Antropóloga Física / La lactosa es el azúcar de la leche, sustancia procesada en nuestro organismo por una enzima llamada lactasa que se ubica en el ápice de los ribetes del intestino delgado. Al igual que la mayoría de los mamíferos, los seres humanos nacemos con la capacidad de producir esta enzima lo que nos permite alimentarnos de la leche materna. Sin embargo, a partir del destete y durante el crecimiento, la condición normal es que la producción de lactasa se detenga. No obstante, algunas personas mantienen esta capacidad durante toda la vida. La presencia de una u otra condición está determinada genéticamente. En el presente estudio, se estimaron las frecuencias para el rasgo en la población de Isla de Pascua y se evaluó su relación con las variables ancestría, hábitos alimentarios y manifestación de síntomas. Para ello, se consideraron dos muestras. La primera de ellas, Muestra 1, está compuesta por 86 habitantes de la isla, 48 hombres y 38 mujeres de entre 15 y 25 años, y representa a la población actual de la isla. La segunda, Muestra 2, está compuesta por 53 personas con 4 apellidos rapanui (madre y padre con dos apellidos rapanui) y sería representativa de la población rapanui ancestral. La determinación del genotipo y fenotipo de los participantes fue establecido mediante la técnica de genotipificación por PCR-RFLP. Ancestría, hábitos alimentarios y presencia de síntomas fueron evaluados a través de un breve cuestionario. Los resultados sugieren que la población actual de la isla presenta características más bien mestizas, y que las poblaciones parentales principales corresponderían a la etnia rapanui y a descendientes de españoles, probablemente chilenos continentales. En relación a las frecuencias para el rasgo, se observa un 74% de intolerancia en la población actual, valor menor a lo observado en la población rapanui ancestral que registra un 85%, el que a su vez difiere bastante de lo descrito para otros grupos polinésicos, región desde donde habrían llegado los primeros habitantes de la isla que dieron origen a la etnia rapanui. En este sentido, es probable que a partir de los trágicos sucesos ocurridos durante el siglo XIX en la isla, la población rapanui haya experimentado un cuello de botella por medio del cual se vieron alteradas las frecuencias originales para el rasgo (probablemente cercanas a lo referido para polinesia), generando un aumento del alelo recesivo y por ende, de la intolerancia a la lactosa. Por otra parte, la nueva estabilización en frecuencias menores, se relacionaría con un aumento de la heterocigosidad respecto a tiempos ancestrales, lo que considerando la herencia autosómica dominante de la condición de tolerancia, ha permitido un aumento en la frecuencia de esta última, disminuyendo así el porcentaje de intolerancia a la lactosa. Ahora bien, este aumento de la heterocigosidad se sustentaría básicamente en un aumento del flujo génico foráneo en la actualidad. Sin embargo, a pesar de que las frecuencias de intolerancia distribuirían distinto en relación a la ancestría de los participantes, no se observan diferencias significativas entre los valores totales para la población actual y la población rapanui ancestral, lo que podría relacionarse con que este flujo génico foráneo es más bien reciente y/o que proviene de una población que aún cuando disímil para este rasgo, presenta igualmente niveles medios-altos de intolerancia (Chile continental). Por otra parte, cabe destacar que a pesar de registrarse una valoración positiva de los lácteos, el consumo de estos alimentos no es muy frecuente en la isla, con excepción de la leche que a su vez es el único lácteo que registra diferencias de consumo según fenotipo. Esto resulta coherente con la elevada frecuencia de intolerancia registrada.Finalmente, no se observó una asociación entre manifestación de síntomas y fenotipo, en tanto la expresión e intensidad del malestar se relacionaría principalmente con la presencia de otras enfermedades digestivas. Sin embargo, también es posible que el bajo consumo de lácteos o el consumo de lácteos con bajas concentraciones de lactasa estén modulando la expresión del rasgo.

La lactosa es el principal carbohidrato presente en la leche, su malabsorción se debe a la no persistencia de la lactasa, causante de la intolerancia a la lactosa. La no persistencia de la lactasa es variable en las diferentes poblaciones del mundo, y esta condición se relaciona con la variante alélica C del SNP LCT -13910 ubicado en el gen MCM6 y que influye sobre la región promotora del gen de la lactasa. El objetivo de la investigación fue establecer la distribución de las frecuencias del polimorfismo -13910 C/T del gen LCT/MCM6 en diferentes subpoblaciones peruanas. El análisis se realizó con 173 muestras de ADN de las subpoblaciones de Lima (56.1 %), Huarochirí-Lima (13.3%), Puno (17.3%) y Calca-Cusco (13.3%). Se aplicó la metodología PCR-RFLP para evaluar el polimorfismo. Las frecuencias genotípicas en la muestra global fueron: C/C=97,7 % y C/T=2.3%. En las subpoblaciones los resultados fueron: Lima C/C=96.9 % y C/T= 3.31%; en Huarochirí-Lima y en Calca-Cusco el genotipo C/C fue el 100%, en Puno C/C=98.3% y C/T=1,7%. Las frecuencias genotípicas se encontraron en equilibrio de Hardy-Weinberg. En la muestra total, las frecuencias de los alelos fueron: C=98,8% y T=1,2%. Se encontró poca diferenciación genética (índice Fst). En general, no existen diferencias para el polimorfismo LCT/MCM6 -13910 C/T en las subpoblaciones peruanas estudiadas, encontrándose una alta frecuencia de la variante genética C, asociada a la no persistencia de la lactasa e intolerancia a la lactosa. Palabras clave: Gen lactasa/MCM6, lactosa, SNP -13910 C/T, alelo, genotipo, Perú. / --- Lactose is the main carbohydrate in milk, their malabsorption is due to the nonpersistence of lactase enzyme, this deficiency or persistence can cause intolerance lactose. Non-persistence of lactase is variable in different populations around the world, this condition is related to the C allelic variant of LCT -13910 C/T polymorphism in the gene MCM6. The objective of the research was to establish the distribution of the frequencies of the polymorphism -13910 LCT/MCM6 gene in different Peruvians populations. The analysis was performed with 173 DNA samples from subpopulations of Lima (56.1%), Lima-Huarochirí (13.3%), Puno (17.3%) and Calca-Cusco (13.3%); the methodology consisted of genotyping by PCR- RFLP. The genotype frequencies in the overall sample were: C/C=98.8% and C/T=1.2%. In the subpopulations the results were: Lima, C/C=96.9% y C/T= 3.31%; Lima-Huarochirí and Cusco- Calca the C/C was 100%; Puno, C/C=98.3% and C/T=1.7%. Genotypes were in Hardy-Weinberg equilibrium, there was little genetic differentiation (Fst index). The allele frequencies, in the overall, were: C=98,8% and T=1,2%. In general, no differences for polymorphism LCT/MCM6 -13910 C/T in the peruvian subpopulations studied, with a high frequency of the genetic variant C, associated with lactase non-persistence and lactose intolerance. Keywords: Lactase/MCM6 gene, lactose, SNP -13910 C/T, genotype, allele, Peru. / Tesis

Antropóloga Física / La no-persistencia de lactasa en edad adulta es un fenómeno que ha sido estudiado en diferentes países y etnias desde 1960. Particularmente en Latinoamérica, el mestizaje entre población indígena y europea tras la conquista del continente, otorga un escenario único para el estudio de este rasgo bajo el supuesto de que las poblaciones indígenas descendientes de poblaciones asiáticas presentarían niveles de intolerancia cercanos al 100%, mientras la población europea colonizadora, frecuencias inferiores al 40%. La etnia más numerosa en Chile corresponde a los Mapuche, actualmente restringida mayoritariamente a la IX y X región del país. Su tradición ganadera comenzó en tiempos post-hispánicos luego de profundos cambios en su economía y modo de vida. Sin embargo, pese a la importancia de la cría y comercio de ganado, se desconoce el aprovechamiento de sus recursos lácteos. El objetivo de esta investigación es caracterizar la dieta de las poblaciones Mapuche actuales en la IX región de Chile con énfasis en la elaboración y consumo de lácteos y su sintomatología en asociación al polimorfismo que determina la no persistencia de lactasa en edad adulta. Mediante ello podremos estimar si la frecuencia de esta condición posee un correlato histórico-etnográfico con el extensivo manejo de ganado documentado. Nuestros análisis (N=144) indican que las frecuencias alélicas de este polimorfismo presentan diferencias estadísticamente significativas entre población adscrita como mapuche y población rural de Temuco. Ahora bien, referente a la dieta en general, se constata un proceso de aculturación alimentaria en las comunidades mapuche, en el cual los alimentos tradicionales son consumidos cada vez con menor frecuencia. En tanto, se registra una muy baja frecuencia de consumo de lácteos, de la mano con una pobre tenencia de tierras y ganado lechero, lo que se distingue con respecto a otras poblaciones étnicas y la población mestiza de Chile Central.

Actualmente, las personas optan por alimentos más saludables y buscan alimentos que complementen sus comidas, es decir, sean más balanceados. Por ello, el presente proyecto consiste de nutri batidos a base de avena y quinua, leche de almendras y frutas como Arándanos, Lúcuma y Fresa, este producto destaca principalmente por ser natural, saludable y no contiene lactosa, además que puedes consumirlo en cualquier momento del día. Al analizar la viabilidad de este proyecto, se pudo identificar que nuestro tamaño de mercado se encuentra en las zonas 6 y 7 de Lima Metropolitana en los NSE A y B, que permitió detectar un público poco satisfecho debido a la falta de productos sin lactosa, frutados naturalmente y sean saludables por el contenido de quinua y avena. Por ello, 4Lite se presenta ante nuestro público objetivo como una opción bebible y de fácil consumo debido a su presentación de 300ml y su botella de material eco amigable. Para poner en marcha este proyecto, se requerirá una inversión inicial de 14,500 soles, financiado básicamente por el aporte de los cinco accionistas que cuenta 4Lite. Se estima recuperar el dinero invertido al segundo año de operación. / Nowadays, people opt for healthier foods and look for foods that complement their meals, something more balanced. Therefore, the present project consists of nutri smothies based on oats and quinoa, almond milk and fruits such as Blueberries, Lucuma and Strawberry, this product stands out mainly for being natural, healthy and lactose-free, also you can consume it at any time of the day. When analyzing the viability of this project, it was possible to identify that our market size is located in zones 6 and 7 of Metropolitan Lima in NSE A and B, which allowed us to detect an unhappy public due to the lack of products without lactose, naturally fruity and healthy due to the content of quinoa and oats. Therefore, 4Lite is presented to our target audience as a drinkable and easy to consume option due to its presentation of 300ml and its bottle of eco-friendly material. To start up this project, an initial investment of 14,500 soles will be required, basically financed by the contribution of the five shareholders that 4Lite has. It is estimated to recover the money invested in the second year of operation. / Trabajo de investigación

El presente proyecto consiste en la edificación de un plan de emprendimiento siguiendo los conocimientos aprendidos durante toda la carrera universitaria. Este plan se enfoca en aquellas personas que por algún motivo siguen una tendencia de consumo de alimentos saludable, como por ejemplo: Intolerantes a la lactosa, Veganos y Celíacos. Hemos creado Vegigurt, el cual es un Yogurt vegano con grandes beneficios y proteínas necesarias que requiere el cliente, además que puede ser consumido por personas con Intolerancia a la lactosa, Veganas y Celíacas. A través de nuestras investigaciones encontramos que en el Perú para el 2019 hay una población de 32,495.5 miles de personas de los cuales el 35.6% pertenece a la ciudad de Lima que sufren de intolerancia a la lactosa, que en último censo de la red vegana del Perú, la mayor concentración de consumidores veganos y vegetarianos se encuentra en la ciudad de lima la cual y que estos tienen un rango de edad entre 18 y 34 años, y que más del 1% de la población peruana sufre de celiaquía y que actualmente existen muy pocos fabricantes de productos libre de gluten. Con toda esta información, Vegigurt, es considerado un negocio innovador que busca beneficiar a distintos segmentos de clientes. Durante estas 15 semanas que ha durado el curso, se ha podido validar la viabilidad de este proyecto, es decir que el modelo de negocio presentado genera rentabilidad para sus inversores. / The present project consists of the creation of an entrepreneurship plan following the knowledge learned throughout the university career.. This plan focuses on those people who for some reason follow a trend of healthy food consumption, such as: Lactose intolerant, Vegans and Celiacs. We have created Vegigurt, which is a vegan yogurt with great benefits and necessary proteins that the client requires, in addition to being consumed by people with lactose intolerance, vegan and celiac. Through our investigations we found that in Peru for 2019 there is a population of 32,495.5 thousand people of which 35.6% belong to the city of Lima who suffer from lactose intolerance, which in the last census of the vegan network of the Peru, the highest concentration of vegan and vegetarian consumers is found in the city of Lima which and that they have an age range between 18 and 34 years, and that more than 1% of the Peruvian population suffers from celiac disease and that currently exist very few manufacturers of gluten-free products. With all this information, Vegigurt is considered an innovative business that seeks to benefit different customer segments. During these 15 weeks that the course has lasted, the viability of this project has been validated, that is, the business model presented generates profitability for its investors. / Trabajo de investigación

[ES] La presente tesis doctoral, titulada "Microportadores inteligentes para la liberación controlada de sustancias de interés nutracéutico", se centra en el diseño y evaluación de sistemas híbridos orgánico-inorgánicos para proteger y liberar controladamente compuestos bioactivos. Dichos sistemas están basados en (i) materiales de sílice, principalmente partículas mesoporosas, como soporte inorgánico para almacenar y proteger la carga bioactiva; y (ii) una capa externa de biomoléculas como puerta molecular, que regula la liberación de la carga ante ciertos estímulos. En el primer capítulo de la tesis se describe el ácido oleico como puerta molecular. Este capítulo se subdivide en tres artículos diferentes, con distintos objetivos. En el primer artículo se emplea por primera vez el ácido oleico como puerta molecular de un soporte mesoporoso, cargado con la molécula modelo rodamina B. El material preparado es capaz de proteger la carga en las condiciones presentes en la boca y en el estómago, e inducir su liberación en el intestino con la acción surfactante de las sales biliares. El sistema se ha empleado para la liberación de vitamina B2, demostrando así la utilidad del diseño para la protección y liberación controlada de nutracéuticos. El segundo artículo evalúa la efectividad de esta puerta molecular en diferentes tipos de partículas mesoporosas de sílice, con diversos tamaños y estructuras de poro (MCM-41, MCM-48, SBA-15 y UVM-7). En todos los sistemas estudiados, la puerta molecular es capaz de mantener protegidas las moléculas cargadas, y liberarlas ante la presencia de sales biliares. El sólido basado en la estructura de UVM-7 se validó in vivo, observándose un retraso en la absorción intestinal de la rodamina gracias a su encapsulación. Por último, el tercer artículo incluido en este capítulo ha estudiado la posibilidad de incorporar puertas moleculares en filosilicatos. Se ha conseguido la protección y liberación controlada de biomoléculas de gran tamaño implicadas en el metabolismo humano (vitamina B12 y hematina) empleando filosilicatos funcionalizados con ácido oleico como puerta molecular. El segundo capítulo describe por primera vez el uso de la proteína zeína (prolamina de maíz) como puerta molecular. La presencia de la prolamina de maíz inhibe la salida de los compuestos antimicrobianos encapsulados (timol, carvacrol y cinamaldehído) liberándolos en presencia de las enzimas proteolíticas excretadas durante el crecimiento bacteriano. De todos los materiales desarrollados, el sistema cargado con cinamaldehído ha demostrado una inhibición del crecimiento de E. coli superior a la del compuesto libre. Finalmente, el tercer capítulo estudia la efectividad de la lactosa como puerta molecular para proteger aceites esenciales y liberarlos solo en las condiciones presentes en el intestino. Se han preparado tres materiales diferentes basados en MCM-41, cargados con timol, eugenol y cinamaldehído, y funcionalizados con lactosa para inhibir la salida de los compuestos. La acción enzimática de la lactasa secretada en el intestino es capaz de hidrolizar la puerta molecular en los correspondientes monosacáridos, liberando la carga a lo largo del lumen intestinal. Los microdispositivos diseñados han sido validados in vitro con células Caco-2, donde se ha observado el aumento de la capacidad citotóxica del cinamaldehído y la disminución de la permeabilidad a través del modelo de membrana intestinal gracias a su encapsulación. Finalmente, el microdispositivo cargado con cinamaldehído se ha validado in vivo ratificándose la disminución de la permeabilidad del compuesto y su mayor permanencia en el lumen intestinal. Así, la presente tesis doctoral ha demostrado la posibilidad de emplear biomoléculas sencillas de grado alimentario como puertas moleculares sobre diversos materiales de sílice. Estos nuevos sistemas han permitido proteger y liberar control / [CA] La present tesi doctoral, titulada "Microportadors intel·ligents per a l'alliberament controlat de substàncies d'interès nutracèutic", se centra en el disseny i avaluació de sistemes híbrids orgànic-inorgànics per a la protecció i alliberament controlat de compostos bioactius. Aquests sistemes estan basats en (i) materials de sílice, principalment partícules mesoporoses, com a suport inorgànic per emmagatzemar i protegir la càrrega bioactiva; i (ii) una capa externa de biomolècules com a porta molecular, que regula l'alliberament d'aquesta càrrega davant de determinats estímuls. En el primer capítol de la tesi es descriu l'àcid oleic com a porta molecular. Aquest capítol se subdivideix en tres articles diferents, amb objectius diferents. En el primer article s'empra per primera vegada l'àcid oleic com a porta molecular d'un suport mesoporós, carregat amb la molècula model rodamina B. El material preparat és capaç de protegir la càrrega en les condicions presents a la boca i a l'estómac, i induir el seu alliberament a l'intestí amb l'acció surfactant de les sals biliars. El sistema s'ha emprat per a l'alliberament de vitamina B2, demostrant així la utilitat del disseny per a la protecció i alliberament controlat de nutracèutics. El segon article avalua l'efectivitat d'aquesta porta molecular en diferents tipus de partícules mesoporoses de sílice, amb diverses mides i estructures de porus (MCM-41, MCM-48, SBA-15 i UVM-7). En tots els sistemes estudiats, la porta molecular és capaç de mantindre protegides les molècules carregades, i alliberar-les davant la presència de sals biliars. El sòlid basat en l'estructura de UVM-7 es validà in vivo, observant-se un retard en l'absorció intestinal de la rodamina gràcies a la seua encapsulació. Finalment, en el tercer article inclòs en aquest capítol s'ha estudiat la possibilitat d'incorporar portes moleculars en fil·losilicats. S'ha aconseguit la protecció i alliberament controlat de biomolècules de grans dimensions implicades en el metabolisme humà (vitamina B12 i hematina) emprant fil·losilicats funcionalitzats amb àcid oleic com a porta molecular. El segon capítol descriu per primera vegada l'ús de la proteïna zeïna (prolamina de dacsa) com a porta molecular. La presència de la prolamina de dacsa inhibeix la sortida dels compostos antimicrobians encapsulats (timol, carvacrol i cinamaldèhid) alliberant-los en presència dels enzims proteolítics excretades durant el creixement bacterià. De tots els materials desenvolupats, el sistema carregat amb cinamaldèhid ha demostrat una inhibició de l'creixement d'E. coli superior a la del compost lliure. Finalment, el tercer capítol estudia l'efectivitat de la lactosa com a porta molecular per protegir olis essencials i alliberar-los només en les condicions presents a l'intestí. S'han preparat tres materials diferents basats en MCM-41, carregats amb timol, eugenol i cinamaldèhid, i funcionalitzats amb lactosa per inhibir l'eixida dels compostos. L'acció enzimàtica de la lactasa secretada a l'intestí és capaç d'hidrolitzar la porta molecular en els corresponents monosacàrids, alliberant la càrrega al llarg del lumen intestinal. Els microdispositius dissenyats s'han validat in vitro amb cèl·lules Caco-2, on s'observà l'augment de la capacitat citotòxica del cinamaldèhid i la disminució de la permeabilitat a través del model de membrana intestinal gràcies a la seua encapsulació. Finalment, el microdispositiu carregat amb cinamaldèhid s'ha validat in vivo ratificant la disminució de la permeabilitat del compost i la seua major permanència al lumen intestinal. Així, la present tesi doctoral ha demostrat la possibilitat d'emprar biomolècules senzilles de grau alimentari com portes moleculars sobre diversos materials de sílice. Aquests nous sistemes han permès protegir i alliberar controladament diferents nutracèutics, millorant així la seua biodisponibilitat. / [EN] This PhD thesis, entitled "Smart microdevices for nutraceutical-delivery", is focused on the design and evaluation of organic-inorganic hybrid systems for the protection and controlled release of bioactive molecules. These systems are based on (i) silica materials, mainly mesoporous particles, as inorganic support to store and protect the bioactive cargo; and (ii) an outer layer of biomolecules that regulate the payload release triggered by certain stimuli. In the first chapter of the thesis oleic acid is described as a molecular gate. This chapter is subdivided into three different articles, with different objectives. In the first article, oleic acid is used for the first time as molecular gate of a mesoporous support, loaded with the rhodamine B model molecule. The designed material is capable of protecting the cargo under the conditions present in the mouth and stomach, and inducing its release in the small intestine with the surfactant action of bile salts. The system has been used for the release of vitamin B2, thus demonstrating the validity of the design for the protection and controlled release of nutraceuticals. The second article evaluates the effectiveness of this molecular gate in different types of mesoporous silica particles, with different sizes and pore structures (MCM-41, MCM-48, SBA-15 and UVM-7). In all the systems studied, the molecular gate is capable of keeping cargo molecules protected and releasing them in the presence of bile salts. The solid based on the structure of UVM-7 was validated in vivo, observing a delay in the intestinal absorption of rhodamine thanks to its encapsulation. Lastly, the third article included in this chapter has studied the possibility of incorporating molecular gates onto phyllosilicates. The protection and controlled release of large biomolecules involved in human metabolism (vitamin B12 and hematin) have been achieved using phyllosilicates functionalized with oleic acid as molecular gate. The second chapter describes for the first time the use of the protein zein (corn prolamine) as a molecular gate. The presence of corn prolamine inhibits the release of encapsulated antimicrobial compounds (thymol, carvacrol and cinnamaldehyde) releasing them in the presence of the proteolytic enzymes excreted during bacterial growth. Among all the materials developed, the cinnamaldehyde-loaded system has shown greater inhibition of E. coli growth than the free compound. Finally, the third chapter studies the effectiveness of lactose as a molecular gate to protect essential oils and release them only under the conditions present in the intestine. Three different materials based on MCM-41 loaded with thymol, eugenol, and cinnamaldehyde, and functionalized with lactose to inhibit the release of the compounds have been prepared. The enzymatic action of the lactase secreted in the intestine is capable of hydrolyzing the molecular gate into the corresponding monosaccharides, thus releasing the cargo along the intestinal lumen. The designed microdevices have been validated in vitro with Caco-2 cells, where an increase in the cytotoxic capacity of cinnamaldehyde and a decrease in permeability through the intestinal membrane model have been observed thanks to its encapsulation. Finally, the cinnamaldehyde-loaded microdevice has been validated in vivo, confirming the decrease in the permeability of the compound and its greater permanence in the intestinal lumen. Thus, the present PhD thesis has demonstrated the possibility of using simple food-grade biomolecules as gatekeepers on various silica materials. These new systems have allowed the protection and controlled release of different nutraceuticals, thus improving their bioavailability. / The authors also thank the Electron Microscopy Service at the UPV for support. The authors also thank Prof. Pedro Amorós for his explanations and guidance on the knowledge of phyllosilicates. / Poyatos Racionero, E. (2020). Smart microdevices for nutraceutical-controlled delivery [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159247 / TESIS