Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / Teniendo en cuenta el creciente interés por el consumo de alimentos benéficos para la salud humana por parte de la población, los berries adquieren cada vez más protagonismo en este nuevo estilo de vida sana. Dentro de ellos, destaca el maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz), berry nativo chileno conocido por su alto contenido de compuestos bioactivos. Por otro lado, la industria alimentaria está cada vez más interesada en envases activos. Gracias a esta premisa es que las películas comestibles están siendo estudiadas debido a los beneficios que aportarían en contra del deterioro alimentario. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar el potencial tecnológico de componentes antioxidantes obtenidos del liofilizado de maqui y su aplicación en películas comestibles de quitosano. Para ello se realizaron análisis de (i) capacidad antioxidante, (ii) contenido de polifenoles totales (iii) contenido de flavonoides totales (iv) actividad antimicrobiana, tanto al liofilizado como a las películas elaboradas y (v) composición química del liofilizado de maqui. Los resultados obtenidos comprobaron que el liofilizado de maqui posee una alta capacidad antioxidante mediante DPPH, FRAP y FIC de 2,81±0,04 mg ET/g; 25,2±0,38 mg ET/g y 121,12±1,88 μg EDTA/g, respectivamente. Así como también altos contenidos de polifenoles y flavonoides totales de 49,74±0,57 mg EAG/g y 68,04±24,63 mg ER/g, respectivamente. Además, presentó actividad antimicrobiana mediante el método de microdilución contra ocho cepas bacterianas. Los contenidos de materia grasa, cenizas, fibra dietaria total y humedad fueron 0,9±0,07; 1,44±0,004; 30,47±1,29 g/100g p.s. (peso seco) y 0,74 %, respectivamente. En los films, los análisis mostraron correlación entre la concentración de liofilizado incorporado y la cuantificación realizada, encontrándose diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) en todos los análisis excepto en capacidad antioxidante mediante FIC, donde no hubo diferencias estadísticamente significativas (p > 0,05) entre las muestras. En cuanto a la actividad antimicrobiana mediante el método de difusión en disco de agar, los films con liofilizado de maqui fueron más efectivos que el control (quitosano puro), ya que generaron halos de inhibición en siete de las ocho cepas bacterianas testadas, mientras que los films control sólo generaron halos en dos de las ocho cepas. Los resultados mostraron que el liofilizado de maqui podría ser utilizado tanto como ingrediente funcional, así como preservante natural en la industria alimentaria. Por otro lado, los films de quitosano con liofilizado de maqui incorporados podrían ser utilizados como películas activas debido a sus excelentes actividades antioxidantes y antimicrobianas. Palabras clave: maqui, capacidad antioxidante, películas comestibles, quitosano, antimicrobiano / Thinking about the increasing interest of the people in using food that benefits the human health, berries are having a leading role in this new healthy lifestyle. Among them, one of the recognized is the Maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz), Chilean native berry known for it’s high bioactive compound content. Besides, in the food industry the interest in active packaging is growing. Thanks to this premise is that edible films are being studied because of their benefits against food spoilage. The aim of this work was to assess the technological potential of antioxidant components obtained by the lyophilization of the maqui and its application to edible chitosan films. With this purpose the analyzes performed were (i) the antioxidant activity, (ii) total phenolic content (iii) total flavonoid content (iv) antimicrobial activity assay of the lyophilized maqui and also about films elaborated and (v) chemical composition of the lyophilized maqui. The results obtained proved that lyophilized maqui has a high antioxidant activity through DPPH, FRAP and FIC of 2,81±0,04 mg TE/g; 25,2±0,38 mg TE/g and 121,12±1,88 μg EDTA/g, respectively. As well as high content of polyphenols and flavonoids of 49,74±0,57 mg EAG/g and 68,04±24,63 mg RE/g, respectively. It also presented antimicrobial activity by the microdilution method against eight bacterial strains. Fat, ash, total dietary fiber and moisture contents of lyophilized maqui were 0,9±0,07; 1,44±0,004; 30,47±1,29 g/100g d.m. (dry matter) and 0,74 %, respectively. About the films, chemical analysis showed correlation between the concentration of incorporated lyophilized and the quantification performed, with statistically significant differences (p < 0,05) in every analysis except antioxidant capacity by FIC, where there were no statistically significant differences (p > 0,05) in the film samples. Concerning the antimicrobial activity by disc diffusion method, the films with incorporated lyophilized maqui were more effective than the control (pure chitosan), because inhibition halos generated in seven of the eight bacterial strains tested. While control films generated halos in only two of the eight strains. Results showed that lyophilized maqui could be used both as a functional ingredient and a natural preservative in the food industry. Furthermore, chitosan films with incorporated lyophilized maqui could be used as active films due to their excellent antioxidant and antimicrobial activities

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Maqui (Aristotelia chilensis) es una planta nativa chilena cuyos frutos son utilizados en la preparación de productos que se comercializan como alimentos funcionales y fitofármacos por su alto contenido de antioxidantes en comparación con otros berries, además de sus propiedades antiinflamatorias y antibacterianas. Las hojas constituyen en general, la parte de las plantas que contiene mayor cantidad de antioxidantes. Los estudios acerca de las propiedades benéficas de las hojas del maqui sin embargo, son escasos. Es por esto que nos interesó comparar las propiedades antioxidantes de extractos de fruto y hojas de esta planta. Para ello, se utilizó como sistema biológico microsomas hepáticos de rata, y como sistema prooxidante, Cu2+/ascorbato. Ambos extractos: 1) previnieron la lipoperoxidación microsómica, 2) previnieron y revirtieron la oxidación de los tioles microsómicos. Estos fenómenos fueron dependientes de las concentraciones de polifenoles y tioles de ambos extractos, pero la potencia antioxidante del extracto de hojas fue mayor que la del extracto de fruto. La calidad y cantidad de los antioxidantes presentes en estos extractos podría explicar esta diferencia. Por otra parte, ambos extractos fueron capaces de quelar el ion Cu2+ e inhibir la actividad de la GSH-transferasa microsómica, enzima cuya forma activa es un dímero –S-S-. Cabe destacar que extractos polivalentes como los ensayados, ejercen su poder antioxidante por diversos mecanismos actuando de manera sinérgica. Todas las patologías en mayor o menor grado están asociadas a estrés oxidativo. Por lo tanto, las propiedades antioxidantes de extractos herbales justifican por si solas las coterapias que involucran fármacos sintéticos y fitofármacos. No debemos olvidar sin embargo, que los fitofármacos deben tener estudios farmacológicos que aseguren su seguridad y eficacia como también su posología / Maqui (Aristotelia chilensis) is a native Chilean plant whose fruits are used in the preparation of products that are marketed as functional foods and phytodrugs with a high antioxidant content compared to other berries, in addition to its anti-inflammatory and antibacterial properties. The leaves generally constitute the part of plants that contains the most amounts of antioxidants. Studies on the beneficial properties of the leaves of the maqui, however, are scarce. This is why we were interested in comparing the antioxidant properties of fruit extracts and leaves of this plant. For this, liver microsomes of rat were used as biological system and as a prooxidant Cu2+/ascorbate system. Both extracts: 1) prevented microsomal lipid peroxidation, 2) prevented and reversed the oxidation of microsomal thiols. These phenomena were dependent on polyphenol and thiol concentrations of both extracts, but antioxidant potency of leaves extract was higher than that of fruit extract. La calidad y cantidad de los antioxidantes presentes en estos extractos podría explicar esta diferencia. On the other hand, both extracts were able to chelate the Cu2+ ion and inhibit the activity of the microsomal GSH-transferase, enzyme whose active form is an -S-S- dimer. It is noteworthy that polyvalent extracts exert their antioxidant power by various mechanisms acting synergistically. All pathologies to a greater or lesser degree are associated with oxidative stress. Therefore, the antioxidant properties of herbal extracts alone justify the co-therapies involving synthetic drugs and phytodrugs. We cannot forget, however, that phytodrugs must have pharmacological studies that ensure their safety and efficacy as well as their dosage

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Maqui (Aristotelia chilensis), murtilla (Ugni molinae) y arándano (Vaccinium corymbosum) son berries originarios de Chile, Sudamérica y Norteamérica, respectivamente. Han sido utilizados en alimentos funcionales y fitofármacos por su reconocido poder antioxidante, además de tener propiedades antiinflamatorias y antibacterianas. Para medir la actividad antioxidante de extractos vegetales, principalmente se utilizan compuestos sintéticos. Estos compuestos son xenobióticos para la celula animal, y por lo tanto sus potenciales redox no son comparables con los de los antioxidantes biológicos. Es por esto que en este trabajo se estudió la capacidad antioxidante de estos berries utilizando microsomas hepáticos de rata como sistema biológico y como sistema prooxidante, Fe3+/ascorbato. Inicialmente, se midió la cantidad de polifenoles de los tres extractos para ser usada como parámetro comparativo entre ellos. Los tres extractos previnieron la lipoperoxidación de los microsomas, y revirtieron y previnieron la oxidación de los tioles microsómicos con distinta potencia, todas reacciones inducidas por el sistema pro oxidante Fe3+/ascorbato. Todos los extractos además, fueron capaces de quelar el ion Cu2+. El extracto de maqui mostró la mayor actividad antioxidante, y el extractoto de arándano, la menor. La calidad y cantidad de los antioxidantes presentes en los diferentes extractos podría explicar esta diferencia. Cabe destacar que extractos polivalentes como los ensayados ejercen su poder antioxidante por diversos mecanismos actuando de manera sinérgica. Esta característica representa una gran ventaja al formular fitofármacos orientados al tratamiento de patologías asociadas a estrés oxidativo / Maqui (Aristotelia chilensis), murtilla (Ugni molinae) y Arándano (Vaccinium corymbosum) are berries from Chile, Southamerica and Northamerica, respectively. They have been used in functional foods and herbal medicine because of their recognized antioxidant power and anti-inflammatory and antibacterial properties. Antioxidant activities of herbal extracts are determined using principally synthetic compounds. These compounds are xenobiotic for the animal cell, thus theirs redox potentials are not comparable with those of biological antioxidants. This is the reason why the antioxidant capacity from these berries was studied. Rat liver microsomes were used as a biological system and Fe3+/ascorbate, as prooxidant system. Initially, the amount of polyphenols in the three extracts was measured in order to be used as a comparative parameter among them. Our request involved that the three extracts prevented microsomal lipoperoxidation and reverted and prevented the oxidations of microsomal thiols with different potency, all reactions induced by Fe3+/ascorbate). They were also able to chelate ion Cu+2. Maqui extract showed the highest antioxidant capacity and the lowest corresponding to the arandano extract. The quality and quantity of the antioxidants present in each one of the three extracts could explain this difference. These polyvalent extracts should exert its antioxidant power by diverse mechanisms acting in a synergic way. This characteristic represent a great benefit for therapies related with pathologies specially associated to oxidative stress

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Aristotelia chilensis (Mol) Stutnz, también conocida como maqui, es una especie perteneciente a la familia Eleaocarpaceae, un árbol nativo de Chile y Argentina. La medicina popular le atribuye a las hojas de esta especie, propiedades analgésicas y antiinflamatorias siendo respaldadas por estudios científicos y se ha determinado además que las hojas poseen actividades antimicrobiana y antioxidante. Sus frutos son explotados como alimento y fuente de colorantes. El presente estudio examinó los posibles mecanismos involucrados en el efecto antinociceptivo tópico de tres extractos de hexano (EH, 3,5%p/v), diclorometano (EDCM, 4,5%p/v) y metanol (EM, 2,7%p/v) obtenidos desde las hojas de Aristotelia chilensis, a una concentración correspondiente a su CE25, utilizando como modelo experimental un ensayo de dolor térmico agudo como es el tail flick en ratones y la administración previa vía intraperitoneal (i.p.) de los siguientes antagonistas: naltrexona (NTX), naltrindol(NTI), nor-binaltorfimina (Nor-BNI), tropisetrón (TRO), prazosin(PRA), yohimbina (YOH), atropina (ATRO) y NG-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME). La antinocicepción causada por EDCM y EM fue modificada por NTX, antagonista de MOP-R, mientras que NTI, antagonista de DOP-R sólo varió la analgesia de EM. En contraste, Nor-BNI no provocó cambios significativos en la antinocicepción de los extractos en estudio. El antagonista serotonérgico (TRO) incrementó el efecto analgésico de EH y EDCM, sin embargo no modificó significativamente la actividad analgésica de EM. Por otro lado, el antagonista adrenérgico (α-1) PRA aumentó el efecto analgésico de EH, EDCM y EM, mientras que YOH, antagonista adrenérgico (α-2) causó una modificación significativa de la antinocicepción de los extractos EDCM y EM, no así de la analgesia de EH. Por otra parte, la administración de ATRO, antagonista colinérgico muscarínico aumentó la analgesia de EH y EM, no así de EDCM. Por último, L-NAME incrementó significativamente los efectos analgésicos de los extractos EH, EDCM y EM. En conclusión, la actividad analgésica de EH estaría modulada por receptores serotonérgicos (5-HT3), adrenérgicos (α-1), colinérgico muscarínico (ACh-M) y vÍa L-arginina/NO. En cambio la actividad antinociceptiva de EDCM es modulada por las vías opioide, serotonérgicas, adrenérgicas y nitridérgicas. Mientras que en el efecto analgésico de EM estarían involucrados los sistemas opioide, adrenérgico, colinérgico muscarínico y L-arginina/NO

Ingeniera Civil en Biotecnología / Las antocianinas del maqui son una materia prima de gran interés para la industria alimenticia y nutracéutica, debido al valor agregado que le confieren sus distintas propiedades farmacológicas y a la condición de endemismo de la especie vegetal. Por ello, en el presente trabajo se estudian diversas estrategias de producción in vitro de las antocianinas de Aristotelia chilensis y se concibe un proceso con alcances a escala comercial, buscando satisfacer parte de la creciente demanda por estos compuestos, prescindiendo de la recolección de los frutos del maqui. En cultivos de callo, se evaluaron cinco factores de crecimiento: concentración de sacarosa (3 y 6%), medio basal (MS y B5), luminosidad (L y O), fuente de explante (C, E y H) y hormonas (mezclas a, b, c y d); determinándose que, entre las condiciones de cultivo estudiadas, los tratamientos 3B5.E.L.a, 6MS.C.L.b, 3MS.E.O.b y 6B5.C.O.a presentaron la mayor velocidad de crecimiento celular; mientras que 3B5.C.L.d y 3MS.C.L.d destacaron por su alto contenido de antocianinas. Además, se observó que los callos morados podían seguir produciendo estos compuestos, aún en ausencia de las hormonas que inducían su síntesis, alcanzando aún una acumulación más alta que en presencia de estos químicos. En función de lo anterior, fue posible diseñar e implementar una estrategia de producción de antocianinas en suspensiones celulares de maqui. Este proceso contempló tres fases de cultivo: para aumentar la biomasa (Fase A), para inducir la acumulación de los metabolitos secundarios (Fase B) y para eliminar los residuos de la hormona 2,4-D (Fase C). En consecuencia, se evaluaron dos condiciones de cultivo para la Fase A, en luz (6MS.C.L.b) y oscuridad (6B5.C.O.a); mientras que para las Fase B y C se utilizaron los mismos factores que en 3MS.C.L.d, con y sin hormonas, respectivamente. Sin embargo, la acumulación de antocianinas en los cultivos en suspensión fue deficiente en comparación a la obtenida en callos. Adicionalmente, en la estrategia de cultivo con Fase A en luz, se estudió el efecto de dos elicitores (peróxido de hidrógeno y ácido clorhídrico) y un precursor (fenilalanina); no obstante, ninguno de estos factores favoreció una mayor acumulación de los metabolitos de interés. Finalmente, se concibió un proceso de producción in vitro de antocianinas, con alcances a escala comercial, basado en la implementación de un sistema de inmersión temporal para el cultivo de callos de maqui, el cual incluye el desarrollo de las tres fases de cultivo (A, B y C), anteriormente explicadas, en un periodo total de 40 semanas. De acuerdo a una evaluación técnico-económica, no se puede descartar que esta estrategia sea rentable, sin embargo no es técnicamente factible para altos niveles de producción y por lo tanto, no sería atractiva comercialmente; ya que únicamente es posible generar cantidades de antocianinas del orden de 100 mg por batch, equivalente al contenido en 12 g de fruto de maqui.

Memoria para optar el título de Bioquímico / La obesidad se ha posicionado como un alarmante problema de salud por su alta prevalencia a nivel mundial, realidad de la que Chile no queda exento. Esta patología se presenta debido a un desbalance energético positivo mantenido en el tiempo, que conduce a la expansión del tejido adiposo y a una posterior infiltración de monocitos al tejido. Como consecuencia, se establece una interacción adipocito-macrófago que desencadena un característico estado inflamatorio crónico de bajo grado. Dicho estado inflamatorio se asocia al desarrollo de co-morbilidades tales como diabetes tipo 2, enfermedades cardiovasculares, entre otras. Por ello, es de gran interés investigar nuevas estrategias nutricionales que logren contrarrestar los mecanismos proinflamatorios asociados al desarrollo de obesidad. En este sentido, se ha descrito que los frutos nativos chilenos, Aristotelia chilensis (Maqui) y Berberis microphylla (Calafate), tienen un alto contenido de polifenoles, los cuales se han asociado a respuestas anti-inflamatorias en diversos modelos de experimentación. De esta manera, la presente investigación evaluó los efectos anti-inflamatorios de extractos acuosos de Maqui y Calafate sobre la respuesta patogénica de adipocitos y macrófagos humanos activados con LPS y TNF-α in vitro, respectivamente, considerando a Vaccinium corymbosum (Arándano) como un control positivo no nativo. Para este propósito, se utilizó una línea celular monocítica humana (THP-1) y una línea celular comercial de preadipocitos viscerales humanos, y se realizaron ensayos para determinar los efectos antinflamatorios, adipogénicos, antilipolíticos, antioxidantes e insulino-sensibilizadores de los extractos. Los resultados obtenidos muestran que ambos extractos inhibieron la apoptosis y promovieron viabilidad celular; el extracto de maqui disminuyó la secreción de óxido nítrico y la expresión génica de IL-10; y el extracto de calafate disminuyó la secreción de IL-6 en macrófagos. Además, ambos extractos disminuyeron la apoptosis y la secreción de IL-6, aumentaron los niveles de GSH y no presentaron efecto sobre la adipogénesis; el extracto de maqui aumentó la actividad de la superóxido dismutasa, la captación de glucosa y los niveles de p-PI3K; el extracto de calafate inhibió la lipólisis, la secreción de MCP-1 en adipocitos. En conclusión, los extractos de maqui y calafate presentaron respuestas antiinflamatorias en macrófagos y adipocitos humanos, por lo que podrían tener implicancia en la prevención o el tratamiento de comorbilidades asociadas a obesidad / Obesity has emerged as an alarming health problem given its high prevalence worldwide, reality that Chile is not exempt. This condition occurs due to a positive energy imbalance maintained over time leading to the expansion of adipose tissue and subsequent tissue infiltration of monocytes. Consequently, an adipocyte-macrophage interaction triggers a chronic low-grade inflammatory state is established. This inflammatory condition is associated with the development of co-morbidities such as type 2 diabetes, cardiovascular diseases, among others. It is therefore of great interest to investigate new nutritional strategies that can counteract the proinflammatory mechanisms associated with the development of obesity. In this regard, it has been described that Chilean native fruits, Aristotelia chilensis (Maqui) and Berberis microphylla (Calafate), have a high content of polyphenols, which have been associated with antioxidant and anti-inflammatory responses in various experimental models. Thus, this research evaluated the antiinflammatory effects of Maqui and Calafate aqueous extracts on the pathogenic response of in vitro activated human macrophages and adipocytes with LPS and TNF-α, respectively, considering a Vaccinium corymbosum (Blueberry) as a nonnative positive control. Human monocytic cell line (THP-1) and visceral preadipocytes was used for this purpose, and assays were performed to determine the anti-inflammatory, adipogenic, antilipolytic, antioxidants and insulin sensitizers effects of extracts. The results exhibit that both extracts inhibited apoptosis andpromoted cell viability; maqui extract decreased nitric oxide secretion and gene expression of IL-10; and calafate extract decreased IL-6 secretion in macrophages. Also, both extracts decreased apoptosis and IL-6 secretion, increased levels of reduced glutathione and exhibit no effect on adipogenesis; maqui extract increased the activity of superoxide dismutase, glucose uptake and p-PI3K levels; calafate extract decreased lipolysis and MCP-1 secretion in adipocytes. In conclusion, Maqui and Calafate extracts showed anti-inflammatory responses in human adipocytes and macrophages, which could have implications in the treatment or prevention of comorbidities associated with obesity / Fondecyt

Memoria para optar al Titulo Profesional de Ingeniero Agrónomo / La importancia de esta investigación radica en la existencia de un recurso natural, nativo de Chile, que corresponde a un berry llamado comúnmente maqui, el cual presenta un elevado poder antioxidante, debido a su gran contenido de polifenoles, por lo que promete ser una excelente materia prima para las industrias cosmética, alimentaria y farmacéutica, en la elaboración de productos naturales con beneficios para la salud. Esto genera una excelente oportunidad de negocio, la cual no está siendo suficientemente aprovechada debido a la falta de desarrollo y escasez de información. Es por eso, que el siguiente estudio tiene por objetivo formular y evaluar un plan de negocio relativo a la extracción de polifenoles de maqui (Aristotelia chilensis) y su posterior uso industrial. Se realizó un estudio de mercado, donde se pudo concluir que a pesar de la desinformación actual, la tendencia de la demanda y oferta por los antioxidantes presentes en los berries está en alza, sobretodo en el mercado internacional, ya que sus industrias están más desarrolladas. Por otro lado, sus precios son relativamente altos, manteniéndose contantes en el tiempo. Se elaboró un estudio técnico, donde se evaluó los insumos, servicios y equipos necesarios, para establecer este negocio, resultando ser técnicamente viable debido a la disponibilidad de la tecnología necesaria. La planta estará ubicada en la Región de los Lagos, específicamente en la ciudad de Puerto Montt, debido al acceso a puertos, aeropuertos y materia prima, con un tamaño óptimo estimado a producir de 6,5 toneladas por año. Se realizó un estudio financiero, en donde se construyó un flujo de caja para el proyecto puro y se calcularon sus indicadores, los cuales asumieron los siguientes valores: VAN(9,4%): $220.728.628 y TIR: 30%, determinando la viabilidad económica del negocio. La evaluación del mismo proyecto, con dos estrategias de financiamiento distintas, resultaron ser del mismo modo, viables económicamente. Finalmente, se realizó una sensibilización de los 3 escenarios, la cual dio como resultado, alrededor de un 80% de probabilidades de ocurrencia de que los precios generen ganancias, con una máxima pérdida que bordea los $200.000.000 al 5%. / The importance of this research fall into the existence of a natural and native resource similar to berries but commonly called “Maqui”. This berry presents higher concentrations of antioxidants, this because the great quantity of polyphenols that can be found on them. And it pledges to become a raw material for cosmetic, pharmaceutics and food industries. Considering all the benefits that naturals products offer to human health. This generates important business opportunities which under my opinion it has not been correctly evaluated because of poor development in terms of technologies, resources and lack of information. Therefore the goal of this study is to formulate and evaluate a business plan to properly develop the extraction of polyphenols in Maqui (Aristotelia chilensis) and its posterior industrial development. A research considering the actual market development in terms of polyphenols demand despite the little information in our local market, concluded that there is a continuous growth of the international demand industries for natural materials and its price is considerable high and stable in long periods of time. A technical study about machineries, services and supplies needed for establishing this business was carried out, showing us the viability and development of this project. The plant would be located in Puerto Montt, Lagos’ Region close to the airport, ports, raw materials, and services. It is considered to produce about 6,5 tons per year. A financial study where a cash flow was built and its indicators calculated took the following values: VAN(9,4%): 220.728.628 and TIR: 30%, assuring the economical viability of this project. The evaluation of this project under two different economical models and strategies expressed the economical viability. Finally a model of three possible sceneries gave as results 80 % of probabilities that the product will rise in price and produce revenues. An estimated lost around $MM 200 considering 5 %.

Ingeniera Civil en Biotecnología / Aristotelia chilensis (Eleaocarpáceas), comúnmente conocida como maqui, es una especie vegetal distribuida en el Centro y Sur de Chile. El fruto de esta planta es de gran interés para la industria alimenticia y farmacológica debido a que posee potentes capacidades antioxidantes. Lo anterior es producto de su elevado contenido de antocianinas, en particular de delfinidinas, metabolitos secundarios implicados en la formación de la pigmentación azul y en la protección de las plantas contra la luz ultravioleta (UV). Actualmente, la producción frutícola de maqui se basa principalmente en la recolección del fruto desde árboles en condiciones silvestres. Además, su producción se ve limitada por la estacionalidad del fruto, que sólo se da en temporada de verano. Estas limitantes impiden que la demanda creciente de maqui se vea satisfecha. Debido a lo anterior, resulta fundamental la búsqueda de nuevas estrategias biotecnológicas para la producción de extractos ricos en antocianinas de maqui. El presente trabajo tiene por objetivo el desarrollo de una estrategia para la producción de extractos ricos en antocianinas a partir de cultivos celulares de A. chilensis. Para lograr lo anterior se estudió la inducción callogénica a partir de diferentes explantes (embrión, cotiledón y hoja) en diferentes combinaciones y concentraciones de reguladores del crecimiento. Las condiciones de cultivo que indujeron la formación de callos de maqui fueron medio Murashige & Skoog 4,43[g/L] con 3% de sacarosa, 0,7% de agar y la adición de las hormonas kinetina y NAA 1[mg/L] cada una. Además, para el mantenimiento de los callos inducidos, el medio de cultivo Gamborg b-5 3,21[g/L] brindó una mayor velocidad de crecimiento y aumento de biomasa. Posteriormente, se establecieron cultivos de células en suspensión en medio Murashige & Skoog 4,43[g/L] con 3% de sacarosa, 1[mg/L] de kinetina y NAA y exposición a luz (16 h luz; 8 h oscuridad). Los cultivos en suspensión fueron elicitados por medio de metil jasmonato (MJ) 100 µM y ácido abscísico (ABA) 100 µM, los cuales no entregaron resultados positivos en la producción de antocianinas. Además, se estableció un cultivo en suspensión con medio Gamborg b-5 3,21[g/L] con 3% de sacarosa, 2[mg/L] de 2,4-D y exposición a luz (16 h luz; 8 h oscuridad); el cual presentó características de crecimiento positivas, alcanzado una concentración de biomasa final de más de 5 veces la concentración inicial del cultivo. Asimismo, se estableció una línea de callos iniciados a partir de embriones y mantenidos en medio Gamborg b-5 3,21[g/L] con 3% de sacarosa, 0,7% de agar, 2[mg/L] de auxina 2,4-D y exposición a fotoperiodo (16 h luz; 8 h oscuridad). Esta línea presentó una pigmentación color violeta oscuro producto de la síntesis de antocianinas por parte de sus células. Análisis de los callos por medio de HPLC-PAD-MS revelaron la presencia de los mismos tipos de antocianinas presentes en el fruto de A. chilensis. Sin embargo, los perfiles de antocianinas fueron diferentes a los del fruto, conteniendo principalmente cianidinas. Finalmente, en el presente trabajo de tesis fue posible el establecimiento de cultivos celulares productores de antocianinas. Sin embargo, es necesaria la identificación de las variables críticas del proceso de producción de estos metabolitos, con el objetivo de maximizar su síntesis, particularmente la síntesis de delfinidinas glicosiladas.

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / Se elaboraron micropartículas de jugo de maqui (JM) usando secado por atomización (SA) y liofilización (L) como métodos de encapsulación con la finalidad de proteger sus antocianinas frente a condiciones ambientales de una matriz alimenticia y del tracto gastrointestinal (TGI). Se utilizó como agente encapsulante (AE) una mezcla de polisacárido (maltodextrina (MD)) y proteína (aislado proteico de soya (APS)). Las condiciones experimentales óptimas para lograr una optimización de las variables respuesta (mediante metodología de superficie de respuesta) fueron una temperatura del aire de entrada al secador de 114°C y una relación JM/AE de 1:4,14. Esta relación JM/AE, se utilizó para replicar la formulación en la elaboración de micropartículas de JM por L. El contenido de antocianinas totales (AT) de las micropartículas de SA y L fue 2,8 y 2,6 mg ci-3-glu/g respectivamente, alcanzando una eficiencia de encapsulación (EE) de AT superior a 92,5% en ambos métodos. La EE de las antocianinas diglicosiladas fue significativamente superior respecto a las monoglicosiladas para ambos métodos de microencapsulación. La recuperación de las micropartículas de SA fue superior (99,8%), respecto a L (91,8%), mientras que el rendimiento alcanzado usando L (94,6%) fue casi el doble del alcanzado por micropartículas SA (54,1%). Estas últimas tuvieron un mayor contenido de humedad y valores superiores de aw y densidad aparente, respecto de L. La encapsulación de JM favorecería la utilización de JM como un ingrediente en polvo, ya que al ser agregadas a un yogur, a los 35 d de almacenamiento a 4 ºC, se alcanzaron altos porcentajes de retención de antocianinas individuales, destacando la del-3-sa-5-glu con la mayor retención en un rango de 90 – 99%. Adicionalmente, la microencapsulación aumentó la bioaccesibilidad (BA) de las antocianinas en un modelo de simulación GI in vitro, donde la BA de las AT fue significativamente superior para las micropartículas de JM (SA: 45,8%; L: 44,6%) respecto al JM (38,3%) / Maqui juice (MJ) microparticles were prepared using both spray-drying (SD) and freeze-drying (FD) as encapsulation methods in order to protect anthocyanins against environmental conditions in a food matrix and into the gastrointestinal tract (GIT). A mixture of a polysaccharide (maltodextrin (MD)) and a protein (soy protein isolate(SPI)) was used as encapsulating agent (EA). The optimal experimental conditions to achieve the optimization of the response variables (using response surface methodology) were an inlet air temperature of 114°C and a MJ/EA ratio of 1:4.14. This MJ/EA ratio was used to replicate the formulation in the preparation of MJ microparticles using FD. The total anthocyanins (TA) content of the microparticles from SD and FD were 2.8 and 2.6 mg cy-3-glu/g respectively, achieving an encapsulation efficiency (EE) of TA higher than 92.5% in both methods. The EE of 3,5-O-diglycosylated anthocyanins was significantly higher than the EE of 3-O-glycosylated anthocyanins for both microencapsulation methods. The recovery of the anthocyanins from SD microparticles was higher (99.8%) in comparison to FD (91.8%) whereas the yield achieved using FD (94.6%) was almost the double than SD microparticles (54.1%). The SD microparticules have higher values of moisture content, aw and bulk density in comparison to FD. The MJ encapsulation would favor the use of MJ as a powder ingredient, because when the microparticles were added to a yogurt during 35 days of storage at 4°C, high retentions of individual anthocyanins were found where the del-3-sa-5-glu had the highest retention in a range of 90-99%. Moreover, the microencapsulation improved the bioaccessibility (BA) of the anthocyanins using a mimic GIT model in vitro, were the BA of TA of microparticles (SD: 45.8%, FD: 44.6%) was significantly higher than MJ (38.3%) / Fondecyt Postdoctoral Nº 3150342