Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedro Henrique Gorni.pdf: 662749 bytes, checksum: 0f08f6ee6071c3bbbd7c6e03f00a4753 (MD5) Previous issue date: 2015-08-07 / Salicylic acid (SA) is a phenolic compound found in plants and has multiple functions, including hormone action of stimulating plant growth and development and induction of plant defense responses under conditions of biotic and abiotic stresses. In this sense, research related to SA elicitor action on the synthesis of secondary metabolites in medicinal plants has been conducted in order to increase the economic value of these species. The objective of this study was to determine the effect of foliar application of SA on biomass production and the synthesis of secondary compounds in yarrow (Achillea millefolium L. - Asteraceae), a medicinal species commercially produced as feedstock for the world of phytomedications industry. The experiment was conducted in potted plants under greenhouse conditions. The application of SA was made at concentrations of (0, 0.25, 0.50 and 1.00 mM) at 20 days after transplanting the seedlings to pots. The effect of SA on the metabolism of yarrow plants was evaluated through biometric parameters of growth (leaf area, leaf number, biomass production and root, root / shoot ratio and leaf area / number of sheets ratio) and biochemical parameters (levels of phenolic compounds, essential oil, pigment content and antioxidant capacity). Exogenous application of SA in the concentration of 0.50 mM resulted in linear increases in biomass accumulation of root, total dry mass, root / shoot ratio and chlorophyll a content and chlorophyll a + b in yarrow plants. The shoot dry mass, leaf area, leaf number and leaf area / number of sheets ratio were not changed by the application of SA and the anthocyanin content, carotenoids and chlorophyll b. The positive effects on the secondary metabolism were evidenced by increases in the concentration of phenolic compounds and antioxidant activity in 0.50 and 1.00 mM concentrations. The content and essential oil yield were higher in plants treated with 0,50 mM. It concludes that the use of SA is advantageous in management technique for obtaining increases in total dry mass of yarrow plants due to greater dry mass of roots. The elicitor effect was obtained with the application of 0.50 mM of SA, resulting in greater economic value of the feedstock due to increased production of secondary compounds, such as phenolic compounds and essential oils, and a concomitant increase in antioxidant activity the plant extract. / O ácido salicílico (AS) é um composto fenólico presente em plantas e que possui múltiplas funções, dentre elas a ação hormonal de estímulo ao crescimento e desenvolvimento vegetal e a indução das respostas de defesa da planta sob condições de estresses bióticos e abióticos. Neste sentido, pesquisas relacionadas à ação elicitora do AS sobre a síntese de metabólitos secundários em plantas medicinais vem sendo conduzidas com a finalidade de se aumentar o valor econômico destas espécies. O objetivo deste estudo foi determinar o efeito da aplicação foliar de AS sobre a produção de biomassa e a síntese de compostos secundários em plantas de mil-folhas (Achillea millefolium L. Asteraceae), uma espécie medicinal produzida comercialmente como matéria prima para a indústria mundial de fitomedicamentos. O experimento foi conduzido em plantas envasadas sob condições de casa de vegetação. A aplicação do AS foi efetuada nas concentrações de 0; 0,25; 0,50 e 1,00 mM aos 20 dias após o transplante das mudas para os vasos. O efeito do AS sobre o metabolismo das plantas de mil-folhas foi avaliado através de parâmetros biométricos de crescimento (área foliar, número de folhas, produção de biomassa aérea e radicular, razão raiz / parte aérea e razão área foliar / número de folhas) e parâmetros bioquímicos (teores de compostos fenólicos, óleo essencial, teores de pigmentos e capacidade antioxidante). A aplicação exógena de AS na concentração de 0,50 mM resultou em aumentos lineares no acúmulo de massa seca de raiz, massa seca total, razão raiz / parte aérea e teores de clorofila a e clorofila a+b em plantas de mil-folhas. A massa seca da parte aérea, área foliar, número de folhas e razão área foliar / número de folhas não foram alteradas pela aplicação de AS, bem como os teores de antocianinas, carotenóides e clorofila b. Os efeitos positivos sobre o metabolismo secundário foram evidenciados pelos aumentos na concentração de compostos fenólicos totais e da atividade antioxidante nas concentrações 0,50 e 1,00 mM. O teor e rendimento de óleo essencial foram maiores em plantas tratadas com 0,50 mM. Concluiu-se que a utilização de AS constitui-se em técnica de manejo vantajosa para a obtenção de aumento na massa seca total das plantas de mil-folhas, devido à maior massa seca de raízes. O efeito elicitor foi obtido com a aplicação de 0,50 mM de AS, resultando em maior valor econômico da matéria prima, devido ao aumento na produção de compostos secundários, tais como fenóis totais e óleo essencial, além de um concomitante aumento na atividade antioxidante do extrato vegetal.

Os óleos essenciais de plantas representam uma fonte de potenciais princípios ativos que podem ser utilizados como defensivos agrícolas para combate de insetos, bactérias e fungos. Vários estudos científicos relatam o potencial fungitóxico de óleos essenciais inclusive de óleos provenientes de algumas espécies de Eucalyptus. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o pontencial dos óleos provenientes de diferentes espécies de Eucalyptus, sobre a microflora natural do grão de milho em pós-colheita. Utilizou-se para isto três diferentes avaliações: a) a avaliação inicial que consistiu em avaliar o potencial antifúngico dos óleos de dez espécies de Eucalyptus sobre grãos de milho plaqueados sobre papel de filtro umedecido e considerando a microflora natural dos grãos; b) a avaliação da simulação de armazenamento dos grãos com apenas os óleos que se mostraram com maior potencial antifúngico na avaliação inicial e com misturas deles. Essa avaliação simula as condições dos grãos armazenados considerando a microflora natural e c) a avaliação em meio de cultura utilizando o meio Maize Meal Extract Agar e os fungos produtores de aflatoxinas, Aspergillus flavus e A. parasiticus. Em todas as avaliações foram avaliados os modos de exposição aos voláteis e por contato com os óleos. Os óleos de E. grandis, E. citriodora, o híbrido E. grandis x E. urophylla e o E. staigeriana, que apresentaram melhor eficiência antifúngica, na avaliação inicial, sobre a microflora natural dos grãos de milho da amostra utilizada, foram analisados quanto a sua composição por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas e utilizados nas demais avaliações. Na avaliação de armazenamento para o modo de ação por contato, a mistura E. grandis + E. staigeriana obteve o melhor resultado e no modo de ação por exposição aos voláteis, o melhor óleo foi o E. citriodora. Comparando os dois modos de ação, o por contato teve o melhor potencial antifúngico. Na avaliação em meio de cultura no modo de ação por contato, a mistura E. staigeriana + (E. grandis x E. urophylla) obteve melhor potencial antifúngico para ambos os fungos e para o modo de ação por exposição aos voláteis, o melhor potencial antifúngico foi com o óleo de E. staigeriana. Ambos os modos de ação foram estatisticamente iguais nesta avaliação para maioria dos tratamentos. Observou-se que os tratamentos apresentaram uma ação diferenciada sobre o crescimento e a produção de aflatoxinas que foi dependente do óleo, do modo de ação e da espécie aflatoxigênica avaliada. / The essential oils of plants are a potential source of active ingredients that can be used as pesticides to combat insects, bacteria and fungi. Several studies have been reported in the literature on the fungitoxic potential of essential oils, including oils from some species of Eucalyptus. This study aimed to evaluate the potential of essential oils from different species of Eucalyptus on the natural microflora of post-harvest corn. Three different assessments were used for this study: a) the initial assessment was used to grade ten Eucalyptus oils relating to its antifungal potential. In this assessment the effect of oil was checked on corn grains that were placed on moistered filter paper, considering the natural microflora of the grains, b) the second assessment was carried out just on higher antifungal potential oils observed in the initial evaluation and their binary blends. This evaluation simulates the conditions of grain storage considering the natural microflora of grain and c) the thrid assessment was carried out using basal medium (Maize Meal Extract Agar) and aflatoxigenic species, Aspergillus flavus and A. parasiticus. In all assessments, two assays were evaluated, headspace volatile exposure assay and contact assay. The oils of E. grandis, E. citriodora, the hybrid of E. grandis x E. urophylla and E. staigeriana which had the best antifungal efficiency in the initial evaluation on the natural microflora of corn were analyzed by gas chromatography with mass spectrometry for their composition. In the evaluation of grain storage for the contact assay, the mixture of E. grandis + E. staigeriana obtained the best result and for the headspace volatile exposure assay the best oil was E. citriodora. Comparing the two assays, contact and headspace volatile exposures, the contact assay had the best antifungal potential. In the evaluation using the basal medium in the contact assay, the mixture of E. staigeriana + (E. grandis x E. urophylla) achieved the best antifungal potential for both fungal species, and in the haedspace volatile exposure assay, the best antifungal potential was achieved with the oil of E. staigeriana. Both assays of this assessment were statistically identical to most treatments. It was observed that the treatments had a different influence over the fungal growth and aflatoxin production. And these depended on the oil, the assays and the aflatoxigenic species.

Há relatos na literatura de alguns compostos naturais de plantas que são usados para preservação de alimentos e no controle do desenvolvimento de fungos e bactérias que ocorrem em plantas, grãos, cereais e derivados. O presente trabalho teve como objetivo avaliar "in vitro" o efeito do óleo essencial de Eucalyptus globulus e seu composto majoritário sobre o crescimento micelial dos fungos Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus e a produção de aflatoxinas. A composição química do óleo analisado por cromatografia gasosa acoplada ao espectrofotômetro de massa mostrou-nos que o composto majoritário com 89,95% é o 1,8-cineol. Assim foi avaliada a ação por contato e por compostos voláteis do óleo essencial e do 1,8-cineol. O modo de ação por compostos voláteis, do óleo e do composto, foi estatisticamente mais eficiente do à ação por contato, para ambos os fungos. Independente do modo da ação a partir da dose de 500µL do óleo os fungos tiveram comportamentos semelhantes, com mais de 90% de inibição micelial. O composto 1,8-cineol não demonstrou a mesma eficiência que o óleo, produzindo algum efeito inibitório apenas na dose de 1.500µL, com apenas 5,5% de inibição de crescimento micelial. Foi verificado que o óleo essencial e o composto 1,8-cineol não cessaram a produção de aflatoxinas de ambos os fungos mesmo inibindo o crescimento micelial. / Literature describes some natural plants composites that are used to preserve food and to control fungi and bacteria development in plants, grains, cereals and derivatives. The objective of this research was evaluate the effect in vitro of the Eucalyptus globulus essential oil and its major component over mycelial growth and aflatoxin production by Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus. The chemical oil composition, analyzed by gas chromatography connected to mass spectra, showed that 1,8-cineole is the major compound with 89.95%. Thus, the essential oil and the 1,8-cineole were evaluated by the contact and volatiles action. For both analyzed fungi, the oil and the compound action promoted throughout volatile compound were statically more efficient than the action promoted throughout contact. Considering the oil dose of 500µL and so forth, the fungi behaviors were similar independently of the action modes, with more than 90% of mycelial inhibition. The 1,8-cineole compound did not demonstrate the same efficiency that the essential oil did, producing some inhibitory effect only in the dose of 1.500µL, with only 5.5% of inhibition of mycelial growth. It was verified that the essential oil and 1,8-cineole compound did not cease the aflatoxins production in both fungi, even with the inhibition of mycelial growth.

Submitted by Natalie Mendes (nataliermendes@gmail.com) on 2015-11-12T01:28:44Z No. of bitstreams: 1 Disserta??o Lippia grata UEFS.pdf: 1504199 bytes, checksum: 6547f6ba792b976ed41c1fae77889843 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T01:28:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??o Lippia grata UEFS.pdf: 1504199 bytes, checksum: 6547f6ba792b976ed41c1fae77889843 (MD5) Previous issue date: 2013-09-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / The treatment of orofacial pain remains a major challenge for modern medicine. So, new therapeutic proposals has sought in natural products pharmacological options for this nosology. In the current study, it was prepared and physicochemically characterized a ?-cyclodextrin complex containing L. grata leaf essential oil (?-CD/EO) in order to investigate their possible antinociceptive activity in animal models of orofacial pain. The essential oil from the leaves of Lippia grata (EO ) was obtained by hydrodistillation in a Clevenger-type apparatus and the main compounds identified was made through CG-MS. The phytochemical analysis of EO demonstred the presence of camphor (28,69%), (E)-caryophillene (11,47%), bicyclogermacrene (10,22%), camphene (9,45%) and borneol (7,64%) as the main compounds. Following these preliminary results, the inclusion complex of ?-cyclodextrin and EO (?-CD/EO) was prepared by slurry procedure (SC). It was taken physicochemical characterization. The results of DSC and TG/DTG showed that the products prepared by SC methods were able to incorporate greater amounts of EO. In the X-ray diffractogram, it was showed that complex between EO and ?-CD was formed. Male Swiss mice were pretreated with ?-CD/EO (6, 12 or 24 mg/kg, per os, gavage, p.o.), morphine (5 mg/kg, i.p.), or vehicle (distilled water, p.o.), 90 min. before treatment with formalin (20 ?l, 2%), capsaicin (20 ?l, 2,5 ?g), or glutamate (40 ?l, 25 ?M) into the right upper lip. The obtained data were evaluated by one-way analysis of variance (ANOVA), followed by Tukey?s test. The results demonstrated that p.o. treatment with ?-CD/EO was (p<0,05 or p<0,001) capable in reducing the nociceptive face-rubbing behavior in both phases of the formalin test. ?-CD/EO-treated mice were also (p<0.05 or p<0.001) protected against nociception induced by capsaicin and glutamate. For the action in the central nervous system (CNS), ninety minutes after the treatment, the mice were perfused, the brains collected, crioprotected, cut in a criostate and submitted to an imunofluorescence protocol for Fos protein. The imunofluorescence protocol demonstrated that the ?-CD/EO significantly activated (p<0,05; p<0,01 or p<0,001) the motor cortex, the locus ceruleus, the nucleus raphe magnus and the periaqueductal gray of the CNS. These effects did not alter, in tested doses, the motor coordination of mice in the rota-rod test. These results suggest that treatment with ?-CD/EO induces an analgesic profile in experimental models of orofacial nociception, promising pharmacologic complex in treatment of orofacial pain. / O tratamento da dor orofacial representa um importante desafio para a medicina moderna. Desta forma, novas propostas terap?uticas t?m buscado nos produtos naturais op??es farmacol?gicas para esta nosologia. No presente estudo, foi preparado e caracterizado fisicoquimicamente, um complexo de ?-ciclodextrina incorporado com o ?leo essencial das folhas de Lippia grata (?-CD/OE) buscando avaliar sua poss?vel a??o antinociceptiva em modelos animais de dor orofacial. O ?leo essencial (OE) foi obtido por hidrodestila??o em aparato de Clevenger e os compostos marjorit?rios foram identificados por CG-MS. A an?lise fitoqu?mica do ?leo demonstrou a presen?a de c?nfora (28,69%), (E)-cariofileno (11,47%), biciclogermacreno (10,22%), c?nfeno (9,45%) e borneol (7,64%) como principais componentes. Ap?s estes resultados preliminares, este ?leo foi ent?o complexado em ?-ciclodextrina e a an?lise fisicoqu?mica realizada. Os resultados da DSC e TG/DTG demonstraram que produtos preparados por m?todos de coevapora??o foram capazes de incorporar grandes quantidades de ?leo essencial. No difractograma de raios X, foi mostrado que o complexo entre OE e ?-CD foi formado. Camundongos machos Swiss foram pr?-tratados com ?-CD/OE (6, 12 ou 24 mg/kg, per os, gavagem, v.o.), morfina (5 mg/kg, i.p.), ou ve?culo (?gua destilada, v.o.), 90 min. antes do tratamento com formalina (20 ?l, 2%), capsaicina (20 ?l, 2,5 ?g), ou glutamato (40 ?l, 25 ?M) no l?bio superior direito. Os dados obtidos foram avaliados por an?lise de vari?ncia de uma via (ANOVA), seguido pelo teste de Tukey. Os resultados demonstraram que o tratamento v.o. com ?-CD/OE foi capaz de reduzir (p<0,05 ou p<0,001) o comportamento nociceptivo de co?ar a face em ambas as fases do teste da formalina. Camundongos tratados com ?-CD/OE foram tamb?m (p<0,05 ou p<0,001) protegidos contra a nocicep??o induzida por capsaicina e glutamato. Para avaliar a a??o no sistema nervoso central (SNC), noventa minutos ap?s o tratamento, os camundongos foram perfundidos, os c?rebros coletados, crioprotegidos, cortados num criostato e submetidos a um protocolo de imunofluoresc?ncia para prote?na Fos. O protocolo de imunofluoresc?ncia demonstrou que o complexo de ?-CD/EO ativou (p<0,05; p<0,01 ou p<0,001) o c?rtex motor, o locus ceruleus, o n?cleo magno da rafe e a subst?ncia cinzenta periaquedutal do SNC. Esses efeitos n?o alteraram, nas doses testadas, a coordena??o motora dos camundongos no teste rota-rod. Os resultados sugerem que o tratamento com ?-CD/EO induz perfil analg?sico em modelos experimentais de nocicep??o orofacial, sendo um complexo farmacol?gico promissor no tratamento da dor orofacial.

The present PhD thesis, entitled "Use of silica supports for enhancing the stability of folates and developing antimicrobial agents", focuses on the development and evaluation of new smart systems based on the use of silica nano- and microparticles as inorganic supports for the encapsulation or immobilization of two compounds types of interest to the food industry: vitamins and antimicrobials. The first chapter shows the effect of encapsulation of folic acid and 5-formyltetrahydrofolate in mesoporous silica microparticles functionalized with polyamines on the bioaccessibility and stability of both vitamers. The use of this hybrid organic-inorganic support allows the modification of the delivery of the vitamin dependent on the pH of the medium (inhibition of the release at an acidic pH, e.g. stomach, controlled release at a neutral pH, e.g. intestine) in in vitro systems. Also, the mesoporous support can protect the vitamin against degradation after exposure to external agents, such as pH, temperature or light. Furthermore, the incorporation of encapsulated folic acid into fruit juices (apple and orange) allowed us to study the modulating and protective capability of the delivery system in a real food matrix. This study has demonstrated that the amine-functionalized support is able to not only maintain folic acid inside pores after its incorporation into juices and to properly modify the delivery of the vitamin after simulated in vitro digestion, but to also protect the vitamin after the simulating the processing and storage of juices. The second chapter describes development of different antimicrobial agents based on the combination of organic active compounds with diverse silica materials. To this end, two different methodologies were used: encapsulation of the antimicrobial agent in the pores of mesoporous silica particles, and immobilization of the active compound on the surface of silica particles. The effect of encapsulation on the enhancement of the antimicrobial properties of a compound was studied by evaluating the antimicrobial activity of free and MCM-41 nanoparticles encapsulated caprylic acid against diverse pathogen food-borne bacteria. The results of the in vitro bacterial susceptibility assays and the determination of cellular damage by microscopy showed that the nanodevice maintains antimicrobial properties in relation to the free caprylic acid. The effect of the immobilization of an active compound on the surface of a support on the improvement of its antimicrobial properties was studied with two types of different molecules: polyamines (used as a molecular gate in the folates delivery system) and essential oils. In both cases, immobilization of the bioactive compound increased the antimicrobial effect of free molecules between 1- and 100-fold in the in vitro assays and in real food systems (fruit juices and pasteurized milk), in which immobilized compounds had a bacteriostatic effect during storage, while the equivalent free compound concentrations allowed microbial growth. In summary, it is concluded that the present thesis has evaluated the versatility of silicon oxide particles to solve two of the biggest problems in the food industry: alteration of active compounds during food processing and current antimicrobial systems losing of efficacy. Thus the developed devices may be used as alternative methods to traditional encapsulation systems or traditional food safety treatments. / La presente tesis doctoral que lleva por título "Uso de soportes de sílice para la mejora de la estabilidad de los folatos y el desarrollo de agentes antimicrobianos", se centra en el desarrollo y evaluación de nuevos sistemas inteligentes basados en el uso de nano- y micropartículas de sílice como soporte inorgánico para la encapsulación o inmovilización de dos tipos de compuestos de interés para la industria alimentaria: vitaminas y antimicrobianos. El primer capítulo muestra el efecto de la encapsulación de ácido fólico y 5-formiltretahidrofolato en micropartículas mesoporosas de sílice funcionalizadas con poliaminas sobre la bioaccessibilidad y estabilidad de ambos vitámeros. Por una parte, el uso de este soporte híbrido orgánico-inorgánico permite modular la liberación de la vitamina en función del pH del medio (inhibición de la liberación a pH ácido -estómago- y liberación controlada a pH neutro -intestino-) en sistemas in vitro. Así mismo, el soporte mesoporoso es capaz de proteger a la vitamina frente a la degradación tras la exposición a diversos agentes externos, como el pH, la temperatura o la luz. Además, la incorporación de ácido fólico encapsulado a zumos de frutas (manzana y naranja) ha permitido estudiar la capacidad moduladora y protectora del sistema de liberación en una matriz alimentaria real. Este estudio ha demostrado que el soporte funcionalizado con poliaminas no sólo es capaz de mantener el ácido fólico en el interior de los poros tras la incorporación a los zumos y modular correctamente la liberación del mismo tras la simulación de una digestión in vitro, sino que también es capaz de proteger la vitamina tras la simulación del procesado y almacenamiento de los zumos. En el segundo capítulo se describe el desarrollo de diferentes agentes antimicrobianos, basados en la combinación de compuestos activos orgánicos con diversos materiales de sílice. Para ello, se emplearon dos metodologías diferentes: la encapsulación del agente antimicrobiano en los poros de las partículas mesoporosas de sílice, y la inmovilización del compuesto activo sobre la superficie de las partículas de sílice. El efecto de la encapsulación sobre la mejora de las propiedades antimicrobianas de un compuesto se estudió determinando la actividad antimicrobiana de ácido caprílico libre y encapsulado en nanopartículas mesoporosas tipo MCM-41 frente a diversas bacterias patógenas presentes en alimentos. Los resultados de los ensayos in vitro de susceptibilidad bacteriana y la determinación del daño celular mediante microscopia mostraron que el nanodispositivo mantiene las propiedades antimicrobianas respecto al ácido caprílico libre. El efecto de la inmovilización de un compuesto activo sobre la superficie de un soporte en la mejora de sus propiedades antimicrobianas se estudió con dos tipos de moléculas diferentes: poliaminas (usadas como puerta molecular en el sistema de liberación de folatos) y aceites esenciales. En ambos casos la inmovilización del compuesto bioactivo incrementó entre 1-100 veces el poder antimicrobiano de las moléculas libres tanto en ensayos in vitro, como en ensayos en alimentos reales (zumos de frutas y leche pasteurizada) donde se comprobó que los compuestos inmovilizados tienen un efecto bacteriostático a lo largo del período de almacenamiento mientras que concentraciones equivalentes de compuesto libre permiten el crecimiento del microorganismo. En resumen, se puede concluir que en la presente tesis se ha evaluado la versatilidad de los sólidos de óxido de silicio para solventar dos de los grandes problemas de la industria alimentaria: alteración de compuestos bioactivos durante el procesado del alimento y la pérdida de la eficacia de los sistemas antimicrobianos actuales. Así, los dispositivos desarrollados podrían ser usados como métodos alternativos a los sistemas tradicionales de encapsulación o los tratamientos tradiciona / La present tesi doctoral, que porta per títol "Ús de suports de sílice per a la millora de l'estabilitat dels folats i el desenvolupament d'agents antimicrobians", es centra en el desenvolupament i avaluació de nous sistemes intel·ligents basats en l'ús de nano- i micropartícules de sílice com a suport inorgànic per a l'encapsulació o immobilització de dos tipus de compostos d'interès per a la indústria alimentària: vitamines i antimicrobians. El primer capítol mostra l'efecte de l'encapsulació d'àcid fòlic i 5-formiltretahidrofolat en micropartícules mesoporoses de sílice funcionalitzades amb poliamines sobre la bioaccessibilitat i estabilitat d'ambdós vitàmers. D'una banda, l'ús d'aquest suport híbrid orgànic-inorgànic permet modular l'alliberament de la vitamina en funció del pH del medi (inhibició de l'alliberament a pH àcid -estómac- i alliberament controlat a pH neutre -intestí-) en sistemes in vitro. Així mateix, el suport mesoporós és capaç de protegir a la vitamina enfront de la degradació després de l'exposició a diversos agents externs, com el pH, la temperatura o la llum. A més, la incorporació d'àcid fòlic encapsulat a sucs de fruites (poma i taronja) ha permès estudiar la capacitat moduladora i protectora del sistema d'alliberament en una matriu alimentària real. Aquest estudi ha demostrat que el suport funcionalitzat amb poliamines no sols és capaç de mantindre l'àcid fòlic a l'interior dels porus després de la incorporació als sucs i modular correctament l'alliberament del mateix després de la simulació d'una digestió in vitro, sinó que també és capaç de protegir la vitamina després de la simulació del processat i emmagatzemament dels sucs. En el segon capítol es descriu el desenvolupament de diferents agents antimicrobians, basats en la combinació de compostos actius orgànics amb diversos materials de sílice. Per a això, es van emprar dues metodologies diferents: l'encapsulació de l'agent antimicrobià en els porus de les partícules mesoporoses de sílice, i la immobilització del compost actiu sobre la superfície de les partícules de sílice. L'efecte de l'encapsulació sobre la millora de les propietats antimicrobianes d'un compost es va estudiar determinant l'activitat antimicrobiana d'àcid caprílic lliure i encapsulat en nanopartícules mesoporoses tipus MCM-41 enfront de diversos bacteris patògens presents en aliments. Els resultats dels assajos in vitro de susceptibilitat bacteriana i la determinació del dany cel·lular per mitjà de microscòpia van mostrar que el nanodispositiu manté les propietats antimicrobianes respecte a l'àcid caprílic lliure. L'efecte de la immobilització d'un compost actiu sobre la superfície d'un suport en la millora de les seues propietats antimicrobianes es va estudiar amb dues tipus de molècules diferents: poliamines (usades com a porta molecular en el sistema d'alliberament de folats) i olis essencials. En ambdós casos la immobilització del compost bioactiu va incrementar entre 1-100 vegades el poder antimicrobià de les molècules lliures tant en assajos in vitro, como en assajos en aliments reals (sucs de fruites i llet pasteuritzada) on es va comprovar que els compostos immobilitzats tenen un efecte bacteriostàtic al llarg del període d' emmagatzemament mentre que concentracions equivalents de compost lliure permeten el creixement del microorganisme. En resum, es pot concloure que en la present tesi s'ha avaluat la versatilitat dels sòlids d'òxid de silici per a resoldre dos dels grans problemes de la indústria alimentària: alteració de compostos bioactius durant el processat de l'aliment i la pèrdua de la eficàcia dels sistemes antimicrobians actuals. Així, els dispositius desenvolupats podrien ser usats com a mètodes alternatius als sistemes tradicionals d'encapsulació o els tractaments tradicionals per assegurar la innocuïtat dels aliments. / Ruiz Rico, M. (2016). Use of silica supports for enhancing the stability of folates and developing antimicrobial agents [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/76805 / TESIS

The present PhD thesis, entitled: "Essential oil components encapsulated in mesoporous silica supports: a bioactive properties evaluation and a toxicological approach" focuses on the study of protection and controlled release of natural bioactive agents, derived from essential oil components (EOCs), encapsulated in mesoporous silica particles (MSPs). In addition, this thesis evaluatesthe silica-based supports to reduceundesirable sensorial propertiesandfor ensuring a low-health risk. The first section of the thesis shows the effect of encapsulation of EOCs in mesoporous silica supports. This study evaluates the efficiency of free and encapsulated EOCs to reduce the viability of cancer colon cell lines. This sectionalso shows the selectivity of encapsulated EOCs against cancer linesandtheir effect onnormal (non-cancer) colon cells. Results indicate that EOCs effect can be enhanced and sustained in time when EOCs are encapsulated. Moreover, EOCs' encapsulation shows promising specificity indices, reaching to double effect on colon cancer cells above normal cells. On the other hand,the encapsulation supports and their surface functionalization allows the odour masking of high volatility EOCs. Therefore, the delivery system based on MSPs represents an excellent alternative to promote controlled EOCs release, taking advance of their bioactive properties and solving the technical disadvantages related to volatility and unpleasant odours. Finally, samples used for garlic components encapsulation were immobilised in nanofibers to provide homogeneous and easy-to-handle hybrid system for controlling delivery.The developed 'composite' has potential applications on food, pharmacology, medical or engineering fields. The second sectionof the thesis evaluates the toxicity of the mesoporous silica supports through in vitro and in vivo assessments. Cell viability allows to identify the cytotoxic impact based on the kind of silica-based support, and their features (doses range, size and surface structure changes). Furthermore, the use of Caednorhabditis elegansmodel,shows the in vivo effects afterMSPs ingestion. The toxicological study confirms that size and surface structure, are decisiveMSPs' featuresfor reducing the toxicity risks for health. In summary, the present thesis evaluates the mesoporous silica-based particles as supports for EOCs encapsulation and identifies the main MSPs' features forreducingthe health-toxicity impact. Results of this thesis show that MSPs improve the EOCs activity and help to solve technical problemsof EOCs' volatility.Moreover, these results open up a suitable and safety option for oral delivery devices. / La presente tesis titulada: "Componentes de aceites esenciales encapsulados en soportes mesoporosos de sílice: una evaluación de sus propiedades bioactivas y un enfoque toxicológico" se centra enla evaluación de las propiedades funcionales y organolépticas de agentes naturales bioactivos, derivados de componentes de aceites esenciales, encapsulados en materiales mesoporosos de sílice; a la vez que evalua la toxicidad de los soportes utilizados,con el fin de proponer nuevos sistemas de liberación controlada por vía oral. La primera sección de esta tesis muestra el efecto de la encapsulación de los compuestos de aceites esenciales (EOCs, por sus siglas en inglés) en soportes mesoporosos de sílice. Por un lado, seevalúa la eficiencia de los EOCs libres y encapsulados para reducir la viabilidad en líneas celulares de cáncer de colon. Además, se evalúa la selectividad de los EOCs frente a células de colon normales (líneas no tumorales). Por otro lado, seestudia la capacidad de enmascaramiento de olor de los soportes. Los resultados obtenidos, evidencian en primer lugar, que los EOCs encapsulados mejoran su actividad frente a células de cáncer,en comparacióncon la respuesta de los compuestos sin encapsular. La encapsulación hace que el efecto de los EOCs sea sostenido en el tiempo, y muestra índices de especificidad prometedores, cuandose evalua el efecto toxico de los EOCsfrente a células de cáncer de colon y células normales. Los resultados de esta primera sección, indican que los soportes basados en partículas de sílice mesoporosa (MSPs, por sus siglas en inglés) protegen y liberan eficientemente los compuestos, sino que, a la vez que la funcionalización de la superficie de las MSPs permite enmascarar el olor de los compuestos de mayor volatilidad, y con mayores inconvenientes a nivel sensorial (p.e. compuestos derivados del ajo). Por lo tanto, el sistema de encapsulación se plantea como una excelente alternativa para (i) promover la liberación controlada de EOCs, (ii) aprovechar y mejorar el efecto de sus propiedades bioactivas en células de cáncer de colón y (iii) controlar las desventajas técnicas relacionadas con la volatilidad y limitaciones organolepticas. Por último, se ha comprobado que los soportes empleados en la encapsulación de los compuestos derivados de ajo, mantienen su funcionalidad luego der ser inmovilizados en nanofribras de nylon.Con esto, se busca desarrollar un nuevo sistema de 'composite';un material híbrido y homogéneo, fácil de manejar, que libera controladamente los compuestos encapsulados desde soportes tipo fibras (composites).Estoexpande el abanico de aplicaciones de los EOCs en laindustria alimentaria y farmacológica. La segunda sección de esta tesis, evalúa la toxicidad de los soportes de sílice mesoporosa (MSPs) mediante ensayos in vitro e in vivo. En primer lugar, la viabilidad celular permite identificar el impacto citotóxico de los MSPs sobre líneas celulares de colón. En particular, se evalúa los soportes mesoporosos de sílice, tipo MCM41, en función de (i) las dosis empleadas, (ii) la diferencia de tamaño (micro y nanopartículas) y (iii) el efecto que la funcionalización de la superficie genera en la viabilidad celular. Por otro lado, empleando el modelo Caednorhabditis elegans, yadministrando por vía oral las MSPs,se evalua la influencia de las características de laspartículas (MSPs) en función de la esperanza de vida (lifespan) y la calidad con la que viven y envejecen (healthspan) los nematodos. Los resultados de este estudio,muestran que el tamaño y la estructura de la superficie de las partículas, son parámetros determinantesal momento de diseñar soportes de bajoriesgo toxicológico. En resumen, la presente tesis ha evaluado las características de la sílice mesoporosa, micro y nanoparticulada, como soporte de encapsulación para mejorar la actividad y las aplicaciones de los compuestos de aceites esenciales, al mismo tiempo / La present tesi titulada: "Components d'olis essencials encapsulats en suports mesoporosos de sílica: una avaluació de les seves propietats bioactives i un enfocament toxicològic" se centra en estudis de protecció i alliberament controlat d'agents naturals bioactius, derivats de components d'olis essencials, encapsulats en materials mesoporosos de sílica. Els components d'olis essencials encapsulats milloren les seves propietats funcionals i redueixen els problemes sensorials per aplicacions futures, garantint, al mateix temps, la baixa toxicitat dels suports desenvolupats. La primera secció de la tesi mostra l'efecte d'encapsulació dels components d'olis essencials (EOCs, per les seves sigles en anglès) en suports mesoporosos de sílica sobre la millora de les seues propietats bioactives i el camuflament de problemes sensorials. Este estudi avalua l'eficiència dels EOCs lliures i encapsulats per a reduir la viabilitat en línies cel¿lulars de càncer còlon. A més, la selectivitat dels EOCs es va provar enfront de cèl¿lules de còlon normals (no canceroses). Els resultats han demostrat que l'efecte dels EOCs pot ser millorat i sostingut en el temps quan els EOCs estan encapsulats. Encara més, l'encapsulació dels EOCs mostra índexs d'especificitat prometedors, arribant a duplicar la toxicitat en l'efecte en les cèl¿lules de càncer de còlon amb comparacio en les cèl¿lules normals. Els resultats també mostren que els suports basats en partícules de sílice mesoporoses (MSPs, per les seves sigles en anglès) no sols protegixen i alliberen EOCs eficientment, sinó que, a més, la funcionlització en superfície de les MSPs permet emmascarar l'olor dels EOCs d'alta volatilitat, que té una aplicació limitada a causa dels seus problemes sensorials(p.e. compostos derivats de l'all). Per tant, el sistema de subministrament proposat resulta una excel¿lent alternativa per a (i) promoure l'alliberament controlat de EOCs, (ii) avançant en les seues propietats bioactives en cel¿lulas de càncer còlon i (iii) controlant els desavantatges tècnics relacionats amb la volatilitat i la disseminació desagradable de les olors. Finalmet, les mostres utilitzades per encapsulació de compostos d'all es van immobilitzar en nanofibres per a proporcionar un sistema híbrid homogeni i fàcil de manejar amb administració controlada i característiques bioactives, per aplicacions potencials en l'àrea d'alimentació, farmacologia, medicina o enginyeria. La segona secció avalua la toxicitat del suports de sílice mesoporosa per mitjà d'avaluacions in vitro e in vivo. La viabilitat cel¿lular permet identificar l'impacte citotòxic basat en el tipus de suport base de sílice i les seues característiques (rang de dosi, grandària i canvis en l'estructura superficial).A més, utilitzant el model in vivo Caednorhabditis elegants, s'ha estudiat la influència de les característiques de la sílice mesoporosa, administrant micro i nanopartícules de base sílice, no sols en l'esperança de vida, sinó també en el comportament dels nematodes durant el seu envelliment. Aquest estudi ha demostrat que la grandària i l'estructura superficial, són decisius per a reduir el risc de toxicitat dels suports de sílice mesoporosa i obrir la possibilitat d'utilitzar estos materials en aplicacions d'ingesta oral. En resum, la present tesi ha avaluat les característiques de les partícules de sílice mesoporosa, com a suports d'encapsulació per a millorar l'activitat i les aplicacions dels EOCs, alhora que es va avaluar el seu principal risc tòxicologic. En conseqüència, els resultats obrin una opció adequada i de seguretat per als dispositius d'administració oral. / Acosta Romero, C. (2017). Essential oil components encapsulated in mesoporous silica supports: a bioactive properties evaluation and toxicological approach [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90653 / TESIS

Tesis por compendio / [EN] In the present Doctoral Thesis, different strategies to improve functional properties of starch films for food packaging applications were analysed: study of the effect of amylose:amylopectin ratio, blend with other polymers poly(vinyl alcohol) (PVA), and incorporation of different fillers (rice bran and cellulose nanocrystals-CNCs) and antimicrobial agents (neem oil-N, oregano essential oil-O and silver nanoparticles-AgNPs). Likewise, a biodegradation study of the films as affected by antimicrobials was carried out. Among different starches with distinct amylose:amylopectin ratio, pea starch was selected with higher values of this ratio. The high content of amylose gave rise to stiffer and more resistant to fracture films, with lower oxygen permeability, which decreased during storage. Pea starch-PVA (S-PVA) blend films represented a good strategy to improve film properties without a notable increase in cost. The PVA addition led to films which were less water soluble and not as sensitive to water sorption, more extensible and resistant than neat starch films, while they maintained the high oxygen barrier and provided stability to the matrix during ageing. In this sense, S-PVA ratios near to 1:1 are recommendable. When rice bran with the smallest particle size was used as filler, it improved the elastic modulus of the films, but reduced the film stretchability and barrier properties, due to the enhancement of the water binding capacity and the introduction of discontinuities in the matrix. Incorporation of CNCs into S-PVA films, as a reinforcing material, enhanced phase separation of polymers, did not imply changes in water vapour barrier of the films but improved the film mechanical performance: they became stiffer and more stretchable, while crystallization of PVA was partially inhibited. Silver loaded S-PVA films exhibited antimicrobial activity against the fungi (Aspergillus niger and Penicillium expansum) and bacteria (Listeria innocua and Escherichia coli) genera, depending on the silver concentration. Silver nanoparticles provoked notable changes in the film colour and transparency but no relevant changes in the other physical properties. Silver was completely delivered to aqueous simulants within the firsts 60 minutes of contact, but the film release capacity drastically decreased in the non-polar simulant, where the overall migration limit for food contact packaging materials (60 mg/Kg simulant) was accomplished. So, the use of the developed films as food packaging materials should be restricted to fat-rich foodstuffs. The incorporation of oregano essential oil (O), as antimicrobial agents, into the S-PVA matrix gave rise to active films against bacteria and fungi, whereas films containing neem oil (N) were not effective. Higher O concentration in the films was required to observe antifungal effect with respect to the antibacterial activity. Oils did not notably affect water sensitivity and water barrier properties of the films, but at high ratio, oils implied weaker film networks, affecting their mechanical performance. Blend of starch with PVA significantly improved PVA biodegradation and disintegration behaviour. Incorporation of silver species to S-PVA films slowed down their biodegradation kinetics while increased their degradation ratio. However, no significant effect of O was observed on the biodegradability indices despite the antimicrobial activity detected for this oil. N even promoted biodegradation of S-PVA films. Finally, a food application of biopolymer coatings was studied, using chitosan and essential oils (oregano or rosemary) to prevent weight loss and fungal development of semi-hard goat's milk cheeses. Coating were highly effective at reducing fungal growth and cheese weight loss while slightly reduced lipolytic and proteolytic activities in the cheese. Sensory evaluation revealed that the cheeses double coated with chitosan-oregano oil were the best evaluated in terms of aroma and flavour. / [ES] En la Tesis Doctoral, se han analizado diferentes estrategias para mejorar las propiedades funcionales de películas de almidón para aplicaciones de envasado de alimentos: el estudio del ratio amilosa:amilopectina, mezclas con otros polímeros (alcohol de polivinilo-PVA), y la incorporación de diferentes refuerzos (salvado de arroz y nanocristales de celulose-CNCs) y agentes antimicrobianos (aceite de neem-N, aceite esencial de orégano-O y nanopartículas de plata-AgNPs). También se realizó un estudio de biodegradación de las películas observando el efecto de los antimicrobianos. Entre los diferentes almidones con distinto ratio amilosa:amilopectina, se seleccionó el almidón de guisante con altos valores de amilosa. El alto contenido en amilosa dio lugar a películas más rígidas y resistentes a la fractura, con baja permeabilidad al oxígeno, la cual disminuyó durante el almacenamiento. Las películas de mezcla de almidón-PVA (S-PVA) representaron una buena estrategia para mejorar las propiedades de las películas sin incrementar notablemente el precio. La adición de PVA dio lugar a películas menos solubles en agua, menos sensibles a su absorción y más extensible y resistentes que las de almidón puro, mientras mantuvieron alta barrera al oxígeno y dieron estabilidad a la matriz durante el envejecimiento. Son recomendables los ratios de S-PVA cercanos a 1:1. El salvado de arroz con menor tamaño de partícula, mejoró el modulo elástico de las películas, pero su extensibilidad y propiedades barrera empeoraron debido a la mejor capacidad de retención de agua y a las discontinuidades introducidas. La incorporación de CNCs en las películas de S-PVA incrementó la separación de fases de los polímeros, sin cambios en la permeabilidad al vapor de agua, y mejoró las prestaciones mecánicas: películas más rígidas y extensibles, mientras que inhibió parcialmente la cristalización del PVA. Las películas de S-PVA con partículas de plata exhibieron actividad antimicrobiana contra dos hongos y dos bacterias, dependiendo de la concentración de plata. Las AgNPs provocaron cambios en el color de las películas así como en su transparencia. La plata fue completamente liberada en los primeros 60 minutos en contacto con simulantes acuosos, sin embargo la liberación disminuyó en simulantes no polares, donde se cumple el límite de migración global. Por lo tanto, el uso de las películas desarrolladas para envasado de alimentos debe ser restringido a productos alimenticios ricos en grasas. La incorporación de O en la matriz de S-PVA dio lugar a películas activas contra bacterias y hongos, mientras que las películas con N no fueron efectivas. Se necesitaron concentraciones más altas de O en las películas para observar un efecto antifúngico respecto a la actividad bactericida. Los aceites no afectaron notablemente la sensibilidad ni las propiedades barreras al agua de las películas, aunque la mayor proporción de aceite dio lugar a películas con una red más débil, afectando sus prestaciones mecánicas. La mezcla de S con PVA mejoró significativamente el comportamiento de biodegradación y desintegración de las películas. La incorporación de AgNPs a películas de S-PVA disminuyó su cinética de biodegradación mientras aumentó su ratio de degradación. La adición de O no presentó efecto significativo en el índice de biodegradación a pesar de la actividad antimicrobiana detectada. El N incluso mejoró la biodegradación de las películas. Finalmente, se realizó una aplicación de recubrimientos basados en biopolímeros, usando quitosano-CH y aceite esencial de orégano o romero para evitar la pérdida de peso y el desarrollo de hongos en quesos de cabra semicurados. Los recubrimientos fueron efectivos en la reducción del crecimiento fúngico y la pérdida de peso de los quesos, mientras que la actividad lipolítica y proteolítica ligeramente disminuyó. El análisis sensorial reveló q / [CA] S'han analitzat diferents estratègies per a millorar les propietats funcionals de pel·lícules de midó per a aplicacions d'envasat d'aliments: l'estudi de la ràtio amilosa:amilopectina, mescles amb altres polímers (alcohol polivinílic-PVA), i la incorporació de diferents reforços (segó d'arròs i nanocristalls de celulosa-CNCs) i agents antimicrobians (oli de neem-N, oli essencial d'orenga-O i nanopartícules de plata). També es va fer un estudi de biodegradació de les pel·lícules per observar l'efecte dels antimicrobians. Entre els diferents midons amb distint ràtio amilosa:amilopectina, es va seleccionar el midó de pèsol amb alts valors d'amilosa. L'alt contingut en amilosa va donar lloc a pel·lícules més rígides i resistents a la fractura, amb baixa permeabilitat a l'oxigen, la qual va disminuir durant l'emmagatzemament. Les pel·lícules de mescla de S-PVA van representar una bona estratègia per a millorar les propietats de les pel·lícules sense incrementar notablement el preu. L'addició de PVA va donar lloc a pel·lícules menys solubles en aigua, menys sensibles a la seua absorció i més extensible i resistents que les de midó pur. A més van mantenir l'alta barrera a l'oxigen i van donar estabilitat a la matriu durant l'envelliment. Son recomanables les ràtios de S- PVA pròxims a 1:1. El segó d'arròs amb menor tamany de partícula, va millorar el mòdul elàstic de les pel·lícules, però la seua extensibilitat i propietats barrera van empitjorar. La incorporació de CNCs en les pel·lícules de S-PVA, va incrementar la separació de fases dels polímers, sense implicar canvis en la permeabilitat al vapor d'aigua, però millorant les prestacions mecàniques: pel·lícules més rígides i extensibles, al mateix temps que es va inhibir parcialment la cristal·lització del PVA. Les pel·lícules de S-PVA amb partícules de plata van exhibir activitat antimicrobiana front a dos de fongs i dos bacteris, depenent de la concentració de plata. Les AgNPs van provocar canvis en el color de les pel·lícules així com en la seua transparència. La plata va ser completament alliberada en els primers 60 minuts en contacte amb simulants aquosos. La capacitat d'alliberament va disminuir en simulants no polars, on es complix el límit de migració global. Per tant, l'ús de les pel·lícules desenvolupades per a l'envasat d'aliments ha de ser restringit a productes alimentaris rics en greixos. La incorporació d'O en la matriu de S-PVA va donar lloc a pel·lícules actives front a bacteris i fongs. Pel contrari les pel·lícules amb N no van ser efectives. Van ser necessàries concentracions més elevades d'O en les pel·lícules per a observar un efecte antifúngic respecte a l'activitat bactericida. Els olis no van afectar la sensibilitat a l'aigua ni les propietats barrera a l'aigua de les pel·lícules, però la major proporció d'oli va donar lloc a pel·lícules amb una xarxa més dèbil, afectant les seues prestacions mecàniques. La mescla de S amb PVA va millorar significativament el comportament de biodegradació i desintegració. La incorporació de partícules de plata a pel·lícules de S-PVA va disminuir la seua cinètica de biodegradació mentre que va augmentar la seua ràtio de degradació. No obstant això, l'addició d'O no va presentar un efecte significatiu en els índexs de biodegradació a pesar de l'activitat antimicrobiana detectada. L'N fins i tot va millorar la biodegradació de les pel·lícules de S-PVA. Finalment, es va realitzar una aplicació de recobriments basats en biopolímers, fent ús de quistosà-CH i olis essencials de orenga i romer per evitar la pèrdua de pes i el desenvolupament de fongs en formatges de cabra semi-curats. Els recobriments van ser altament efectius en la reducció del creixement fúngic i la pèrdua de pes dels formatges. L'activitat lipolítica i proteolítica en els formatges va disminuir suaument. L'anàlisi sensorial va revelar que els form / Cano Embuena, AI. (2015). Different strategies to improve the functionality of biodegradable films based on starch and other polymers [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/55383 / TESIS / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio

No description available.

A pre-eminent emulsion-based micellar drug delivery system, "microemulsion", comprising drug in oil or water phase, stabilized by surfactants and co-surfactants, has been evidenced to have a phenomenal role in a number of applications. Oils play an important role in the formation of ME and increase the drug absorption at the site of action. Oils employed in microemulsion formulation solubilize lipophilic drug. As the concept of "natural" therapies is recently gaining importance amongst researchers all over the world, scientists are employing essential oil as an organic component in this system. The active components of essential oils include flavonoids, phenylpropanoids, monoterpenes and polyunsaturated mega-6-fatty acids. These oils are enriched with characteristic intrinsic properties such as anti-oxidant, anti-bacterial, anti-viral, etc., bestowing enhanced supremacy to the whole microemulsion system. This mini-review is the first to document various types of essential oils employed in microemulsion systems and highlight their therapeutic potential and applications as drug delivery vehicles. Key inferences from this study suggest: 1) Clove oil is the most explored oil for incorporation into a microemulsion based system, followed by peppermint and Tea Tree Oil (TTO). 2) Penetration enhancing effects of these oils are due to the presence of terpenic constituents. 3) Essential oil based microemulsions protect volatility of ethereal oils and protect them from degradation in the presence of light, air, temperature. 4) These systems may also be explored for their applications in different industries like aromatherapy, food, drink, fragrance, flavour, cosmeceutical, soap, petroleum and pharmaceutical industry.

[EN] Chitosan films and coatings have been obtained, by incorporating different essential oils (EO) and using different homogenization conditions of the film forming emulsions, in order to obtain antifungal materials for fruit preservation. The effect of oleic acid (OA) on the stability of the initial emulsions and on the film properties was analysed. Coatings were applied to control fungal decay in strawberries. The blending of chitosan with methylcellulose (MC) was also used in coating applications to tomato plants and fruits to prevent fungal infections. The films' functional properties as a function of their composition were analysed, as well as their antimicrobial activity through in vitro and in vivo tests. OA incorporation in the chitosan films (1:1 wt. ratio) reduced water vapour permeability (WVP) values to about 50 % of those of net chitosan films, with a small positive effect of the microfluidization process. EO (cinnamon, thyme and basil) did not notably reduced the WVP values of the chitosan films but a significant improvement in water barrier capacity was induced when OA was also added at 1:1 or 1:0.5 CH:OA ratios. In contrast, lipids slightly promoted oxygen permeability of the films. Lipid addition decreased the film stretchability and stiffness, with a lesser impact on the resistance to break, slightly depending on the droplet sizes. Essential oils also modulated the mechanical behaviour of the films, depending on their composition. Thyme and basil EO greatly promoted film stiffness and resistance to break, whereas cinnamon oil slightly reduced these mechanical attributes. Optical properties of the chitosan films were also affected by lipid incorporation. OA reduced the film transparency and gloss depending on the concentration, but provoked small changes in the colour parameters and whiteness index. EO affected transparency to a lesser extent, but had greater impact on the colour coordinates and whiteness index of the chitosan films due to the selective light absorption of their compounds. EO blend with oleic acid mitigated the colour changes in the films. Likewise, blending of OA with EO significantly reduced the losses of volatiles during the film formation due to the promotion of the stability of the film forming emulsions. Films containing cinnamon EO were effective in reducing the growth of Aspergillus niger, Botrytis cinerea and Rhizopus stolonifer, although thyme and basil EO encapsulated in the films did not exhibit antifungal action against these three fungi. When chitosan-cinnamon EO coatings were applied to strawberries inoculated with R. stolonifer, they reduced the fungal decay of the fruits during 14 days, at 10 °C, at the same time that total coliform counts were maintained at the initial levels. Chitosan coatings with lemon essential oil were also active at controlling fungal decay in strawberries. These did not significantly affect the physicochemical parameters of strawberries throughout cold storage, while they slowed down the respiration rate of the fruits and enhanced the chitosan antifungal activity against B. cinerea. The coatings, with and without lemon EO, affected the strawberry volatile profile, although it was only sensory appreciated for samples coated with chitosan-lemon oil. Blend films of CH and MC (1:1) containing oregano EO caused phytotoxic problems at "3 Leaves" stage of tomato plants, although the total biomass and crop yield was not affected. In the "Fruit" stage, the treatments had no negative effects. Coatings reduced the respiration rate of tomatoes, diminished weight loss during postharvest storage and were effective to decrease the fungal decay of tomatoes inoculated with R. stolonifer. Migration of thymol and carvacrol from CH-MC films in food simulants could overcome the stablished specific migration limit (60 mg/kg) for food contact packaging materials in aqueous and low pH systems if films contain a 1:1 polymer essential oil weight ratio. / [ES] En la presente tesis doctoral se han desarrollado diferentes materiales antifúngicos para su uso en conservación de frutas. Para ello, se han incorporado diferentes aceites esenciales (AE) en recubrimientos y películas de quitosano (Q). Se ha analizado el efecto de la adición de ácido oleico (AO) y las condiciones de homogeneización sobre la estabilidad de las emulsiones y sobre las propiedades de las películas. Se ha estudiado el efecto de los recubrimientos de Q sobre el deterioro fúngico en fresas y el efecto preventivo frente a infecciones fúngicas de las mezclas de metilcelulosa (MC) con Q en plantas de tomate. Se ha estudiado el efecto de la composición de las películas sobre las propiedades funcionales de las mismas, así como su actividad antimicrobiana in vitro e in vivo. La incorporación de AO en las películas de Q (proporción 1:1) redujo la permeabilidad al agua (PVA) en un 50% comparado con la de Q puro. La microfluidización indujo un efecto positivo sobre dicha reducción. La adición de AE (hoja de canela, tomillo o albahaca) no supuso una disminución notable de los valores de permeabilidad obtenidos para las películas de Q. Cuando se añadió AO a las formulaciones de Q y AE (proporciones 1:1 o 1:2), se promovió una mejora significativa en la PVA de las películas. En cambio, la adición de lípidos aumentó ligeramente la permeabilidad al oxígeno, disminuyó la elasticidad y la rigidez, y produjo un menor impacto sobre la resistencia a la rotura. A su vez, la adición de AE modificó el comportamiento mecánico de las películas. Los AE de tomillo y albahaca aumentaron considerablemente la rigidez y la resistencia a la rotura, mientras que el AE de hoja de canela redujo estos parámetros ligeramente. La adición de lípidos a las películas de Q afectó las propiedades ópticas de las mismas. El AO redujo la transparencia y el brillo, en función de la concentración añadida. La adición de AE tuvo un mayor impacto sobre los parámetros de color y el índice de blancura. Las mezclas de AE y AO mitigaron estos cambios de color. Además, la incorporación de las mezclas AE-OA redujo las pérdidas de volátiles del AE durante la formación de las películas. Las películas formuladas con el AE de hoja de canela fueron efectivas contra el crecimientos de A. niger, B. cinerea y R. stolonifer, aunque los AE de tomillo y albahaca encapsulados en las películas no mostraron ninguna actividad antifúngica. La aplicación de los diferentes recubrimientos de Q AE de C en fresas inoculadas con R. stolonifer dio lugar a una reducción en el deterioro fúngico de los frutos almacenados durante 14 días a 10°C. Los recubrimientos de Q-AE de limón también fueron efectivos en el control del deterioro fúngico en fresas. Estos recubrimientos no afectaron significativamente los parámetros físico-químicos de las fresas durante el almacenamiento en refrigeración, disminuyeron la tasa de respiración de los frutos y acentuaron la actividad antifúngica del Q frente a B. cinerea. Tanto los recubrimientos con AE como los de Q puro modificaron el perfil de volátiles de las fresas, aunque estos cambios solo fueron apreciados sensorialmente en el caso de los frutos recubiertos con AE. Las mezclas de Q y MC que contenían AE de orégano causaron efectos fitotóxicos en plantas de tomate en el estadio "3 hojas", aunque no afectaron a la biomasa total. En el estadio "frutos" los tratamientos no tuvieron ningún efecto negativo. Los recubrimientos redujeron la tasa de respiración de los tomates, disminuyeron la pérdida de peso durante el almacenamiento post-cosecha y fueron efectivos contra el deterioro fúngico de tomates inoculados con R. stolonifer. La migración de los compuestos fenólicos timol y carvacrol, contenidos en las películas de Q-MC, podría superar el límite de migración específica establecido (60 mg/Kg) para materiales de envase en contacto con alimentos en los casos de sistemas acuosos y d / [CAT] En la present tesi doctoral s'han desenvolupat diferents materials antifúngics per al seu ús en conservació de fruites. Per a açò, s'han incorporat diferents olis essencials (OE) en recobriments i pel·lícules de quitosano (Q). S'ha analitzat l'efecte de l'addició d'àcid oleic (AO) i les condicions d'homogeneïtzació sobre l'estabilitat de les emulsions i sobre les propietats de les pel·lícules obtingudes. S'ha estudiat l'efecte dels recobriments de Q sobre la deterioració fúngica en maduixes i l'efecte preventiu enfront d'infeccions fúngiques de les mescles de metilcelulosa (MC) amb Q en plantes de tomaca. S'ha estudiat l'efecte de la composició de les pel·lícules sobre les propietats funcionals de les mateixes, així com la seua activitat antimicrobiana in vitro i in vivo. La incorporació de AO en les pel·lícules de Q (1:1) va reduir la permeabilitat al vapor d'aigua (PVA) en un 50% comparat amb la de Q pur. La microfluidització va induir un petit efecte positiu sobre aquesta reducció. L'addició de AE (fulla de canyella, C, timó, T, i alfàbrega, A) no va suposar una disminució notable dels valors de permeabilitat obtinguts per a les pel·lícules de Q. Quan es va afegir AO a les formulacions de Q i AE, es va promoure una millora significativa en la PVA de les pel·lícules. Per contra, l'addició de lípids va augmentar lleugerament la permeabilitat a l'oxigen, va disminuir l'elasticitat i la rigidesa, i va produir un menor impacte sobre la resistència al trencament. Al seu torn, l'addició de OE va modificar el comportament mecànic de les pel·lícules. Els OE de T i d'A van augmentar considerablement la rigidesa i la resistència al trencament, mentre que l'OE de C va reduir aquests paràmetres lleugerament. L'addició de lípids a les pel·lícules de Q també va afectar les propietats òptiques de les mateixes. L'AO va reduir la transparència i la lluentor, en funció de la concentració afegida. L'addició d'OE va tenir un major impacte sobre el paràmetres de color i l'índex de blancor. Les mescles d'OE i AO van mitigar aquests canvis de color. A més, la incorporació de les mescles OE-AO va reduir les pèrdues de volàtils de l'OE durant la formació de les pel·lícules. Les pel·lícules formulades amb l'OE de C van ser efectives contra el creixements d'A. niger, B. cinerea i R. stolonifer, encara que els OE de T i A encapsulats en les pel·lícules no van mostrar cap activitat antifúngica. L'aplicació dels diferents recobriments de Q OE de fulla de canyella en maduixes inoculades amb R. stolonifer va donar lloc a una reducció en la deterioració fúngica dels fruits emmagatzemats durant 14 dies a 10°C. Els recobriments de Q-OE de llimó també van ser efectius en el control de la deterioració fúngica en maduixes. Aquests recobriments no van afectar significativament els paràmetres fisicoquímics de les maduixes durant l'emmagatzematge en refrigeració, van disminuir la taxa de respiració dels fruits i van accentuar l'activitat antifúngica del Q enfront de B. cinerea. Tant els recobriments amb OE com els de Q pur van modificar el perfil de volàtils de les maduixes, encara que aquests canvis sol van ser apreciats sensorialment en el cas dels fruits recoberts amb OE. Les mescles de Q:MC que contenien OE d'orenga van causar efectes fitotòxics en plantes de tomaca en l'estadi "3 fulles", encara que no van afectar a la biomassa total. En l'estadi "fruits" els tractaments no van tenir cap efecte negatiu. Els recobriments van reduir la taxa de respiració de les tomaques, van disminuir la pèrdua de pes durant l'emmagatzematge post collita i van ser efectius contra la deterioració fúngica de tomaques inoculades amb R. stolonifer. La migració dels compostos fenòlics timol i carvacrol, continguts en les pel·lícules de Q-MC, podria superar el límit de migració específica establit (60 mg/Kg) per a materials d'envàs en contacte amb aliments en els casos de sistemes aquosos i d / Perdones Montero, Á. (2015). ANTIFUNGAL CHITOSAN-BASED FILMS AND COATINGS CONTAINING ESSENTIAL OILS FOR FRUIT APPLICATIONS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59413 / TESIS