Les infeccions greus causades per fongs han augmentat molt en els últims anys, i sobretot les causades pels anomenats fongs oportunistes. Aquests últims acostumen a provocar infeccions en pacients que tenen altres malalties de base, com per exemple leucèmia, SIDA, càncer, o han rebut trasplantaments d'òrgans sòlids o de moll d'os. La llista de les espècies de fongs oportunistes implicades en infeccions greus és cada dia més llarga, i les estratègies per tractar aquestes infeccions continuen essent molt limitades. Els tres gèneres de fongs filamentosos oportunistes que han estat objecte d'estudi a la present tesi, Fusarium, Scedosporium i Paecilomyces es troben dins d'aquest grup de fongs oportunistes. Encara que només provoquen infeccions greus en pacients immunocompromesos, la taxa de mortalitat d'aquestes infeccions s'acosta al 100%. L'amfotericina B ha estat durant molts anys, i encara ho és en l'actualitat, el fàrmac més utilitzat per tractar les infeccions sistèmiques, però té importants problemes de toxicitat. En els últims anys s'han desenvolupat altres formulacions d'aquest mateix fàrmac, que presenten molts menys problemes de toxicitat. L'objectiu principal d'aquesta tesi ha estat avaluar l'eficàcia d'una de les noves formulacions de l'amfotericina B, el preparat liposòmic, en models animals d'infecció disseminada.Per poder comparar els diferents tractaments primer ha calgut desenvolupar models animals d'infecció per cadascun dels fongs estudiats (utilitzant ratolins), que siguin reproduïbles i que puguin simular la infecció fúngica humana.Un cop desenvolupats els models animals es va comparar l'eficàcia de les dues formulacions de l'amfotericina B, en el tractament de les infeccions causades pels fongs estudiats. Això s'avaluava comparant amb mètodes estadístics el temps de supervivència (TMS) dels diferents grups. També es comparava la quantitat de fong present a diferents òrgans dels ratolins, que eren sacrificats quan finalitzava el tractament. A part de l'amfotericina B que és, tal i com hem dit, el fàrmac més utilitzat per combatre les infeccions provocades per fongs oportunistes, hi ha d'altres antifúngics, però han demostrat poca eficàcia al menys in vitro, i els resultats clínics són molt escassos. És per això que hem volgut avaluar el possible efecte sinèrgic d'algunes combinacions d'antifúngics in vitro.De forma resumida, les conclusions principals que es desprenen dels diversos estudis realitzats són els següents.1- Es van establir models d'infecció disseminada en ratolins per les espècies següents Paecilomyces variotii, P. lilacinus, P. javanicus, Fusarium verticillioides, Scedosporium prolificans, S. apiospermum en ratolins immunodeprimits o immunocompetents.2- Es va avaluar l'eficàcia de les dues formulacions de l'antifúngic amfotericina B (el desoxicolat i la formulació liposòmica) en diferents models d'infecció experimental desenvolupats en la primara fase dels estudis.En ratolins infectats amb P. variotii, les dues formulacions van ser equivalents a dosis baixes, però l'administració d'amfotericina B liposòmica a 10 mg/kg va provocar una disminució significativa de la presència del fong en alguns òrgans.Les dosis baixes d'amfotericina B liposòmica va fer augmentar el TMS dels ratolins infectats amb F. verticillioides. Les dosis altes, a més, van fer disminuir significativament la presència del fong en diversos òrgans.En els ratolins infectats per S. prolificans, es va observar un increment del TMS, que va ser més evident amb la dosi més alta d'amfotericina B liposòmica. L'administració de G-CSF amb la teràpia antifúngica no va millorar els resultats. 3- S'ha avaluat l'activitat in vitro de nou combinacions d'antifúngics davant de diverses espècies dels gèneres Fusarium i Paecilomyces.Les combinacions que s'han comportat de forma sinèrgica per un nombre més elevat de soques han estat les de ravuconazol combinat tant amb amfotericina B com amb terbinafina, i aquesta última combinada amb voriconazol. Les combinacions que s'han comportat de forma sinèrgica per un nombre més elevat de soques han estat totes les de terbinafina combinada amb azols. / Deep infections caused by moulds have increased during the last years, and especially those caused by opportunistic fungi. These fungi use to provoke infections in patients with underlying diseases such as leukaemia, AIDS, cancer, and solid organ or bone marrow transplant recipients. The number of fungal species involved in deep infections increases every day, and the strategies to treat these infections are still limited. The three genera of filamentous fungi that have been studied in the present thesis Fusarium, Scedosporium and Paecilomyces are included in the group of emerging opportunistic pathogens. Even though they just provoke severe infections in immunocompromised patients, the mortality rate is close to 100%. Amphotericin B has been for many years, and is still nowadays, the most used drug to treat the systemic infections, but it has important toxicity problems. In recent years newer formulations of the drug have been developed, which show less toxicity problems. The main objective of the present thesis has been to evaluate the efficacy of one of the newer formulations of amphotericin B, the liposomal preparation, in murine models of disseminated infection.To be able to compare both treatments we previously developed reproducible animal models of infection (using mice) that could simulate the human infection, for each one of the strains. This was in order to compare the efficacy of both formulations of amphotericin B, in the treatment of the infections caused by the studied fungi. This was evaluated by comparing using statistic methods the mean survival time of the different groups of mice (MST). We also compared the tissue burden of the fungi in several target organs of mice, which were sacrificed after the treatment. In addition to amphotericin B which is, as we said before, the most widely used drug to treat infections caused by opportunistic fungi, there are other antifungal agents, but they have shown low efficacy, at least in vitro, and the clinical results are very scarce. That is why we wanted to evaluate the possible synergic effect in vitro of some of these drug combinations.In a resumed way, the main conclusions derived from the several performed studies are as follows:1- We established murine models of disseminaded infection by the following species: Paecilomyces variotii, P. lilacinus, P. javanicus, Fusarium verticillioides, Scedosporium prolificans, and S. apiospermum in immunosuppressed or immunocompetent mice.2- We evaluated the efficacy of two formulations of the antifungal agent amphotericin B (the deoxycholate and the liposomal formulations) in the different experimental infection models developed in the first phase of the studies.In mice infected with P. variotii, both formulations showed similar results at low doses, but the administration of liposomal amphotericin B at 10 mg/kg provoked a significant decrease of the presence of the fungus in target organs.Low doses of liposomal amphotericin B increased the MST of mice infected with F. verticillioides. At high doses, it also lowered the presence of the fungus in several organs.In mice infected with S. prolificans, the administration of high doses of high doses of liposomal amphotericin B provoked an increase of MST, which was more evident with the highest dose. The administration of G-CSF together with the antifungal therapy did not improve the results. 3- We evaluated the in vitro activity of nine combinations of antifungal drugs against several species of the genera Fusarium and Paecilomyces.The combinations that showed a highest percentage of synergic effects for Fusarium were ravuconazole combined with amphotericin B or terbinafine, and terbinafine with voriconazole. The combinations that showed a highest percentage of synergic effects for Paecilomyces were terbinafine combined with any of the azoles.

Aquesta tesis té com a principal objectiu fer una aproximació al coneixement de la diversitat de tricomicets de la Península Ibèrica i Illes Balears. Es tracta d'organismes filamentosos endosimbionts d'artròpodes, anteriorment inclosos en la classe Trichomycetes (Zygomycota), actualment disgregats entre la SubDiv. Kickxellomycotina (Fongs) i la Classe Mesomycetozoea (Protozous). Es tracta d'organismes simbionts que habiten el tracte digestiu dels seus hostes, bàsicament insectes aquàtics o terrestres, diplòpodes i crustacis. En aquesta tesis es segueix la taxonomia clàssica, incloent tots els ordres en la classe Tricomicets, ja que en el moment de redacció i defensa de la tesis encara no s'havien produït els canvis sistemàtics profunds que afectarien aquest grup i l'organitzarien de manera coherent. En aquesta obra s'han estudiat un total de 23 gèneres (17 Harpellales, 2 Asellariales i 4 Eccrinales), dels quals, dos son nous per la ciència. El nombre d'espècies ascendeix a 54 (46 Harpellales, entre les quals, 15 noves per a la ciència i 19 cites inèdites peninsulars; 4 Asellariales, de les quals una nova per a la ciència i les altres inèdites a nivell peninsular; 4 Eccrinales, totes cites noves peninsulars). S'hi descriuen zigòspores (espores sexuals) en espècies i gèneres on aquestes eren desconegudes (Bojamyces, Orphella, diversos Smittium). Es descriuen processos de germinació també inèdits (en Spartiella barbata o Orphella coronata). S'hi inclouen estudis micromorfològics amb Scanning que mostren estructures anteriorment desconegudes, com ara ornamentacions en espores i altres cèl·lules. També es descriu per primer cop un tricomicet capaç de créixer fora de l'hoste viu (Bojamyces transfuga). En definitiva, el coneixement dels tricomicets a la Península s'ha ampliat considerablement, però evidentment que el mostreig no ha pogut abraçar la totalitat del territori, i podem anticipar el futur descobriment de nous tàxons, nous hostes o noves localitats de tricomicets a la Península i Balears. / Esta tesis pretende ser una aproximación al conocimiento de la diversidad de tricomicetos en la Península Ibérica y Baleares. Se trata de organismos filamentosos endosimbiontes de artrópodos, anteriormente agrupados en la clase de los Tricomicetos (Zigomicota), y actualmente disgregados entre la SubDiv. Kickxellomycotina (hongos) y la Clase Mesomycetozoea (Protozoos). Se trata de organismos que habitan en el tracto digestivo de sus hospedantes, básicamente insectos acuáticos o terrestres, diplópodos y crustáceos. El tratamiento taxonómico que se hace en la disertación no incluye los recientes cambios sistemáticos que han reorganizado este complejo de organismos. Se han estudiado un total de 23 géneros de tricomicetos (17 Harpellales, 2 Asellariales y 4 Eccrinales), de los cuales, dos son nuevos para la ciencia. El número de especies asciende a 54 (46 Harpellales, entre ellas, 15 nuevas para la ciencia y 19 citas inéditas peninsulares; 4 Asellariales, de las cuales una nueva para la ciencia y las otras inéditas a nivel peninsular; 4 Eccrinales, todas citas nuevas para la Península). Hemos hallado zigósporas (esporas sexuales) en especies y géneros donde estas eran anteriormente desconocidas (Bojamyces, Orphella, varios Smittium). Se describen procesos de germinación también inéditos (en Spartiella barbata o Orphella coronata). Se incluyen estudios micromorfológicos con Scanning, los cuales muestran estructuras novedosas, como ornamentaciones en esporas y otras células. Se describe por primera vez un tricomiceto capaz de desarrollarse fuera del huésped vivo (Bojamyces transfuga). En definitiva, el conocimiento de los hongos tricomicetos en la Península ha sido ampliado, pero es evidente que el muestreo no ha podido abarcar la totalidad del territorio, con lo cual es de prever aun el futuro descubrimiento de nuevos taxones, en nuevos hospedantes o nuevas localidades. / The main objective of the present dissertation is the achievement of a better knowledge on the diversity of trichomycetes in the Iberian Peninsula and Balearic Islands. These are filamentous organisms living symbiotically associated with diverse arthropods, counting insects, diplopods and crustaceans. The taxonomic treatment in the dissertation is based on the classic conception of the group as a Class, which has been recently disaggregated into the SubPhyllum Kickxellomycotina (the fungal components) and the Class Mesomycetozoea (the protozoan components). The study includes a total of 23 genera (17 Harpellales, 2 Asellariales and 4 Eccrinales), of which two are new for he science. The number of species treated is 54 (46 Harpellales, of which, 15 new species and 19 new peninsular reports; 4 Asellariales, including one new species and 3 new peninsular records; 4 Eccrinales, all new for the Iberian territory). Zygospores are described for the first time in diverse species and genera (Bojamyces, Orphella, and diverse Smittium species). Inedit observations on germination processes are also described (for Spartiella barbata and Orphella coronata). Diverse microscopy techniques have been used, and new features as spore ornamentations have been observed with SEM. The dissertation also includes the report of a new species that can grow outside the living host (Bojamyces transfuga). The development of this dissertation has provided new and interesting information on Iberian trichomycetes; nonetheless many attractive localities in the territory are yet to be explored and new species, hosts and/or localities may be discovered in the coming years.

Las terapias utilizadas actualmente para el tratamiento de infecciones fúngicas invasoras causadas por levaduras oportunistas están lejos de ser las óptimas. Estas infecciones afectan principalmente a pacientes inmunocomprometidos, dando lugar a tasas de mortalidad muy elevadas. Aunque varias especies de Candida son las responsables del mayor porcentaje de infecciones fúngicas invasoras causadas por levaduras oportunistas, otros géneros, como Cryptococcus, Trichosporon, Blastoschizomyces, Rhodotorula y Sporobolomyces ocasionan también infecciones de incidencia creciente y de difícil tratamiento, existiendo pocos estudios, tanto in vitro como in vivo, acerca de la eficacia de nuevos antifúngicos. El objetivo de la presente tesis es contribuir al desarrollo experimental de nuevos tratamientos o a la mejora de los tratamientos ya existentes. Para ello, se han realizado estudios in vitro para evaluar la eficacia in vitro de los antifúngicos, para posteriormente, comprobar la eficacia de los fármacos en modelos animales adecuados para cada estudio. Las diferentes cepas de Trichosporon asahii estudiadas han mostrado ser resistentes in vitro a los antifúngicos usualmente utilizados en los tratamientos de las infecciones diseminadas por levaduras (la anfotericina B y el fluconazol), siendo por el contrario sensibles a los nuevos triazoles, voriconazol, ravuconazol y albaconazol.. Además el voriconazol ha resultado eficaz en el tratamiento de la tricosporonosis diseminada experimental en el cobaya inmunodeprimido, sugiriendo su potencial utilidad en la terapia de las infecciones humanas producidas por T. asahii. También se ha estudiado la actividad de varias combinaciones de antifúngicos, obteniéndose con la combinación de micafungina y anfotericina B un 100% de interacciones sinérgicas in vitro frente a T. asahii. Esta asociación de antifúngicos ha mostrado una excelente eficacia en el tratamiento experimental de la infección diseminada producida por T. asahii en el ratón. Se ha desarrollado por primera vez un modelo animal de infección diseminada por Blastoschizomyces capitatus en el que se ha estudiado la eficacia del tratamiento con diferentes antifúngicos, clásicos y de reciente introducción. El fluconazol a dosis elevadas ha demostrado ser el tratamiento más efectivo de los ensayados frente a la infección experimental causada por B. capitatus. La combinación de la micafungina con la anfotericina B ha mostrado el mayor porcentaje de interacciones sinérgicas in vitro frente a 40 cepas estudiadas pertenecientes a las cuatro especies de Cryptococcus de mayor relevancia clínica. Se ha estudiado por primera vez el tratamiento con voriconazol en un modelo experimental de criptococosis cerebral en el ratón, demostrándose una eficacia excelente, lo que sugiere la potencial utilidad de este antifúngico en el tratamiento de la infección humana. Se ha evaluado la actividad in vitro de la micafungina combinada con la anfotericina B frente a 115 cepas pertenecientes a las siete especies de Candida de mayor importancia clínica. La disparidad de resultados obtenida en función del criterio de lectura de la CMI, evidencia la necesidad de definir los puntos de corte adecuados para la lectura de las pruebas de sensibilidad in vitro frente a combinaciones de antifúngicos cuando se utiliza la técnica del damero. Se ha estudiado la actividad in vitro de 8 antifúngicos y de las combinaciones de la micafungina con 5 de ellos frente a diferentes cepas de Rhodotorula glutinis y Sporobolomyces salmonicolor. Únicamente la anfotericina B, el ravuconazol y el albaconazol mostraron actividad in vitro frente a R. glutinis. Los triazoles itraconazol, voriconazol, ravuconazol y albaconazol y la terbinafina presentaron buena actividad in vitro frente a S. salmonicolor. Todas las combinaciones de antifúngicos estudiadas con excepción de la combinación de la micafungina con el fluconazol mostraron un alto porcentaje de interacciones sinérgicas frente a R. glutinis. La combinación de la micafungina con el itraconazol dio lugar al mayor porcentaje de interacciones sinérgicas frente a S. salmonicolor. / The conventional antifungal therapies commonly used for the treatment of systemic fungal infections due to opportunistic pathogenic yeasts are far to be the optimal. These infections affect mainly immunocompromised patients, causing high mortality rates. Although Candida spp. are the most common cause of fungal infections, other genera such as Cryptococcus, Trichosporon, Blastoschizomyces, Rhodotorula and Sporobolomyces, have also frequently reported. In general, these latter genera are less susceptible to conventional antifungal treatments and the number of in vitro and in vivo studies about the efficacy of new antifungal treatment against them is very scarce. The main objective of this thesis is to evaluate both in vitro and in animal models the efficacy of new therapeutical strategies. We have evaluated the in vitro activity of micafungin combined with amphotericin B against 115 strains belonging to the seven species of Candida most commonly found in clinical samples (20 of C. albicans, 20 of C. dubliniensis, 15 of C. glabrata, 20 of C. krusei, 10 of C. lusitaniae, 15 of C. parapsilosis and 15 of C. tropicalis).. When we used the MIC-2 endpoint criterion such combination showed synergism against all the species tested. We have evaluated the in vitro activity of micafungin combined with each of the following drugs: amphotericin B, fluconazole, itraconazole, voriconazole and ravuconazole, against 37 strains belonging to the four most clinically relevant species of Cryptococcus i.e. C. neoformans, C. gattii, C. albidus and C. laurentii. The combination micafungin with amphotericin B showed the best synergism, with 70% of synergistic interactions. Voriconazole showed an excellent activity in a murine model of central nervous system infection by Cryptococcus neoformans. We studied the efficacy of voriconazole administered at 10, 40 and 60 mg/kg/day, and amphotericin B administered at 1.5 mg/kg/day. All treatments significantly prolonged survival of mice infected with the three strains of C. neoformans tested with respect to the control group. In addition, all the treatments reduced significantly the fungal loads versus controls. However, the best results were obtained with voriconazole administered at 60 mg/kg/day. Trichosporon asahii is an opportunistic fungus usually resistant in vitro to the conventional antifungals used in systemic infections caused by yeasts. On the other hand, the new triazoles, voriconazole, albaconazole and ravuconazole, have shown an excellent activity. We have evaluated the efficacy of voriconazole in a guinea pig model of trichosporonosis by T. asahii. Voriconazole was effective in resolving such infection. asahii and may represent an important advance in the therapy of this disease. We studied also the efficacy of combined therapy against T. asahii infections. In an in vitro study we tested micafungin combined with five antifungal drugs against ten strains of T. asahii. The combination micafungin with amphotericin B showed 100% of synergistic interactions. With the other combinations tested (micafungin combined with fluconazole, itraconazole, voriconazole or ravuconazole) we obtained between 40 and 20% of synergistic interactions. We selected the combinations that showed the best results i.e, micafungin plus amphotericin B or fluconazole, in the same murine model. Both combinations were effective in prolonging the mean survival time and also significantly reducing the fungal load respect the control group, but only the combination of micafungin with amphotericin B was able to improve the results obtained with monotherapies. We established a reproducible murine model of disseminated blastoschizomycosis to evaluate the effectiveness of the most commonly used antifungal therapies against this infection. We evaluate the efficacy of amphotericin B at 1 and 3 mg/kg/day, fluconazole at 40 and 80 mg/kg/day, flucytosine at 60 mg/kg/day and voriconazole at 40 mg/kg/day, all them against two strains of B. capitatus. This study demonstrated the potential use of this murine model for evaluating therapies against systemic blastoschizomycosis and the highest efficacy of FLC administered at 80 mg/kg/day. Combined therapy has not yet been investigated in blastoschizomycosis and this could be a good alternative for those infections caused by azole-resistant isolates which are increasing among clinical yeasts in general. Since several cases of FLC failure in B, capitatus infections have been documented we decided to evaluate the efficacy of amphotericin B combined with voriconazole, flucytosine or micafungin, using the murine model developed in our previous study. In general, the combinations tested showed better results than the control group and their monotherapies, but they could not improve the efficacy of FLC at high doses. We have also studied the in vitro activity of eight antifungals (amphotericin B, fluconazole, itraconazole, voriconazole, ravuconazole, albaconazole, micafungin and terbinafine) and the interactions of micafungin with five antifungals (amphotericin B, fluconazole, itraconazole, voriconazole or ravuconazole) against 10 strains of Rhodotorula glutinis and 10 of Sporobolomyces salmonicolor. Only amphotericin B, ravuconazole and albaconazole showed low MIC values against R. glutinis. For this reason, we consider interesting the finding that all the antifungal combinations showed a high percentage of synergic interactions (60-80%) with the exception of micafungin plus fluconazole that only showed 20%. Against S. salmonicolor, the amphotericin B MICs were very variable with a 6-fold difference between the lowest and the highest values (0.25-16 mg/L). The best combination was micafungin plus itraconazole with 60% synergic interactions. The other combinations only showed 20-40% synergic interactions. Although these percentages are not so high as for the other species tested, some of these combined therapies could be helpful when amphotericin B fails.

En aquest memòria es recullen els resultats més rellevants del treball experimental realitzat amb l'objectiu d'avançar en el coneixement per a desenvolupar un procés de tractament en continu de decoloració d'aigües residuals tèxtils utilitzant fongs ligninolítics. S'inicia el treball realitzant un estudi sobre les condicions d'operació per al tractament en continu d'una solució del colorant tèxtil Gris Lanaset G (complex organometal·lic) en un bioreactor fluiditzat per polsos d'aire amb el fong Trametes versicolor en forma de pèl·lets, establint la concentració de nutrients i el temps de residència hidràulic al qual s'ha d'operar per assolir percentatges de decoloració que compleixen la normativa d'abocament.Es proposa el mecanisme de decoloració, que té lloc en varies etapes en sèrie, primer es produeix l'adsorció inicial del colorant sobre la biomassa, posteriorment aquest es transfereix cap a l'interior de les cèl·lules, on es produeix el trencament del complex metàl·lic i finalment s'excreten al medi dels productes de degradació.Es determina el temps de residència cel·lular màxim en 40 dies i s'estableix la metodologia de renovació de biomassa en forma de pèl·lets per al tractament en continu. La renovació total de la biomassa es realitza en tres etapes, renovant un terç de la biomassa total del bioreactor en cada etapa, de manera que transcorregut un temps de residència cel·lular s'hagi renovat tota la biomassa del sistema. Es dissenya un reactor fluïditzat per polsos d'aire a escala pilot de 10 litres de volum útil i es realitza un estudi del comportament fluidodinàmic determinant el temps de mescla del sistema, i s'opera en discontinu i continu sense problemes operacionals. Un cop comprovada la bondat de l'escalat del bioreactor, s'introdueixen canvis paulatinament per adaptar el procés a condicions d'operació industrials, con són la no esterilitat de l'efluent a tractar, la supressió de macronutrients i micronutrients, la substitució de glucosa de qualitat anàlisi per glucosa de qualitat industrial, i així acabar tractant aigües residuals reals d'una indústria tèxtil sense esterilitzar on es posen de manifest alguns problemes que requeriran estudis posteriors.Donat que el procés d'eliminació de color més utilitzat a escala industrial és l'adsorció, s'estudia a escala laboratori l'adsorció del colorant Gris Lanaset G amb carbó actiu granular per tal de realitzar posteriorment un anàlisi comparatiu tant econòmic com ambiental dels dos processos, el d'adsorció i el biotecnològic. Aquests anàlisis posen de manifest que els costos d'operació del tractament biològic són únicament un 20% superiors que els costos d'operació del procés d'adsorció, i que aquest percentatge es podria reduir encara més trobant substrats alternatius a l'extracte de malta per la formació dels pèl·lets. També es posa de manifest que el procés biotecnològic és més sostenible que el procés d'adsorció, i per tant el procés biotecnològic és una alternativa interessant des de el punt de vista ambiental al tractament d'adsorció. / In this work are shown the most important results obtained in the experimental studies done with the goal of improving in the knowledge to develop a continuous process treatment for the decolourisation of textile wastewaters by ligninolytic fungi. The work starts with an operation conditions study for the continuous treatment of the dye Gris Lanaset G, which is a textile metal-complex dye, in an air pulses fluidised bioreactor by the white root fungi Trametes versicolor in pellet morphology. The nutrients concentration is established, and the effect of the hydraulic residence time in the decolourisation percentages is evaluated, taking into account the accomplishment of the standards established.It is proposed the decolourisation mechanism, which presents tree steeps: first of all, the dye is adsorbed in the biomass, after the dye is transferred into the cells, where takes place the break down of the metal complex, and finally the degradation products are released to the liquid medium.The maximum cellular residence time is determined in 40 days, and the biomass renovation methodology is established for the continuous treatment. The total biomass renovation takes place in three steeps, renovating one third of the total biomass in the bioreactor in every steep, in such a way that in the course of one cellular residence time, all the biomass in the bioreactor has been renovated. A pilot scale air pulses fluidised bioreactor is designed with a 10 L working volume, and the fluidodimanic behaviour is studied, determining the mixing time of the system. Without having any operational problem, the batch and continuous operation is carried out successfully. Once it is checked the goodness of the system, some changes are introduced gradually to adapt the system to industrial conditions. The changes are: the non-sterility of the effluent, the suppression of macronutrients and micronutrients, and the substitution of analysis quality glucose by industrial quality glucose. Finally is carried out the treatment of non-sterile real textile wastewaters.The most used removal colour process at industrial scale is the adsorption, so the adsorption of the dye Gris Lanaset G in granular activated carbon (GAC) is studied. The goal of this study is to make a comparative economical and environmental analysis of the two processes, adsorption and biodegradation. These analysis show that the operational cost of the biologic treatment is only 20% more than the operational cost for the adsorption process. This percentage could be lower if an alternative substrate is found for the pellets formation. Also is showed that the biotechnological rocess is more sustainable than the adsorption one, so the biotechnological process is an interesting choice from the environmental point of view to the adsorption treatment.

Es va caracteritzar la interacció genètica del sistema Erysiphe graminis / Hordeum vulgare subsp. vulgare a Catalunya, a través dels caràcters de virulència/avirulència i resistència/susceptibilitat, amb l'objecte d'una millor utilització de la resistència raça-específica pel control d'aquesta malaltia.S'obtingueren 11 mostres aleatòries de la població aèria d'espores mitjançant una 'Schwarzbach jet spore sampler'. En un total de 948 colònies individuals s'analitzà al laboratori la virulència sobre un conjunt de genotipus amb els al.lels de resistència Mla1, Mla3, Mla6, Mla7, Mla9, Mla12, Mla13, Mlk, Mlg, mlo, Ml(La) i Mlh. Part d'aquestes colònies s'analitzaren també amb la resta de les resistències incloses en les línies quasi-isogèniques de Pallas i el cv. Triumph. La distribució de la resistència s'estimà a partir de la producció d'ordi precintat a Catalunya i dels al.lels de resistència que porten aquestes varietats. Addicionalment, es van identificar per primera vegada els al.lels de resistència raça-específics presents en 12 varietats comercials, mitjançant la interacció amb 10 aïllaments d' E. graminis f.sp. hordei.La virulència de la població del patogen està adaptada a l'estructura de resistència/susceptibilitat de la població de l'hoste. En més del 73% de la superfície d'ordi hi ha present alguna resistència, si bé les resistències predominants Weihenstephan, Ragusa, Laevigatum i Hauters són inefectives pel control de la malaltia, degut a les altes freqüències de les virulències complementàries.En canvi, en relació a les resistències Kwan, Lyallpur, Arabische i Monte Cristo, que només ocupen cadascuna una superfície al voltant del 10-15%, les freqüències de virulència complementàries són intermèdies.No es va detectar cap colònia virulenta a les resistències Abessinian, Ruppe i Mlo. Aquestes, juntament amb les resistències Algerian i Ricardo són les més efectives pel control de la cendrosa.Atenent a l'alta diversitat observada de la virulència i l'elevada complexitat dels aïllaments, juntament amb la localització i el clima de Catalunya, es suggereix que l'inòcul primari està format bàsicament per ascospores. I que és la recombinació sexual obligatòria juntament amb el desenvolupament poc sever de la malaltia en termes mitjans, el fet que origina que al final del cicle no predomini cap raça.Pel control de la cendrosa de l'ordi en una agricultura sostenible es proposa augmentar la durabilitat d'aquestes resistències mitjançant una major diversificació, i incrementar el nivell de resistència raça-no específica. / Se caracterizó la interacción genética del sistema Erysiphe graminis / Hordeum vulgare subsp. vulgare/ a Catalunya, a través de los caracteres de virulencia/avirulencia y resistencia/susceptibilidad, con el objeto de una mejor utilización de la resistencia raza-específica por el control de esta enfermedad.Se obtuvieron 11 muestras aleatorias de la población aérea de espora mediante una 'Schwarzbach jet spore sampler'. En un total de 948 colonias individuales se analizó al laboratorio la virulencia sobre un conjunto de genotipos con los alelo de resistencia Mla1, Mla3, Mla6, Mla7, Mla9, Mla12, Mla13, Mlk, Mlg, mlo, Ml(La) y Mlh. Parte de estas colonias se analizaron también con el resto de las resistencias inclusas en las líneas casi-isogénicas de Pallas y el cv. Triumph. La distribución de la resistencia se estimó a partir de la producción de cebada precintada a Catalunya y de los alelo de resistencia que traen estas variedades. Adicionalmente, se identificaron por primera vez los alelo de resistencia raza-específicos presentes en 12 variedades comerciales, mediante la interacción con 10 aislamientosaslamientos d'E. graminis f.sp. hordei.La virulencia de la población del patógeno está adaptada a la estructura de resistencia/susceptibilidad de la población del huésped. En más del 73% de la superficie de cebada hay presente alguna resistencia, si bien las resistencias predominantes Weihenstephan, Ragusa, Laevigatum y Hauters son inefectivas por el control de la enfermedad, adeudado a las altas frecuencias de las virulencias complementarias.A cambio, en relación a las resistencias Kwan, Lyallpur, Arabische y Monte Cristo, que sólo ocupan cada una una superficie alrededor del 10-15%, las frecuencias de virulencia complementarias son intermedias.No se detectó ninguno colonia virulenta a las resistencias Abessinian, Ruppe y Mlo. Estas, junto con las resistencias Algerian y Ricardo son las más efectivas por el control de la cenicilla.Atendiendo a la alta diversidad observada de la virulencia y la elevada complejidad de los aislamientosaslamientos, junto con la localización y el clima de Catalunya, se sugiere que el inoculo primario está formado básicamente por ascosporas. Y que es la recombinación sexual obligatoria junto con el desarrollo poco severo de la enfermedad en promedios, el hecho que origina que al final del ciclo no predomine ninguna raza.Por el control de la cenicilla de la cebada en una agricultura sostenible se propone aumentar la durabilidad de estas resistencias mediante una mayor diversificación, y incrementar el nivel de resistencia raza-no específica.

L'ocratoxina A (OTA) és un metabolit secundari tòxic produït essencialment per fongsdels gèneres Aspergillus i Penicillium, sota diverses condicions. La seva presència en elcos humà es deguda a la ingestió de petites quantitats provingudes d'un ampli ventalld'aliments, tant d'origen vegetal com animal. Després dels cereals, el vi és l'element en ladieta europea que més contribueix a l'ingesta d'OTA.L'OTA és una potent toxina que afecta principalment els ronyons, on pot provocar tantlesions agudes com cròniques. A part de la nefrotoxicitat, estudis toxicològics ambanimals han demostrat que també te propietats genotòxiques, carcinogèniques iimmunosupressives. A més, es sospita que és la causa d'una malaltia mortal per alshumans observada en l'Europa de l'Est i coneguda com la 'Nefropatia Endèmica delsBalcans', així com de la formació de tumors en el tracte urinari d'humans.Breument, els objectius del present treball són: (i) fer una valoració del nivell decontaminació per OTA en begudes espanyoles derivades del raïm i estudiar la possibleinfluència de diverses variables en el contingut d'OTA de vins i productes derivats; (ii)estudiar la micoflora de diverses vinyes espanyoles durant quatre anys consecutiusmitjançant mostrejos de camp, per tal d'aclarir on, quan i fins a quin punt existeix OTAen aquest país; (iii) identificar i estudiar l'efecte de diversos factors ecofisiològics i de lesseves interaccions en fongs potencialment productors d'OTA aïllats de raïm devinificació, per tal de trobar les condicions que puguin minimitzar o prevenir el seucreixement i la formació de la toxina. Es van dur a terme estudis addicionals perinvestigar, en primer lloc, els efectes in vitro de l'aplicació de fungicides en raïm, i totseguit, l'efecte del diferents tractaments fungicides en raïm al camp. També s'haaconseguit visualitzar la colonització i els primers estadis d'infecció d'Aspergilluscarbonarius en raïm, amb l'ajut de la microscopia de fluorescència làser confocal, epi- iestereomicroscopia, desprès de transformar aquest fong amb el gen de la proteïna defluorescència verda (gfp).S'ha vist que prop d'un 20 % dels vins espanyols analitzats contenien OTA, la majoria aconcentracions per sota dels límits establerts per la UE, i que els Aspergillus negres sónels responsables de la producció d'aquesta toxina en aquest país, sobretot Aspergilluscarbonarius. Malgrat el domini de les espècies de l'agregat A. niger en el raïm, i degut ala seva modesta capacitat de produir la toxina i a les baixes quantitats produïdes, la sevacontribució al problema de l'OTA és ínfima. Les espècies uniseriades foren descartadesen aquest aspecte, doncs no es va detectar toxina en cap de les soques aïllades.Els Aspergillus negres foren presents en el raïm des del quallat fins a la collita, en lamajoria de vinyes. Tanmateix, la seva incidència augmentà amb la maduració del raïm,doncs les altes temperatures i humitat afavoriren el desenvolupament i producció d'OTAd'aquests fongs. Es va demostrar l'habilitat d'A. carbonarius de créixer en l'interval 10-45 ºC i 0,88-0,995 d'activitat d'aigua (aw), amb l'òptim al voltant de 30 ºC i a les mésaltes aw. Les condicions de temperatura favorables per a la producció d'OTA foren mésrestringides, essent 20 ºC i les altes aw les condicions òptimes. També s'estudiaren altresfactors ecofisiològics com el país d'origen de les soques, les condicions de fotoperiode, l'alternança de temperatures, etc., doncs el coneixement dels factors que donen lloc a laproducció d'OTA pot ajudar a dissenyar estratègies per limitar la seva formació.En la part final d'aquesta tesi s'han suggerit diverses maneres de prevenir i controlar elsAspergillus negres i la seva micotoxina. Com que s'ha vist que la producció d'OTA perAspergillus negres és òptima poc temps desprès de la seva inoculació, la reducció deltemps de collita i transport al celler serà decisiva per reduir els nivells d'aquesta toxina.També s'ha de procurar minimitzar els danys en la pell del raïm, doncs s'ha vist que lesobertures fomenten la entrada del fong que es troba colonitzant la superfície,probablement afavorint la màxima producció d'OTA. L'execució d'altres mesurespreventives com el control de fongs patògens i d'insectes durant el creixement del raïm -es varen fer assaigs amb diversos fungicides in vitro i in vivo-, i d'altres bones pràctiquesagronòmiques, poden ajudar a reduir la contaminació per OTA del raïm.Com a conclusió general, s'ha vist que diversos factors poden ajudar a prevenir eldesenvolupament dels fongs ocratoxigènics, però és necessari aplicar un sistema demètodes combinats per tal de controlar el creixement i subseqüent producció d'OTA peraquests microorganismes. Les mesures preventives són sempre preferibles a les accionscorrectores, i junt amb un degut control de l'OTA en els derivats del raïm, asseguraranuna adequada protecció del consumidor. / La ocratoxina A (OTA) es un metabolito secundario tóxico producido esencialmente porhongos de los géneros Aspergillus y Penicillium, bajo diversas condiciones. Su presenciaen el cuerpo humano es debida a la ingestión de pequeñas cantidades provenidas de unamplio abanico de alimentos, tanto de origen vegetal como animal. Después de loscereales, el vino es el elemento en la dieta europea que más contribuye a la ingesta diariade OTA.La OTA es una potente toxina que afecta principalmente los riñones, dónde puedeprovocar tanto lesiones agudas como crónicas. A parte de la nefrotoxicidad, estudiostoxicológicos en animales han demostrado que también tiene propiedades genotóxicas,carcinogénicas e inmunosupresivas. Además, se sospecha que es la causa de unaenfermedad mortal para los humanos observada en la Europa del Este y conocida como la'Nefropatía Endémica de los Balcanes', así como de la formación de tumores en el tractourinario de humanos.Brevemente, los objetivos del presente trabajo son: (i) valorar el nivel de contaminaciónpor OTA en bebidas españolas derivadas de la uva y estudiar la posible influencia devarias variables en el contenido de OTA de vinos y productos derivados; (ii) estudiar lamicoflora de distintos viñedos españoles durante cuatro años consecutivos mediantemuestreos de campo, para esclarecer dónde, cuándo y hasta que punto existe OTA en estepaís; (iii) identificar y estudiar el efecto de varios factores ecofisiológicos y de susinteracciones en hongos potencialmente productores de OTA aislados de uva devinificación, para encontrar las condiciones que puedan minimizar o prevenir sucrecimiento y la formación de OTA. Se llevaron a cabo estudios adicionales parainvestigar en primer lugar los efectos in vitro de la aplicación de fungicidas en uva,seguido del efecto de diferentes tratamientos fungicidas en uva en el campo. También seha conseguido visualizar la colonización y los primeros estadios de infección deAspergillus carbonarius en uva, gracias a la microscopia de fluorescencia láser confocal,epi- y estereomicroscopia, después de transformar este hongo con el gen de la proteína defluorescencia verde (gfp).Se vio que aproximadamente un 20 % de los vinos españoles analizados contenían OTA,la mayoría a concentraciones por debajo de los límites establecidos por la UE, y que losAspergillus negros son los responsables de la producción de esta toxina en este país,sobretodo Aspergillus carbonarius. Pese al dominio de las especies del agregado A. nigeren la uva, y debido a su modesta capacidad de producir la toxina y a las bajas cantidadesproducidas, su contribución al problema de la OTA es ínfima. Las especies uniseriadasfueron descartadas en este aspecto, ya que no se detectó toxina en ninguna de les cepasaisladas.Se detectaron Aspergillus negros en la uva desde el cuajado hasta la cosecha, en lamayoría de viñedos. No obstante, su incidencia aumentó con la maduración de la uva,pues las altas temperaturas y humedad favorecieron el desarrollo y producción de OTApor estos hongos. Se demostró la capacidad de A. carbonarius de crecer en el intervalo10-45 ºC y 0,88-0,995 de actividad de agua (aw), con el óptimo alrededor de 30 ºC y a lasmás altas aw. Las condiciones de temperatura favorables para la producción de OTAfueron más restringidas, siendo 20 ºC y las altas aw las condiciones óptimas. También seestudiaron otros factores ecofisiológicos como el país de origen de las cepas, lascondiciones de fotoperiodo, la alternancia de temperaturas, etc., pues el conocimiento delos factores que dan lugar a la producción de OTA pueden ayudar a diseñar estrategiaspara limitar su formación.En la parte final de esta tesis se han sugerido varias maneras de prevenir y controlar losAspergillus negros y su micotoxina. Como que se ha visto que la producción de OTA porlos Aspergillus negros es óptima poco tiempo después de su inoculación, la reducción deltiempo de cosecha y transporte a la bodega será decisivo para reducir los niveles de estatoxina. También se ha de procurar minimizar los daños en la piel de la uva, pues se havisto que las aperturas fomentan la entrada del hongo que se encuentra colonizando lasuperficie, probablemente permitiendo la máxima producción de OTA. Laimplementación de otras medidas preventivas como el control de hongos patógenos y deinsectos durante el crecimiento de la uva -se ensayaron varios fungicidas in vitro e invivo-, y de otras buenas prácticas agronómicas, pueden ayudar a reducir la contaminaciónpor OTA de la uva.Como conclusión general, se ha visto que varios factores poden ayudar a prevenir eldesarrollo de los hongos ocratoxigénicos, pero es necesario aplicar un sistema de métodoscombinados para controlar el crecimiento y subsiguiente producción de OTA por estosmicroorganismos. Las medidas preventivas son siempre preferibles a las accionescorrectoras, y junto con un debido control de la OTA en los derivados de la uva,aseguraran una adecuada protección del consumidor. / Ochratoxin A (OTA) is a toxic secondary metabolite produced by moulds belongingessentially to the Aspergillus and Penicillium genera, under diverse conditions. Itspresence in the human body is due to the ingestion of small quantities present in a widerange of food commodities, both of vegetable and animal origin. Next to cereals, wine inthe European diet is the second major source of OTA.OTA is a potent toxin affecting mainly the kidneys, in which it can cause both acute andchronic lesions. Besides nephrotoxicity, toxicological studies on animals havedemonstrated that it has mainly, genotoxicity, carcinogenicity and immunosuppressiveproperties. Furthermore, it is suspected to be a possible cause of the fatal human diseaseknown as Balkan endemic nephropathy observed in South Eastern Europe, and of theurinary tract tumours in humans.Briefly, the objectives of the present project are: (i) to assess the level of OTAcontamination in Spanish grape-based beverages and to study the possible influence ofseveral variables in the OTA content of wines and derivatives; (ii) to survey themycoflora of several Spanish vineyards during four-year consecutive field samplings, inorder to clarify where, when and to what extent OTA occurs in this country; (iii) toidentify and study the effect of various ecophysiological factors and their interactions onpotential ochratoxigenic fungi isolated from wine grapes, in order to find out theconditions that might minimize or prevent their growth and OTA formation. Additionalstudies to investigate, first the impact of application of fungicides to grapes in vitro, andlater the effect of different fungicide treatments on grapes in the field, were carried out.Visualization of Aspergillus carbonarius grape colonization and early infection was alsoachieved with epi-, stereo- and confocal fluorescence microscopy, after thetransformation of this fungus with the reporter green fluorescent protein gene (gfp).It has been shown that nearly 20 % of the Spanish wines tested contained OTA, most ofthem at concentrations below the EU limits, and that black aspergilli are responsible forthe production of this toxin in this country, mainly A. carbonarius. Despite A. nigeraggregate species were dominant in grapes, because of their modest ability and lowamounts produced, their contribution to the OTA problem is rather small. Uniseriatespecies were discarded as a source of OTA in the surveyed regions, as no toxin wasdetected in any of the isolates.Black aspergilli were present on grapes from setting to harvest in most of the vineyards.However, their occurrence increased with grape maturity in the field, related to the factthat high temperature and humidity favoured black aspergilli development and OTAproduction. It was shown the growing ability of A. carbonarius in the range 10-45 ºC and0.88-0.995 of water activity (aw), with an optimum around 30 ºC and at the highest aw.Temperature conditions for OTA production were more restrictive, with optimumdetected at 20 ºC and at the highest water availability. Other ecophysiological factorssuch as the country of origin of the strains, photoperiod conditions, alternation oftemperatures, etc. were also studied, as understanding the factors leading to OTAsynthesis will enable strategies to limit its formation.Several effective ways for prevention and control of black aspergilli and their dangerousmycotoxin have been suggested in the final part of this thesis. As OTA production byblack aspergilli has been shown to occur optimally very early after inoculation,minimizing the harvesting and transport time to wine cellars might be crucial to reducethe toxin levels. Attention should also be paid in minimizing damages on grape skin, as itwas shown that openings trigger the entrance of the fungi colonizing the berry surface,probably enabling production of maximum amounts of OTA. The implementation ofother preventive measures such as controlling pathogenic fungi and insects during grapegrowing -some fungicides have been tested in vitro and in vivo-, and other goodagricultural practices, may help in the reduction of OTA contamination in grapes.As a general conclusion, several factors were found to help in the prevention ofochratoxigenic fungi development, but it may be necessary to apply a multiple barrierapproach to control the growth and subsequent OTA production of these microorganisms.Prevention measures are always preferable to corrective actions, and together with aproper control of OTA in grape-derivatives, should ensure the adequate protection of theconsumer.

Desde 1988, año en que se descubrieron las fumonisinas, toxinas de origen füngicoproducidas básicamente por especies del género Fusarium, numerosos estudiostoxicológicos han puesto de manifiesto su implicación en la problemática para la saludanimal que se deriva del consumo de piensos y otros productos agrícolas contaminados porFusarium sección Liseola por parte del ganado. Asimismo, se ha llegado a asociar de algunamanera el consumo directo de maíz contaminado, con el desencadenamiento de cánceresofágico en humanos, sin embargo la relación causa-efecto no ha sido demostrada.Si bien la contaminación masiva de materias primas por fumonisinas por lo general se asociaa países subdesarrollados del continente africano, asiático y Sudamérica, estudios deincidencia llevados a cabo en otros muchos países han demostrado que en mayor o menorcantidad, las fumonisinas se hallan presentes en la mayoría de muestras de maíz paraalimentación animal ensayadas. Este hecho ha dado lugar a la proliferación de estudios detodo tipo, dentro de los cuales se enmarca esta tesis, encaminados a dilucidar en quémomento y bajo qué condiciones se producen estas micotoxinas.Los objetivos de la presente tesis han sido en primer lugar, determinar el impacto que, la aw,la temperatura y los conservantes químicos, como factores abióticos, ejercen sobre lagerminación, crecimiento y producción de FB] por F. monili/orme y F. proliferatum enmaíz. En segundo lugar se ha determinado el efecto de las interacciones rungicas, es decir,cómo influyen cepas füngicas propias del maíz sobre el desarrollo y producción de FB] porlas cepas de Fusarium, y su relación con el resto de factores abióticos. Posteriormente, a lavista de estos resultados, se ha pasado a evaluar el potencial que la manipulación de losfactores abióticos puede tener como sistema de control del grano almacenado. Por último, sehan ensayado la cuantificación de la producción de enzimas hidrolíticos por Fusariumsección Liseola, como método alternativo de detección de su presencia en grano, así como ladeterminación del valor calórico del grano contaminado por estas mismas cepas, comométodo alternativo de cuantificación de la pérdida de calidad del grano.Se ha demostrado que a pesar de que las cepas de Fusarium son capaces de crecer endiferentes substratos, la producción masiva de fumonisinas únicamente se da en el maíz. Seha visto que sobre este cereal la germinación de estas cepas es posible entre 5 y 37°C y a awà 0,88, el intervalo se estrecha ligeramente para el crecimiento (7-37°C, arw ä 0,90), y porúltimo, y lo que es más importante, la producción de FBt solo es posible entre 10 y 37°C y aaw > 0,93, con las consecuencias que este dato reporta desde el punto de vista del control enmaíz y productos derivados. Se ha demostrado que los conservantes a base de propionatosexistentes en el mercado son útiles para el control del crecimiento de Fusaríum spp. in situ,pero para el control de la producción de FBi sólo es eficaz a concentraciones > 0,07%.La presencia de otras cepas füngicas en cultivos mixtos, en general, inhibió el desarrollo deFusarium, siendo A. flaws y A. niger las especies que causaron mayor impacto. Su efecto,sin embargo, dependió de los factores abióticos involucrados. En general, las especies deFusarium compitieron con éxito a aw altas, y mejor a temperaturas cercanas a los 15°C. Sinembargo, se observó que a a^ altas, la producción de FBi podía verse potenciada pordeterminadas especies, principalmente A. niger.Finalmente, además de la determinación de fumonisinas en materias primas, se ha visto quela monitorización de la actividad enzimàtica en el grano, y de la pérdida de valor calórico delmismo pueden ser buenos índices de la infección del grano por Fusarium. +En conclusión, de la presente tesis se deriva que, en condiciones normales, el control de lacontaminación por fumonisinas del grano en post-cosecha puede llevarse a cabo con éxitopor el simple control de la ÜTW; en esta etapa la flora acompañante puede incluso actuar comofactor adicional de control. Sin embargo, cabe resaltar que a partir de estos mismosresultados se puede deducir que la presencia de fumonisinas en maíz puede ser ya muy altaen el campo, y que años lluviosos puedan provocar niveles altos de las mismas antes delsecado.

No description available.