifola sordulenta por su parte, crece bien en celulosa y xilulosa y presentó actividad de la enzima celulosa deshidrogenasa. La velocidad de crecimiento y la densidad de la colonización en los medios de carbohidratos fue mayor en las colonias de G. frondosa y Ganoderma lucidum superando a G. gargal y G. sordulenta que si bien crecieron en todos los medios, mostraron menor habilidad para colonizarlos. Por lo cual ambos estudios en medios diferenciales mostraron una menor performance in vitro, lo cual permitió prever un desempeño regular a bajo al extrapolar estos resultados al cultivo en sustratos basados en cáscara de girasol. En algunas especies el cultivo de micelio en medios líquidos ofrece ciertas ventajas como reducción de las pérdidas por contaminación, utilización de espacios más reducidos, y fácil recolección de la biomasa y de los metabolitos disueltos en el medio. Se realizaron cultivos de G. gargal y G. sordulenta en medio líquido agitado empleando Erlenmeyers de 250 ml y 500 ml, y frascos de 3 l, así como también en medio líquido estacionario empleando fuentes de vidrio de 4 l. Se compararon los diferentes sistemas considerando el trabajo que requiere cada técnica y la cantidad de biomasa que produce. Para G. gargal se encontró favorable el cultivo en frascos de 3 l, y para G. sordulenta en Erlenmeyers de 250 ml, obteniéndose una biomasa de 4 y 18 g/l en 20 días de cultivo, respectivamente. En ambas especies la temperatura óptima para este cultivo fue de c.a. 18ºC. En este trabajo se determinó que la suplementación con diferentes reguladores del crecimiento vegetal y/o vitaminas o aminoácidos, o sólo con bencilaminopurina (0,1-10 mg/l) a los medios de ambas especies no incrementa significativamente la biomasa. Por otra parte, mediante el empleo de inóculo homogeneizado se consiguió disminuir la variabilidad dentro de los tratamientos en comparación con el uso de discos de micelio cultivado en agar como inóculo. Los diferentes protocolos suministraron material micelial con diferentes cualidades para ensayar posteriormente las propiedades antioxidantes de estas especies. El spawn en granos es el material que se emplea para inocular grandes masas de sustrato en el cultivo de hongos. La evaluación del crecimiento de micelio de G. gargal y G. sordulenta mediante el bioensayo de crecimiento lineal de Duncan (1997) reveló que ambas especies pueden ser cultivadas en granos de trigo, girasol, maíz y combinaciones de trigo con mijo y maíz con girasol; se determinó que el mejor crecimiento se logra para ambas especies con el cultivo en granos de trigo en el rango de pH de 5,3 a 6,4. La colonización completa de los granos de trigo, según la técnica de producción habitual en botellas de un litro, se produce más rápidamente a 24ºC, en comparación con el crecimiento del micelio en medios semisólidos y líquidos (c.a. 18ºC). En el cultivo en granos no se hallaron diferencias en el número de botellas que completaron la colonización a los días 25 y 30. Para ambas especies y para todos los tipos de granos, la mayor proporción de botellas colonizadas se observó a los 30 días. Considerando la cantidad de granos por gramo de spawn, el empleo de granos de trigo es el más indicado. Se empleó el test de crecimiento lineal de Duncan para evaluar la velocidad de colonización, la densidad aparente, el incremento del contenido de proteínas y de actividad de lacasas, y la degradación de fibras de G. gargal y de G. sordulenta en 20 formulaciones de sustrato a base de cáscara de girasol. Seguidamente se realizó otro ensayo para estudiar el efecto de ciertos suplementos en la velocidad de colonización y densidad aparente en 10 formulaciones más. Con la información recolectada se puede afirmar que ambas especies pueden crecer en estos sustratos, que la cáscara de girasol no necesita suplementos, como salvado o sustrato gastado de Pleurotus ostreatus, para sostener un buen crecimiento del micelio. Para G. gargal la colonización mejoró con un tratamiento ácido del sustrato, o con el agregado de cofactores enzimáticos (Mn(II) y Zn(II)), o de otras fuentes lignocelulósicas como roble, álamo o paja de trigo; para G. sordulenta se encontró que la colonización mejora sólo en cuanto a la densidad con un tratamiento ácido del sustrato, o con el agregado de cofactores enzimáticos (NH4(I), Mn(II) y Zn(II)). Con el establecimiento de un cultivo axénico de G. gargal y G. sordulenta sobre troncos sintéticos artificiales empleando cáscara de girasol como sustrato, se encontró que ambas especies pueden colonizar bien el sustrato, si bien con un ciclo productivo más extenso y mayor riesgo de contaminación a posteriori que para otras especies cultivadas con la misma técnica. La inducción con choque térmico a 5ºC produjo una sensible inducción de primordios, y se lograron algunas fructificaciones. El intercambio gaseoso es crucial para el desarrollo de los basidiomas, como era esperable según los antecedentes registrados en la literatura sobre la producción de G. frondosa. La secuencia de producción de ambas especies en las diferentes etapas es similar a la de G. frondosa: primordios granulares grises, que luego se diferencian en fructificaciones que se suceden en formas conocidas como cerebro, coliflor y racimo. Las propiedades antioxidantes de extractos metanólicos de cuerpos fructíferos, micelio de cultivo líquido y/o de cultivo de granos de trigo fueron analizadas en cuanto a sus propiedades de extinción de radicales (radical DPPH), y poder reductor, asimismo también se comparó el contenido de compuestos fenólicos y se caracterizaron los extractos metanólicos con la técnica de cromatografía de capa delgada. Los resultados hallados permitieron conocer las propiedades antioxidantes de G. gargal y G. sordulenta. Estas especies resultaron poseer muy buenos atributos antioxidantes, especialmente poder reductor. Las diferentes bioformas de micelio y también las formas de cultivo modifican cuali y cuantitativamente el contenido de antioxidantes causando variaciones en la actividad secuestrante de radicales y en el poder reductor. También se encontró que el micelio puede ser inducido a modificar su contenido en antioxidantes usando reguladores de crecimiento vegetal, y que la variación en el contenido de una propiedad antioxidante es independiente de la producida en otra propiedad antioxidante. La actividad antioxidante se debió en parte a la presencia de compuestos fenólicos pero no fueron los únicos compuestos activos. El análisis de cromatografía de capa delgada reveló además que la mayoría de los compuestos antioxidantes eran de naturaleza polar, en éstos siempre se hallaron las características de revelado correspondientes a compuestos fenólicos, y además en algunas bandas también se reveló la presencia de flavonoides. Por su parte los metabolitos apolares se observaron en todos los cromatogramas de los extractos. En algunos casos podría asociarse a compuestos fenólicos, mientras que en otros podría deberse a metabolitos no fenólicos. En G. sordulenta se halló que la actividad antioxidante estuvo parcialmente asociada a compuestos flavonoides. Las propiedades antigenotóxicas de cuerpos fructíferos y micelio de cultivo líquido de G. gargal; así como las harinas de granos de trigo fermentados con G. gargal, G. sordulenta y/o G. frondosa, fueron estudiadas con el test de mutación y recombinación somática en Drosophila melanogaster. El agente químico utilizando para causar las mutaciones (promutágeno) fue el DMBA (7-12-dimetilbenzo(α)antraceno). Con el estudio de la toxicidad de DMBA en distintos tratamientos pudo observarse un incremento en la mortalidad de las larvas de 9 a 45%, sin embargo cuando se agregaron los extractos fúngicos esta mortalidad disminuyó. La mutación y recombinación se evaluó como el número de spots blancos por cada cien ojos, mostrando un aumento en la frecuencia en aquellos tratamientos que contenían DMBA, y una disminución en los co-tratamientos conteniendo ambos: DMBA, y extractos fúngicos en el siguiente orden: fructificación de G. gargal, las tres harinas de granos colonizados y micelio de cultivo líquido de G. gargal. Se concluyó que el material evaluado resultó no tóxico per se y en combinación con el promutágeno y procancerígeno DMBA pudieron disminuir su mortalidad y la genotoxicidad. La respuesta protectora de los materiales fúngicos activó mecanismos de detoxificación en la larva de D. melanogaster que pueden ser desmutagénicos o bioantimutagénicos, y que fueron causados por ciertos compuestos bioactivos presentes en estos hongos superiores con actividad antigenotóxica como p.e. fenólicos, ácido linoleico, polisacáridos y polipéptidos. Luego de demostrar la ausencia de genotoxicidad, las propiedades antioxidantes y las propiedades antigenotóxicas de G. gargal y G. sordulenta, aun es necesario realizar estudios adicionales sobre la producción de cuerpos fructíferos por medio de la fermentación en estado sólido, y así facilitar su disponibilidad para su consumo como alimento. Hasta entonces una alternativa es la producción de micelio y metabolitos por medio del cultivo líquido. Finalmente, en un apartado final de la tesis se muestra información del contenido mineral y de diferentes nutrientes analizados en muestras de micelio, fructificaciones y granos de trigo colonizados, y como una novedad con potencial biotecnológico se sugiere la obtención de una harina de trigo colonizado por estos hongos para ser empleada como un alimento funcional. / As of ancient times, fungi have been and still are a source of food and medicine. Due to their nutraceutical value, they have been used to maintain and improve health, preserve youth and promote longevity. They are also a source of bioactive chemical compounds, which are, in turn, useful for the preparation of nutriceuttical and pharmaceutical products. Of the 700 edible mushroom species investigated to date, only 50 have medicinal value. Among these 50 is Grifola frondosa which is one of the most thoroughly investigated, particularly as a stimulator of the immune system and for its antitumoral properties. Grifola gargal Singer and G. sordulenta (Mont.) Singer, two representatives of the genus Grifola, in the andean patagonian forest in Argentina and Chile, have not been fully studied to date. Nor have their medicinal properties with their corresponding therapeutic applications been investigated. The purpose of this Ph. D. thesis was therefore to study the possibilities of cultivating G. frondosa under control conditions. On the other hand, the medicinal activity observed in polypores, particularly in G. frondosa, gives support to the hypothesis on the presence of antioxidant and /or antigenotoxic activity in these species. Confirming such properties is absolutely necessary to conduct further research in favor of its medicinal properties and to promote the proposal of possible varieties of products derived from them, which would, in turn increase the value of these fungi. To further learn about the growth conditions of these species four campaigns were done in the oak forests located within Lanín National Park. With the help of mycologists and people living in the area, fruiting bodies were collected. Growth data and samples of rotting G. gargal were also collected. Two new strains (strain B and G9) of G. gargal were isolated, one from a standing tree and another from a fallen oak which had been producing fruits for a period longer than 20 years. Previous research on the history of oak forests reveals that during the last ice age they were fragmented, thus inducing the development of processes of genetic variability. Some of these sources of variability variables are the content and quality of certain polyphenolic compounds which are known to be important in the biology of fungal decomposers of wood. This could therefore be indicative of variability among different strains of oak woodlands to G. gargal. Two strains, corresponding to G. gargal (strain A) and G. sordulenta, were obtained from the Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico (CIEFAP). Reaching to the optimal conditions for the production of mycelium and fruiting bodies is key to the optimized production of compounds with nutritional, nutraceutical and also as a source for nutriceuticals and pharmaceuticals hypothetically present in these fungi. Analysis of mycelial growth of G. gargal and G. sordulenta on nutrient agar medium revealed that for both species, the best culture conditions were pH 4, 18 ° C and culture medium supplemented with 0.4% MYPA of sunflower husk powder. It thus took shorter time to obtain high quality seed and cultivation of strains in this medium was subsequently used routinely both for its maintenance and use as inoculum. Results were analyzed by a possible loss of vigour (after three years of subcultures) and showed that both strains did not lose vigour and that there was a higher rate of colonization in Grifola sordulenta which could be due to the fact that they adapted to the ingredients of the medium, thus indicating that the routine mycelium growing conditions followed were adequate to maintain its force for more than 12 subcultures. On the other hand, the increase in the content of sunflower husk powder (0.4 %) did not alter the rate of colonization of strain A to G. gargal. This indicated that there is no need in increasing the amount of this supplement in this species. It was also observed that there were no differences in the rate of colonization between strain A, B, and G9. It has been observed that in stock strains of mycology laboratories some strains produce primordia and/or real fruitbodies after they are stored. This led us to use the method of in vitro culture under controlled conditions to deep on the processes underlying fungal morphogenesis, i.e the differentiation of vegetative mycelium to reproductive mycelium in these species. Observations of G. frondosa, G. gargal and G. sordulenta under a magnifying glass and microscope were compared with observations by other researchers. These comparisons revealed some differences in taxonomic significance in terms of growth speed, colony morphology, colour changes in the culture medium and type of degradation studied in vitro. The comparison of the microscopic appearance of generative hyphae, gloeopleuras, skeletal, presence of chlamydospores and crystalloid structures with observations from other researchers showed differences which will contribute to better understanding of the variability among strains of these species. The study of the in vitro morphogenic differentiation of G. gargal and G. sordulenta was useful as it helped detect changes in these crops after applying different light conditions. Irradiation with white light during the vegetative growth of G. gargal prevented a significant delay in growth of mycelium in Petri dishes, originated from unfavourble temperatures (c.a. 21 º C). The different light conditions produced, in fact, changes in secondary metabolism and morphogenic differentiation of cultured mycelia. Compared to findings from a study conducted in colonies grown in Petri dishes which had completed their vegetative growth in darkness and had received a thermal shock, in our study the effect of these environmental conditions was greater on G. gargal and similar on G. sordulenta. This indicates that both species of Grifola are sensitive to light irradiation with different morphogenic response type and intensity while white light is more effective. In the absence of light stimulus, both species of the genus were found to have the ability to show morphogenic events. In the case of G. gargal, strain A was observed to be more sensitive than B in the presentation of photomorphogenic responses. These results reported for different bandwidths of light irradiation are indicative of the involvement of more than one photoreceptor molecule. Grifola gargal and G. sordulenta were cultured in differential media containing different phenolic compounds in order to estimate ligninolytic ability in vitro. For comparative purposes and in order to extrapolate results to their cultivation, this study was carried out simultaneously with two other species of poliporales which exhibit a good performance behave naturally in solid state fermentation when using sunflower husks as main substrate. The study revealed polyphenol oxidase enzyme expression at different times and with different growth patterns. It is suggested that one of these could be the enzyme lignin peroxidase (LiP). It was further verified the activity of laccases. Mn-peroxidase (MnP) activity was presumably present because it was also detected in other strains of G. gargal and because addition of Mn (II) increased the rate of colonization with G. gargal cultivation on sunflower husk as substrate and aspect was better in G. sordulenta. Growth of these species in differential media containing different carbohydrate sources was also studied in order to determine the activity of the enzyme cellobiose dehydrogenase. In all cases, growth ranged from moderate to low. It was found that G. gargal grows best in xylulose and pectin, which could be indicaive of a preference for the hemicellulosic fraction of the substrates. In contrast, G. sordulenta was observed to grow well on cellulose and xylulose and evidenced cellulose dehydrogenase activity. Growth rate and density of colonization on media containing carbohydrates was higher in colonies of G. frondosa and Ganoderma lucidum, being even higher than those of G. gargal and G. sordulenta which, although they grew in all media, evidenced lower ability to colonize them. Both studies in differential media showed a lower in vitro performance, thus preannouncing a regular to low growth performance when these results were extrapolated to crop-based substrate sunflower husk. In some species the mycelium growing in liquid media have the advantage of reducing losses due to culture, the use of smaller spaces, and allow for an easy harvesting of the biomass and recovery of the metabolites dissolved in the medium. Cultures of G. gargal and G. sordulenta were carried out in agitated liquid medium using 250 and 500 ml Erlenmeyers flasks, and 3-liter bottles, as well as in liquid medium sources using 4-liter glass containers. Different systems were compared considering the work involved in each technique and the amount of biomass produced. Grifola gargal culture was carried out in 3-liter glass flasks and G. sordulenta was carried out in 250 ml Erlenmeyers flasks, yielding a biomass of 4 and 18 g/l after 20 days of culture, respectively. In both species, optimum temperature for this crop was c.a. 18 °C. In this work it was also determined that supplementation with different plant growth regulators and/or vitamins or aminoacids, or benzylaminopurine alone (0.1-10 mg/l) to the media of both species does not significantly increase biomass. Moreover, the use of homogenous innoculum reduced variability within treatments with respect to the use of disks of mycelium grown on agar as inoculum. The fungal material obtained from this work provided mycelial with different qualities to further test the antioxidant properties of these species. Grain spawn is the material used to inoculate large number of substrates in mushroom cultivation. The evaluation of mycelial growth of G. gargal and G. sordulenta by linear growth bioassay of Duncan (1997) revealed that both species can be cultivated in grains of wheat, sunflower, corn and wheat combinations with millet and corn with sunflower. It was also observed that optimum growth is achieved for both species when cultivation of wheat grains is in the pH range of 5.3 to 6.4. The full colonization of grains of wheat, following the production technique in traditional 1 liter bottles, occurs more rapidly at 24 °C, compared with the growth of mycelium in semisolid media and liquid (c.a. 18 ° C). In grain cultivation there were no differences in the number of bottles that completed the colonization by days 25 and 30. For both species and for all types of grains, the largest proportion of substrates in bottles was colonized after 30 days. Considering the number of grains per gram of spawn grains, using wheat is best recommended. Duncan linear growth test was used to assess the substrate mycelia colonization rate, bulk density, increased protein content and laccase activity, and fiber degradation produced G. gargal and G. sordulenta in 20 formulations based substrate sunflower husk. Another test was further conducted to study the effect of certain supplements on the colonization rate and apparent mycelial density in 10 formulations. Taken together, findings from our study support the conclusion that both species grow in these substrates, that sunflower seed husks needs no supplements such as bran or Pleurotus ostreatus spent substrate to sustain regular growth of the mycelium. For G. gargal colonization was found to improve with an acid treatment of the substrate or with the addition of enzyme cofactors (Mn (II) and Zn (II)), or other lignocellulosic sources such as oak, poplar, wheat straw. For G. sordulenta colonization was found to improve only in terms of mycelial density with an acid treatment of the substrate, or with the addition of enzyme cofactors (NH4 (I), Mn (II) and Zn (II)). The axenic culture of G. gargal and G. sordulenta on artificial synthetic logs using sunflower husks as substrate showed that both species can colonize the substrate, but with a longer production cycle and increased risk of contamination in relation to other mushroom species with the same technique. The thermal shock induction of 5 °C produced a significant induction of primordia and produced some fructifications. Gas exchange is crucial to the development of basidiomas, as expected based on previous research on the production of G. frondosa. The production sequence of both species at different stages is similar to that of G. frondosa: gray granular primordia that grow into fruitbodies of brain shape, then cauliflower shape and finally cluster flower. The antioxidant properties of methanolic extracts of fruiting bodies, mycelium from liquid culture and/or wheat grains were analyzed in terms of their radical scavenger properties (DPPH radical) and reducing power. The content of phenolic compounds was compared and methanol extracts were characterized using thin layer chromatography. It was thus possible to learn more about the properties of G. gargal and to confirm them for the first time in the case of G. sordulenta. These species have antioxidant reducing power properties. Different bioforms of mycelium and also different culture systems modify forms of qualitative and quantitative antioxidant content causing variations in radical scavenger activity and reducing power. In other words, the mycelium can be induced to change their antioxidant content using plant growth regulators and variability in the content of antioxidant property is independent of that produced in other antioxidant property. Antioxidant activity was found to be due in part to the presence of phenolic compounds but it was not the only active compound. Thin layer chromatography also helped to show that the majority of antioxidant compounds were polar, in these were always revealed the presence of phenolic compounds, and in some bands, also the presense of flavonoids. Non-polar metabolites were observed in all chromatograms of extracts. In some cases they could be associated with phenolic compounds while in others could be associated to non-phenolic metabolites. In G. sordulenta it was found that the antioxidant activity was preferentially associated to flavonoid compounds. Antigenotoxic properties of fruiting bodies and mycelia from liquid cultures of G. gargal, as well as grains of wheat flour fermented with G. gargal, G. sordulenta and/or G. frondosa were also studied to test somatic mutation and recombination in Drosophila melanogaster. The chemical agent used to cause mutations (promutagen) was DMBA (7-12-dimethylbenz (α) anthracene). Research on toxicity revealed that treatment with DMBA increased larval mortality from 9 to 45%. Still, when fungal extracts were added larval mortality rate decreased. Both mutation and recombination were assessed as the number of white spots per hundred eyes, showing an increased frequency in the treatments with DMBA, and a decrease in co-treatments with both: DMBA and fungal extracts in the following order: G. gargal fruiting body, three grain meals colonized and G. gargal liquid culture mycelium. It could be concluded that the material evaluated was not toxic and that in combination with procarcinogenic promutagenic DMBA both mortality and genotoxicity decreased. The protective response observed with fungal materials triggered detoxification mechanisms in D. melanogaster larvae which could be either desmutagenic or bioantimutagenic and which could be produced due to some bioactive compounds present in higher fungi with antigenotoxic activity, such as phenolics, linoleic acid, polysaccharides and polypeptides. Summing up, findings on the absence of genotoxicity and antioxidant and antigenotoxic properties, in the fungal species studied in this Ph.D. thesis, will be greatly benefited from further research on the optimization of both species for the production of fruiting bodies through fermentation in the solid state. In the meantime, the production of mycelia and metabolites in liquid culture medium is the alternative for such optimitization. A final section of this Ph.D. thesis includes information on the mineral content of different nutrients which were analyzed in samples of mycelium and fruiting bodies and colonized wheat grains. A novelty with biotechnological potential derived from this section concerns the obtention of wheat flour colonized by these fungi, which evidenced factibility of being used as functional nutrient.

El hongo comestible Agaricus blazei Murrill es reconocido y muy pretendido por sus propiedades medicinales, pero su cultivo aún no se desarrolló en Argentina. Para su cultivo se emplea la misma metodología que para el champiñón (Agaricus bisporus), obteniéndose rendimientos aún bajos y variables según las diferentes cepas, sustratos y manejo técnico. Este método, incluye la preparación de un compost mediante un proceso fermentativo bifásico, y tiene importantes desventajas: ciclo de producción prolongado, importante requerimiento de espacio y mano de obra, gran inversión inicial y potencial perjuicio ambiental. De modo que los objetivos del estudio realizado durante la ejecución de esta tesis, fueron: 1) Formular y optimizar medios de cultivo y sustratos compostados y no compostados, a base de cáscara de semilla de girasol (residuo local abundante), para la producción eficiente de A. blazei. 2) Determinar la posibilidad de reemplazar como material de cobertura del sustrato a la turba Sphagnum por vermicompost. 3) Determinar la degradación de los componentes de los materiales lignocelulósicos empleados en los distintos sustratos para el cultivo de estos hongos. 4) Evaluar el efecto de la incorporación separada de sales de Zn2+ y Cu2+ en el sustrato, cama de cobertura o en el agua de riego, sobre la productividad y su bioabsorción y biodisponibilidad por el hongo. 5) Evaluar la evolución de la actividad de lacasas en los sustratos con fórmulas diferentes en un ciclo de producción. 6) Determinar la efectividad del sustrato gastado remanente del cultivo de A. blazei en la degradación del herbicida metsulfurón metilo. Como principales resultados, se encontró ventajoso el uso de un medio nutritivo basado en caldo de compost, a un pH 6,5, por sobre el tradicional, a base de caldo de papa, para la conservación o propagación del micelio de A. blazei. Se confirmó la posibilidad de preparar compost para el cultivo exitoso de A. blazei utilizando como sistemas contenedores, durante el compostaje, a un tanque metálico de 200 L y tanques plásticos de 400 L ó 600 L. A su vez, se corroboró la posibilidad de emplear cáscara de girasol como parte fundamental en la fórmula del compostaje para la obtención del sustrato para el cultivo de A. blazei por el método tradicional, con rendimientos similares e incluso mejores a los informados. También, se observó que el vermicompost, empleado como cama de cobertura, tiene un efecto estimulador en la inducción de los carpóforos. Se demostró la posibilidad de cultivar A. blazei sobre sustratos sin compostar con rendimientos cercanos a los informados en sustratos compostados. De manera interesante, el sustrato gastado de hongo, además de mejorar los rendimientos en comparación al sustrato que contenía solo cáscara de girasol, produjo un efecto preventivo de la contaminación, tanto cuando se mezcló con cáscara de girasol sola como cuando se lo usó suplementado. Se observó que la mayor degradación de la materia orgánica del compost/sustrato ocurre durante el cultivo, un 50 % superior a la ocurrida durante el compostaje, y que los componentes lignocelulosos más utilizados durante el cultivo de A. blazei fueron la hemicelulosa y la lignina. Pudo verificarse una mayor degradación del sustrato en aquellos que tuvieron mayor productividad. Por otro lado, el agregado de 100 ó 200 ppm de Zn2+ durante la preparación de la cama de cobertura en un sustrato compostado, o al sustrato o cama de cobertura en sustratos sin compostar, mejoró significativamente los parámetros productivos de A. blazei. A su vez, se encontró que la acumulación y biodisponibilidad de Cu2+ incrementaban proporcionalmente con la concentración del elemento agregado, en cualquiera de sus formas de aplicación. En cuanto a la actividad de lacasas durante el cultivo se pudo observar una diferencia según el tipo de sustrato ensayado, lo que señala una estrategia de degradación y crecimiento diferenciada por parte del hongo. Por último, se determinó que el extracto enzimático obtenido de un sustrato compostado, a base a cáscara de girasol y forraje de trigo, remanente del cultivo de dos oleadas de hongos A. blazei, y con una incubación a 25 C de por lo menos 72 h, es capaz de atenuar el efecto fitotóxico del metsulfurón metilo (5 x 10-3 ppm) sobre el crecimiento de B. napus. / The edible mushroom Agaricus blazei Murrill is recognized and very requested by its medicinal properties, but its cultivation was not developed until now in Argentina. The cultivation methodology employed is the same that the one used for the white button mushroom (Agaricus bisporus), and low and variables yields are obtained depending on the different strains, substrates and technical handling. This procedure includes the preparation of compost by means of a two-phase fermentative process, which has important disadvantages: a long production cycle, an important space and work force is required, a great initial investment and is a source of potential environmental damage. The objectives of the study carried out during the execution of this thesis, were: 1) to formulate and optimize cultivation media and composted and non-composted substrates, containing sunflower seed hulls (abundant local residue), for the efficient production of A. blazei. 2) to determine for the possible substitution of the Sphagnum peat moss by vermicompost as a casing material. 3) to determine the degradation evolution of the ignocellulosic material components employed in the different substrates for the cultivation of these mushrooms. 4) to evaluate the effect of the separated incorporation of Zn2+ and Cu2+ salts either in the substrate, casing or in the water for watering, on both the productivity and in the A. blazei fruitbody accumulation and their bioavailability from it. 5) to evaluate the laccase activity evolution in the substrates with different formulations during a production cycle. 6) to determine the effectiveness of the A. blazei spent mushroom compost in the degradation of the herbicide metsulfuron methyl. As main results, it was found valuable the use of a compost broth based medium, at pH 6,5, over traditional potato broth based, for the conservation or propagation of the A. blazei mycelium. The possibility of obtaining compost for successful cultivation of A. blazei using as system containers a metallic tank of 200 L and plastic tanks of 400 L or 600 L was confirmed. For the first time, it is demonstrated the possibility of using sunflower seed hulls as fundamental part in the compost formula for the obtaining of the substrate for the A. blazei cultivation for the traditional method, with similar and even better yields to the reported ones. In addition, it was observed that the vermicompost, employed as casing material, has a stimulating effect in the induction of the cap differentiation. The possibility of cultivating A. blazei on non-composted substrates, with yields near to the informed ones in composted substrates, was also demonstrated. Interestingly, the spent mushroom compost, besides improving the yields in comparison to the substrate containing just sunflower seed hulls, showed a contamination preventive effect, so much when it was mixed half part with sunflower seed hulls as when it was used supplemented. It was observed that the major organic matter degradation in the compost/substrate happens during cultivation, and it was 50 % superior to the one occurred during the composting, and that the main used lignocellulosic components during the A. blazei cultivation were hemicellulose and lignin. Larger degradation could still occur in substrates leading to better yield. On the other hand, the addition of 100 or 200 ppm of Zn2+ during the preparation of the casing in a composted substrate, or to the substrate or casing, in non-composted substrates, improved significantly the productive parameters in A. blazei cultivation. In turn, it was found that the accumulation and bioavailability of Cu2+ increased proportionally with the concentration of the added element, irrespective of the application modes. As for the laccases activity, during the cultivation a difference according to the type of substrate employed could be observed, what points out a different strategy for substrate utilization and mushroom growth. Lastly, it was determined that the enzymatic extract obtained from a compost, based on sunflower seed hulls and wheat forage, resulting from the cultivation of A. blazei during two flushes, and with a 25 C incubation of at least 72 h, is able to markedly attenuate the phytotoxic effect of the metsulfuron methyl (5 x 10-3 ppm) on the growth of B. napus.

Les insectes comestibles tels que le ver de farine (Tenebrio molitor) constituent une source protéique émergente en Occident en prévision des défis de sécurité alimentaire reliés à l’augmentation de la population. Le défi majeur étant l’acceptabilité, un des leviers pour contrer cette problématique est d’incorporer les insectes, matrice riche en protéines, sous forme d’ingrédients (concentrés ou isolats protéiques) à des matrices alimentaires complexes faisant déjà partie intégrante des habitudes de consommation. Toutefois, les connaissances sur ce type de protéines non conventionnelles restent à développer. À titre d’exemple, bien que la production de concentrés protéiques d’insectes comestibles comporte certaines étapes clés telles que la délipidation, il n’existe toujours aucune méthode d’extraction officielle. Malgré que diverses méthodes de délipidation aient été étudiées, l’extraction des lipides de la matrice d’insectes par l’hexane est à ce jour la méthode la plus utilisée. Toutefois, son effet sur la modification du profil des protéines et de leurs propriétés fonctionnelles est actuellement inconnu. Par conséquent, l’objectif du mémoire de maîtrise vise à évaluer l’effet d’une délipidation à l’hexane sur le profil protéique du ver de farine, sa solubilité et son pouvoir moussant. Les résultats ont montré que l’étape de délipidation permettait d’augmenter la teneur protéique des ingrédients d’insectes. Ils ont aussi montré que les profils protéiques des ingrédients bruts (non délipidés) et délipidés étaient similaires, peu importe le traitement appliqué. Cependant, certaines différences spécifiques (e.x. hexamerine 2) entre les protéines majeures des différents extraits ont été identifiées. De plus, il a été observé que l’étape d’extraction des lipides diminuait la solubilité des protéines des extraits près du point isoélectrique et augmentait drastiquement le pouvoir moussant des ingrédients. Par conséquent, la délipidation à l’hexane intégrée dans le processus de production d’ingrédients de T. molitor semble essentielle afin d’augmenter leur teneur protéique et d’améliorer certaines de leurs fonctionnalités. / There is a growing interest in the use of insects such as mealworms (Tenebrio molitor) as an alternative protein source in many Western countries in anticipation of the food security challenges related to the worldwide population growth. Nevertheless, food neophobia represents the major challenge which negatively affects the social acceptability of this alternative food resource. It was suggested that the integration of edible insects as food ingredients (protein concentrate or isolate) in different food formulations could enhance the consumer acceptability. However, the knowledge surrounding this unconventional protein source is scarce. For instance, while the defatting process of edible insects represents the first step to produce protein ingredients, there is still no official defatting method. Multiple defatting methods have been explored in the literature. The most efficient method for lipid removal from the solid insect matrix remains conventional solvent extraction with hexane. However, its impact on protein profiles and techno-functionality is still unclear. Consequently, the aims of this work were to compare the protein profile of hexane-defatted and non-hexane-defatted T. molitor meals and protein extracts and to evaluate hexane’s impact on protein solubility and foaming properties. Results showed that hexane-defatting of T. molitor meal increased the total protein content of the insect ingredients. Profiles for major proteins were similar between hexane-defatted and non-defatted samples. However, some specific differences (e.g. hexamerin 2) were observed and characterized by proteomic tools. The defatting step reduced the solubility of T. molitor protein extracts near the isoelectric point, and drastically increased the foaming capacity of the hexane-defatted fractions. Consequently, we conclude that the hexane-defatting step is essential to produce high-value added T. molitor ingredients with increased protein content and improved functionality.

En el presente Trabajo de Investigación se determinó la presencia de Hidrocarburos aromáticos policíclicos y del benzo(a)pireno en aceites comestibles termooxidados; para lo cual se tomaron muestras de aceites de los establecimientos donde se elaboraran una gran cantidad de frituras como son: las pollerías, churrerías, chicharronerías y chifas pertenecientes al distrito de Lima Metropolitana. Las muestras de aceites fueron tomadas en 41 puntos representativos del Cercado de Lima, elegidos por su gran afluencia comensal en forma diaria durante todo el día. El análisis de las muestras se realizó en el laboratorio de Toxicología y Química Legal de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la U.N.M.S.M. El estudio de estas sustancias de gran potencial carcinogénico, se realizó en base a la técnica aceptada por la AOAC. El análisis del control de calidad toxicológico de los aceites recalentados, se realizó en base a las Normas Técnicas Peruanas, los Métodos Oficiales de Análisis de la AOAC, y Técnicas establecidas por la American Oil Chemist’s Society; se realizaron los siguientes controles: Valor de carbonilo. Porcentaje de polímeros. Porcentaje de compuestos polares. Índice de yodo Índice de ácidos grasos libres. En la determinación de las sustancias cancerígenas en muestras de aceite no alterado por recalentamiento se halló al benzo(a)pireno en una concentración promedio de 22,36 ug/Kg mientras que en muestras de aceite alterado por recalentamiento dicha concentración promedio fue de 15,42 ug/Kg. Esta disminución en la concentración del benzo(a)pireno se puede deber a que durante el empleo de temperaturas elevadas durante el proceso de fritura,el benzo(a)pireno se desprende del aceite y forme parte del humo; el cual produce altos niveles de contaminación a nivel ambiental y representa un serio peligro para la salud pública. / In the present study of investigation, the presence of aromatic polycyclic hydrocarbons and – 3,4 – benzopyren in thermoxidized edible oil was setermined; for which samples of oils from establishments where a great deal of fritters are elaborated were took: poultry, crullers, roast-pork stands and chifas from Metropolitan Lima. The oil samples were took in forty-one representative points from Lima (District), selected because of their great commensal affluence around the day.. The analysis of the samples was made in the Laboratory of Toxicology and Legal Chemistry from Pharmacy and Biochemistry Faculty of the UNMSM. The study of these substances of great carcinogenic potency was made on the basis of the technique described in the Official Methods of Analysis of the AOAC. The analysis of the toxicologic quality control of the reheated oils was made on base to the Peruvian Technic Standars, the Official Methods of Analysis of AOAC, and Techniques established by the American On Chemist Society; the following controls were made: Carbonyls value Polar compounds percentage Fatty acids index Polymeres percentage Iodine index In the determination of the cancerigena subtances in oil samples not altered by reheat, we fouded benzo(a)piren at a concentration of 22.36 ug/kg, while in reheated samples was 15.42 ug/kg. This disminution in benzo(a)pireno concentration maybe during in elevated temperatures in frying, let that benzo(a)pireno is loosed from oil and was part of the smoke with elevated level of contamination and represents a serious danger to public wheater.

En el presente Trabajo de Investigación se determinó la presencia de Hidrocarburos aromáticos policíclicos y del benzo(a)pireno en aceites comestibles termooxidados; para lo cual se tomaron muestras de aceites de los establecimientos donde se elaboraran una gran cantidad de frituras como son: las pollerías, churrerías, chicharronerías y chifas pertenecientes al distrito de Lima Metropolitana. Las muestras de aceites fueron tomadas en 41 puntos representativos del Cercado de Lima, elegidos por su gran afluencia comensal en forma diaria durante todo el día. El análisis de las muestras se realizó en el laboratorio de Toxicología y Química Legal de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la U.N.M.S.M. El estudio de estas sustancias de gran potencial carcinogénico, se realizó en base a la técnica aceptada por la AOAC. El análisis del control de calidad toxicológico de los aceites recalentados, se realizó en base a las Normas Técnicas Peruanas, los Métodos Oficiales de Análisis de la AOAC, y Técnicas establecidas por la American Oil Chemist’s Society; se realizaron los siguientes controles: Valor de carbonilo. Porcentaje de polímeros. Porcentaje de compuestos polares. Índice de yodo Índice de ácidos grasos libres. En la determinación de las sustancias cancerígenas en muestras de aceite no alterado por recalentamiento se halló al benzo(a)pireno en una concentración promedio de 22,36 ug/Kg mientras que en muestras de aceite alterado por recalentamiento dicha concentración promedio fue de 15,42 ug/Kg. Esta disminución en la concentración del benzo(a)pireno se puede deber a que durante el empleo de temperaturas elevadas durante el proceso de fritura,el benzo(a)pireno se desprende del aceite y forme parte del humo; el cual produce altos niveles de contaminación a nivel ambiental y representa un serio peligro para la salud pública. / In the present study of investigation, the presence of aromatic polycyclic hydrocarbons and – 3,4 – benzopyren in thermoxidized edible oil was setermined; for which samples of oils from establishments where a great deal of fritters are elaborated were took: poultry, crullers, roast-pork stands and chifas from Metropolitan Lima. The oil samples were took in forty-one representative points from Lima (District), selected because of their great commensal affluence around the day.. The analysis of the samples was made in the Laboratory of Toxicology and Legal Chemistry from Pharmacy and Biochemistry Faculty of the UNMSM. The study of these substances of great carcinogenic potency was made on the basis of the technique described in the Official Methods of Analysis of the AOAC. The analysis of the toxicologic quality control of the reheated oils was made on base to the Peruvian Technic Standars, the Official Methods of Analysis of AOAC, and Techniques established by the American On Chemist Society; the following controls were made: Carbonyls value Polar compounds percentage Fatty acids index Polymeres percentage Iodine index In the determination of the cancerigena subtances in oil samples not altered by reheat, we fouded benzo(a)piren at a concentration of 22.36 ug/kg, while in reheated samples was 15.42 ug/kg. This disminution in benzo(a)pireno concentration maybe during in elevated temperatures in frying, let that benzo(a)pireno is loosed from oil and was part of the smoke with elevated level of contamination and represents a serious danger to public wheater.

Tesis por compendio / [EN] The biocontrol agent (BCA) Candida sake CPA-1, has proven to be effective against the pathogenic fungus Botrytis cinerea, causing agent of grey mold in many fruits. The aim of this Thesis was to develop biocontrol products (BCP), based on this BCA and coating forming agents (CFAs) with good stability and efficacy against fungus infection. Several formulations of CFAs, based on biopolymers (hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), corn starch (S), sodium caseinate (NaCas) and pea protein (PP)), combined with surfactants (oleic acid (OA), Span 80 (S80) and Tween 85 (T85)), were obtained and analyzed as to their ability to improve the adherence, survival and efficacy of C. sake on grapes. The functionality of these formulations as coatings was also analyzed with and without yeast cells. Likewise, dry formulations based on low cost CFAs (starch derivatives) and C. sake were obtained by means of fluidized-bed drying and their physical and microbiological stability were studied as a function of product moisture content. The application of C. sake in combination with CFAs permitted an improvement in the initial adherence of the yeast on the surface of grapes and also higher survival rates. The protein-based coatings (NaCas and PP), both with and without surfactants showed the best results, suggesting that these matrices are more adequate supports for the BCA. CFAs also enhanced the efficacy of the BCA efficacy at controlling grey mold with respect to C. sake applied in water. NaCas and PP, and also some of the formulations based on S, exhibited the highest reduction values as regards to the incidence and severity of the infection. When the main properties of the coating forming dispersions and films were analyzed, it could be observed that the type of polymer, more than the presence or type of surfactant, greatly influenced the obtained values. The viability of C. sake on the different matrices was greatly reduced during storage at 25°C. However, protein-based coatings showed slightly higher counts. The coatings formed were not estimated to be tick and so they did not represent a relevant barrier to the gas exchanges of the fruit, although they were sufficient to improve the performance of C. sake as BCA. The physical stability of the different BCPs based on C. sake and starch derivatives (potato starch, pre-gelatinized potato starch and maltodextrins) was ensured below a water activity (aW) of 0.75 at room temperature, since BCPs were in a glassy state. However, the viability of C. sake at 20°C over time was greatly affected by the aW. Thus, whereas an aW ¿ 0.43 caused fast reductions in the viability of the BCA in all of the formulations, an aW ¿ 0.33 better preserved the viability of the yeast. This is a key factor since 0.33 is the aW value of a newly dried product and its moisturizing must be avoided in order to maintain its effectiveness in terms of cell viability. Nevertheless, 20°C was considered a non-adequate temperature since, even at low aW, a remarkable decline in viable cells was observed. However, cold storage of BCPs at 5°C allowed for a very good preservation of viable cells even after 6 months. A BCP based on maltodextrins as the main carrier was the formulation that showed the best potential to formulate C. sake in terms of the cell viability preservation and feasibility of in-field application due to its faster water solubilization. / [ES] El agente de biocontrol (ABC) Candida sake CPA-1 ha demostrado ser efectivo frente al hongo patogénico Botrytis cinerea, el agente causante de la podredumbre gris en muchas frutas. El objetivo de esta Tesis fue el desarrollo de productos de biocontrol (PBC) basados en este ABC y agentes formadores de recubrimiento (AFRs), con una buena estabilidad y efectividad frente a la infección fúngica. Se obtuvieron diversas formulaciones de AFRs, basadas en biopolímeros (hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), almidón de maíz (AM), caseinato sódico (NaCas) y proteína de guisantes (PG)), combinados con tensoactivos (ácido oleico (AO), Span 80 (S80) y Tween 85 (T85)). Todas ellas se analizaron en su capacidad para mejorar la adherencia, supervivencia y eficacia de C. sake en uvas. Se estudio también la funcionalidad de estas formulaciones como recubrimientos con y sin la incorporación de células de la levadura. Asimismo, se obtuvieron formulados secos basados en AFRs de bajo coste (derivados de almidón) y C. sake por secado en lecho fluido y su estabilidad física y microbiológica fue estudiada en función de su contenido en humedad. La aplicación de C. sake en combinación con AFRs permitió una mejora de la adherencia inicial de la levadura en la superficie de uvas y también una mayor supervivencia. Los recubrimientos basados en proteínas (NaCas y PG) con y sin tensoactivos mostraron los mejores resultados, sugiriendo que estas matrices son soportes más adecuados para el ABC. Los AFRs también mejoraron la efectividad del ABC en el control de la podredumbre gris en comparación con C. sake aplicada con agua. NaCas y PG, así como algunas de las formulaciones basadas en AM, dieron lugar a los valores más elevados de reducción de la incidencia y severidad de la infección. Cuando se analizaron las principales propiedades de las dispersiones formadoras de recubrimiento y las películas, se pudo observar que el tipo de polímero, más que la presencia o tipo de tensoactivo, afectó considerablemente los valores obtenidos. La viabilidad de C. sake en las distintas matrices se vio muy afectada durante su almacenamiento a 25°C. Sin embargo, los recubrimientos a base de proteínas mostraron recuentos ligeramente superiores. El espesor estimado de los recubrimientos formados en las uvas fue muy bajo, por lo que éstos no supusieron un efecto barrera relevante para los intercambios de gases de la fruta, aunque fueron suficientes para mejorar la función de C. sake como ABC. La estabilidad física de los diferentes PBCs basados en C. sake y derivados de almidón (almidón de patata, almidón de patata pregelatinizado y maltodextrinas) quedó asegurada a actividades de agua (aW) por debajo de 0.75 a temperatura ambiente, ya que los PBCs se encontraban en estado vítreo. Sin embargo, la viabilidad de C. sake a 25°C durante el tiempo se vio altamente disminuida. Mientras valores de aW ¿ 0.43 causaron rápidas reducciones en la viabilidad del ABC en todas las formulaciones, valores de aW ¿ 0.33 preservaron mejor la viabilidad de la levadura. Esto es un factor clave ya que 0.33 es el valor de aW de los productos recién obtenidos, por lo que su hidratación debe evitarse para mantener su efectividad en términos de viabilidad celular. No obstante, 20°C no fue considerada una temperatura de conservación adecuada ya que, incluso a valores bajos de aW, se observó un marcado descenso en el número de células viables. Por su parte, el almacenamiento en frío a 5°C permitió un muy buen mantenimiento de células viables, incluso tras 6 meses de almacenamiento. El PBC basado en maltodextrinas como soporte principal fue el formulado que mostró el mejor potencial para formular C. sake en términos de mantenimiento de la viabilidad celular y practicidad para su aplicación en campo, debido a su rápida solubilidad en agua. / [CA] L'agent de biocontrol (ABC) Candida sake CPA-1 ha demostrat s'efectiu enfront del fong patogènic Botrytis cinerea, l'agent causal de la podridura grisa en moltes fruites. L'objectiu d'aquesta Tesi va ser el desenvolupament de productes de biocontrol (PBC) basats en aquest ABC i agents formadors de recobriment (AFRs), amb una bona estabilitat i efectivitat enfront de la infecció fúngica. Es van obtindre diverses formulacions d'AFRs, basades en biopolímers (hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), midó de dacsa (M), caseinat sòdic (NaCas) i proteïna de pésol (PP)), combinats amb tensoactius (acid oleic (AO), Span 80 (S80) i Tween 85 (T85)). Totes elles van ser analitzades en la seua capacitat per a millorar l'adherència, supervivència i eficàcia de C. sake en raïm. La funcionalitat com a recobriments d'aquestes formulacions també va ser estudiada amb i sense la incorporació de cèl·lules del llevat. Tanmateix, es van obtindre formulats secs basats en AFRs de baix cost (derivats de midó) i C. sake per assecat en llit fluiditzat i la seua estabilitat física i microbiològica va ser estudiada en funció del seu contingut en humitat. L'aplicació de C. sake en combinació amb AFRs va permetre una millora de l'adherència inicial del llevat sobre la superfície de raïm i també una major supervivència. Els recobriments basats en proteïnes (NaCas i PP) amb i sense tensoactius van mostrar els millors resultats, suggerint que aquestes matrius són suports més adequats per a l'ABC. Els AFRs també van millorar l'efectivitat de l'ABC en el control de la podridura grisa en comparació amb C. sake aplicada amb aigua. NaCas i PP, així com algunes de les formulacions basades en M, van donar lloc als valors més elevats de reducció de la incidència i severitat de la infecció. Quan les principals propietats de les dispersions formadores de recobriment i pel·lícules van ser analitzades, es va poder observar que el tipus de polímer, més que la presència o tipus de tensoactiu, va afectar considerablement els valors obtinguts. La viabilitat de C. sake en les diferents matrius es va veure molt afectada durant el seu emmagatzemament a 25°C. No obstant això, els recobriments a base de proteïnes van mostrar recomptes lleugerament superiors. La grossària estimada dels recobriments formats en el raïm va ser molt baixa, per la qual cosa aquests no van suposar un efecte barrera rellevant per als intercanvis de gasos de la fruita, encara que van ser suficients per a millorar la funció de C. sake com ABC. L'estabilitat física dels diferents PBCs basats en C. sake i derivats de midó (midó de creïlla, midó de creïlla pregelatinitzat i maltodextrines) va quedar assegurada a activitats d'aigua (aW) per davall de 0.75 a temperatura ambient, ja que els PBCs es trobaven en estat vitri. No obstant això, la viabilitat de C. sake a 25°C durant el temps es va veure altament afectada. Mentre que valors d'aW ¿ 0.43 van causar ràpides reduccions en la viabilitat de l'ABC en totes les formulacions, valors d'aW ¿ 0.33 an preservar millor la viabilitat del llevat. Açò és un factor clau ja que 0.33 és el valor d'aW dels productes acabats d'obtindre, per la qual cosa la seua hidratació ha d'evitar-se per a mantindre la seua efectivitat en termes de viabilitat cel·lular. No obstant això, 20°C va ser considerada una temperatura no adequada ja que, fins i tot a valors d'aW baixos, un marcat descens en el nombre de cèl·lules viables va ser observat. Per la seua banda, l'emmagatzemament en fred a 5°C va permetre un molt bon manteniment de cèl·lules viables, fins i tot després de 6 mesos. El PBC basat en maltodextrines com a suport principal va ser el formulat que va mostrar el millor potencial per a formular C. sake en termes de manteniment de la viabilitat cel·lular i practicitat per a la seua aplicació en camp, degut a la seua ràpida solubilitat en aigua. / Marín Gozalbo, A. (2016). Coating forming agents as carriers of the biocontrol agent Candida sake with antifungal effect against Botrytis cinerea on grapes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/71678 / Compendio

La presente tesis describe una propuesta de plan de negocios para determinar la viabilidad en la producción y comercialización de harina de hongos comestibles, como producto innovador dirigido a la industria de panificación. Siendo el mercado objetivo las principales panaderías de la ciudad. Estudios aplicados al consumidor de pan, revelaron que el 50% de los chiclayanos piensa que el pan no aporta valor nutricional a su dieta, sin embargo consumen entre 4 a 6 panes diarios, sus compras oscilan entre S/. 1.50 a S/. 3.00 y paga por cada unidad entre S/. 0.10 a S/. 0.20. Se halló también un 17% de consumidores que prefieren productos elaborados con ingredientes naturales, estos resultados reflejan las necesidades y atributos valorados por el consumidor chiclayano. La idea de negocio se centra en dos aspectos importantes: primero en los cambios de hábito de consumo saludable los que están transformando el mercado con las nuevas demandas y exigencias. El segundo identifica a los gastos familiares centrados en la alimentación. Frente a estos dos aspectos los productos de panadería son alimentos básicos y forman parte de nuestra dieta tradicional y cultura gastronómica. Un peruano consume en promedio 32 kilos de pan al año, que equivale 2 kilos 700 gr al mes y a 90 gr diario. Considerando estos hechos, el sector panadero se muestra atractivo para la comercialización de harina de hongo comestible (HHC), la misma que tiene como objetivo el desarrollo social, económico y sustentable de las comunidades Altoandinas de la Región de Lambayeque a través de sus productos elaborados bajo estándares de calidad definidos para cumplir con los requerimientos del empresario panadero. / Tesis

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / Debido a la constante necesidad de preservar los alimentos, el hombre ha desarrollado diversos sistemas de conservación, entre ellos la utilización de películas comestibles que protegen al alimento del medio y retardan la pérdida de agua. Frente a la actual demanda de productos naturales y biodegradables, se han desarrollado películas en base a biopolímeros, los cuales son típicamente hidrofílicos lo que perjudica sus propiedades de barrera. Una solución a esto es la incorporación de nanopartículas. El objetivo de este trabajo fue el evaluar el efecto de la incorporación de nanopartículas de arcilla, montmorillonita, sobre la permeabilidad al vapor de agua (PVA) y propiedades mecánicas en películas de quitosano y quitosano-proteínas de quínoa. El efecto sobre la permeabilidad se midió utilizando el método de la copa húmeda, se determinaron los parámetros de secado y propiedades mecánicas. Para las películas de quitosano el PVA ronda los 0,298 (g•mm/kPa•d•m2) y se reduce el alargamiento porcentual un 20% y la resistencia casi se duplica para la adición de arcilla al 5%. Para las películas de quitosano-proteínas de quínoa el menor PVA fue 0,305 (g•mm/kPa•d•m2) de la película al 5%, lo que no generó cambios en las propiedades mecánicas. Se concluyó que la adición de arcilla en las películas de quitosano, no es adecuada para disminuir su permeabilidad al vapor de agua, mientras que al adicionarlas aumentan la rigidez y resistencia de la película. Por su parte la adición de arcilla al 5% en películas de quitosano-proteínas de quínoa, se muestra efectiva al disminuir la permeabilidad al vapor de agua, sin afectar las propiedades mecánicas en relación al control