Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento / La oxidación lipídica es una de las principales reacciones que afectan la calidad de aceites y lípidos en los alimentos. Para retardar el deterioro oxidativo la herramienta más utilizada por la industria de los alimentos es el uso de antioxidantes. Entre los antioxidantes naturales se encuentran los polifenoles, siendo los flavonoides uno de los principales grupos, sin embargo estos son inestables frente a las condiciones ambientales, motivo por el cual la tecnología de encapsulación representa una alternativa para su protección. De acuerdo a estos antecedentes el objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la adición de micropartículas de flavonoides (epicatequina, quercetina y naringenina) con hidroxipropilcelulosa (HPC) y agente encapsulante (aislado proteico de soja (APS) o capsul (C)) sobre la estabilidad oxidativa de aceite de girasol (AG) a 60 ºC. Las micropartículas de flavonoides (E-HPC-C, Q-HPC-C, N-HPC-C, E-HPC-APS, Q-HPC-APS y N-HPC-APS) se elaboraron mediante secado por atomización y se caracterizaron fisicoquímica y morfológicamente. Las micropartículas de flavonoides se adicionaron al AG y se estudió su estabilidad a 60 ºC por 35 d, determinando la formación de compuestos polares (CP) y la retención de alfa-tocoferol. Los estudios de estabilidad en el día 35, mostraron que el AG con micropartículas de flavonoides disminuyó significativamente (p≤0,05) el contenido de compuestos polares con respecto al aceite control, sugiriendo la influencia de las características estructurales de los flavonoides y/o polaridad sobre la actividad antioxidante. Por otro lado, no existieron diferencias significativas (p≤0,05) en el % de CP entre sistemas que utilizaron un mismo flavonoide, pero distinto agente canalizante (APS o C). En general, existió una mayor permanencia de alfa-tocoferol para los sistemas de AG con micropartículas de flavonoide en comparación con el AG control, lo cual se explicaría por la competición entre flavonoides y tocoferoles hacia radicales peroxilo y/o a la regeneración del alfa-tocoferol por flavonoides. En consecuencia el utilizar micropartículas de flavonoides en AG puede ser considerado como un reemplazo de los antioxidantes artificiales, representando una ventaja desde el ámbito nutricional, tecnológico y comercial. Palabras claves: Oxidación lipídica, Antioxidantes, Flavonoides, aceite de girasol, microencapsulación, compuestos polares, alfa-tocoferol / Lipid oxidation is one of the main reactions affecting the quality of oils and fats in foods. To retard the oxidative damage the most often used by the food industry tool is the use of antioxidants. Among the natural antioxidants are polyphenols, flavonoids being one of the major groups, but these are unstable at ambient conditions. The encapsulation technology represents an alternative to the protection of flavonoids. According to the above, the objective of this work was to study the effect of flavonoids microparticles (epicatechin, quercetin and naringenin) using hydroxypropylcellulose (HPC) as encapsulating agent and isolated soy protein (ISP) or capsul (C ) as channelizing agent on oxidative stability in sunflower oil (SO) at 60 °C. The flavonoids microparticles (E-HPC-C, Q-HPC-C, N-HPC-C, E-HPC-ISP, Q-HPC-ISP y N-HPC-ISP) were performed by spray drying and characterized physical and morphologically. The flavonoids microparticles were added to the SO and study its stability 60 °C for 35 d, determining the formation of polar compounds (CP) and the retention of alpha- tocopherol . The stability studies at day 35, showed that the SO with flavonoids microparticle decreased significantly ( p ≤ 0.05 ) the content of polar compounds , with respect to the control SO, suggesting the influence of the structural characteristics of flavonoids and/or polarity on antioxidant activity. Furthermore, there were no significant differences (p ≤ 0.05) in CP % between systems that used the same flavonoid, but different channelizing agent (ISP or C). Overall, there was a greater permanence of alpha-tocopherol to systems SO flavonoid microparticle compared with SO control, which would be explained by competition between flavonoids and tocopherols to peroxyl radicals and / or regeneration of alpha-tocopherol by flavonoids Consequently the use of flavonoids microparticles in SO can be considered as a replacement of artificial antioxidants, representing an advantage from the nutritional, technological and commercial level. Keywords: lipid oxidation, antioxidants, flavonoids, sunflower oil, microencapsulation, polar compounds, alpha-tocopherol

Helianthus petiolaris (Asteráceas) es una especie nativa de América del Norte que se ha naturalizado en la región central de Argentina. Su área de dispersión se superpone extensivamente con la región de cultivo del girasol, H. annuus var. macrocarpus. La coincidencia en el período de floración y la existencia de polinizadores comunes facilita los cruzamientos interespecíficos. La finalidad de esta tesis fue estudiar la posibilidad de flujo génico entre H. petiolaris y el girasol domesticado y comprobado eso, analizar las descendencias híbridas interespecíficas para determinar la tasa de hibridación, la persistencia de alelos del cultivo en las poblaciones silvestres y las consecuencias del flujo génico en la aptitud biológica de las plantas silvestres y en sus relaciones con otros componentes del ecosistema. En un estudio previo a esta tesis se estimó la ocurrencia de cruzamientos interespecíficos en ambas direcciones de flujo génico: cultivo silvestre y silvestre cultivo. Se encontraron plantas fuera de tipo entre las progenies de ambas especies puras, con frecuencias de 0,5% y 0,3% respectivamente. Esas plantas atípicas mostraron valores de caracteres morfológicos intermedios entre ambas especies parentales y baja fertilidad. Frente a la evidencia de presuntos híbridos en las progenies de las poblaciones puras de ambas especies que florecían en coincidencia, se identificaron molecularmente híbridos interespecíficos entre el girasol cultivado y H. petiolaris y se detectó la presencia de alelos del cultivo en poblaciones silvestres. Se utilizaron marcadores RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) y los resultados mostraron que la frecuencia de introgresión de marcadores específicos del cultivo en las poblaciones silvestres era muy baja (0,02). Algunos híbridos de primera generación fueron parcialmente fértiles y produjeron descendencias identificables en base a caracteres morfológicos y moleculares, que permitieron evaluar la persistencia de los alelos del cultivo en las poblaciones silvestres. Se realizaron tres ensayos para evaluar las generaciones avanzadas de híbridos, utilizando plantas de H. petiolaris y girasol cultivado como testigos: a) descendientes de cruzas controladas en jardín común, con retrocruzas controladas con plantas de la respectiva población silvestre (R) y cruzamientos semicontrolados por polinización abierta con la comunidad polínica del campo experimental (PA); b) descendientes de cruzas en condiciones naturales; y c) descendientes de cruzas naturales en jardín común. Se registraron variables morfológicas métricas y categóricas y marcadores moleculares en el primer ensayo. Los descendientes de híbridos se diferenciaron de las especies parentales, mostrando morfología intermedia y mayor similitud con H. petiolaris en algunos rasgos. Se encontraron asimismo marcadores específicos de girasol en descendientes de híbridos interespecíficos, demostrando que los alelos del girasol cultivado pueden persistir en las poblaciones de H. petiolaris por generaciones luego de la hibridación. El flujo génico entre cultivos y parientes silvestres puede originar híbridos con una aptitud biológica reducida comparada con sus progenitores silvestres. Se estudió la aptitud biológica en generaciones avanzadas de cruzas H. petiolaris x girasol cultivado comparando descendencias de cruzas silvestre - cultivo por polinización abierta de primera generación, de segunda generación, retrocruzas con plantas de la respectiva población silvestre y plantas de H. petiolaris. Las variables estudiadas fueron germinación y dormición, viabilidad de polen, fenología reproductiva, número de capítulos, producción de semillas y biomasa seca. Los resultados mostraron que la introgresión de genes de girasol cultivado en las poblaciones silvestres disminuyó la aptitud biológica de los descendientes. Los descendientes de primera y segunda generación tuvieron una aptitud menor que H. petiolaris en tanto las retrocruzas tuvieron valores intermedios. Todos los parámetros de aptitud tendieron a recuperase en las generaciones posteriores a la hibridación. Las características aportadas por el genoma cultivado podrían alterar las interacciones bióticas de un genotipo silvestre en su ambiente. Para investigar esta hipótesis se evaluaron descendencias de cruzas silvestre cultivo de primera generación por polinización abierta y plantas de H. petiolaris frente a enfermedades fúngicas y el ataque de isoca medidora (Rachiplusia nu). Los resultados mostraron que las poblaciones silvestres fueron muy poco afectadas por el ataque del insecto y las enfermedades fúngicas, comparadas con las descendencias híbridas, encontrándose diferencias altamente significativas para cuatro de las cinco adversidades monitoreadas. El flujo génico del girasol cultivado en H. petiolaris afectó las interacciones bióticas entre las plantas y sus predadores, demostrando que los genes del cultivo alteran las relaciones ecológicas en las poblaciones silvestres. Los resultados obtenidos señalan que características agronómicas incorporadas a nuevas variedades de girasol por mutación genética o biotecnología (transgenes) muy probablemente alterarán las poblaciones de la especie silvestre H. petiolaris, que constituye una valiosa fuente de germoplasma para el mejoramiento genético de ese cultivo. Asimismo podrían exacerbar características de maleza invasora en esas poblaciones. / Helianthus petiolaris (Asteraceae) native to North America has naturalized in the central part of Argentina. Its geographical range extensively overlaps the sunflower (H. annuus var. macrocarpus) crop region. Flowering sinchronicity and common pollinators facilitate interspecific crosses. The goal of this thesis was to study the likelihood of gene flow between H. petiolaris and domestic sunflower and, proven that fact, to analyze interspecific hybrid progenies to assess hybridization rate, persistence of crop alleles in wild populations, and the consequences of gene flow on wild plants fitness and on their relationships with other ecosystem components. A previous study assessed the occurrence of interspecific crosses in both directions of gene flow: crop-to-wild and wild-to-crop. Off-type plants were found among progenies of both pure species, with frequencies of 0.5% and 0.3%, respectively. Those atypical plants showed intermediate values for morphological characters between both parental species, and low fertility. Given the evidence of presumable hybrids amongst pure population progenies of both species flowering in coincidence, interspecific hybrids between sunflower and H. petiolaris were detected through molecular analysis. Moreover, crop alleles were detected within wild populations. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) markers were used and demonstrated that frequency of crop specific marker introgression in wild populations was very low (0.02). Some first generation hybrids were partially fertile and produced morphologically and molecularly identifiable offspring, which allowed evaluation of the persistence of crop alleles in the wild populations. Three experiments were performed to evaluate advanced generation hybrids, using H. petiolaris and sunflower crop plants as testers: a) Progenies of controlled crosses in a common garden, with controlled backcrosses to plants of the respective wild population, and open pollinated crosses with the pollen community of the experimental field; b) Progenies of natural crosses in the wild; and c) Progenies of natural crosses raised in a common garden. Metric and categorical morphological traits were registered, also molecular markers for the first experiment. Hybrid progenies were different from the parental species, showing intermediate morphology and more similarity to H. petiolaris for some traits. Also crop specific markers were found among interspecific hybrid progenies, demonstrating that sunflower crop alleles can persist in H. petiolaris populations for some generations following hybridization. Gene flow between crops and wild relatives can originate hybrids with a reduced fitness compared to their wild parents. Fitness was studied in advanced generations of crosses among H. petiolaris x cultivated sunflower, comparing first generation open pollinated crop-wild progenies, second generation progenies, backcrosses to the respective wild population, and H. petiolaris plants. The studied traits were germination and dormancy, pollen viability, reproductive phenology, head number, seed set and dry biomass. The results showed that sunflower crop gene introgression in wild populations reduced the progeny fitness. First and second openpollinated progenies had lower fitness compared to H. petiolaris whereas backcrosses had intermediate values. All fitness parameters tended to recover in the generations following hybridization. Characters from the crop genome could alter biotic interactions between a wild genotype and its environment. To test this hypothesis, first generation wild-crop progenies from open pollination and H. petiolaris plants were defied by fungical diseases and an insect attack. The results showed that wild populations were very little affected by the insect attack and diseases, compared to hybrid progenies, finding high significant differences for four out of five observed adversities. Sunflower crop gene flow in H. petiolaris affected biotic interactions among plants and their predators, showing that crop genes alter ecological relationships in wild populations. The obtained results point that agronomical traits incorporated to novel sunflower varieties by mutation or biotechnology (transgenes) very likely will alter the populations of H. petiolaris, a wild species that constitute a valuable germplasm source for sunflower crop genetic breeding. Also they could exacerbate invading weed traits in those populations.

El girasol es uno de los principales cultivos oleaginosos del mundo. A su vez, nuestro país es el cuarto productor y el segundo exportador mundial de aceite de girasol, por lo que durante su refinamiento, en el proceso de desgomado, se generan importantes cantidades de borras que pueden utilizarse para obtener lecitina de girasol. Si bien existen en el mundo numerosas compañías que han investigado y desarrollado productos conteniendo lecitina de soja, en los últimos años se han comenzado a comercializar lecitinas de girasol como una alternativa a la lecitina de soja transgénica. El objetivo general de esta Tesis fue evaluar la lecitina de girasol obtenida en nuestro laboratorio como una alternativa posible a la de soja en su uso, fundamentalmente como aditivo alimentario. Se implementaron dos procedimientos (en una y dos etapas) para obtener lecitina de girasol a escala de laboratorio a partir de borras húmedas compuestas de agua, aceite y fosfolípidos, provistas por una industria oleaginosa local. En ambos casos, se obtuvieron lecitinas con alto conte-nido de fosfolípidos ( > 96 %). Las lecitinas de girasol obtenidas se caracterizaron químicamente, según las especificaciones internacionales. Los ensayos realizados incluyeron los siguientes análisis: insolu-bles en acetona, insolubles en hexano, índice de acidez, índi-ce de Gardner, determinación cualitativa de metales, composición en ácidos grasos y composición en fosfolípidos. La caracterización química general se realiza para verificar que las lecitinas cumplan con las especificaciones legales de pureza según la legislación vigente y, además, para clasificarlas según los estándares comerciales. Se puede concluir que los valores obtenidos para la lecitina de girasol se encuentran dentro de los intervalos normales según la legislación vigente y son comparables con los correspondien-tes a la lecitina de soja. Existen sólo diferencias de color, siendo ligeramente más oscuras en el caso de las de girasol, debido al origen diferente de las muestras estudiadas. Con respecto a la composición de fosfolípidos, concuerda con la reportada en la literatura, hallándose una diferencia en la relación fosfatidilcolina / fosfatidiletanolamina entre la lecitina de girasol y la de soja. Se demostró que el proceso de extracción en fase sólida, al que se someten las muestras de lecitina previo a la cromato-grafía líquida de alta performance para la determinación de la composición relativa de fosfolípidos, influye en la concentra-ción de estos compuestos por lo que debe usarse en todas las muestras cuando se realizan estudios comparativos. Finalmente se observó que las lecitinas de girasol estabilizan emulsiones de aceite en agua (o/w) y que estas presentan un comportamiento reológico del tipo pseudoplástico, cuya estabilidad en el tiempo es semejante a la de las emulsiones estabilizadas con lecitina de soja. Se destaca que los estudios realizados muestran que la lecitina de girasol podría reemplazar a la lecitina de soja, fundamentalmente en su uso como emulsionante alimentario. / Sunflower is one of the main oilseed crops in the world. In turn, our country is the fourth producer and the second world exporter of sunflower oil, which is why in the oil refining process, in the degumming stage, important amounts of sludge are generated that can be used to obtain sunflower lecithin. Even though many companies around the world have researched and developed products containing soybean lecithin, in recent years sunflower lecithin has began to be marketed as an alternative to transgenic soybean lecithin. The general objective of this Thesis was to evaluate the sunflower lecithin obtained in our laboratory as a feasible alternative to soybean lecithin, mainly in its use as a food additive. Two procedures (in one and two stages) were used to obtain sunflower lecithin at laboratory scale from sludge provided by a local oilseed plant consisting of water, oil and phospho-lipids. In both cases, lecithins with a high phospholipid content (> 96%) were obtained. The sunflower lecithins obtained were chemically characterized according to international specifications. The tests performed included the following analyses: Acetone insoluble, hexane insoluble, acid value, Gardner index, qualitative determination of metals, and fatty acids and phospholipid compositions. The general chemical characterization is performed to verify that the lecithins meet the legal specifications for purity according to the legislation in force, and also to classify them according to commercial standards. It was concluded that the values obtained for the sunflower lecithin are within the normal range according to the legislation and are comparable to those corresponding to soybean lecithin. There were only differen-ces in color, being slightly darker in the case of sunflower lecithin, due to the different origin of the samples studied. As regards the composition of phospholipids, it was in agreement with that reported in the literature, presenting a difference in the phosphatidylcholine / phosphatidylethanolamine ratio between the sunflower and soybean lecithins. It was demonstrated that the solid phase extraction process, to which the lecithin samples are subjected prior to the high performance liquid chromatography for the determination of the phospholipid composition, affects the concentration of these compounds, and therefore it must be used in all the samples when performing comparative studies. Finally, it was observed that sunflower lecithins stabilized oil-in-water emulsions (o/w), and that these presented a rheological behavior of pseudoplastic type, with stability in time similar to that of the emulsions stabilized with soybean lecithin. It is highlighted that the studies performed show that sunflower lecithin could replace soybean lecithin, mainly in its use as a food emulsifier.

El proceso de desgomado constituye una etapa importante en la producción de aceites de girasol mediante la cual se originan las denominadas borras. Las mismas están formadas principalmente por agua, conteniendo porcentajes menores de fosfolípidos y triglicéridos y cantidades pequeñas de otros componentes como glicolípidos y carbohidratos. El tratamiento de la borras por eliminación del agua, posterior reducción del contenido del aceite y/o fraccionamiento ó modificación, conduce a la obtención de lecitinas de especial aplicación en la industria alimenticia, debido fundamentalmente a sus propiedades emulsificantes. Sin embargo, al tratar directamen-te las borras con enzimas específicas, se puede obtener un producto final de características emulsionantes, estabilizantes y dispersantes propias; agregándole un mayor valor comercial a su uso industrial. El interés por el estudio de la hidrólisis de las borras de girasol radica en la utilización de un producto que es muchas veces descartado, conduciendo a pérdidas económicas en el proceso de refinamiento de los aceites vegetales. La utilización de enzimas como catalizadores de la reacción convierte a este proceso en una forma sencilla, económica y de alto rendimiento en la generación de nuevos productos. La hidrólisis de las borras mediada por lipasas puede suceder sobre las moléculas de triglicéridos y/o fosfolípidos, obteniéndose diferentes productos de reacción como diglicéridos, monoglicéridos, glicerol, ácidos grasos libres y lisofosfolípidos, dependiendo el sustrato en cuestión. Asimis-mo, el tipo de enzimas empleadas, libres ó inmovilizadas en soportes; y la preferencia hacia la posición de ataque, 1,3- específica o inespecíficas son factores que afectan la distribu-ción de los productos de reacción. De esta manera, los usos potenciales de las borras y el valor económico del producto obtenido por tratamiento enzimático dependerá tanto del tipo y las características de la materia prima como del proceso de desgomado, la modificación de las borras y las técnicas de purificación aplicadas. El objetivo general de esta Tesis es sumar conocimiento sobre la hidrólisis enzimática de borras provenientes del desgomado del aceite de girasol, empleando diferentes lipasas comerciales, y determinar mediante titulación ácido-base y cromatografía gaseosa las variaciones en la composición de los productos de reacción y en particular de los ácidos grasos obtenidos. El trabajo fue organizado en diferentes etapas. Se partió de un sustrato artificial, represen-tante de la borra, consistente en una mezcla de aceite de girasol y lecitina de soja; siendo ambos constituyentes estudiados previamente por separado. Luego lipasas seleccio-nadas fueron ensayadas sobre la borra de girasol, variándose diferentes parámetros de reacción. Paralelamente se realizó la caracterización del sustrato mediante diferentes técnicas analíticas. El Capítulo 1 se inicia con una descripción general de las enzimas y de las lipasas empleadas, haciendo referen-cia a distintos aspectos como su comportamiento en la inter-fase y la migración acílica; para finalizar con el proceso de obtención de borras y su modificación a través de la hidrólisis enzimática. En el Capítulo 2 se describen los materiales y equipos empleados, la caracterización de los sustratos y las metodologías implementadas para el estudio de la reacción de hidrólisis; desde la toma de muestra hasta la obtención de resultados por titulación y cromatografía gaseosa. En el Capítulo 3 se presentan los resultados obtenidos del estudio de la reacción de hidrólisis enzimática sobre el aceite de girasol. Asimismo se realiza una descripción del sistema de reacción y del ensayo experimental realizado. En el Capítulo 4 se presentan los resultados obtenidos del estudio de la reacción de hidrólisis enzimática sobre la lecitina de soja. Asimismo se realiza una descripción del sistema de reacción y del ensayo experimental realizado. En el Capítulo 5 se presentan los resultados obtenidos del estudio de la reacción de hidrólisis enzimática sobre la mezcla formada por aceite de girasol y lecitina de soja. Asimismo se realiza una descripción del sistema de reacción y del ensayo experimental realizado. En el Capítulo 6 se presentan los resultados obtenidos del estudio de la reacción de hidrólisis enzimática sobre la borra de aceite de girasol. Asimismo se realiza una descripción del sistema de reacción y del ensayo experimental realizado. Entre las variables estudiadas se encuentran la cantidad de catalizador, la temperatura de reacción y la cantidad de solución buffer. El Capítulo 7 resume las conclusiones expuestas en los capítulos 3, 4, 5 y 6 y relata los potenciales trabajos sobre futuras líneas de investigación en el tema. / The degumming process constitutes an important step in the production of sunflower oils in which the called gums are originated. These are formed mainly by water, containing small percentages of phospholipids and triglycerides and little quantities of others components like glycolipids and carbohy-drates. The treatment of the gums by removal of the water, later reduction of the content of the oil and/or their fraction or modification, leads to obtain lecithins with special applica-tion in the food industry, because of its emulsification properties fundamentally. However the direct treatment of the gums with specific enzymes might produce a final product with own emulsification, stabilization and dispersants characteristics; adding a better commercial value to its industrial use. The interest in the study of the hydrolysis of sunflower gums, consists in the utilization of a product which is usually discarded, conducing to economic waste in the process of refining vegetables oils. The employment of enzymes as reaction catalyst, turns this process in a simple, potentially economic and high performance way in the generation of new products. The hydrolysis of the gums through lipases, can take place upon the triglycerides and/or phospholipids molecules, obtaining different reactions products like diglycerides, monoglycerides, glycerol, free fatty acids and lisophospholipids, in relation of the involucrate substrate. Likewise, the type of enzyme employed, free or immobilized in supports; and the position preference, 1,3-specific or unspecific, are factors that affect the distribution of the reaction products. In this way, the potential uses of the gums and the economic value of the obtained product by enzymatic treatment will depend on the type and the characteristics of the raw material as well on the degumming process, the gums modification and the applied purification techniques. The general aim of this Thesis is to sum knowledge about the enzymatic hydrolysis of the gums coming from the degumming of the sunflower oil, employing different commercial lipases and to determine by acid-basic titration and gas chromatography the variations in the compo-sition of the reaction products, in particular the fatty acids obtained. This work was organized in different stages. It began from an artificial substrate, on behalf of the gum, consisting in a mix of sunflower oil and soya lecithin; being both constituents previously individually studied. Then, selected lipases were tested on the sunflower gum, varying different reaction parameters. At the same time the charac-terization of the substrate was made by different analytical techniques. Chapter 1 begins with a general description of the enzymes and the lipases employed, describing different aspects like its interface behavior and the acyl migration; and finalizes with the process to obtain gums and its modification by the enzymatic hydrolysis. In Chapter 2 are described the materials and equipment employed, the substrate characte-rization and the implemented methodologies for the study of the hydrolysis reaction; from getting the sample till obtain the results by titration and gas chromatography. Chapter 3 shows the results obtained by the study of the enzymatic hydrolysis reaction with sunflower oil. Likewise a description of the reaction system and the experimental assay is presented. Chapter 4 shows the results obtained by the study of the enzymatic hydrolysis reaction with soya lecithin. Likewise a description of the reaction system and the experimental assay is presented. Chapter 5 shows the results obtained by the study of the enzymatic hydrolysis reaction with a sunflower oil and soya lecithin mix. Likewise a description of the reaction system and the experimental assay is presented. Chapter 6 shows the results obtained by the study of the enzymatic hydrolysis reaction with sunflower gum. Likewise a description of the reaction system and the experimental assay is presented. The variables studied are: quantity of catalyst, reaction temperature and quantity of buffer solution. Chapter 7 summarizes the expose conclusions in chapters 3, 4, 5 and 6 and relates the potential works about future lines of research in this subject.

El girasol (Helianthus annuus L.) es uno de los cultivos más importantes de Argentina. La superficie sembrada se ha reducido en los últimos diez años, con el advenimiento de los cultivos genéticamente modificados como la soja, más rentables para los productores agrícolas. Desde entonces se han realizado grandes esfuerzos para recuperar el nivel de producción del cultivo de girasol. Una limitante para la introducción de nuevas tecnologías en este cultivo tradicional es la presencia de parientes silvestres sexualmente compatibles, potenciales receptores de polen, en el área dedicada al cultivo de girasol. Helianthus annuus y H. petiolaris, especies silvestres anuales, diploides y autoincompatibles se han establecido en Argentina en los últimos 60 años. La primera fue introducida intencionalmente como forrajera mientras que la segunda entró probablemente como un contaminante de semillas. Más tarde fueron importadas desde EEUU como fuente de germoplasma para conferir resistencia a patógenos en el mejoramiento de variedades de girasol. Actualmente, ambas especies se encuentran naturalizadas en la región central de Argentina, superponiéndose ampliamente con el área del cultivo. Los objetivos generales de esta tesis fueron obtener información acerca del rango de dispersión de las poblaciones silvestres de girasol en Argentina, estudiar la hibridación y potencial flujo génico entre ellas y el girasol cultivado; en ese caso, estimar la probabilidad de modificación de la aptitud biológica de las poblaciones silvestres que pudiera producir el flujo génico proveniente de las nuevas variedades de girasol. Para ello se realizaron exploraciones y actividades experimentales que permitieran: describir la morfología y distribución de las poblaciones de ambas especies silvestres; comparar la variabilidad genética de marcadores moleculares en poblaciones silvestres procedentes de distintas regiones; identificar caracteres morfológicos intermedios y analizar la fertilidad en plantas presuntamente híbridas; estimar la frecuencia de cruzamientos y tasa de flujo génico desde el girasol domesticado hacia H. annuus silvestre mediante análisis de marcadores moleculares; estudiar la transferencia del carácter resistencia a imidazolinonas desde el cultivo de girasol a H. annuus silvestre y evaluar su efecto sobre la supervivencia y la fecundidad. Se encontraron numerosas poblaciones de Helianthus annuus en las provincias de Córdoba, La Pampa, Buenos Aires, Entre Ríos, Mendoza, San Luis y San Juan. En tanto H. petiolaris fue hallada principalmente en las provincias de La Pampa, San Luis y el oeste de Buenos Aires, sobre suelos arenosos. Ambas especies pueden hibridar con el girasol domesticado y se hallaron plantas con morfología intermedia en 15 departamentos provinciales. Las especies silvestres también son simpátricas en numerosas localidades de la región central del país. La variación genética en 20 poblaciones silvestres y en comparación con el girasol domesticado se investigó mediante marcadores isoenzimáticos y microsatélites (SSR). Los valores de diversidad hallados en este estudio para H. annuus fueron A=1,6, P=0,43 y H=0,17, levemente menores a los informados en su centro de origen y similares a los encontrados en Australia donde H. annuus silvestre fue introducido con fines ornamentales. La progenie de 33 plantas atípicas coleccionadas en 14 sitios representativos del área de difusión fue estudiada para confirmar su origen híbrido. Supervivencia, germinación, rasgos morfológicos y días a floración confirmaron la hibridación entre el cultivo y ambas especies silvestres cuando las familias fueron comparadas con ocho entradas silvestres. Algunas plantas se identificaron como presuntos híbridos entre H. annuus domesticado y ambas especies silvestres, otras como generaciones avanzadas de un genotipo cultivado. A partir del análisis de progenies se determinaron cuatro clases de híbridos de acuerdo a su grado de fertilidad, demostrando que la hibridación y el flujo génico son fenómenos recurrentes entre estas especies en la región central de Argentina. Con el propósito de cuantificar el flujo génico entre el girasol cultivado y silvestre se sembró un campo experimental de girasol circundado por parcelas de girasol silvestre a distancias crecientes. La tasa de hibridación se estimó utilizando un marcador isoenzimático específico de la variedad cultivada. El promedio de híbridos silvestre-cultivo hallado entre la progenie fue de 7%. Las frecuencias más altas de flujo génico (18%) se encontraron en las parcelas más cercanas al cultivo (3m) y decrecieron gradualmente hasta los 500m. La tecnología Clearfield (resistencia a herbicidas de la familia imidazolinonas) ha sido incorporada en los ultimos años en los híbridos comerciales argentinos. Este rasgo resultó adecuado para estudiar los cambios en la aptitud biológica y el posible impacto ambiental que generaría la transferencia de genes desde el cultivo a sus parientes silvestres. Se utilizaron cinco poblaciones de H. annuus silvestre que comprendían el rango de distribución de la especie. Se registró un promedio de 2% de sobrevivientes en 301 plantas de girasol silvestre evaluadas, mientras que la supervivencia de F1 aumentó a 38% sobre un total de 350 plantas. Las retrocruzas con ambos parentales mostraron valores de resistencia al herbicida superiores a 80%. La aptitud biológica medida en todas las generaciones demostró que si bien los híbridos F1 poseían baja fertilidad (estimada mediante la producción de semilla), en las siguientes generaciones se recuperaba la producción de semillas viables. / Sunflower (Helianthus annuus L.) is one of the main crops in Argentina. In the last ten years a reduction in the cultivated acreage took place as some genetic modified crops like soybean became more profitable for the farmers. Since then many efforts have been made to recover the yield levels of sunflower crop. One caveat to introduce new technologies in this traditional crop is the presence of wild relatives, potentially recipients of crop genes through pollen flow. Helianthus annuus and H. petiolaris, two annual, diploid and self-incompatible wild species were established in Argentina in the last 60 years. The former was intentionally introduced as a forage species while the latter probably entered as a seed contaminant. Later, both species were imported from USA as germplasm sources to confer pathogen resistance to sunflower varieties. At present, both wild species are naturalized and widespread over the central part of Argentina where they extensively overlap the sunflower crop region. The goals of the present study were to obtain information about the dispersion range of wild sunflower populations in Argentina, to study hybridization and potential gene flow between them and the cultivated sunflower, and in such situation, to estimate the likelihood of fitness modification in wild populations due to gene flow from the novel sunflower varieties. Explorations and experimental activities were done in order to describe the morphology and population distribution of both wild species; to compare genetic variability of molecular markers in wild populations from different places; to identify intermediate morphological characters and to study fertility in presumed hybrid plants; to estimate hybridization frequencies and gene flow rates from domesticated sunflower to wild H. annuus through molecular marker analysis; to study the transference of the imidazolinone resistant trait from the crop to wild H. annuus, and to evaluate its effects upon survival and fecundity. Several wild Helianthus annuus populations were found in the provinces of Córdoba, La Pampa, Buenos Aires, Entre Ríos, Mendoza, San Luis and San Juan; while H. petiolaris was mainly found on sandy soils in La Pampa, San Luis and western Buenos Aires. Both species can hybridize with the domesticated sunflower and morphologically intermediate plants were found in 15 counties. These wild species are also sympatric in several localities in the central part of the country. Genetic variation in 20 wild populations as compared with domestic sunflower was assessed through isozyme and SSR markers. H. annuus diversity values were A=1.6, P=0.43, and H=0.17, slightly lower than levels reported for the center of origin and similar to those found in Australia, where wild H. annuus was introduced with ornamental purposes. The progeny of 33 off-type plants collected in 14 representative sites of the diffusion area were studied to confirm their hybrid origin. Survival, germination, morphological traits and days to flowering confirmed hybridization between the crop and both wild species, when families were compared with eight accessions of typical wild plants. Some progenies were presumably cropwild H. annuus and H. petiolaris hybrids, and others were advanced generations of a cultivated genotype. From progeny tests, four classes of hybrids were defined mainly according to fertility levels, showing that hybridization and gene flow are recurrent events among these species in the central part of Argentina. In order to measure gene flow between cultivated and wild sunflower, an experimental stand of sunflower was sown surrounded by plots of wild plants at increasing distances. Hybridization rates were estimated using a crop specific isozyme marker. A mean of 7% progenies were crop-wild hybrids. The highest percentage (18%) of gene flow was found among the nearest wild plants (3 m) from the crop and gradually decreased with distance, up to 500 m. The Clearfield technology (resistance to imidazolinone herbicides) has been incorporated to Argentinean commercial hybrids in the last years. This trait was suitable to study fitness changes and the likely environmental impact produced by gene transfer from the crop to its wild relatives. Five populations of wild H. annuus comprising the species ditribution range were used in this study. A mean of 2% surviving wild sunflower plants among 301 screened was found, whereas survival of F1 plants increased to 38% among 350 screened plants. Backcrosses with both cultivated and wild parents showed more than 80% of IMI-resistant offspring. Fitness in all evaluated generations demonstrated that although F1 progenies had low fertility (assessed through seed set), viable seed production was recovered in the following generations.

Helianthus annuus silvestre es considerada una maleza que puede causar pérdidas importantes sobre los cultivos así como también una fuente de variabilidad para el mejoramiento de girasol. El hallazgo de plantas tolerantes a imidazolinonas en una población de girasol silvestre en un cultivo de soja en EEUU posibilitó el desarrollo de los girasoles Clearfield (CL) que comenzaron a comercializarse en Argentina en 2003. En la región central de nuestro país se han naturalizado poblaciones de H. annuus y H. petiolaris que coinciden en superficie, pe-ríodo de floración y que hibridan con el girasol doméstico. La posibilidad de transferencia de la tolerancia a imidazolinonas desde los girasoles CL afectaría la dinámica de las poblaciones silvestres, incluyendo su grado de dormición y la tolerancia a herbicidas. No existe información sobre el efecto de la inter-ferencia de H. annuus silvestre sobre el rendimiento y la cali-dad del cultivo de girasol. Tampoco se conoce el efecto sobre el agroecosistema de la presencia de plantas originadas por el flujo de polen desde el girasol silvestre hacia líneas endocria-das en lotes de producción de semilla híbrida de girasol. Los objetivos generales de esta tesis fueron: 1) caracterizar la dormición de semilla de las poblaciones silvestres y el efecto del cruzamiento con un híbrido CL, 2) estudiar la tolerancia a imazapir en híbridos entre girasol silvestre y doméstico, 3) identificar la resistencia al herbicida mediante marcadores moleculares, 4) cuantificar la disminución del rendimiento y calidad del girasol por efecto de la interferencia del girasol silvestre y 5)estimar el riesgo de aparición de poblaciones invasoras a partir de plantas fuera detipo originadas por contaminación durante la producción de semilla híbrida de girasol. Se encontró que las semillas de H. annuus silvestre de Argentina responden a estímulo lumínico. Tanto el girasol silvestre como los híbridos silvestre x cultivado germinaron bien a 15C. El almacenamiento en seco a 5C aumentó la germinación del girasol silvestre y su progenie silvestre-cultivado. La escarificación mecánica fue el método de acondicionamiento con mayor efecto sobre la ruptura de la dormición de las semillas, aunque el cruzamiento con el girasol CL aumentó levemente la germinación de las semillas. La dor-mición en el girasol silvestre estaría gobernada por el balance de los ácidos giberélico y abscísico en el embrión y por la composición de las coberturas maternas. El cruzamiento con el girasol CL aumentó 64 veces la tolerancia a imazapir del girasol silvestre aunque fue menor a la del híbrido de girasol CL. La materia seca radical fue la más afectada por la aplicación de imazapir. El girasol silvestre fue sensible a las sulfonilureas e imidazolinonas evaluadas, si bien el cruzamien-to con el girasol CL aumentó la tolerancia a imazapir e imaze-tapir. El girasol CL fue tolerante a imazapir, imazetapir y ligera-mente tolerante a clorimuron. Estos resultados mostraron que la tolerancia al herbicida de la progenie silvestre-cultivado haría práctica y económicamente inviable la utilización de la tecnología CL en girasol. Un marcador microsatélite ligado a AHAS1 permitió identificar polimorfismos entre el híbrido CL y las líneas endocriadas susceptibles. Las progenies silvestre-cultivado fueron heterocigotas tolerantes. Las poblaciones silvestres presentaron el alelo de la tolerancia en baja frecuen-cia. La identificación de un nuevo alelo y una elevada propor-ción de genotipos tolerantes en dos poblaciones de H. annuus que conviven con H. petiolaris permitieron inferir introgresión de esta última. El marcador sirvió para identificar los genoti-pos tolerantes y susceptibles en los materiales domesticados y en tres poblaciones silvestres. Sin embargo, su utilidad estaría restringida a poblaciones de girasol sin contacto con H. petiolaris. La mutación natural que confiere tolerancia a imidazolinonas se encontró en baja frecuencia en las poblacio-nes de Argentina pero podría aumentar por hibridación con materiales tolerantes o por selección por el uso del herbicida. El aumento de la densidad del girasol silvestre invasor disminu-yó el rendimiento del cultivo de girasol. Más de 3 plantas m-2 disminuyeron el rendimiento del cultivo en un 49%. Si bien la cosecha de cipselas de la maleza compensó ligeramente esa merma en el rendimiento, su presencia disminuyó el contenido de aceite y la composición de ácidos grasos del cultivo. Las semillas no recolectadas se incorporaron al banco del suelo. En el peor escenario, aunque las plantas nacidas fueran elimina-das antes que fructifiquen, las semillas podrían permanecer en el lote por 10 años. Las plantas fuera de tipo originadas por contaminación por polen silvestre durante la producción de semilla híbrida fueron fenotípicamente diferentes a los materiales cultivados y a las poblaciones silvestres. Las plan-tas descendientes de la siguiente generación no recobraron el fenotipo silvestre y se asemejaron a los materiales cultivados. En consecuencia, las plantas F1 no podrían originar poblacio-nes ferales de girasol, aunque podrían actuar como puente biológico y transferir caracteres, como la tolerancia a imida-zolinonas, a las poblaciones silvestres. / Wild Helianthus annuus is considered a weed that causes significant crop losses and also is considered as a source of variability for sunflower breeding. The finding of imidazolinone-tolerant wild sunflower plants in a soybean crop in the US enabled the development of Clearfield (CL) sunflowers, commercially produced in Argentina since 2003. Populations of H. annuus and H. petiolaris have naturalized in the central region of our country, sharing growing areas, flowering time, and both hybridize with the domestic sunflower. The possi-bility of transference of imidazolinone tolerance from sun-flower CL varieties to wild sunflower would affect the wild population dynamics, including dormancy and herbicide tole-rance. There is no information on wild H. annuus interference on sunflower yield and quality. Also the effect of off-type plants produced by pollen flow from the wild sunflower to sunflower inbred lines during seed production is unknown. The main objectives of this thesis were: 1) to characterize seed dormancy in wild populations and the effect of mating with a sunflower CL cultivar, 2) to study imazapyr tolerance in hybrids between wild and domestic sunflower, 3) to identify herbicide tolerance using molecular markers, 4) to quantify sunflower crop yield and quality reduction caused by wild sunflower interference, and 5) to estimate the risk of invasive populations originated in off-type pollen contamination during sunflower seed production. It was found that wild H. annuus seeds respond to light stimulus. Wild sunflowers and their wild-crop progenies germinated well at 15C. Dry storage at 5C increased both biotype germination. Mechanical scarification was the preparation method with greater breaking effect on seeds dormancy, although crossing with a sunflower CL cultivar slightly increased seed germination. Dormancy in wild sunflower would be governed by the balance between gibberellic and abscisic acids in the embryo, and the compo-sition of maternal coat. Hybridization with a CL sunflower cultivar increased the wild sunflower tolerance to imazapyr 64 times, though it remained lower than the CL cultivar. Root dry matter was most affected by imazapyr. Wild sunflower was sensitive to all evaluated sulfonylureas and imidazolinones, although hybridization with CL sunflower increased imazapyr and imazethapyr tolerance. The CL sunflower cultivar was tolerant to imazapyr, imazethapyr and slightly tolerant to chlorimuron. These results showed that IMItolerance of sunflower wild-crop progeny would render unfeasible the usage of CL technology in sunflower crop, from a practical and economic standpoint. A SSR marker linked to AHAS1 allowed polymorphism identification among the CL cultivar and susceptible inbred lines. The wild-crop progeny were tolerant heterozygotes. Wild populations had the "tolerant" allele at low frequencies. Identification of a new allele and a high proportion of resistant genotypes in two populations of H. annuus that grew close to H. petiolaris allowed to infer intro-gression from the later. The SSR marker was useful to identify tolerant and susceptible genotypes in domesticated materials and three wild populations. However, its utility would be restricted to wild sunflower populations without contact with H. petiolaris. The natural mutation conferring imidazolinone tolerance was found in a low frequency in wild populations but may increase by hybridization with tolerant materials or selec-tion by herbicide usage. Increasing densities of invasive wild sunflower decreased sunflower crop yield. More than 3 plants m-2 reduced crop yield by 49%. While weed achene harvest slightly counteracted this decline, their presence reduced crop oil content and altered fatty acid composition. Spilled seeds were incorporated to the soil bank. In the worst scenario if plants were removed before shattering, seeds could remain in soil for 10 years. Off-type plants originated by wild pollen contamination during seed production were pheno-typically different from cultivated materials and wild populations. Plants from the next generation did not recover the wild phenotype and resembled the cultivated materials. Therefore F1 plants would not originate feral sunflower populations but could act as a bridge to transfer biological traits, such as imidazolinone tolerance, to wild populations.

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

Las plantas de girasol (Helianthus annuus L.), aún crecidas en condiciones óptimas de cultivo, siempre presentan frutos de desarrollo incompleto (FDI), principalmente en las regiones centrales del capítulo, lo cual produce importantes mermas en el rendimiento del cultivo. El objetivo de este trabajo fue determinar cualitativa y cuantitativamente, en plantas de girasol crecidas en condiciones de campo, la oferta polínica intraplanta y su relación con la generación de FDI. Los experi-mentos fueron realizados en dos años consecutivos, 2009 y 2010. Se utilizaron dos híbridos de girasol alto oleico comer-ciales Dekasol Oilplus 3845 y Dekasol Oilplus 3945. El primer año se trabajó con tres fechas de siembra y el segundo año con dos fechas de siembra. En ambos casos este procedi-miento apuntó a tener diferentes condiciones de temperatura del aire y radiación solar durante el desarrollo reproductivo del cultivo. Las plantas se cultivaron bajo riego y fertilización en el Departamento de Agronomía-UNS (Bahía Blanca 38 45 Lat. S; 62 11 Long. O). En el último ensayo, se agregaron al estu-dio dos líneas endocriadas (HA-R2 y HA-89) y dos variedades de polinización abierta de girasol (Hopi y Havasupai). En los dos años se registró, durante el crecimiento del cultivo, la temperatura del aire, la radiación solar y la lluvia. En ambos ensayos, la calidad y cantidad de polen se evaluó sectorizan-do el capítulo en tres regiones, externa, media e interna, cuyo espesor fue considerado como 1/3 de su radio total. En el primer año, para estimar calidad de polen, se evaluó el porcen-taje de viabilidad postantesis del mismo mediante la tinción de Alexander. Asimismo se ajustó un medio de cultivo para germi-nación de polen in vitro. Para estimar cantidad de polen produ-cido por las flores, se contaron los granos de polen por flor (GPF) en un momento cercano a la floración. Para determinar el grado de autocompatibilidad de los híbridos utilizados, se realizaron dos procedimientos: polinización cerrada (PC), donde los capítulos se cubrieron con cofias de malla antiáfido desde primera antesis hasta última antesis, evitando la acción de polinizadores y polinización abierta (plantas control). Una vez cosechadas las plantas se cuantíficó el número frutos llenos, el número de FDI, el P1000 y la proporción de cuaje (PCuaj). En el segundo año, se analizó la calidad del polen evaluando su viabilidad a lo que se sumó el estudio de la germinación del polen in vitro, utilizando el medio de cultivo ajustado el primer año y la germinación in vivo, observando el crecimiento del tubo polínco en el estilo. También se estudió la cantidad de polen por flor midiendo, además, las dimensio-nes (largo y ancho) de las anteras. En los dos años de estu-dio, en los dos híbridos utilizados y en todas las fechas de siembra, se observó una variación semejante en la cantidad de granos de polen producidos por flor según el sector del capítulo muestreado. Así entonces, la producción de polen de las flores fue mayor en el sector interno, luego en las del me-dio y por último, la cantidad más baja la produjeron las del sector externo. En el caso del segundo año de ensayo, además, las líneas endocriadas y las variedades de poliniza-ción abierta mostraron una respuesta similar. Cuando se analizaron las dimensiones (largo y ancho) de las anteras, se observó que el sector interno fue el que mayores dimensiones de las anteras mostró, seguido por el sector medio y por últ-imo el sector externo. Esto se observó en los híbridos, líneas endocriadas y variedades de polinización abierta. En el análisis de la viabilidad del polen en los dos años de ensayo, si bien se observaron algunas diferencias entre sectores del capítulo y fechas de siembra, los porcentajes fueron, en todos los casos muy altos, mayores al 97%. La prueba de germinación del polen in vitro durante el segundo año, mostró un mayor por-centaje en el sector interno del capítulo y en la segunda fe-cha de siembra. Con la estimación de la germinación del polen in vivo se observó que a las 48 horas de iniciada la floración, la mayoría de los tubos polínicos habían llegado al final del estilo. Los tratamientos de cobertura permitieron demostrar que los dos híbridos utilizados presentaron baja autoincompa-tibilidad, no presentándose diferencias significativas en el número de FDI entre los tratamientos. Asimismo se observó que, aún cuando la mayor cantidad de granos de polen por flor y los más altos porcentajes de viabilidad y germinación in vitro e in vivo se detectaron en el sector interno del capítulo, este sector fue el que presentó la mayor cantidad de FDI. Un hallazgo importante que surge de los resultados de este trabajo, es haber identificado un gradiente creciente centrípe-to en el número de granos de polen por flor dentro de los capítulos de los híbridos estudiados. El hecho de que en los genoti-pos primitivos de Helianthus annuus L. (Hopi y Havasu-pai), utilizados en este trabajo, se haya observado el mismo patrón cuantitativo intracapítulos indica que esta caracterís-tica sería propia del girasol y que podría expresarse bajo ciertas condiciones de crecimiento de las plantas.Se concluye que, bajo las condiciones en las cuales se desarrollaron los experimentos, ni la autoincompatibilidad ni la cantidad y calidad del polen producido por las flores limitarían el rendimiento del girasol, y que las diferencias en el potencial de rendimiento se basan en el efecto de otros caracteres fisiológicos, no estudiados en este trabajo. / Sunflower plants (Helianthus annuus L.), even grown under optimal culture conditions, always present seedless or in-complete developed fruits (IDF), mainly in the central regions of the capitulum, which produce significant reductions in crop yield. The aim of the present work was to determine the intraplant pollen offer, qualitatively and quantitatively, and its relationship with the generation of IDF in plants grown under field conditions. Two commercial high-oleic sunflower hybrids Dekasol 3845 and Dekasol 3945 were sown under irrigation and fertilization in the Agronomy Department -UNSur (Bahia Blanca 38 45 Lat. S; 62 11 Long. O) Experiments were conducted during two consecutive growing seasons 2009 (three planting dates) and 2010 (two planting dates) to have different weather conditions during the reproductive stage. Two inbreed lines (HA-R2 and HA-89) and two open-pollinated varieties of sunflower (Hopi and Havasupai) were added in the last experiment. Air temperature, solar radiation and rain were recorded throughout the whole period of study. Pollen quality and quantity was determined taking into account three capi-tulum sectors, each one equal to 1/3 of the capitulum radius (external [ES], middle [MS] and internal [IS]). In the first year, postanthesis pollen viability was assessed using Alexan-ders stain. Also, a culture medium for in vitro pollen germina-tion was adjusted. Pollen produced per floret (GPF) was counted. To determine whether hybrids had high or low levels of self-incompatibility, they were submitted to two pollination regimes: close pollination (CP) where capitula were covered with mesh bags from the first anthesis (FA) to the last anthe-sis (LA) avoiding the action of pollinators and open pollination (control plants). At harvest, the variables measured were: fully developed fruits, IDF, 1000 grains weight and fruit set proportion. In the second year , the pollen quality was estima-ted by pollen viability, and pollen germination was evaluated in vitro, using the culture medium adjusted in the first year, and in vivo evaluating the pollen tube growth in style. Also, To determine the amount of pollen per flower anther size (length and width) were measured. In all the cases throu-ghout the present work, pollen grains per flower showed a similar variation in the production according to the capitulum sector sampled. Thus, the internal sector showed the highest pollen production followed by the middle sector and the exter-nal one. Also, inbreed lines and open pollinated varieties showed a similar response in the second study year. Anther length and width in hybrids, inbreed lines and open pollinated varieties showed differences among sectors, with the largest sizes in the internal sector followed by the middle sector and the external one. Although some differences between capitulum sectors and planting dates were observed when analyzing pollen viability in both experimental years, percentages were, in all cases very high, greater than 97%. Testing in vitro pollen germination during the second year showed a higher percentage in the internal capitulum sector and in the second planting date. Estimation of in vivo pollen germination showed that most pollen tubes reached the end of the style after 48 hours of the initiation of flowering.Cove-ring treatments allowed demonstration of low self-incompati-bility between the two hybrids used, with no significant differences in the number of IDF among treatments Also, the largest number of IDF was produced in the internal sector of the capitulum in spite of having the largest number of pollen grains per flower and the highest percentages of viability and in vitro and in vivo germination. A remarkable finding in this work was to define the existence of a positive centripetal quantitative gradient of pollen grains per flower in the capitula of the hybrids here studied.The fact that the early genotypes of Helianthus annuus L. (Hopi y Havasupai), used in the pre-sent work showed the same intracapitula quantitative pattern indicates that this feature would be characteristic of the sunflower plant and that it would express, under certain plant growth conditions. Results of the present work suggest that at least under the conditions in which the experiments were conducted, neither the self-incompatibility, nor pollen quan-tity and quality would limit the sunflower yield. Differences in the yield potential are based on the effect of other physiological variables which have not been studied here.

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

En la actualidad los desechos generados en la industria alimentaria constituyen un problema medioambiental debido a su volumen y a sus características fisicoquímicas, siendo, en muchos casos, su disposición y tratamiento muy costosos para las empresas. Una alternativa promisoria es el desarrollo de estrategias innovadoras para la recuperación de los subproductos presentes en dichos desechos, permitiendo la revalorización y utilización de los mismos en la generación de diversas tecnologías encaminadas a desarrollar nuevos productos, creando así nuevas fuentes de riqueza que aportan una mayor rentabilidad al proceso industrial de partida. Dentro de este marco se tuvo como objetivo general estudiar a escala laboratorio la obtención o recuperación de subproductos y derivados de la industria oleaginosa y evaluación de sus posibles aplicaciones. Los objetivos específicos de esta tesis fueron: --Estudio de la recuperación de ceras y de aceite residual provenientes de los desechos del proceso de descerado en la elaboración de aceite de girasol. --Evaluación de la cantidad y calidad del aceite recuperado, con el fin de determinar la porción de aceite que actualmente es perdido y su potencial reutilización. --Determinación de la composición y las propiedades fisicoquímicas de las ceras de girasol recuperadas. --Análisis de la viabilidad del uso de las ceras de girasol recuperadas para la obtención de películas comestibles partiendo de emulsiones acuosas de pectina de bajo metoxilo y ceras de girasol. A continuación se detalla la organización del trabajo realizado. En el Capítulo 1 se hace una introducción general acerca de la producción de aceite de girasol en Argentina y la posición de este país en la exportación del mismo. Así mismo se detallan los componentes mayoritarios y minoritarios del aceite, enfocándose en las ceras de girasol y su valor agregado. A continuación se describe el proceso de extracción y refinación del aceite de girasol, con especial énfasis en la etapa de descerado o winterizado, la que genera tortas de filtración como residuo. Finalmente se resume una de las aplicaciones de las ceras de girasol, la elaboración de películas comestibles. En el Capítulo 2 se presenta la caracterización de tortas de filtración provenientes de dos industrias locales y el proceso de fraccionamiento a escala laboratorio del material lipídico, obteniéndose aceite de girasol recuperado y ceras de girasol purificadas. Además se analizan índices de calidad, color, composición en ceras y ácidos grasos del aceite para evaluar su posible reincorporación al proceso de refinación. Se caracterizan las ceras purificadas respecto a su color, comportamiento térmico y perfil de ceras y su composición en alcoholes grasos y ácidos grasos, con el fin de tener datos de interés para futuras aplicaciones en alimentos. En el Capítulo 3 se describe la elaboración y caracterización de emulsiones acuosas a base de pectina de bajo metoxilo y ceras de girasol purificadas (obtenidas en el Capítulo 2), cuyo uso específico será la producción de películas comestibles para alimentos. Se realiza el análisis de la estabilidad de las emulsiones en el tiempo, identificando fenómenos de desestabilización y evaluando su cinética, así como también se presentan los resultados del estudio de las propiedades reológicas de las emulsiones obtenidas, el tamaño de partícula presente y su distribución. También se presentan imágenes confocal para la visualización de las ceras de girasol y su dispersión en la matriz de pectina. En el Capítulo 4 se expone la elaboración y caracterización de películas comestibles obtenidas a partir de las emulsiones estudiadas en el Capítulo 3, analizando su resistencia al agua, permeabilidad al vapor de agua, propiedades mecánicas y comportamiento térmico. Además se muestran imágenes donde se observa en detalle la estructura de las mismas y la ubicación de las ceras de girasol en la matriz conformada por la pectina. Por último, en el Capítulo 5 se presentan las conclusiones generales originadas del estudio experimental desarrollado en la presente tesis, las publicaciones a las que dio lugar la tesis y las propuestas futuras de trabajo. / At present, the waste generated in the food industry is an environmental problem due to its volume and its physicochemical characteristics; in many cases, its disposal and treatment is very expensive for the companies. A promising alternative is the development of innovative strategies for the recovery of the byproducts present in such wastes, allowing their revaluation and use for the generation of technologies aimed at developing new products, creating new sources of wealth that contribute greater profitability to the industrial starting process. Within this framework, the general objectives were to: a) study, at a laboratory level, the obtaining or recovery of oil industry by-products and derivatives, and b) evaluate their possible applications. The specific objectives of this thesis were: --Study of the recovery of waxes and residual oil from the filtration cake, a waste from the winterization process of sunflower oil. --Evaluation of the quantity and quality of the recovered oil, in order to determine the amount of oil that is currently lost and its potential for reuse. --To determine the composition and physicochemical properties of the recovered sunflower waxes. --Analysis of the viability of the use of recovered sunflower waxes as an edible coating developed from aqueous emulsions of low methoxy pectin and sunflower waxes. The organization of the present thesis is detailed below. In Chapter 1 a general introduction about the production of sunflower oil in Argentina and the country's position in the export of sunflower oil is presented. Also the majority and minority components of the oil are detailed, focusing on sunflower waxes and its added value. In addition, the sunflower oil extraction process and refining is described, with special emphasis on the dewaxing or winterization step, which generates as waste the filter cakes. Finally, it is summarized one of the applications of the sunflower waxes, the elaboration of edible films. Chapter 2 describes the characterization of filter cakes from two local industries and the process of lipid material fractionation at laboratory level obtaining recovered sunflower oil and purified sunflower waxes. In addition, quality indices, color, wax content and fatty acid composition of oil are analyzed in order to evaluate its possible reincorporation into the refining process. In order to have data of interest for future food applications, purified waxes are characterized taking into account color, thermal behavior, wax profile and its fatty alcohols and fatty acids composition. Chapter 3 describes the preparation and characterization of aqueous emulsions based on low methoxyl pectin and purified sunflower waxes (obtained in Chapter 2), which specific use will be the production of food edible films. The analysis of its stability over time, identifying phenomena of destabilization and evaluating its kinetics is performed Results from the study of their rheological properties, particle size distribution and confocal images are also presented. In Chapter 4, the preparation and characterization of edible films obtained from emulsions studied in Chapter 3 are exposed. The water resistance, water vapor permeability, mechanical properties and thermal behavior of the films are analyzed. In addition, images are shown where the structure of the films and the location of the sunflower waxes in the matrix formed by the pectin are observed. Finally, Chapter 5 summarizes the main conclusions and resulting publications as well as proposes some future investigation lines.