El hongo de la pudrición blanca Ganoderma lucidum posee numerosos compuestos bioac-tivos con potencial medicinal, principalmente triterpenoides, polisacáridos y polifenoles. El consumo de este hongo, utilizado como coadyuvante en terapias antitumorales, y en general como un promotor de la longevidad, ha aumentado considerablemente en los últimos años. El objetivo general de esta Tesis es estudiar alternativas para mejorar los rendimientos de producción de G. lucidum a partir de un residuo abundante de la agroindustria argentina, la cáscara de semilla de girasol (CSG), optimizar la obtención de productos activos y proponer el desarrollo de nutracéuticos. El cultivo de G. lucidum en sustratos artificiales es un procedimiento necesario para suplir la creciente demanda internacional. La CSG ha sido empleada para el cultivo de hongos con buenos resultados. Sin embargo, G. lucidum produce rendimientos relativamente menores que otros hongos de especialidad comestibles. Con el fin de mejorar el rendimiento y la produc-tividad de un cultivo de G. lucidum en un sustrato a base de CSG, se evaluó la optimización del sustrato mediante el agregado de distintos aceites vegetales y cobre. Se encontró que para la primera oleada, el aceite de oliva incrementó los rendimientos de basidiocarpos hasta un 30% mientras que el agregado de cobre (II) redujo el tiempo hasta la cosecha de 35 a 28 días. Cuando se agregaron juntos la productividad diaria se incrementó hasta un 78%. Se evaluó la calidad microbiológica de un sustrato a base de CSG con y sin agregado de aceites vegetales, tratado por el sistema descripto por Curvetto et al. (1997). El análisis mi-crobiológico del proceso de pasteurización muestra que el sistema es efectivo para la elimi-nación de grupos de microorganismos relacionados con la calidad sanitaria, aunque los mohos solo mostraron una disminución moderada. Uno de los desafíos de la industria de productos nutracéuticos es el aseguramiento de la calidad de la materia prima. La composición química, cuali y cuantitativa, de un carpóforo depende de muchos factores. En esta Tesis se comparó la composición química de basidio-carpos obtenidos en diferentes sustratos (CSG y paja de arroz), con el agregado de diferentes aditivos (aceites vegetales y cobre) y distintas etapas de cultivo (primera o segunda oleada). El contenido de los principales grupos de compuestos bioactivos de G. lucidum, triterpenoi-des, carbohidratos de alto peso molecular y compuestos fenólicos de los basidiocarpos indi-can que la composición química del hongo es sensible a las condiciones de cultivo (sustrato, aditivos, momento de cosecha). Por otro lado, la espectroscopia FT-IR resultó útil para la comparación cualitativa de los principales grupos funcionales presentes en el hongo y per-mitió diferenciar entre hongos cultivados en distintos sustratos. Los hongos han sido postulados como fuentes potenciales de prebióticos. En una pri-mera etapa se evaluó la capacidad del extracto acuoso, para sustentar el crecimiento de mi-croorganismos con potencial probiótico. Las cepas pertenecientes al grupo de las bacterias lácticas presentaron un comportamiento variable en este extracto. A continuación, se evaluó la cinética de crecimiento en el extracto acuoso de dos cepas probióticas destinadas uso hu-mano, Bacillus subtilis y Saccharomyces boulardii. Además se incluyó en la evaluación Escherichia coli ATCC 25922. Bacillus subtilis y E. coli mostraron mayor velocidad de crecimiento en el extracto que S. boulardii. Por último se evaluó el crecimiento de B. subtilis con una fracción purificada del extracto acuoso. El desempeño de B. subtilis en esta fracción fortalece la hipó-tesis de que esta cepa es capaz de hidrolizar los polisacáridos de cadena larga con enlaces glucosídicos β de la fracción acuosa de los extractos de G. lucidum. Se desarrolló una nueva formulación nutracéutica que reúne a los extractos alcohólicos y acuosos de G. lucidum en una única presentación. Cuando se juntan en proporciones iguales un extracto alcohólico (rico en triterpenoides) y un extracto acuoso (rico en polisacáridos), parte de los compuestos presentes no son solubles en el nuevo solvente hidroalcohólico y precipitan. Se determinó que el 30% de los triterpenoides totales, y el 19% de los compuestos fenólicos, presentes en los extractos originales, precipitan al realizarse la mezcla. Por último, se estudió el efecto del agregado de un agente viscosante, Carbomer® 940, para retener estos compuestos en una suspensión hidroalcohólica. Estudios de la estabilidad y de la reología de las suspensiones, mostraron que una concentración de Carbomer® 940, entre 0,5 y 1% es adecuada para obtener una dispersión homogénea de los compuestos insolubles por agita-ción leve a moderada, con una viscosidad adecuada para su administración oral. / White-rot mushroom Ganoderma lucidum has many bioactive compounds with medicinal potential, mainly triterpenoids, polysaccharides and polyphenols. Consumption of this mush-room, used as adjuvant in antitumor therapies, and in general as a promoter of longevity, has increased considerably in recent years. The general objective of this Thesis is the study of alternatives for improving the production yields of Ganoderma lucidum cultivated on sunflower seed hulls (SSH), an abundant residue of Argentina’s agroindustry, enhancing the obtainment of bioactive products and propose the development of nutraceutics. Cultivation of G. lucidum in artificial substrates is a necessary procedure to supply the growing international demand. SSH has been used as substrate for mushroom cultivation with good results. However, G. lucidum produces relatively lower yields than other edible specialty mushrooms. In order to improve the yield and productivity of a G. lucidum crop in a SSH-based substrate, the optimization of the substrate by the addition of different vegeta-ble oils and copper was evaluated. It was found that for the first flush, olive oil increased the yield of basidiocarps up to 30%, while the addition of copper (II) reduced the time to harvest from 35 to 28 days. When added together, daily productivity increased up to 78%. The microbiological quality of a SSH-based substrate with or without vegetables oils, treated by the system described by Curvetto et al. (1997), was evaluated. The microbiological analysis of the pasteurization process shows that the system is effective in the elimintation of groups of microorganisms related with sanitary quality, but molds showed only a moderate decrease. One of the challenges of the nutraceutical product industry is the assurance of the quality of the raw material. The qualitative and quantitative chemical composition of a carpophore depends on many factors. In this Thesis the chemical composition of basidiocarps produced on different substrates (SSH and rice straw), with the addition of different additives (vegeta-bles oils and copper) and different harvesting flushes (first or second flushes), were com-pared. The content of the main bioactive compound groups of G. lucidum, total triterpenoids, phenolic compounds and high molecular weight carbohydrates, of the basidiocarps indicates that the mushroom chemical composition is sensitive to cultivation conditions (substrate, additives, harvest flush). On the other hand, FT-IR spectroscopy was useful for the qualita-tive comparison of the main functional groups present in the mushroom, and allowed the differentiation between mushrooms grown on different substrates. Mushrooms have been postulated as potential sources of prebiotics. On a first stage, the capacity of the aqueous extract to support growth of microorganisms with probiotic potential was evaluated. Strains belonging to the group of lactic acid bacteria had a variable behavior in this extract. Next, the growth kinetics in the aqueous extract of two probiotic strains in-tended for human use, Bacillus subtilis y Saccharomyces boulardii, were evaluated. Escherichia coli ATCC 25922 was also included in the evaluation. Bacillus subtilis and E. coli showed higher growth rates in the extract than S. boulardii. Finally, growth of B. subtilis with a purified frac-tion of the aqueous extract was evaluated. The performance of B. subtilis in this fraction strengthens the hypothesis that this strain is capable of hydrolyzing the long chain polysac-charides with β-glucosidic bonds present in the aqueous fraction of the extracts of G. lucidum. A new nutraceutical formulation that brings together the alcoholic and aqueous extracts of G. lucidum in a single presentation was developed. When an alcoholic extract (rich in triterpenoids) and an aqueous extract (rich in polysaccharides) are mixed in equal propor-tions, some of the constituents are not soluble in the new hydroalcoholic solvent and pre-cipitate. It was determined that 30% of the total triterpenoids and 19% of the phenolic com-pounds present in the original extracts precipitate upon mixing. Finally, the effect of the addition of a thickener agent, Carbomer® 940, to retain these compounds in a hydroalco-holic suspension, was studied. Studies on the stability and rheology of the suspensions showed that a concentration of Carbomer® 940, between 0.5 and 1% is adequate to obtain a homogeneous dispersion of the insoluble compounds by mild to moderate agitation, with a viscosity suitable for oral administration.

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Determina la dinámica poblacional de bacterias ácido lácticas (BAL) en la fermentación controlada de Capsicum frutescens, ají “charapita” por qPCR y los métodos tradicionales. Previamente, se determinó la especificidad de los cebadores WLAB1 y WLAB2 con cepas BAL aisladas de frutos de la región Loreto, así como se elaboró una curva estándar de L. plantarum ATCC 14917 a partir del cultivo en medio MRS y fermentación formulado para determinar los límites de detección de la qPCR. Durante la fermentación, se realizaron análisis microbiológicos para enumerar las BAL por recuento en microscopio, placa y qPCR. Así mismo, se determinaron los azúcares reductores, acidez total titulable y pH. Los recuentos de BAL por microscopía y qPCR fueron similares durante la fermentación. Sin embargo, el recuento de colonias en agar MRS fue menor a los obtenidos con las otras técnicas empleadas. En conclusión, qPCR permitió detectar y cuantificar BAL en la fermentación controlada de chile "charapita". / Tesis

En esta tesis se ha caracterizado a nivel de especie la ecología del proceso de fermentación industrial de las aceitunas de mesa arbequinas. Los resultados muestran que se establece un equilibrio dinámico entre bacterias lácticas y levaduras. También existe inicialmente un importante número de enterobacterias que desaparecen conforme el pH del medio baja. Lactobacillus pentosus, Candida diddensiae y Candida boidinii han sido las principales especies identificadas. También se ha estudiado a escala piloto una fermentación espontánea comprobando como son los propios microorganismos de la fruta los que se desarrollan durante la fermentación. En la fermentación a escala se estudió el efecto de la sal y el grado de madurez de la aceituna observando que una mayor concentración salina favorece la desaparición de las enterobacterias sin afectar al desarrollo de las bacterias lácticas y un grado de madurez mayor favorece el desarrollo de las bacterias lácticas. El seguimiento de distintos cultivos iniciadores mediante el uso de la PCR GTG5 mostró que L. pentosus es la especie más adecuada para ser empleada como inóculo en el caso de las aceitunas arbequinas así como se comprobó las bondades del uso de una levadura como co-inóculo para favorecer la imposición de la bacteria láctica y aportar estabilidad microbiana. Se estudió la presencia de genes de plantaricinas en una colección de aislados de las especies L. paraplantarum, L. pentosus y L. plantarum observando que las tres especies poseen los mismos genes de plantaricinas y que existe una relación entre los genes que posee una cepa y el origen de aislamiento de la misma. Estudios transcripcionales confirmaron la importancia de la plantaricina S en L. pentosus B96 así como la contribución de otros genes de bacteriocinas expresados a su bioactividad total. PhD Thesis Abstract, Albert Hurtado Fernández-AnchuelaTITLE: Study of the microbial population associated to the fermentation process of arbequina cultivar table olives.DIRECTORS: Cristina Reguant y Nicolas Rozès / In this thesis the ecology of the industrial fermentation process of arbequina table olives has been characterized at species level. The results show that it is established a dynamic equilibrium between lactic acid bacteria and yeasts. Initially there is also a significant number of Enterobacteriaceae that disappear as medium pH falls. Lactobacillus pentosus, Candida diddensiae and Candida boidinii were the main species identified. It has also been studied a spontaneous fermentation at pilot-scale observing the development of wild microorganisms of the olive fruit during the fermentation. In the laboratory fermentation salt and olive maturity effect were studied, noting that a higher salt concentration favored the disappearance of Enterobacteriaceae without affecting lactic acid bacteria development and a greater maturity favored lactic acid bacteria growing. Different starter cultures were followed by means of GTG5 PCR during controlled fermentations. Results showed L. pentosus as the most suitable species to be used as inoculum in the case of arbequina olives. It was observed too the benefits of using a yeast as co-inoculum to favor the imposition of the lactic bacteria and to provide microbial stability. It was studied the presence of plantaricin genes in a collection of isolates of L. paraplantarum, L. pentosus and L. plantarum. The three species have the same plantaricin genes and it was observed a relationship between the genes a strain posses and its isolation source. Transcriptional studies confirmed the importance of plantaricin S in L. pentosus B96 and the contribution of other bacteriocin genes to the total bioactivity of the strain.

Las bajas temperaturas (10-15ºC) son usadas durante la fermentación de vinos blancos y rosados para favorecer la producción y retención de aromas volátiles. Sin embargo, las bajas temperaturas pueden afectar a las levaduras tanto en su crecimiento como a su velocidad de fermentación, provocando problemas de fermentaciones lentas o paradas. En este trabajo se seleccionaron diez genes (CSF1, HSP12, HSP26, HSP104, LTE1, LOT2, NSR1, TCP1, TIP1 y TIR2) para su análisis transcriptómico, fisiológico y dosis génica. Todos ellos han sido descritos como esenciales a bajas temperaturas, pero únicamente dos de ellos (HSP104 y CSF1) presentaron una regulación específica por frío. La sobre-expresión de estos mismos genes, junto con TIP1 y TIR2, provocaba un adelanto en el inicio de la fermentación debido a fases de latencias más cortas, especialmente marcadas durante las fermentaciones a 13 ºC. La modificación génica de estos genes en levaduras industriales puede mejorar en un futuro su capacidad de crecimiento y de fermentación a baja temperatura. / Low temperatures (10-15ºC) are used in wine fermentations to enhance both production and better maintenance of volatile flavours. Thus, white and rosé wines with greater aromatic complexity should be produced at low temperatures. However, temperature affects both the yeast growth and the fermentation rate, therefore low temperatures produce longer and sluggish fermentations. In the present study, we have selected ten genes (CSF1, HSP12, HSP26, HSP104, LTE1, LOT2, NSR1, TCP1, TIP1 y TIR2) for a further transcriptomic, physiological and gene dosage analysis. All of them have been described as essential genes at low temperature, but we find that only two of them (HSP104 y CSF1) are regulated specifically by cold. Furthermore, the overexpression of these two genes and TIP1 and TIR2 decreased the early stage of fermentation, overall at 13ºC. We have determined the importance of those genes at low temperature fermentation.

El objetivo general de este trabajo fue generar conocimientos que sirvan de base para desarrollar ingredientes biológicamente activos derivados de proteínas de amaranto mediante hidrólisis con microorganismos proteolíticos. Se proponen estudiar dos actividades biológicas: actividad antitrombótica y actividad antimicrobiana.

La carencia de nitrógeno es uno de los principales problemas encontrados en la elaboración del vino, especialmente relacionados con fermentaciones lentas e incompletas. En condiciones de vinificación, bajos niveles iniciales de nitrógeno limitan el crecimiento y la producción de biomasa, provocando una baja tasa de fermentación. Los compuestos nitrogenados presentes en el mosto también influyen en la producción de metabolitos volátiles y no volátiles que son los que regulan el perfil sensorial y la calidad del vino. Actualmente, el método más común utilizado para tratar carencias de nitrógeno en la fermentación, es la adición de nitrógeno. Sin embargo, el efecto de estas adiciones se rige por los requerimientos específicos nitrogenados de cada cepa y de las condiciones de fermentación. Esta tesis doctoral estudia el metabolismo nitrogenado de cuatro cepas vínicas comerciales, ampliamente utilizadas en la industria vínica española, especialmente en lo referente al crecimiento celular y la actividad fermentativa, así como la producción de metabolitos. Este estudio se ha centrado en la importancia de la cantidad y la calidad de nitrógeno presente en el mosto, con el fin de lograr un rendimiento óptimo de la fermentación. A través de este trabajo la eficiencia de diferentes marcadores ha sido probada con el fin de encontrar un biosensor que pueda ser utilizado en la detección de condiciones limitantes de nitrógeno durante el proceso de fermentación. Este trabajo se ha realizado utilizando diferentes técnicas bioquímicas, analíticas y moleculares. Así, algunas variaciones genéticas implicadas en la utilización del nitrógeno se han detectado, permitiendo en el futuro la posibilidad de mejorar el rendimiento fermentativo de estas cepas. / Gutiérrez Linares, A. (2013). Análisis del metabolismo nitrogenado durante la fermentación alcohólica en levaduras vínicas (Nitrogen metaolism in wine yeast during alcoholic fermentation: effect on growth, fermentation activity and aroma production) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30774 / TESIS

Wastewater generated by the industry of table olives production stands out by its high salinity and high organic matter load and phenolic compounds concentration, which are difficult to degrade. These compounds have a double characteristic, on one hand, they have a fitotoxic nature harmful to the ground, but on the other hand, they also possess an antioxidant nature, which has a great interest for the food, cosmetic and pharmaceutic industries. The main aim of this work is the recovery of phenolic compounds from the residual brine generated in the table olives fermentation process. For this purpose, membrane processes, both ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF), and adsorption with resins have been considered. The permeate from the UF was used as feed for the NF step and the NF permeate was submitted to a non-ionic resins adsorption process. The UF and the NF experiments were performed at laboratory scale using flat organic membranes of different molecular weight cut off and material (UP005 and UH030 UF membranes and NF245 and NF270 NF membranes). The following operating conditions were varied: the transmembrane pressure (for each type of membranes, a range of 1 to 3 bar and 5 to 15 bar were considered, respectively), the crossflow velocity (between 2.2 to 3.7 m¿s-1 and 0.5 to 1.5 m¿s-1, for each type of membranes, respectively) and the volume reduction factor. The effect of these parameters on the permeate flux and the recovery of the phenolic compounds was studied. Furthermore, the influence of these parameters on the membrane fouling was analysed and the optimal cleaning protocols were selected. Moreover, the experimental results obtained in the UF step were fitted to mathematical models to predict the evolution of permeate flux with time. Adsorption was performed using a non-ionic resin, and desorption was carried out by using ethanol as a solvent. Results showed that the UF membranes were capable of eliminate nearly all the turbidity of the residual brine, obtaining a permeate stream with a greater purity of phenolic compounds. The best results in terms of permeate flux, chemical oxygen demand elimination and phenolic compounds recovery were reached using a UP005 membrane at 3 bar and 2.2 m¿s-1. The NF membranes could remove practically all the colour of the residual brine and to increase to a greater extent the purity of phenolic compounds in the permeate stream. The best results in terms of permeate flux, chemical oxygen demand elimination and phenolic compounds recovery were obtained using a NF245 membrane at 15 bar and 1.5 m¿s-1. The combination of both membrane processes increased the phenolic compounds/DQO ratio by 60% when compared to the residual brine. The subsequent adsorption step showed that it is possible to recover a high fraction (98 %) of the phenolic compounds (hydroxytyrosol and tyrosol) present in the NF permeate, achieving a high purity (97%), and obtaining also an acid saline stream with low concentration of phenolic compounds. / Las aguas residuales generadas en el proceso de elaboración de aceitunas de mesa destacan por su elevada salinidad y su elevada concentración de materia orgánica y de compuestos fenólicos, los cuales son difíciles de degradar. Estos compuestos tienen una característica dual, por un lado, tienen carácter fitotóxico para el suelo, pero por contra, tienen un fuerte carácter antioxidante, lo que resulta de gran interés para las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica. El objetivo principal de este proyecto es la recuperación de los compuestos fenólicos presentes en la salmuera residual del proceso de fermentación de las aceitunas de mesa, mediante la utilización de procesos de membrana, tanto ultrafiltración (UF) como nanofiltración (NF), y adsorción con resinas. El permeado obtenido en la UF fue utilizado como alimentación de la NF, y el permeado obtenido en la NF se sometió a una etapa de adsorción con resinas no iónicas. Los ensayos de UF (UP005 y UH030) y NF (NF245 y NF270) se realizaron a escala de laboratorio con membranas planas orgánicas de distinto corte molecular, variando en cada ensayo la velocidad tangencial (entre 2.2 y 3.7 m¿s-1, y 0.5 y 1.5 m¿s-1, respectivamente), la presión transmembranal (entre 1 y 3 bar, y 5 y 15 bar, respectivamente) y el factor de reducción de volumen. Se estudió cómo afectan estos parámetros a la densidad de flujo de permeado y a la recuperación de compuestos fenólicos. Así mismo, también se estudió el efecto que tienen estos parámetros sobre el ensuciamiento de las membranas y se seleccionaron los protocolos óptimos de limpieza de las mismas. Además, los resultados experimentales obtenidos en los ensayos con las membranas de ultrafiltración se ajustaron a modelos matemáticos para predecir la variación de la densidad de flujo de permeado con el tiempo. La adsorción se realizó con una resina no iónica, y la desorción se realizó utilizando etanol como disolvente. Los resultados obtenidos mostraron que las membranas de UF son capaces de eliminar casi totalmente la turbidez de la salmuera residual, logrando producir una corriente de permeado con un mayor grado de pureza de compuestos fenólicos. Las mejores condiciones de operación en la ultrafiltración, en términos de densidad de flujo de permeado, eliminación de demanda química de oxígeno y recuperación de compuestos fenólicos, se obtuvieron con la membrana UP005 a 3 bar y 2.2 m¿s-1. Las membranas de NF consiguieron reducir casi completamente el color de la salmuera residual y enriquecer más corriente de permeado en compuestos fenólicos. Las mejores condiciones de operación en la nanofiltración, en términos de densidad de flujo de permeado, eliminación de demanda química de oxígeno y recuperación de compuestos fenólicos, se obtuvieron con la membrana NF245 a 15 bar y 1.5 m¿s-1. Mediante la combinación de estos procesos de membranas se aumentó el ratio compuestos fenólicos/DQO un 60% respecto de la salmuera inicial. La adsorción mostró que es posible recuperar una elevada fracción de los compuestos fenólicos, 98%, (hidroxitirosol y tirosol) presentes en la corriente de permeado de la NF con una alta pureza (97%), obteniéndose por otro lado una corriente salina ácida con muy baja concentración de compuestos fenólicos. / Les aigües residual generades en el procés d'elaboració d'olives de taula destaquen per la seua elevada salinitat i la seua elevada concentració de matèria orgànica i de compostos fenòlics, els quals són difícils de degradar. Estos compostos tenen una característica dual, d'una banda, tenen caràcter fitotòxic, i d'un altra, tenen un fort caràcter antioxidant, el que fa que tinguen un gran interès per a les industries alimentaries, cosmètiques i farmacèutiques. L'objectiu principal d'aquest projecte és la recuperació de compostos fenòlics continguts en la salmorra residual del procés de fermentació de les olives de taula, mitjançant l'utilització de processos de membrana, tant d'ultrafiltració (UF), com de nanofiltració (NF), i adsorció amb resines. El corrent de permeat obtingut en la UF va ser utilitzat com alimentació de la NF, i el permeat obtingut en la NF va ser sotmès a una etapa d'adsorció amb resines no iòniques. Els assajos d'UF (UP005 i UH030) i NF (NF245 i NF270) es realitzaren a escala de laboratori amb membranes planes orgàniques de distint tall molecular, variant en cada assaig la velocitat tangencial (entre 2.2 i 3.7 m¿s-1, i 0.5 i 1.5 m¿s-1, respectivament), la pressió transmembranal (entre 1 i 3 bar, i 5 i 15 bar, respectivament) i el factor de reducció de volum. Es va estudiar com afecten aquests paràmetres a la densitat de flux de permeat i a la recuperació dels compostos fenòlics. Així mateix, també es va estudiar l'efecte que tenen aquests paràmetres sota l'embrutament de les membranes i es van seleccionar el protocols òptims de neteja de les mateixes. A més, els resultats experimentals obtinguts en els assajos amb les membranes d'ultrafiltració es van ajustar a models matemàtics per a predir la variació de la densitat de flux de permeat amb el temps. L'adsorció es realitzà amb una resina no iònica, i la desorció es realitzà utilitzant etanol com a dissolvent. Els resultats obtinguts mostraren que les membranes d'UF poden eliminar quasi completament la terbolesa de la salmorra residual, aconseguint produir un corrent de permeat amb un major grau de puresa de compostos fenòlics. Les millors condicions d'operació en la ultrafiltració, en els termes de la densitat de flux de permeat, l'eliminació de la demanda química d'oxigen i la recuperació dels compostos fenòlics, es van obtindré amb la membrana UP005 a 3 bar i 2.2 m¿s-1. Les membranes de NF van aconseguir reduir quasi completament el color de la salmorra residual i enriquir més el corrent de permeat en compostos fenòlics. Les millors condicions d'operació en la nanofiltració, en els termes de la densitat de flux de permeat, l'eliminació de la demanda química d'oxigen i la recuperació de compostos fenòlics, es van obtindré amb la membrana NF245 a 15 bar i 1.5 m¿s-1. Mitjançant la combinació d'aquests processos de membranes s'augmentà el rati de compostos fenòlics/DQO un 60% respecte de la salmorra inicial. L'adsorció va mostrar que es possible recuperar una elevada fracció del compostos fenòlics, 98%, (hidroxitirosol i tirosol) presents en el corrent de permeat de la NF amb una alta puresa (97%), obtenint-se per un altre costat un corrent salí àcid amb una baixa concentració de compostos fenòlics. / Carbonell Alcaina, C. (2017). Recuperación de compuestos fenólicos contenidos en la salmuera residual del proceso de fermentación de las aceitunas de mesa mediante procesos de membrana: combinación de la ultrafiltración y la nanofiltración [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86142 / TESIS

En el presente trabajo se caracterizaron glicosil hidrolasas (GHs) y permeasas fúngicas implicadas en el metabolismo y transporte de azúcares, con dos aplicaciones diferentes: la producción de etanol y la síntesis de isomaltooligosacáridos (IMOS). Se han abordado tres objetivos específicos: 1) desarrollar un proceso eficiente de sacarificación y fermentación simultánea (SSF) de celulosa; 2) comparar distintas estrategias para la fermentación de celobiosa, paso crítico en la fermentación de celulosa; 3) sintetizar IMOS utilizando como material catalítico células de levadura que producen una ¿-glucosidasa de Aspergillus niger. En el proceso propuesto de sacarificación y fermentación simultánea celulosa, el material de partida (papel de filtro) se digirió con una preparación enzimática de Trichodema reesei, y se fermentó con una cepa recombinante de Saccharomyces cerevisiae (T500) que secreta una ß-glucosidasa de Saccharomycopsis fibuligera. La actividad ß-glucosidasa, deficitaria en el cóctel celulolítico de T. reesei, mejoró el progreso de la hidrólisis de la celulosa y la fermentación, ya que disminuye el efecto inhibitorio causado por la acumulación de celobiosa. Con este proceso se alcanzaron rendimientos de etanol por encima de 70 g/L. Se han comparado estrategias de hidrólisis extracelular o intracelular de celobiosa. Para ello, se utilizó la cepa T500 y nuevas cepas recombinantes generadas en este estudio. En una primera aproximación para la hidrólisis intracelular, se ensayaron tres ß-glucosidasas distintas y una permeasa de celobiosa de Penicillium oxalicum. En los transformantes resultantes, la tasa de crecimiento en celobiosa se vio limitada por ß-glucosidasas con baja actividad celobiasa, pero por encima de cierto valor de actividad el principal cuello de botella fue el transporte del azúcar. Por esta razón, buscamos nuevos transportadores de celobiosa procedentes de T. reesei. De 107 secuencias designadas como transportadores de azúcares en el genoma de T. reesei, se seleccionaron diez por su mayor similitud de secuencia con permeasas de celobiosa de otros hongos caracterizadas funcionalmente. Solo una de ellas (Tr_StrC) fue capaz de facilitar el transporte de celobiosa y permitir el crecimiento de S. cerevisiae. Finalmente, se comparó la capacidad de fermentar celobiosa de los dobles transformantes de levadura, con capacidad de transportar e hidrolizar intracelularmente el disacárido, con la del transformante T500. La estrategia extracelular permitió una tasa de fermentación más rápida y mayores rendimientos de etanol en comparación con la estrategia intracelular. La cepa T500 también fue más eficiente en un sistema SSF de celulosa. Se han construido y analizado cepas recombinantes de S. cerevisiae que expresan un gen (aglA) que codifica una ¿-glucosidasa de A. niger. Los transformantes de levadura produjeron actividad ¿-glucosidasa extracelularmente, la mitad de la cual quedó asociada a células y la otra mitad fue liberada al medio de cultivo. Usando maltosa como único sustrato de partida, tras 8 h de incubación, el principal producto de transglicosilación fue panosa, pero tras 24 h el producto predominante fue isomaltosa. La isomaltosa también predominó a tiempos cortos de reacción, si en lugar de sólo maltosa se utilizaba de partida una mezcla de maltosa y glucosa. Para facilitar la síntesis de IMOS se diseñó un proceso en el cual las células de levadura pueden ser utilizadas directamente como material catalítico. Para ello, se expresaron en S. cerevisiae construcciones génicas del gen aglA fusionado con el gen de levadura SED1, en versión completa o truncada, que posee la secuencia GPI (glicosilfosfatidil inositol) de anclaje a pared celular. Las enzimas híbridas resultantes se fijaron de forma estable a la superficie celular. Las células provenientes de los cultivos recombinantes que expresan las construcciones aglA-SED1 se pudieron reciclar p / In the present work, glycosyl hydrolases (GHs) and fungal permeases involved in the metabolism and transport of sugars were characterized, with two different applications: the production of ethanol and the synthesis of isomaltooligosaccharides (IMOS). Three specific objectives have been addressed in order to: 1) develop an efficient process of saccharification and simultaneous fermentation (SSF) of cellulose; 2) compare different strategies for cellobiose fermentation, a critical step in cellulose fermentation; 3) synthesize IMOS using, as catalytic material, yeast cells that produce Aspergillus niger ¿-glucosidase. Strategies for extracellular or intracellular hydrolysis of cellobiose have been compared. To this end, the T500 strain and new recombinant strains generated in this study were used. In a first approach for intracellular hydrolysis, three different ß-glucosidases and a cellobiose permease from Penicillium oxalicum were tested. In the resulting transformants, growth rate in cellobiose was limited by ß-glucosidases with low cellobiase activity, but above a certain activity value the main bottleneck was sugar transport. For this reason, we searched novel cellobiose transporters from T. reesei. Among 107 sequences designated as sugar transporters in the genome of T. reesei, ten were selected based on their higher sequence similarity with functionally characterized cellobiose permeases from other fungi. Only one of them (Tr_StrC) was able to facilitate cellobiose transport and to allow growth of S. cerevisiae. Finally, the ability to ferment cellobiose of the double yeast transformants, capable of transporting and hydrolyzing the disaccharide intracellularly, was compared with that of the transformant T500. The extracellular strategy allowed a faster fermentation rate and higher ethanol yields compared to the intracellular approach. The T500 strain was also more efficient in a cellulose SSF system. Recombinant strains of S. cerevisiae expressing a gene (aglA) encoding an ¿-glucosidase from A. niger have been constructed and analyzed. The yeast transformants produced ¿-glucosidase activity extracellularly, half of which was cell-associated and the other half was released into the culture medium. Using maltose as the only initial substrate, after 8 h of incubation, the main product of transglycosylation was panose, but after 24 h the predominant product was isomaltose. Isomaltose also predominated at short reaction times, if a mixture of maltose and glucose was used instead of maltose alone. In order to facilitate the synthesis of IMOS, a process was designed in which the yeast cells can be used directly as catalytic material. For this purpose, the aglA coding region was fused to full-length or truncated versions of the yeast gene SED1, containing the GPI (glycosylphosphatidyl inositol) sequence for anchoring to the cell wall, and expressed in S. cerevisiae. The resulting hybrid enzymes were fixed stably to the cell surface. Cells from the recombinant cultures expressing the aglA-SED1 constructs could be recycled to produce IMOS in successive reactions. / En aquest treball es van caracteritzar glicosil hidrolases (GHs) i permeases fúngiques implicades en el metabolisme i transport de sucres, amb dos aplicacions diferents: la producció d'etanol i la síntesi d'isomaltooligosacàrids (IMOS). S'han abordat tres objectius específics: 1) desenvolupar un procés eficient de sacarificació i fermentació simultània (SSF) de cel·lulosa; 2) comparar distintes estratègies per a la fermentació de celobiosa, pas crític en la fermentació de cel·lulosa; 3) sintetitzar IMOS utilizant com a material catalític cèl·lules de llevat que produeixen una ¿-glucosidasa de Aspergillus niger. En el procés proposat de sacarificació i fermentació simultània de cel·lulosa, el material de partida (paper de filtre) es va digerir amb una preparació enzimàtica de Trichodema reesei i es va fermentar amb una soca recombinant de Saccharomyces cerevisiae (T500), la qual secreta una ß-glucosidasa de Saccharomycopsis fibuligera. L'activitat ß-glucosidasa, deficitària en el còctel cel·lulolític de T. reesei, va millorar el progrés de la hidròlisi de la cel·lulosa i la fermentació, ja que disminuiex l'efecte inhibitori causat per l'acumulació de celobiosa. Amb aquest procés es van assolir rendiments d'etanol superiors a 70 g/L. S'han comparat estratègies d'hidròlisi extracel·lular o intracel·lular de celobiosa. Per a això, es va emprar la soca T500 i noves soques recombinants generades en aquest estudi. En una primera aproximació per a l'hidròlisi intracel·lular, s'assajaren tres ß-glucosidases distintes i una permeasa de celobiosa de Penicillium oxalicum. Als transformants resultants, la tasa de creixement amb celobiosa va estar limitada per ß-glucosidases amb baixa activitat celobiasa, però per damunt d'un cert valor d'activitat el principal coll d'ampolla va ser el transport del sucre. Per aquesta raó, cercàrem nous transportadors de celobiosa procedents de T. reesei. De 107 seqüències designades com a transportadors de sucres en el genoma de T. reesei, es van seleccionar deu per la seua major similitut de seqüència amb permeases de celobiosa d'altres fongs caracteritzades funcionalment. Només una d'elles (Tr_StrC) va ser capaç de facilitar el transport de celobiosa i permetre el creixement de S. cerevisiae. Finalment, es va comparar la capacitat de fermentar celobiosa dels dobles transformants de llevat, amb capacitat de transportar i hidrolitzar intracel·lularment el disacàrid, amb la del transformant T500. La estratègia extracel·lular va permetre una tasa de fermentació més ràpida i majors rendiments d'etanol en comparació amb la estratègia intracel·lular. La soca T500 també va ser més eficient en un sistema SSF de cel·lulosa. S'han construït i analitzat soques recombinants de S. cerevisiae que expresen un gen (aglA) que codifica una ¿-glucosidasa de A. niger. Els transformants de llevat produiren activitat ¿-glucosidasa extracelul·larment, la meitat de la qual va quedar associada a cèl·lules i l'altra meitat va ser alliberada al medi de cultiu. Utilitzant maltosa com a únic substrat de partida, després de 8 h d'incubació, el principal producte de transglicosilació va serpanosa, però després de 24 h el producte predominant va ser isomaltosa. La isomaltosa també va predominar a tiemps curts de reacció, si en lloc de només maltosa s'utilizava de partida una combinació de maltosa i glucosa. Per a facilitar la síntesi de IMOS es va dissenyar un procés en el qual les cèl·lules de llevat poden ser utilitzades directament com a material catalític. Per a això, s'expresaren en S. cerevisiae construccions gèniques del gen aglA fusionat amb el gen de llevat SED1, en versió completa o truncada, el qual conté la seqüència GPI (glicosilfosfatidil inositol) d'ancoratge a paret cel·lular. Els enzims híbrids resultants es van fixar de forma estable a la superfície cel·lular. Les cèl·lules provinents dels cultius recombinants que exp / Casa Villegas, MF. (2018). Caracterización de glicosidasas y permeasas fúngicas implicadas en el transporte y metabolismo de azúcares [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/106344 / TESIS

En el presente documento de tesis se ha estudiado el efecto de la incorporación del coproducto procedente de la elaboración de horchata de chufa, en productos no fermentados y con diferentes niveles de fermentación. Para ello se ha estudiado su incorporación a tres niveles (5%, 10% y 20%) al procesado de chips, bases de pizza y panes. Los dos primeros niveles de sustitución se establecieron con la finalidad de obtener productos que puedan ser etiquetados como "fuente de fibra" o "alto contenido en fibra". Cuatro fueron los formatos de coproducto testados, total (obtenido directamente del procesado de la chufa), tamizado (con la finalidad de obtener la fracción blanca al eliminar en gran parte la lignina del coproducto total) y los dos anteriores triturados. En cada producto se evaluaron las propiedades fisicoquímicas en las etapas más influyentes del procesado y en el producto terminado, al que también se le realizó un análisis sensorial. Los resultados mostraron la viabilidad de la incorporación del coproducto de la elaboración de horchata en los productos elaborados, si bien es necesario tener en cuenta los efectos que su incorporación genera sobre las masas y por consiguiente en el producto final. Este efecto está ligado a la alteración de la red de gluten por parte de la fibra procedente del coproducto, la cual altera la viscoelasticidad de la masa, reduciendo su retracción y su capacidad para retener gas durante los procesos fermentativos. Aun teniendo en cuenta dicha alteración, se lograron desarrollar chips, bases de pizza y panes con niveles de sustitución de harina de trigo por coproducto de entre 5 y 10%, los cuales fueron evaluados positivamente por los consumidores. De entre los diferentes formatos de coproducto que mostraron mejores resultados, en el caso de los chips fueron los coproductos total o el total triturado, y para las bases de pizzas fueron los coproductos tamizado y tamizado triturado. Para el caso de los panes, el coproducto estudiado fue el total, el cual presentó muy buenos resultados sin la incorporación de otras harinas mejoradoras como la obtenida de semillas de chía, para incrementar el volumen de fermentación. / En el present document de tesi s'ha estudiat l'efecte de la incorporació del coproducte procedent de l'elaboració d'orxata de xufa, en productes no fermentats, semi-fermentats i fermentats. Per això, s'ha estudiat la seva incorporació a tres nivells (5%, 10% i 20%) al processat de xips, bases de pizza i pans. Els dos primers nivells de substitució es van establir amb la finalitat d'obtenir productes que puguen ser etiquetats com a "font de fibra" o "alt contingut en fibra". Quatre van ser els formats de coproducte testats, total (obtingut directament del processat de la xufa), tamisat (amb la finalitat d'obtenir la fracció blanca i eliminar en gran part la lignina del coproducte total) i els dos anteriors triturats. A cada producte es van avaluar les propietats fisicoquímiques en les etapes més influents del processat i en el producte acabat, al qual també se li va realitzar una anàlisi sensorial. Els resultats van mostrar la viabilitat de la incorporació del coproducte de l'elaboració d'orxata en els productes elaborats, si bé cal tenir en compte els efectes que la seva incorporació genera sobre les masses i, per tant, en el producte final. Aquest efecte està lligat a l'alteració de la xarxa de gluten per part de la fibra procedent del producte, la qual altera la viscoelasticitat de la massa, reduint la seva retracció i la seva capacitat per retenir gas durant els processos fermentatius. Tenint en compte aquesta alteració, es van poder desenvolupar xips, bases de pizza i pans amb nivells de substitució de farina de blat per coproducte d'entre 5 i 10%, els quals van ser avaluats positivament pels consumidors. D'entre els diferents formats de coproducte, en el cas dels xips, el total o el total triturat van ser els que van mostrar millors resultats, sent el tamisat i el tamisat triturat els que ho van mostrar per les bases de pizza. En el cas dels pans, l'estudiat va ser el total, el qual va presentar molt bons resultats sense la necessitat d'incorporar farines naturals (farina de llavor de chía) per millorar la fermentació. / In this thesis document, we have studied the effect of the incorporation of the co-product from the production of tiger-nut horchata, in non-fermented products and products with different fermentation degree. To this end, coproduct was incorporated at three levels (5%, 10% and 20%) into the processing of chips, pizza bases and breads has been studied. The first two substitution levels were established in order to obtain products that can be labeled as "fiber source" or "high fiber content". Four coproduct formats were tested, total (obtained directly from tiger-nut processing), sifted (in order to obtain the white fraction by largely eliminating lignin from the total coproduct) and both milled. The physicochemical properties were evaluated for each product in the most influential stages of the processing and in the end product. Sensory analysis were also carried out. The results showed the viability of the incorporation of the co-product in the elaborated products, although it is necessary to take into account the effects that its incorporation generates on the doughs and consequently on the end product. This effect is linked to the alteration of the gluten network by the fiber, which alters the viscoelasticity of the dough, reducing its retraction and its capacity to retain gas during the fermentation processes. Even taking into account this alteration, chips, pizza bases and breads could be developed with the substitution of wheat flour by coproduct between 5 and 10%, which were evaluated positively by consumers. Among the co-product formats, in chips, the total or the total milled were which showed the best results, being the sieving and the sieving milled those that showed it for the pizza bases. In breads, the total coproduct was studied, which presented very good results without to incorporate other improver flours (chia seed flour) to increase the fermentation volume. / Alava Pincay, CL. (2018). Utilización del subproducto de la horchata en la elaboración de productos con base de harina de trigo (chips, pizzas y panes) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/114024 / TESIS