En el océano, las condiciones ambientales adversas independientes de la predación tienen como resultado la muerte y lisis celular del fitoplancton que resulta en la liberación de carbono orgánico disuelto (PDOC) a la columna de agua. Las comunidades bacterianas heterotróficas marinas, normalmente dependientes de esta fuente de carbono para su metabolismo, obtienen un beneficio de la liberación de carbono recién sintetizado a la vez que participan en su reciclaje a través de la red trófica microbiana. A pesar de la repercusión que este proceso puede tener en el ciclo del carbono en los océanos, actualmente se desconoce cual es su contribución en ambientes marinos naturales y en el actual escenario de cambio global. El principal objetivo de esta tesis fue analizar las relaciones existentes entre la mortalidad de células del fitoplancton, la proporción de carbono orgánico disuelto (DOC) liberado por el fitoplancton y la supervivencia microbiana bajo diversas condiciones ambientales. La salud de comunidades naturales fitoplanctónicas y bacterianas, la producción primaria total y la liberación fitoplanctónica de DOC fueron determinadas in situ en diferentes regiones oceánicas que comprendieron los mares Mediterráneo, Ártico, Antártico y Atlántico. Los resultados obtenidos en este estudio demostraron la existencia de una relación entre condiciones ambientales tales como la temperatura del agua y la disponibilidad de nutrientes en la muerte celular del fitoplancton. Además, la mortalidad celular del fitoplancton determinada en estos ambientes puede explicar un 41.4% de la PDOC relativa a la producción primaria total, y en regiones oceánicas oligotróficas del noroeste del Océano Atlántico, este proceso sustentó una alta viabilidad bacteriana. Los resultados obtenidos durantes esta tesis resaltan el crucial papel de la lisis celular del fitoplancton en los océanos y ayudan a comprender cuales son las principales vías de transferencia de carbono desde la fotosíntesis hasta el metabolismo heterotrófico bacteriano. / Important phytoplankton losses by cell death, independent of grazing are occurring in the ocean. Phytoplankton cells have been described to die upon encountering adverse environmental conditions, and cell death and lysis would result in the release of the carbon incorporated in the photosynthesis by the phytoplankton as dissolved organic carbon (PDOC). The availability of dissolved organic carbon (DOC) is a major constraint for the heterotrophic bacteria, consequently the release by cell mortality of the recently photosynthate carbon is expected to benefit the bacterial community and should be channelled through the microbial food web. All this processes have been poorly documented and the contribution of the phytoplankton cell death to the release of PDOC has not been yet explored in natural communities. The goal of this PhD Thesis is to provide quantitative information on phytoplankton and bacteria cell death in natural communities and to document the fraction of DOC released by phytoplankton (PDOC) under contrasting natural conditions. The exploration of the relationships between the phytoplankton cell mortality, DOC released by phytoplankton (PDOC) and microbial survival would contribute to better understand the path of carbon from photosynthesis to heterotrophic bacteria by cell death processes. Contrasting environmental conditions and communities from different oceanic regions including the Mediterranean Sea, Arctic, Antarctic and Atlantic oceans were studied. Evaluations of the in situ health status of the natural phytoplanktonic communities and bacteria were analyzed by testing the cell membrane permeability; a property that define cell death in cell biology. The total primary production, and the DOC production by phytoplankton were quantified to explore its dynamic with regard to the variability in phytoplankton cell mortality. The bacterial cell survival was also assessed under the same contrasting conditions mediating by the quantification of percentage of living heterotrophic bacteria. The proportion of dead of phytoplankton cells from the diverse phytoplankton populations encountered in the different communities, were related to environmental conditions as water temperature and nutrients availability, and helped to identify their competitive success. Consistent proportions of dead natural phytoplanktonic cells were found during this study that could represent in average about half of the total (40.5 %) phytoplankton abundance. Phytoplankton mortality constitutes a major process implicated in the production of dissolved organic carbon, as the percentage of phytoplankton dead cells explained the 41.4 % of the percentage of released production (PDOC) relative to total primary production. The large production of PDOC observed here, represented in average the half of the total primary production (54.4%) and supported, at the oligotrophic NE Atlantic Ocean, a higher bacterial viability.

DYRK1A is the most studied member of the DYRK family of protein kinases, because is one of the human chromosoma 21 proteins for which changes in gene dosage result in neuropathological alterations. DYRKs are activated by autophosphorylation on a tyrosine residue in the activation loop, a one-off event that takes place during translation. Accordingly, DYRK1A would be constitutively active once is synthesized. However, DYRK1A is extremely sensitive to gene dosage, and thus it is predictable that not only its activity but also its actual protein amounts have to be tightly regulated by mechanisms not yet characterized. In the present study, the protein kinase NLK has been identified as a novel regulator of DYRK1A protein stability. DYRK1A interacts with NLK in physiological conditions. The interaction results in the phosphorylation of DYRK1A at multiple sites, which have been identified by mass spectrometry analysis. These phosphorylation events promote DYRK1A proteasome-dependent degradation. Moreover, DYRK1A degradation is induced by stimulating cells with Wnt1 or Wnt3a, or overexpressing elements of the Wnt signaling cascade such as the Frizzled-1 receptor or NLK activators such as HIPK2. In addition, DYRK1A interacts with and phosphorylates -catenin and TCF-4 and enhances -catenin-dependent transcriptional activity, at least by phosphorylation of -catenin. Thus, these results suggest that DYRK1A acts as a positive factor in the Wnt--catenin signaling pathway and NLK acts as a negative regulator by targeting both DYRK1A and TCF/LEF transcription factors for proteasome-mediated degradation. / DYRK1A es el miembro más estudiado de la familia de proteína quinasas DYRK, porque es una de las proteínas de la cromosoma humano 21 para la que cambios en la dosis génica dan lugar a alteraciones neuropatológicas. Las quinasas DYRK se activan por autofosforilación en un residuo tirosina localizado en el lazo de activación, un evento único que ocurre durante la traducción. Como consecuencia, DYRK1A sería constitutivamente activa una vez se ha sintetizado. Sin embargo, DYRK1A es extremadamente sensible a la dosis génica, y por tanto es predecible que no sólo su actividad, pero también los niveles de proteína han de estar estrictamente controlados por mecanismos reguladores que todavía no han sido caracterizados. En este trabajo, la proteína quinasa NLK ha sido identificada como un nuevo regulador de la estabilidad de DYRK1A. DYRK1A interacciona con NLK en condiciones fisiológicas, y la interacción tiene como resultado la fosforilación de DYRK1A en residuos serina/treonina, varios de los cuales han sido identificados por espectrometría de masas. La interacción con NLK y la subsecuente fosforilación promueven la degradación de DYRK1A vía el proteasoma. Además, la degradación de DYRK1A es inducida por estimulación de la células con Wnt1 o Wnt3a, o por sobreexpresión de miembros de la cascada de señalización de Wnt, como el receptor Frizzled-1 o de un activador de NLK como HIPK2. Finalmente, se ha demostrado que DYRK1A se une y fosforila -catenina y TCF-4. La fosforilación de, al menos, -catenina es responsable del incremento de la actividad transcripcional dependiente de esta proteína en presencia de DYRK1A. Todos estos resultados sugieren que DYRK1A actúa como un factor positivo en la vía de señalización Wnt--catenina y NLK actúa como un regulador negativo al inducir la degradación vía proteasoma no sólo de los factores de transcripción TCF/LEF sino también del modulador positivo DYRK1A.

La jalca es un ecosistema andino tropical frágil ubicado en el departamento de Cajamarca, Perú; cuyas funciones ambientales hidrológicas son la regulación y provisión hídrica. En la microcuenca Chirimayo (Celendín, Cajamarca), la jalca ha sido alterada por la expansión de la frontera agropecuaria y ha sido el lugar del conflicto Conga por ser parte del área de influencia directa e indirecta del proyecto minero. Por lo que, la jalca es un escenario de conflicto en cuanto al desarrollo sostenible. El objetivo general es analizar el cambio de uso de suelo (CUS) y la percepción de la población respecto del mismo, para reflexionar sobre las perspectivas futuras y posibilidades de manejo para el desarrollo sostenible. Metodológicamente es una investigación científica mixta, que integra la geografía de la percepción y del comportamiento con el análisis geoespacial. Se emplean las herramientas de teledetección, así como los Sistemas de Información Geográfica. El caso de estudio de percepción es el caserío de Agua Blanca, donde se aplican entrevistas semiestructuradas y un taller de percepción; el método de análisis se basa en la teoría fundamentada. Los resultados muestran que en el periodo 1987 -2016, el principal tipo de CUS fue el de pérdida de jalca por agricultura, seguido de pérdida de jalca por carreteras. Se sigue un patrón de expansión hacia terrenos de mayor altitud y pendiente, contradiciendo su aptitud con su uso. En el periodo de 1997-2007, el CUS se intensificó, asociado a la llegada del proyecto minero Conga y apertura de carreteras. Para los pobladores de Agua Blanca significó la dicotomía entre la relativa mejora de sus ingresos y la perversión de valores comunales y familiares. La fuerza económica es la principal detrás del CUS, enmarcados en la globalización, los cambios responden al juego de oferta y demanda. Aportes para el desarrollo sostenible son considerar las diferencias en la generación más joven, por su capacidad de adaptación al cambio, y en las mujeres, por sus distintas valoraciones y su versión de desarrollo como educación. En suma, el análisis de la percepción local de Agua Blanca sobre este fenómeno lo enriquece y complejiza, además brinda nuevas miradas hacia el desarrollo sostenible. / Tesis

El informe describe la Construcción de Obras de Arte en el Corredor Vial Interoceánico Sur Perú – Brasil Tramo 3: Puente Inambari en la Región Madre de Dios límite con Cuzco, hasta la ciudad fronteriza Iñapari con Brasil. En las obras de arte que menciono: Defensa Ribereña, Cunetas de Drenaje revestida en concreto y en césped respectivamente, Cuneta de Drenaje Urbano, Veredas Urbanas, Otras Obras de Arte (Pases Vehiculares, Pases Peatonales, Dispositivos de Amortiguamiento y Encausamiento de Alcantarillas); se define cada una de ellas, los materiales que se utilizan, y se explica el proceso constructivo. Se ve la importancia de la utilización de equipos de última generación en la topografía (estación total, GPS) y en el estudio de suelos (densímetro nuclear), entre otros, haciendo uso además de programas de computación asociados a estos. Además se hace una descripción del monitoreo de los trabajos realizados, supervisión de campo, programación e informe, reuniones semanales de coordinación y por último se hace mención al departamento de Seguridad y Salud que tienen el objetivo principal de garantizar las condiciones de seguridad y salvaguardar la vida, la integridad física y bienestar de los trabajadores en general. The report describes the Construction Works of Art in South Interoceanic Highway Peru - Brazil Section 3: Bridge Inambari in the Madre de Dios region bordering Cuzco, to the border town with Brazil Iñapari. In works of art that I mention: Riverfront Defense, Drainage Ditches lined with concrete and grass respectively Cuneta Urban Drainage, Urban Trails, Other Works of Art (Vehicle Passes, Passes Pedestrian, damping devices and Sewer Indictment) defined each of them, the materials used, and explains the construction process. We see the importance of using the latest equipment in the topography (total station, GPS) and the study of soils (nuclear densimeter), among others, also using computer programs associated with them. Besides a description of monitoring the work, field supervision, scheduling and reporting, weekly coordination meetings, and finally referred to the Health and Safety department with the primary aim of ensuring the security and safeguarding life, physical integrity and welfare of workers in general.

En la actualidad, en el desarrollo de implantes metálicos y, en particular el de los dentales, se necesitan métodos innovadores que permitan desarrollar nuevos procesos y materiales con mayor velocidad de osteointegración, para conseguir una unión hueso-implante óptima en todo tipo de pacientes, incluso en aquellos donde el uso de implantes dentales se desaconseja por tener mermada la capacidad para la regeneración ósea. El titanio y algunas de sus aleaciones son materiales reconocidos como biocompatibles y los más empleados para la fabricación de implantes dentales. Sin embargo, en algún tipo de pacientes, los tiempos necesarios para la osteointegración son más elevados de lo deseable. Así pues, poder reducir los tiempos de cirugía requeridos en este tipo de operaciones, así como poder abarcar un mayor abanico de posibles pacientes tiene una gran relevancia clínica. Una vía innovadora e incipiente para solucionar este inconveniente consiste en desarrollar nuevos recubrimientos osteoinductores que mejoren las propiedades de los implantes metálicos dentales. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral se centra en desarrollar recubrimientos con propiedades osteoinductoras para implantes dentales metálicos que mejoren su osteointegración, de forma que se reduzcan los tiempos para su integración. Se pretende dotar además a estos recubrimientos de una propiedad añadida, como es la capacidad de liberación de agentes terapéuticos cuando la situación lo requiera, evitando, por un lado las infecciones o procesos inflamatorios y, por otro lado, la ingesta de medicamentos por cualquier otra vía. Para alcanzar estos objetivos, se propone la preparación de un recubrimiento híbrido orgánico-inorgánico obtenido mediante procesos de tipo sol-gel. La idea base subyacente en los desarrollos efectuados se centra en conseguir que el contacto del implante metálico con los tejidos vivos pueda establecerse a través de un material degradable con el tiempo que potencie la adhesión y proliferación celular, y la posterior mineralización. / Hernández Escolano, M. (2012). Desarrollo de recubrimientos híbridos osteoinductores para implantes dentales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14981 / Palancia

[ES] El presente trabajo de investigación se enmarca dentro del campo de los materiales compuestos o composites de resina viniléster y tejido de alto gramaje (780 g/m2) de fibra de vidrio E. Más concretamente esta resina viniléster es relativamente novedosa y no existe mucha investigación al respecto de ella, su novedad radica en que contiene en su cadena una segmentación uretano que le confiere propiedades más elásticas que sus homónimas de bisfenol-A tradicionales. Cada vez más las resinas viniléster están introduciéndose en mercados donde las resinas epoxi eran las indiscutibles dueñas. El desarrollo de estas nuevas resinas de mejor tixotropía y resistencia a los agentes básicos puede ayudar a incrementar su uso en refuerzos estructurales, así como en elementos que tengan per se su naturaleza alcalina, como puede ser el hormigón. Si bien, los fabricantes de resinas no suelen dar valores de resistencia al agrietamiento interlaminar o de tenacidad a la fractura, es uno de los valores más representativos a la hora de poder evaluar la adherencia entre fibra y matriz. En el caso de fracturas en modo de cizallamiento interlaminar que es como más comúnmente pueden generar el fallo los típicos composites de matriz termoestable, existe literatura científica al respecto, pero no de esta nueva resina. El presente trabajo tiene como objetivos el caracterizar el comportamiento a fractura interlaminar por carga en Modo II de los compuestos de resina viniléster-uretano reforzada con tejido de fibra de vidrio y curados a diferentes ciclos de temperatura para optimizar el proceso productivo de fabricación del composite. Así como estudiar el efecto de la degradación por inmersión prolongada en medios químicos, con carácter básico, de este nuevo material, simulando ambientes habituales de exposición causados por el exudado de hormigón a temperatura ambiente y a alta temperatura de servicio y también embebiendo este material en hormigón autocompactante. Este trabajo nos ha permitido caracterizar y cuantificar la influencia de la etapa de curado realizada para reducir el plazo de procesado del composite, en los indicadores de resistencia y de tenacidad a la deslaminación en un material compuesto de viniléster de segmento uretano. Se ha establecido que para esta resina, entre las propiedades mecánicas estáticas, la resistencia a deslaminación por cortadura o cizalladura, ¿, es la menos sensible al proceso de curado y al tiempo de degradación. También la tasa de relajación de energía por deformación se encuentra dentro de las características menos sensibles a los envejecimientos utilizados, así como al ambiente básico del hormigón. Características muy interesantes pues las tradicionales resinas bisfenol-A son muy sensibles a la basicidad del hormigón. / [CAT] El present treball de recerca s'emmarca dins el camp dels materials compostos o compòsits de resina vinilèster i teixit d'alt gramatge (780 g / m2) de fibra de vidre E. Més concretament aquesta resina vinilèster és relativament nova i sobre la qual no hi ha molta investigació, la seva novetat radica en que conté en la seva cadena una segmentació poliuretà que li confereix propietats més elàstiques que les seves homònimes de bisfenol-a tradicionals. Cada vegada més les resines vinilèster estan introduint-se en mercats on les resines epoxi eren les indiscutibles propietàries. El desenvolupament d'aquestes noves resines de millor tixotropia i resistència als agents bàsics pot ajudar a incrementar el seu ús en reforços estructurals, així com en elements que tinguen per se naturalesa bàsica, com pot ser el formigó. Ara bé, els fabricants de resines no solen donar valors de resistència a l'esquerdament interlaminar o de tenacitat a la fractura, és un dels valors més representatius a l'hora de poder avaluar l'adherència entre fibra i matriu. En el cas de fractures en mode de cisallament interlaminar que és com més comunament poden generar la decisió els típics composites de matriu termoestable, hi ha literatura científica sobre aquest tema, però no d'aquesta nova resina. El present treball té com a objectius caracteritzar el comportament a fractura interlaminar per càrrega en mode II dels compostos de resina vinilèster-uretà reforçada amb teixit de fibra de vidre i curats a diferents cicles de temperatura per optimitzar el procés productiu de fabricació del compòsit. Així com estudiar l'efecte de la degradació per immersió prolongada en mitjans químics, amb caràcter bàsic, d'aquest nou material, simulant ambients habituals d'exposició causats pel exsudat de formigó a temperatura ambient i a alta temperatura de servei i també embevent aquest material en formigó autocompactant. Aquest treball ens ha permès caracteritzar i quantificar la influència de l'etapa de curat realitzada per reduir el termini de processament del composite, en els indicadors de resistència i de tenacitat a la deslaminació en un material compost de vinilèster de segment uretà. S'ha establert que per a aquesta resina, entre les propietats mecàniques estàtiques, la resistència a deslaminació per tall o cisallament, ¿, és la menys sensible al procés de curat i al temps de degradació. També la taxa de relaxació d'energia per deformació es troba dins de les característiques menys sensibles als envelliments utilitzats, així com l'ambient bàsic del formigó. Característiques molt interessants ja que les tradicionals resines bisfenol-A són molt sensibles a la basicitat del formigó. / [EN] This research work is part of the field of vinyl ester resin composites and composites and high grammage (780 g/m2) glass fiber E. More specifically, this vinylester resin is relatively new and there is not much research Regarding it, its novelty lies in that it contains a polyurethane segmentation in its chain that gives it more elastic properties than its traditional bisphenol-A homonymous. More and more vinylester resins are entering markets where epoxi resins were the undisputed owners. The development of these new resins of better thixotropy and resistance to basic agents can help to increase their use in structural reinforcements, as well as elements that have per-se its basic nature, such as concrete. Although, the manufacturers of resins do not usually give values of resistance to the cracking interlaminar or of tenacity to the fracture, it is one of the most representative values when it comes to being able to evaluate the adherence between the fiber and the matrix. In the case of fractures in the interlaminar shear mode, which is the most common form in which the fault can generate the typical thermostable matrix composites, there is scientific literature on this, but not this new resin. The objective of this work is to characterize the behavior to interlaminar fracture toughness in Mode II of vinyl ester-urethane resin composites reinforced with fiberglass fabric and cured at different temperature cycles to optimize the production process of manufacturing of the composite. As well as studying the effect of the degradation by prolonged immersion in chemical means, with basic character, of this new material, simulating habitual atmospheres of exposure caused by the exudate of concrete at room temperature and high temperature of service and also imbibing this material in self-compacting concrete. The present investigation has allowed us to characterize and quantify the influence of the curing stage carried out to reduce the processing time of the composite, in the indicators of resistance and tenacity to delamination in a vinyl ester compound of urethane segment. It has been established that, for this resin between the static mechanical properties: the resistance to delamination by shearing or shearing, ¿, is the least sensitive to the curing process and to the degradation time. Also, the rate of relaxation of energy by deformation is found within the characteristics less sensitive to the aging used, as well as to the basic environment of the concrete. Very interesting characteristics because the traditional bisphenol-A resins are very sensitive to the basicity of concrete. / Navarro Muedra, A. (2020). Durabilidad a fractura interlaminar de composites de viniléster-poliuretano con tejido 2d de alto gramaje en vidrio E [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/138395 / TESIS

En los Andes centrales de Perú se encuentran los bofedales: turberas con una diversidad única de biota endémica, que funcionan como reguladoras del recurso hídrico y como almacenes de carbono. Para las comunidades campesinas, estos humedales son áreas de pastoreo para su ganado, el cual es la base – o parte – de su economía local, como es el caso de la Comunidad Campesina de Santiago de Carampoma en Huarochirí, Lima. Sin embargo, desde hace más de diez años, los bofedales de su territorio comunal vienen siendo transformados por la extracción de turba. Esta actividad es conocida localmente como champeo y viene siendo realizada por personas externas a la comunidad, con el fin de comercializar el recurso. La presente investigación se planteó identificar los efectos socio-ecológicos que tiene el champeo en los bofedales. Para ello se trabajó sobre los aspectos hidrológicos del ecosistema y sobre el desarrollo de la comunidad campesina, que depende de ellos. Mediante imágenes satelitales y sistemas de información geográfica, se calculó una disminución espacial de 16.11% del área actual de la cobertura del humedal, atribuible a la actividad extractiva. Para evaluar el régimen hidrológico, se seleccionaron dos zonas de comparación en uno de los bofedales afectados: una champeada y no champeada. En ambas zonas, se recogió data in situ sobre la capa freática. Se encontraron diferencias significativas entre los parámetros medidos. Comparativamente, la zona perturbada mostró un mayor descenso en la profundidad de la capa freática en época seca, registro de aguas más ácidas y niveles más altos de conductividad eléctrica, que en la zona no perturbada. En cuanto a los efectos sociales, se analizó cómo la degradación de los bofedales afecta a la economía y quehaceres del campesinado, mediante casos de estudio y un taller de mapeo participativo. La disminución de la cobertura de bofedal afecta al sistema de producción pecuaria de los campesinos, especialmente al ganado ovino y camélido, con la pérdida de forrajes siempre verdes. Sus ingresos económicos, sin embargo, están basados principalmente en el ganado vacuno. / The existence of wetlands in arid environments seems contradictory; nevertheless, in the central Andes of Peru there are bofedales: peatlands with a unique diversity of endemic biota, which function as regulators of water resources and as carbon stores. For Andean communities, these wetlands are grazing areas for their livestock, which is the basis - or part - of their local economy, as is the case of the Peasant Community of Santiago de Carampoma in Huarochirí, Lima. However, for more than ten years, the bofedales of their communal territory have been preyed upon by peat extraction (known locally as champeo), by foreigners, in order to commercialize the resource. Thus, this research aims to identify the effects that peat extraction has on the bofedales and on the development of the peasant community. Using satellite imagery and geographic information systems, a spatial decrease of 16.11% of the current area of wetland coverage, attributable to the extractive activity, was calculated. To evaluate the hydrological regime, two comparison zones (impacted and nonimpacted) were determined in one of the affected bofedales and in situ data was collected on the water table. Significant differences were found between the measured parameters of the zones, such as a greater decrease in the depth of the water table in the dry season, record of more acidic waters and higher levels of electrical conductivity in the impacted-by-peat-extraction zone. Regarding the social effects, it was analyzed how the degradation and usurpation of the bofedales affects the economy and chores of the peasantry, through case studies and a participatory mapping workshop. The decrease in the availability of fodder for livestock, which is a source of economic income for the community members, plus the importance of the water regulator service that they attribute to peatlands, reflected the socio-ecological relationship of these ecosystems and the population.

Tesis por compendio / [ES] La fotocatálisis heterogénea ha enfocado su aplicación en superficies desinfectantes o esterilizantes. El objetivo de esta tesis es el estudio de la aplicabilidad de esta tecnología para la degradación de la estructura del polen y sus alérgenos. Dada la elevada capacidad oxidativa de la fotocatálisis heterogénea, es razonable plantear que la aplicación de la tecnología fotocatalítica en materiales de construcción puede ser susceptible de implicar la destrucción de la capa externa protectora de los granos de polen, e incluso de poder inactivar su capacidad alergénica. Este objetivo global se abordará en base a los siguientes objetivos parciales: 1. Estudio de la viabilidad de la fotocatálisis heterogénea como tecnología de degradación/eliminación de granos de polen. 2. Evaluación del rendimiento y mecanismos de degradación/eliminación de los granos de polen en función del tipo de especie vegetal. 3. Estudio de la efectividad de la fotocatálisis heterogénea como tecnología de inactivación de los alérgenos del polen. 4. Análisis de la interacción química semiconductor TiO2-alérgeno y potenciales aplicaciones. El estudio se ha realizado usando granos de polen y alérgenos de siete especies vegetales diferentes. El estudio se ha realizado utilizando tres configuraciones de trabajo: (a) Suspensión de fotocatalizador en polvo en disolución acuosa b) fotocatalizador soportado en capa fina sobre vidrio o portador de aluminio, y (c) fotocatalizador embebido en material de base cemento. En una primera fase, se evaluó la viabilidad de la actividad fotocatalítica como tecnología viable para la reducción de granos de polen procedentes de dos especies vegetales diferentes. Las técnicas de caracterización como la difracción de rayos X (DRX), espectroscopía electrónica de rayos X(XPS), fluorescencia, espectroscopía infrarroja, microscopía electrónica de barrido (SEM), evidenciaron que la fotocatálisis provoca cambios significativos en la estructura del polen y su viabilidad alergénica. Se observa que existe una modificación de las capas externas (intina y exina) que protegen el protoplasma de los granos de polen. Mediante SEM se demuestra que tras el tratamiento fotocatalítico se produce la degradación de los estratos exina e intina y por tanto los granos de polen sufren un deterioro claramente visible de su estructura reduciéndose el número de granos viables. Por otro lado, mediante la técnica de tinción por fluorescencia (FDA) se puede comprobar que existe una disminución de la viabilidad de los pólenes estudiados o inactivación de la alergenidad de los mismos. Los datos experimentales evidenciaron una reducción significativa de la intensidad de fluorescencia del polen tras la exposición al proceso fotocatalítico. Estos resultados son corroborados por los patrones de DRX. En una segunda fase, la evaluación de este proceso de degradación se estudió en detalle en un total de 7 especies de polen analizadas con iguales resultados. Las especies sufrían un claro deterioro de su capacidad alergénica, tal y como demuestran las imágenes del microscopio electrónico de barrido. En una tercera fase de esta tesis se realizó un análisis detallado de las fases de descomposición de los extractos de alérgenos de 7 las siete especies vegetales anteriores. En esta fases se confirmó que los extractos de alergeno sufren una descomposición casi completa dando lugar a productos volátiles de bajo peso molecular que concuerda con los mecanismos de fotodegradación de aminoácidos. En una cuarta fase se comprobó que la degradación de las proteínas del polen puede dar lugar a una modificación química superficial inusual del fotocatalizador que puede asociarse a un posible dopaje de TiO2 con C y N procedentes de los extractos de polen. Este último resultado abre un campo de investigación adicional en relación con la potenciación de la actividad fotocatalítica por acción de aminoácidos del polen en la modificación de la estructura de los fotocatalizadores. / [CA] La fotocatàlisi heterogènia ha enfocat la seva aplicació en superfícies desinfectants o esterilitzants. L'objectiu d'aquesta tesi és l'estudi de l'aplicabilitat d'aquesta tecnologia per a la degradació de l'estructura del pol·len i els al·lèrgens. Atesa l'elevada capacitat oxidativa de la fotocatàlisi heterogènia, és raonable plantejar que l'aplicació de la tecnologia fotocatalítica en materials de construcció pot ser susceptible d'implicar la destrucció de la capa externa protectora dels grans de pol·len, i fins i tot de poder inactivar-ne la capacitat al·lergènica . Aquest objectiu global s'abordarà sobre la base dels següents objectius parcials: 1. Estudi de la viabilitat de la fotocatàlisi heterogènia com a tecnologia de degradació/eliminació de grans de pol·len. 2. Avaluació del rendiment i mecanismes de degradació/eliminació dels grans de pol·len en funció del tipus d'espècie vegetal. 3. Estudi de l'efectivitat de la fotocatàlisi heterogènia com a tecnologia d'inactivació dels al·lèrgens del pol·len. 4. Anàlisi de la interacció química semiconductor TiO2-al·lergen i potencials aplicacions. L'estudi s'ha realitzat usant grans de pol·len i al·lèrgens de set espècies vegetals diferents. L'estudi s'ha fet utilitzant tres configuracions de treball: (a) Suspensió de fotocatalitzador en pols en dissolució aquosa b) fotocatalitzador suportat en capa fina sobre vidre o portador d'alumini, i (c) fotocatalitzador embegut en material de base ciment. En una primera fase, es va avaluar la viabilitat de l'activitat fotocatalítica com a tecnologia viable per a la reducció de grans de pol·len procedents de dues espècies vegetals diferents. Les tècniques de caracterització com la difracció de raigs X (DRX), espectroscòpia electrònica de raigs X(XPS), fluorescència, espectroscòpia infraroja, microscòpia electrònica d'escombrada (SEM), van evidenciar que la fotocatàlisi provoca canvis significatius en l'estructura del pol·len i la seva viabilitat al·lergènica. S'observa que hi ha una modificació de les capes externes (intina i exina) que protegeixen el protoplasma dels grans de pol·len. Mitjançant SEM es demostra que després del tractament fotocatalític es produeix la degradació dels estrats exina i intina i per tant els grans de pol·len pateixen un deteriorament clarament visible de la seva estructura reduint-se el nombre de grans viables. D'altra banda, mitjançant la tècnica de tinció per fluorescència (FDA) es pot comprovar que hi ha una disminució de la viabilitat dels pòl·lens estudiats o inactivació de la seva al·lergenitat. Les dades experimentals van evidenciar una reducció significativa de la intensitat de fluorescència del pol·len després de l'exposició al procés fotocatalític. Aquests resultats són corroborats pels patrons de DRX. En una segona fase, l'avaluació d'aquest procés de degradació es va estudiar detalladament en un total de 7 espècies de pol·len analitzades amb resultats iguals. Les espècies patien un clar deteriorament de la seva capacitat al·lergènica, tal com demostren les imatges del microscopi electrònic d'escombrada. En una tercera fase d'aquesta tesi es va fer una anàlisi detallada de les fases de descomposició dels extractes d'al·lèrgens de 7 les set espècies vegetals anteriors. En aquestes fases es va confirmar que els extractes d'al·lergen pateixen una descomposició gairebé completa donant lloc a productes volàtils de baix pes molecular que concorda amb els mecanismes de fotodegradació d'aminoàcids. En una quarta fase es va comprovar que la degradació de les proteïnes del pol·len pot donar lloc a una modificació química superficial inusual del fotocatalitzador que es pot associar a un possible dopatge de TiO2 amb C i N procedents dels extractes de pol·len. Aquest darrer resultat obre un camp de recerca addicional en relació amb la potenciació de l'activitat fotocatalítica per acció d'aminoàcids del pol·len en la modificació de l'estructura dels fotocatalitzadors. / [EN] Heterogeneous photocatalysis has focused its application on disinfecting or sterilizing surfaces. The objective of this thesis is the study of the applicability of this technology for the degradation of the structure of pollen and its allergens. Given the high oxidative capacity of heterogeneous photocatalysis, it is reasonable to suggest that the application of photocatalytic technology in construction materials may be likely to involve the destruction of the outer protective layer of pollen grains, and even to be able to inactivate their allergenic capacity. This global objective will be addressed based on the following partial objectives: 1. Study of the feasibility of heterogeneous photocatalysis as a technology for the degradation/elimination of pollen grains. 2. Evaluation of the yield and mechanisms of degradation/elimination of pollen grains depending on the type of plant species. 3. Study of the effectiveness of heterogeneous photocatalysis as a technology for the inactivation of pollen allergens. 4. Analysis of the semiconductor TiO2-allergen chemical interaction and potential applications. 5. The study has been carried out using pollen grains and allergens from seven different plant species. The study has been carried out using three working configurations: (a) Powder photocatalyst suspension in aqueous solution b) photocatalyst supported in a thin layer on glass or aluminum carrier, and (c) photocatalyst embedded in cement-based material. In a first phase, the feasibility of photocatalytic activity was evaluated as a viable technology for the reduction of pollen grains from two different plant species. Characterization techniques such as X-ray diffraction (XRD), X-ray electron spectroscopy (XPS), fluorescence, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), showed that photocatalysis causes significant changes in pollen structure and its allergenic viability. It is observed that there is a modification of the external layers (intine and exine) that protect the protoplasm of the pollen grains. Using SEM, it is shown that after the photocatalytic treatment, the degradation of the exine and intine strata occurs and therefore the pollen grains suffer a clearly visible deterioration of their structure, reducing the number of viable grains. On the other hand, using the fluorescence staining technique (FDA) it can be verified that there is a decrease in the viability of the pollens studied or inactivation of their allergenity. The experimental data showed a significant reduction in the fluorescence intensity of the pollen after exposure to the photocatalytic process. These results are corroborated by the XRD patterns. In a second phase, the evaluation of this degradation process was studied in detail in a total of 7 pollen species analyzed with the same results. The species suffered a clear deterioration in their allergenic capacity, as shown by the images of the scanning electron microscope. In a third phase of this thesis, a detailed analysis of the decomposition phases of the allergen extracts of 7 of the previous seven plant species was carried out. In these phases, it was confirmed that the allergen extracts undergo an almost complete decomposition, giving rise to low molecular weight volatile products that are consistent with the mechanisms of photodegradation of amino acids. In a fourth phase, it was found that the degradation of pollen proteins can give rise to an unusual surface chemical modification of the photocatalyst that can be associated with a possible doping of TiO2 with C and N from pollen extracts. This last result opens a field of additional research in relation to the potentiation of the photocatalytic activity by the action of pollen amino acids in the modification of the structure of the photocatalysts. / Sapiña Escrivá, M. (2022). Degradación fotocatalítica del polen y sus alérgenos en materiales de construcción [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183872 / TESIS / Compendio

Con el objetivo de obtener valores de línea de base para la evaluación de la degradación de suelos se caracterizó la calidad biológica y física de Molisoles bajo diferentes usos de la Región Semiárida Pampeana. El estudio se desarrolló en Paleustoles petrocálcicos, franco y franco arenosos de la planicie con tosca de la Región Semiárida Pampeana Central. Se seleccionaron 4 suelos por diferencias en las prácticas de producción, de similar contenido de arcilla. Dos de ellos presentan vegetación de gramíneas perenne por más de 50 años con contenidos de carbono orgánico y nitrógeno superiores a dos suelos seleccionados bajo uso agrícola también por más de 50 años. Se determinaron tres estratos de profundidad, estrato superior a 0-6 cm, estrato medio a 17-23 cm y estrato inferior a 40-46 cm de profundidad. A fin de cumplir con los objetivos se determinó: carbono orgánico total y sus fracciones, nitrógeno total, textura, distribución de tamaño de agregados, inestabilidad estructural, peso volumétrico de los agregados, densidad aparente máxima, susceptibilidad a la compactación, humedad crítica, conductividad hidráulica, infiltración, resistencia a la penetración. En relación a los poros del suelo se cuantificó el tamaño, la distribución y forma de los poros y se determinó el Intervalo hídrico óptimo. En cuanto a los indicadores biológicos se evaluó respiración, carbono y nitrógeno de la biomasa microbiana, relación hongo/bacteria y cociente metabólico. Los suelos bajo uso A presentaron menores contenidos de carbono y nitrógeno. Asociado a ello se encontró que estos suelos tuvieron menor porosidad total y macroporosidad con respecto al uso en VN. Además, la forma predominante de los macroporos entre 10-100 μm y 100-2000 μm, fue redondeada, mientras que bajo VN fueron encontrados mayor proporción de poros de forma irregular y alargados. Este cambio en la distribución y en la forma de los poros, condujo a menores tasas de infiltración y menor conductividad hidráulica, mayor densidad aparente, mayor resistencia a la penetración. El efecto de la degradación del suelo debido al uso agrícola sobre el sistema poroso y sobre las propiedades físico-hídricas no se extendió a mayor profundidad que los estratos medios. A su vez, se encontró que los macroporos redondeados se correlacionaron negativamente con carbono organico, porosidad total y macroporosidad y positivamente con indicadores asociados a la compactación (densidad aparente máxima, susceptibilidad a la compactación y densidad aparente). Suelos compactados con menor porosidad total y mayor macroporosidad redondeada presentaron mayor peso volumétrico de los agregados. El uso A condicionó los valores del intervalo hídrico óptimo en los dos primeros estratos y presentó mayores diferencias entre profundidades con respecto al suelo bajo VN. Los valores promedio del intervalo hídrico óptimo para el suelo bajo VN fueron más elevados que bajo A. La práctica de uso también influyó sobre la actividad y el tamaño de la biota, los suelos agrícolas con menores contenidos de carbono y nitrógeno resultaron tener menor carbono y nitrógeno de la biomasa microbiana y actividad de respiración, comparado a los suelos bajo VN. Además, las variables asociadas a la compactación se relacionaron negativamente con las propiedades biológicas, perjudicando el intercambio de gases y la accesibilidad al sustrato por parte de los microorganismos. Los resultados del trabajo de tesis permitieron proponer valores de línea de base de indicadores físico-hídricos y biológicos para suelos franco y franco arenoso de la Región Semiárida Pampeana. Además se presenta un conjunto mínimo de indicadores denominados “indicadores integradores”. Los mismos fueron carbono orgánico, porosidad total, índice de inestabilidad estructural, proporción macroporos, resistencia a la penetración, peso volumétrico de agregados 2-3-mm, poros elongados >10 μm, respiración a tasa constante y carbono de la biomasa microbiana, debido a que todos ellos lograron obtener altas correlaciones con indicadores que reflejan la funcionalidad física, química y biológica del suelo. / In order to obtain baseline values for the evaluation of soil degradation, the biological and physical quality of Molisols under different uses of the Pampean Semiarid Region were characterized. The study was carried out in loam and sandy loam petrocalcic Paleustolls, of the calcrete plains of the Semiarid Region Pampa of Argentina. Soils under agricultural (A) and native vegetation (VN) use were selected, with the same clay content, in which three layers of depth, upper, middle and lower were determined. In order to achieve the objectives, total organic carbon and its fractions, total nitrogen, soil texture, aggregate size distribution, mean weight diameter, aggregate volumetric weight, maximum bulk density, susceptibility to compaction, critical moisture content, hydraulic conductivity, infiltration, penetration resistance were determined. In relation to the soil pores, the size, distribution and shape of the pores and the least limiting water range were quantified. Regarding the biological indicators, respiration, carbon and nitrogen of the microbial biomass, fungus/bacteria ratio and metabolic quotient were determined. Soils under A use had lower carbon and nitrogen content. Associated with this it was found that these soils had lower total porosity and macroporosity with respect to the use in VN. In addition, the predominant form of macropores between 10-100 μm and 100-2000 μm was round. This change in the distribution and shape of the pores led to lower rates of infiltration and lower hydraulic conductivity, higher bulk density and greater resistance to penetration. Although the effect of soil degradation due to agricultural use on the porous system and on the hydro-physical properties did not extend to greater depth than the middle depth. The round macropores were found to be negatively correlated with organic carbon, total porosity and macroporosity and positively with indicators associated with compaction (maximum bulk density, susceptibility to compaction and bulk density). Compacted soils with lower total porosity and greater round macroporosity presented higher volumetric weight of the aggregates. The agricultural use affected the values of the least limiting water range in the first two depths intervals and presented greater differences between depths compared to the soil in VN. The average values of the least limiting water range in natural vegetation soil were higher than under agricultural use. The soil use also influenced the activity and size of the biota, the agricultural soils with lower carbon and nitrogen content resulted to have lower microbial biomass carbon and nitrogen and respiration activity, compared to the soils under natural vegetation. Also, the variables associated with compaction were negatively related to biological properties, impeding gas exchange and accessibility to substrate by microorganisms. The results of this study propose baseline values of hydro-physical and biological indicators for loam and sandy loam soils of the semiarid Pampa region. In addition, a minimum set of indicators called "integrating indicators" is suggested. These were organic carbon, total porosity, mean weight diameter, macropores, penetration resistance, aggregates volumetric weight of 2-3-mm, elongated pores >10 μm, constant rate respiration and microbial biomass carbon. All of them were able to obtain high correlations with indicators that reflect the physical, chemical and biological functionality of the soil.

D.L. A 792-2008 / Ministerio de Educación y Ciencia; Programa FEDER; Generalitat Valenciana; Universidad de Alicante.