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La present tesi doctoral s’ha centrat en avaluar la digestibilitat i la bioaccessibilitat in vitro de compostos bioactius hidròfils (vitamina C, compostos fenòlics i isoflavones) i lipòfils (carotenoids) en begudes elaborades a base de sucs de fruites, llet o llet de soja, així com en la determinació de la influència de la matriu alimentària (aigua, llet i llet de soja) i del processat (pulsos elèctrics d’alta intensitat de camp [HIPEF], altes pressions hidrostàtiques [HPP] i tractament tèrmic [TT]) sobre la bioaccessibilitat d’aquests compostos. La digestió gàstrica va millorar la concentració d’alguns dels constituents bioactius, com els compostos fenòlics i les isoflavones. No obstant, es van observar pèrdues significatives en tots els components bioactius analitzats durant la digestió intestinal. Els compostos bioactius hidròfils van ser més bioaccessibles en les matrius que contenien aigua i llet de soja, mentre que la matriu de llet va millorar la bioaccessibilitat dels compostos lipòfils. Les tecnologies no tèrmiques (HIPEF i HPP) van ser més efectives que el TT per preservar la concentració i la bioaccessibilitat de la majoria dels compostos bioactius analitzats. Els resultats han demostrat que la bioaccessibilitat dels constituents bioactius de les begudes va ser modulada tant per la matriu alimentària com pel processat. / This research was focused on evaluating the in vitro digestibility and bioaccessibility of hydrophilic (vitamin C, phenolic compounds and isoflavones) and lipophilic bioactive compounds (carotenoids) of fruit juice-, milk-, or soymilk-based beverages; and on determining the influence of food matrix (water, milk and soymilk) and processing (high-intensity pulsed electric fields [HIPEF], high-pressure processing [HPP] and thermal treatment [TT]) on the bioaccessibility of these constituents. Gastric digestion improved the concentration of some bioactive constituents, such as phenolic compounds and isoflavones. However, significant losses in the concentration of all the analyzed substances during the small intestinal digestion were observed. Hydrophilic bioactive compounds showed their highest bioaccessibility in matrices containing water and soymilk, while a milk matrix improved the bioaccessibility of lipophilic substances. Non-thermal technologies (HIPEF and HPP) were more effective than TT to preserve the bioaccessibility of most of the analyzed compounds. Results showed that both food matrix and processing modulated the in vitro bioaccessibility of bioactive compounds from blended beverages. / La presente tesis doctoral se centró en evaluar la digestibilidad y la bioaccesibilidad in vitro de compuestos bioactivos hidrofílicos (vitamina C, compuestos fenólicos e isoflavonas) y lipofílicos (carotenoides) en bebidas elaboradas a base de zumos de frutas, leche o leche de soja; así como en determinar la influencia de la matriz alimentaria (agua, leche o leche de soja) y del procesado de alimentos (pulsos eléctricos de alta intensidad de campo [HIPEF], altas presiones hidrostáticas [HPP] y tratamiento térmico [TT]) sobre la bioaccesibilidad de estos compuestos. La digestión gástrica incrementó la concentración de algunos constituyentes bioactivos, tales como compuestos fenólicos e isoflavonas. Sin embargo, se observaron pérdidas significativas en todos los compuestos bioactivos analizados durante la digestión intestinal. Los compuestos bioactivos hidrofílicos mostraron su mayor bioaccesibilidad en matrices conteniendo agua y leche de soja, mientras que, la matriz de leche mejoró la bioaccesibilidad de compuestos lipofílicos. Las tecnologías no térmicas (HIPEF y HPP) fueron más efectivas que el TT para preservar la bioaccesibilidad de la mayoría de los compuestos bioactivos analizados. Los resultados mostraron que tanto la matriz alimentaria como el procesamiento modularon la bioaccesibilidad in vitro de los compuestos bioactivos presentes en bebidas mixtas.

El consumo de las bebidas de soja y de almendra está aumentando en Europa porque son útiles como alternativa a la leche de vaca para los individuos intolerantes a la lactosa, con alergia a las proteínas de la leche, o para aquellos que evitan la leche por otras razones. También su popularidad aumenta por los efectos beneficiosos para la salud que se le atribuyen. Las bebidas de soja y de almendra comerciales están normalmente procesadas por tratamientos térmicos, especialmente UHT, no sólo para estabilizarlas sino también para mejorar su palatabilidad y digestibilidad ya que, entre otros efectos, destruyen componentes indeseables, tales como los inhibidores de tripsina. No obstante, los tratamientos térmicos pueden afectar a sus componentes nutritivos y compuestos bioactivos. La ultra alta presión de homogeneización (UHPH) es una tecnología no térmica emergente que consiste en la aplicación de presiones de hasta 400 MPa utilizando un sistema de homogeneización, especialmente diseñado para producir un efecto conservador, al mismo tiempo que mejora la estabilidad coloidal. En el marco de un proyecto del Plan Nacional (AGL 2008-05430-C02-02) realizado en coordinación con el grupo del Centre Especial Planta de Tecnologia dels Aliments (CERPTA) de la Universidad Autónoma de Barcelona, se pretende aplicar la UHPH para la obtención de bebidas de soja y almendra y comparar los efectos de esta tecnología con los de los convencionalmente aplicados a este tipo de productos (pasteurización y UHT). En el primer apartado de esta memoria se valora el efecto que esta tecnología provoca sobre una serie de parámetros nutritivos y biofuncionales (perfil de aminoácidos, perfil de ácidos grasos, digestibilidad de las proteínas, disponibidad de la lisina, tocoferoles, fitoesteroles, aminas biógenas, poliaminas e isoflavonas), extendiendo el estudio a no solo al efecto inmediato del tratamiento si no también durante la vida útil de los productos. En términos generales, se concluye que los tratamientos por UHPH mantienen o mejoran, en comparación con los térmicos, el valor nutritivo y biofuncional de las bebidas de soja y de almendra. La soja aporta compuestos bioactivos, como las isoflavonas, cuyo consumo puede presentar efectos beneficiosos para la salud pero hay controversia sobre la seguridad de su consumo por parte de lactantes, ya que se he señalado que pueden ejercer tiene efectos endocrinos indeseables sobre el desarrollo y el sistema reproductor. En la segunda parte de esta tesis, se realiza una aproximación a una estimación de la exposición y del riesgo de estos compuestos bioactivos en productos derivados de la soja de mayor consumo. Aún no existen datos de consumo de productos derivados de soja en Europa, pero la estimación muestra que una dieta que incluya habitualmente productos derivados de la soja aporta contenidos de isoflavonas suficientes para lograr sus potenciales efectos beneficiosos. Por otro lado, el consumo de fórmulas infantiles a base de soja por lactantes supone un cierto riesgo de sufrir los efectos adversos de las isoflavonas, ya que su consumo sobrepasa los niveles de seguridad establecidos por el Panel de Expertos (NTP-CERHR). Además, los productos derivados de la soja, especialmente los fermentados, contienen niveles elevados de algunas aminas biógenas. La ingesta de algunos de estos productos de soja puede suponer un riesgo de aparición de los efectos adversos de estas aminas, especialmente cuando hay un tratamiento con fármacos específicos. En la tercera parte, se estudia algunos efectos biológicos de las poliaminas e isoflavonas. Las poliaminas son compuestos naturales con un papel reconocido como antioxidante endógeno en frente al estrés oxidativo celular. Se estudia su capacidad antioxidante in vitro y el mecanismo de acción y se concluye que su capacidad antioxidante es superior al de otros antioxidantes reconocidos (galato de octilo, palmitato de ascorbilo y α-tocoferol) y que su potencia antioxidante se debe a su capacidad para secuestrar metales y radicales libres. Por otro último, se estudia el metabolismo intracelular de las isoflavonas en células endoteliales por su importancia potencial en los mecanismos de acción cardioprotectores del sistema vascular. Se concluye que las isoflavonas entran en las células endoteliales y son metabolizadas mediante glucuronidación, sulfatación y metilación. / Soymilk and almond milk are particularly useful as an alternative of cow’s milk for people who are lactose-intolerant, allergic to milk proteins, or for those who avoid milk for other reasons, and their consumption also has potential health benefits. Ultra high pressure homogenization (UHPH) is a useful non-thermal technology to obtain safe and high-quality liquid foods. UHPH is based on the same principle as conventional homogenization, but it works at significantly higher pressures (up to 400 MPa). In the first part of this thesis, in the frame of the project “The application of Ultra high pressure homogenization (UHPH) to produce high quality vegetable milks (soy and almond)” (AGL 2008- 05430- C02-02), the aim was to study the effects of the UHPH treatment on the nutritional and biofunctional compounds of soymilk and almond milk compared to conventional thermal pasteurization and UHT treatments. As a result, it was concluded that UHPH treatments maintained or improved the nutritional and biofunctional value of soymilk and almond milk, compared to conventional thermal pasteurization and UHT treatments. Soybean provides bioactive compounds, such as isoflavones, whose consumption has potential beneficial health effects for adults and also could have significant effects on the endocrine and reproductive system development in infants. In the second part of this thesis, an estimation of exposure and risk of these bioactive compounds in soybean products was performed. In general, the consumption of these products provides similar or higher isoflavone contents to achieve the beneficial effects. On the other hand, the consumption of soybean based infant formulas could involve a potential risk to infants. Additionally, the fermented soybean products contain high levels of certain biogenic amines. Adverse effects of some biogenic amines as a result of the consumption of the soybean products in general would be unlikely, except for individuals under specific drug therapies. In the third part, some biological effects of polyamines and isoflavones were studied. The mechanism by which polyamines act as antioxidants was evaluated by in vitro methods, concluding that it seems to be related to its ability to chelate metals. Furthermore, the intracellular metabolism of isoflavones in endothelial cells was studied because it can be important in the elucidation of the mechanism of action of isoflavones in the cardiovascular system.

Epidemiologic studies and clinical trials have demonstrated consistent benefits of walnut (Juglans regia L.) consumption. Walnuts have been described as a rich source of polyphenols with a broad array of different structures. However, an accurate screening of its complete phenolic profile was lacking. Using liquid chromatography coupled with electrospray ionization hybrid linear trap quadrupole-Orbitrap mass spectrometry (LC–LTQ-Orbitrap) a comprehensive identification of phenolic compounds in walnuts was performed. A total of 120 compounds were identified, with ellagitannins, ellagic acid and its derivatives, as major polyphenols in walnuts. After consumption, ellagitannins are hydrolyzed to release ellagic acid, which is converted by gut microflora to urolithin A (UA) and urolithin B (UB). Ellagitannins and their metabolites have been shown to slow down cancer development and progression. The identification of dietary agents that may modulate molecular pathways related to cancer is of great interest. Therefore, the main aim of this study was to determine gene expression changes induced by urolithins using a nutrigenomic approach. We investigated the effects of urolithins on the expression of prostate specific antigen and the androgen receptor in a prostate cancer cell model. The mRNA and protein levels of both prostate specific antigen and androgen receptor were down-regulated after incubating LNCaP cells with urolithins A and B. Transient transfection of PC-3 cells with a luciferase construct driven by the PSA-promoter containing three androgen response elements showed that urolithins inhibited AR-mediated PSA expression at the transcriptional level. Electrophoretic Mobility Shift Assays revealed that urolithins decreased the androgen receptor binding to its consensus Response Element. In addition, we performed a genomic analysis to study the effect of UA on whole genome expression in LNCaP cells. CDKN1A, a node gene determined by Biological Association Networks (BANs) using the list of differentially expressed genes, was further validated; its promoter activity, mRNA and protein levels were significantly up-regulated. The role urolithins have in the modulation of the cell cycle and apoptosis induction was also explored. Cell cycle was measured by flow cytometry, and apoptosis was determined by caspase 3/7 activation and using the rhodamine method. Cell cycle analyses showed an increase at G1, we also observed an induction of apoptosis and caspase 3/7 activation and this effect correlated with a decrease in the anti-apoptotic protein Bcl-2. Our results suggest that urolithins A and B attenuate the function of the AR by repressing its expression. A down-regulation of AR and PSA mRNA and protein levels could provoke an interruption of the interaction between PSA and AR, with a proven role in prostate cancer development and progression. In addition a clear effect of urolithin A on whole genome expression in a prostate cancer cell model was observed. The significant up regulation of p21, which has a known role in cell cycle and apoptosis, correlated with an increased percentage of cells in the G1 phase of the cell cycle, furthermore, the multi-targeted effects of urolithins resulted in an induction of apoptosis. The aforementioned results indicate a potential role of walnuts as a chemo-preventive and/or chemo-therapeutic agent for prostate cancer. / Estudios clínicos y epidemiológicos han demostrado que existen múltiples beneficios sobre la salud por incluir nueces (Juglans regia L.) en la dieta. Existe una amplia evidencia de la relación de la dieta y componentes específicos de nuestros alimentos con vías moleculares importantes en el desarrollo del cáncer. La etiología del cáncer es multifactorial, una variedad de factores genéticos, dietéticos y de estilo de vida juegan un rol fundamental en el desarrollo y progresión de esta enfermedad. La identificación de los mecanismos moleculares involucrados en la carcinogénesis y su relación con factores de riesgo modificables genera una base para el desarrollo de estrategias específicas de prevención. La nutrigenómica es un enfoque nuevo en la nutrición que busca explorar la interacción gen-dieta y el posible papel que esta interacción juega en el desarrollo de enfermedades. Utilizando una aproximación nutrigenómica, el objetivo de esta tesis doctoral es analizar el efecto de las urolitinas A y B, metabolitos del polifenol mayoritario en nueces, sobre vías moleculares clave en el desarrollo y progresión del cáncer de próstata. Nuestros resultados sugieren que las urolitinas A y B atenúan la función del receptor de andrógeno al inhibir su expresión. La disminución de los niveles de mRNA y proteína del receptor de andrógeno y su diana el antígeno prostático especifico podría causar una interrupción en la interacción entre ambas proteínas, las cuales se sabe juegan un papel en el desarrollo y progresión del cáncer de próstata. Además, a través de un estudio genómico funcional se pudo comprobar el claro efecto que ejerce la urolitina A sobre la expresión génica en un modelo de cáncer de próstata. La urolitina A causó una sobrexpresión de p21, proteína reguladora del ciclo celular, lo cual se correlacionó a un aumento en el porcentaje de células en la fase G1 del ciclo celular. Asimismo, el efecto de las urolitinas sobre múltiples dianas, incluyendo Bcl-2, caspasas 3 y 7 y p21, resultaron en la inducción de apoptosis. En resumen, el estudio de la relación entre dieta y cáncer a través de la aplicación de nuevas tecnologías ligadas a enfoques novedosos como la nutrigenómica podría permitir desarrollar recomendaciones y estrategias de prevención efectivas.

El pan es uno de los alimentos que más sal aporta a la dieta por lo que la disminución en el pan elaborado de forma industrial, precocido y congelado puede contribuir a reducir la ingesta de sal de la población. No obstante, la reducción de sal del 2,2% a 1,8% sobre harina, puede modificar el aspecto y el sabor de las barras de pan. Los objetivos de esta tesis son estudiar: a) el efecto sobre el aspecto y el sabor al reducir el contenido de sal de 2,2% a 1,8% (sobre harina) en el pan elaborado de forma industrial tipo baguette precocida congelada; b) el efecto sobre el aspecto y el sabor al reducir el contenido de sal de 2,4% a 1,8% (sobre harina) en el pan elaborado de forma industrial tipo chapata precocida congelada, y c) definir la relación entre la concentración de sal incluida en la formulación del pan en base a harina y su presencia en el pan cocido tipo baguette. Este tesis constituye un avance en la mejora nutricional de los productos alimentarios de la industria del pan. / El pa és un dels aliments que més sal aporta a la dieta motiu pel qual la disminució en el pa elaborat de forma industrial, precuit i congelat pot contribuir a reduir la ingesta de sal de la població. No obstant això, la reducció de sal del 2,2% a 1,8% sobre harina, pot modificar l’aspecte i el sabor de les barres de pa. Els objectius d’aquesta tesis són estudiar: a) l’efecte sobre l’aspecte i el sabor al reduir el contingut de sal de 2,2% a 1,8% (sobre farina) en el pa elaborat de forma industrial tipus baguette precuita congelada, b) l’efecte sobre l’aspecte i el sabor al reduir el contingut de sal de 2,4% a 1,8% (sobre farina) en el pa elaborat de forma industrial tipus xapata precuita congelada, i c) definir la relació entre la concentració de sal inclosa en la formulació del pa en base a farina i la seva presència en el pa cuit tipus baguette. Aquesta tesis constitueix un avanç en la millora nutricional dels productes alimentaris de la indústria del pa. / Bread is one of the foods that most salt bring into population so the decrease in the industrially produced part-bakec frozen bread can help to reduce salt intake of the population. However, salt reduction in bread makes possible maintaining the flavour, taste and general appearance. The main objectives of this thesis are: a) to define the effect on the appearance and taste when reducing the salt percentage from 2.2% to 1.8% (flour basis) in industrially produced part-baked frozen baguette, b) to define the effect on the appearance and taste when reducing the salt percentage from 2.4% to 1.8% (flour basis) in industrially produced part-baked frozen ciabatta, and c) to determine the relation between the quantity of salt used in raw bread, as an ingredient, and the quantity of salt obtained in the baguettes once they have been baked. This thesis is a development in nutritional improvement of food products in the bread industry.

Contribuciones y conocimientos que aporta esta tesis El presente trabajo ha confirmado la asociación de las concentraciones elevadas de ferritina con el desarrollo de síndrome metabólico y con el criterio, hipertrigliceridemia, incluido en el diagnostico de síndrome metabólico; mientras que la asociación de ferritina con las concentraciones de colesterol de las HDL es más discutible. Metodología 1. Se realizó una revisión sistemática y metaanálisis de estudios observacionales que determinen la relación entre altos niveles de ferritina y síndrome metabólico desde 1966 hasta diciembre 2012. 2. Se realizó una revisión sistemática y metaanálisis de estudios observacionales que estudien la relación entre altos niveles de ferritina con hipertrigliceridemia, bajo HDL colesterol y LDL colesterol. El odds ratio de los estudios fue combinado utilizando un modelo de efectos aleatorios, ponderando por el inverso de la varianza. La heterogeneidad entre estudios se determinó utilizando el índice estadístico I2. Los sesgos de publicación fueron determinados mediante el gráfico en embudo o funnel plot. Se realizaron análisis de sensibilidad. Conclusiones Altos niveles de ferritina se asocian a la presencia del síndrome metabólico y también a la dislipidemia. El efecto de altos depósitos de hierro sobre estas alteraciones metabólicas necesita confirmarse con más estudios prospectivos. Además son necesarios que permitan identificar un valor de ferritina que se relacione con el aumento del riesgo de aparición de estas alteraciones metabólicas. Publicaciones: 1. Prevalence of overweight and obesity in 6 to 9 year- old school children of Cuenca-Ecuador: relationship with physical activity, poverty and eating habits. Aceptado para publicación en FOOD AND NUTRITION BULLETIN. Factor de Impacto: 1.922 año 2011. Q2. 2. Associations between serum ferritin concentrations and metabolic syndrome (MetS): a systematic review and a meta-analysis of observational studies. Victoria Abril-Ulloa, V, Flores-Mateo G, Solà-Alberich R, Manuel-y-Keenoy B, Arija V. submitted to Editor. 3. High serum Ferritin and lipid metabolism: a systematic review and meta-analysis. Abril-Ulloa V; Solà-Alberich R; Manuel-y-Keenoy B; Arija V. submitted to Editor Congresos: 1. Organizadores: World Public Health Nutrition Association (WPHNA) and of the Brazilian Association of Collective Health (ABRASCO), Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Brasil. Poster en “The Wold Nutrition Rio 2012” Titulo:Nutritional status in a sample of 6-9 year-old schoolchildren in Cuenca, Ecuador and the relationship with and physical activity. Fecha: Abril, 2012. Lugar: Rio de Janeiro – Brasil. 2.Organizadores: Confederación Latinoamericana y del Caribe de Dietistas y Nutricionistas (CONFELANyD), Federación Argentina de Graduados de Nutrición, Colegio de Nutricionistas de Santa Fé. Argentina. Poster en el XV Congreso Latinoamericano y del Caribe de Nutricionistas y Dietistas, XI Congreso Argentino de Graduados de Nutricion. Título: Estado Nutricional en niños de 6 a 9 años en Ecuador y su relación con hábitos de actividad física y de desayuno según nivel socioeconómico. Fecha :10-12 de Mayo, 2012 Lugar: Rosario, Santa Fé, Republica de Argentina. 3. Organizadores: European Accreditation Council for Continuing Medical Education. Poster en: World Forum for Nutrition Research Conference. Título: Body iron stores and metabolic syndrome. A Meta-Analysis of observational studies. Fecha: 20-21 Mayo 2013. Lugar: Reus, Tarragona. España.

L’objectiu principal de la tesis és valorar l’impacte de certs compostos bioactius de la dieta Mediterrània i Nòrdica, especialment de compostos fenòlics, sobre marcadors nutricionals i moleculars, els quals permetin determinar mecanismes d’acció i efectes biològics saludables involucrats en el desenvolupament de la malaltia cardiovascular (MCV). Un increment de l’excreció total de polifenols en orina, el qual és un marcador del consum total de polifenols, pot reflectir una atenuació del dany oxidatiu. Els efectes beneficiosos en individus sans d’una ingesta rica en verdures i moderada de vi negre, podrien ser explicats en part per l'atenuació del dany oxidatiu associat amb aquests aliments típics de la dieta mediterrània rica en polifenols. Utilitzant la metabolòmica no dirigida, les concentracions plasmàtiques de l’àcid 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanopropionic, els alk(en)ylresorcinols glucosilats i l’àcid hipúric se suggereixen com a nous candidats de marcadors de consum de peix blau, cereals integrals i nabius, respectivament. Alteracions en marcadors moleculars del metabolisme endogen, com ara lípids que contenen àcids grassos poliinsaturats, aminoàcids i metabolits de la betaïna, podrien explicar els efectes beneficiosos de la dieta Nòrdica, rica en cereals integrals, peix blau i nabius. Mitjançant l’aplicació de proteòmica quantitativa confirmem que, el consum d’oli d’oliva verge o d’olis d’oliva verges enriquits amb fenols té un impacte sobre el proteoma de l’HDL d’una manera cardioprotectora que podria millorar la funcionalitat de l’HDL. L’ús de marcadors nutricionals és una eina útil en l’avaluació dels mecanismes d’acció i dels efectes biològics dels compostos bioactius de la dieta sobre el desenvolupament de la MCV. Així, l’ús de les ciències òmiques, tals com la metabolòmica i la proteòmica, afegeixen informació rellevant en el descobriment de nous marcadors nutricionals i moleculars, els quals ens ajuden a avaluar la bioactivitat dels aliments i els efectes d’aquests sobre la salut humana i la prevenció de les malalties. / El objetivo principal de la tesis es valorar el impacto de ciertos compuestos bioactivos de la dieta Mediterránea y Nórdica, especialmente de compuestos fenólicos, sobre marcadores nutricionales y moleculares, los cuales permitan determinar mecanismos de acción y efectos biológicos saludables involucrados en el desarrollo de la enfermedad cardiovascular (ECV). Un incremento de la excreción total de polifenoles en orina, el cuál es un marcador del consumo total de polifenoles, puede reflejar atenuación del daño oxidativo. Los efectos beneficiosos en individuos sanos de una ingesta rica en verduras y moderada en vino tinto, podrían ser explicados por la atenuación del daño oxidativo asociado con estos alimentos de la dieta mediterránea rica en polifenoles. Utilizando la metabolómica no dirigida, las concentraciones plasmáticas de ácido 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanopropionic, alk(en)ylresorcinols glicosilados y ácido hipúrico se sugieren como nuevos marcadores de consumo de pescado azul, cereales integrales y arándanos, respectivamente. Alteraciones en marcadores moleculares del metabolismo endógeno, como lípidos con ácidos grasos poliinsaturados, aminoácidos y metabolitos de la betaína, podrían explicar los efectos beneficiosos de la dieta Nórdica, rica en cereales integrales, pescado azul y arándanos. Mediante la aplicación de proteómica cuantitativa confirmamos que, el consumo de aceite de oliva virgen (AOV) o de AOVs enriquecidos con fenoles tiene un impacto sobre el proteoma de la HDL de manera cardioprotectora que podría mejorar su funcionalidad. El uso de marcadores nutricionales es una herramienta útil para evaluar los mecanismos de acción y los efectos biológicos de los compuestos bioactivos de la dieta sobre el desarrollo de la ECV. Así, el uso de ciencias ómicas, tales como la metabolómica y la proteómica, añaden información relevante en el descubrimiento de nuevos marcadores nutricionales y moleculares, los cuales nos ayudan a evaluar la bioactividad de los alimentos y los efectos de éstos sobre la salud humana y la prevención de enfermedades. / The main objective of the thesis is to assess the impact of Mediterranean and Nordic dietary bioactive compounds, especially phenolic compounds, on nutritional and molecular biomarkers, which allow to determine mechanisms of action and biological effects involved in the development of CVD. An increased urinary excretion of total polyphenols, which is a biomarker of total polyphenol intake, may reflect an attenuation of oxidative damage. The beneficial effects in healthy individuals of a dietary intake rich in vegetables and moderate red wine, could potentially be explained by the attenuation of oxidative damage associated with these typical food items of the Mediterranean diet rich in polyphenols. By applying a non-targeted metabolite approach, fasting plasma 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanopropionic acid, glucuronidated alk(en)ylresorcinols and hippuric acid are suggested as novel candidate biomarkers of fatty fish, whole grain and bilberries consumption, respectively. Alterations in molecular biomarkers of endogenous metabolism, such as PUFA-containing lipids, amino acids and betaine metabolites could indicate potential effects of a healthy Nordic diet, rich in whole grains, fatty fish and berries. By applying a quantitative proteomic approach we confirm that the consumption of virgin olive oil or phenol-enriched virgin olive oils has an impact on the HDL proteome in a cardioprotective mode that could enhance HDL functionality. The use of nutritional biomarkers is a useful tool in assessing the mechanisms of action and the biological effects of the dietary bioactive compounds on cardiovascular disease development. Thus, the use of omic sciences, such as metabolomics and proteomics, add relevant information in the discovery of novel nutritional and molecular biomarkers, which help us in evaluating the food bioactivity and the food effects on human health and disease prevention.

L’Obesitat (OB) és un dels principals determinants de mortalitat evitable. L’objectiu és avaluar els efectes del programa escolar EdAl que promou estils saludables de vida, inclouen recomanacions dietètiques i d’activitat física (AF) en la prevalença d’OB, en nens de 7-8 anys, durant 28 mesos i dos anys després de la seva finalització. La intervenció del programa es basa en 8 objectius d’estil de vida desenvolupats en 4 activitats/any durant 3 anys (12 activitats; 1h/activitat) realitzat per estudiants universitaris en qualitat d’Agent Promotor de la Salut (APS). Les dades recollides inclouen nom, gènere, any i lloc de naixement, pes, alçada, Índex de Massa Corporal (IMC) i perímetre de cintura, cada any de seguiment i un qüestionari sobre hàbits d’alimentació i d’Activitat Física (AF) contestat pels pares/tutors. Després de 28 mesos d’intervenció, la prevalença d’OB en els nens intervenció va disminuir 4,39% (p<0.05) en comparació amb els nens control, i van tenir una reducció efectiva de -0,24 unitats en el canvi d’IMC z-score, en comparació amb els controls (p=0,02), però les nenes no; el 5,1% dels escolars del grup intervenció feien >5h/setmana d’AF extraescolar al final de la intervenció comparat amb el grup control (p=0,02). Després de 2 anys de finalitzar el programa, el grup intervenció va canviar el seu IMC z-score amb una efectiva reducció dels dos gèneres. Un 16% més dels escolars practiquen ≥4h/setmana AF extraescolar en el grup intervenció (p<0,01). El programa EDAL proporciona 12 activitats desenvolupades per APS, centrades en els conceptes d'estil saludables de vida que es poden aconseguir mitjançant la millora de la dieta i la pràctica d'AF; és una eina fàcil per ser implementat per APS com a part del currículum universitari per reduir la prevalença d’OB i incrementar l’AF en nens/es mantenint aquests beneficis durant 2 anys després de la seva finalització. / La obesidad (OB) es un determinante de mortalidad evitable. El objetivo es evaluar los efectos del programa escolar EdAl que promueve estilos saludables de vida, incluyendo recomendaciones dietéticas y de actividad física (AF) en prevalencia de OB, en niños de 7-8 años, durante 28 meses y dos años después de su finalización. La intervención del programa se basa en 8 objetivos de estilo de vida desarrollados en 4 actividades/año durante 3 años (12 actividades; 1h/actividad) realizado por estudiantes universitarios como Agentes Promotores de Salud (APS). Los datos recogidos incluyen nombre, género, año y lugar de nacimiento, peso, altura, índice de masa corporal (IMC) y perímetro de cintura, cada año de seguimiento y un cuestionario sobre hábitos de alimentación y de Actividad Física (AF) contestado por los padres/tutores. Después de 28 meses de intervención, la prevalencia de OB en los niños intervención disminuyó 4,39% (p<0,05) en comparación con los niños control, y tuvieron una reducción efectiva de -0,24 unidades en el cambio de IMC z- score, en comparación con los controles (p=0,02), pero las niñas no; el 5,1 % de los escolares del grupo intervención hacían >5h/semana de AF extraescolar al final de la intervención comparado con el control (p=0,02). Después de 2 años de finalizar el programa, el grupo intervención cambió su IMC z-score con una efectiva reducción de los dos géneros. Un 16 % más de los escolares practican ≥4h/semana AF extraescolar en el grupo intervención (p< 0,01). El programa EdAl proporciona 12 actividades desarrolladas por APS, centradas en estilos saludables de vida alcanzables mejorando la dieta y la práctica de AF; es una herramienta fácil para ser implementada por APS como parte del currículum universitario para reducir la prevalencia de OB e incrementar la AF en niños/as manteniendo estos beneficios 2 años después de su finalización. / Obesity (OB) is one of the main determinants of avoidable disease burden. The objective is to evaluate the effects of the EdAl primary-school-based program that promotes healthy lifestyle, including dietary and Physical Activity (PA recommendations on OB prevalence, in childhood aged 7-8-year-old, over 28 months, and 2-year post-cessation EdAl program. The intervention program is based on 8 lifestyles topics that are developed in 4 educational activities/year for 3 years (12 activities; 1 h/activity) performed by university students acting as Health Promoter Agent (HPA). Data collected include name, gender, date and place of birth, weight, height, body mass index (BMI) and waist circumference, each year of follow-up. Questionnaires on eating and PA habits are filled-in by the parents or guardians each year of follow-up. After 28-months of EdAl program, OB prevalence in intervention boys was decreased 4.39% (p<0.05) compared with control boys, but not in girls. The intervention boys had an effective reduction of −0.24 units in the change of BMI z-score, compared to control; 5.1% more intervention pupils undertook PA >5 hours/week than control pupils (p=0.02). Two-year follow-up, OB prevalence of intervention group was reduced (-5.5%; p<0.01) and BMI z-score (-0.25; p<0.01) in both genders; 16% higher scholars practice ≥4 after-school PA h/week in intervention group (51.7% vs. 34.9%; p<0.01). The design of EdAl program provided 12 activities developed by HPA and are designed to be entertaining but as well informative, and are focused on healthy lifestyle concepts that can be achieved by improving diet and PA practice. A regular, systematic, educational intervention that promotes healthy lifestyle, including dietary and PA recommendations is an easy tool implemented by HPA as part of their university curriculum to reduce the prevalence of OB and increase after-school PA practice in children and these benefits achieved are sustained at 2-year post-cessation intervention.

L’objectiu general d’aquesta tesis doctoral era avaluar l’exposició de la població catalana a les micotoxines: aflatoxines del grup B i G, aflatoxina M1, patulina i les toxines de Fusarium, deoxynivalenol, fumonisines, toxines T2 i HT2 i zearalenona. Més de 1300 mostres compostes es van analitzar per determinar d’una a sis micotoxines. L’anàlisi químic es va dur a terme mitjançant mètodes validats, incloent purificació amb columnes d’immunoafinitat i determinació per HPLC. També es va realitzar un estudi nutricional administrant qüestionaris de consum a quasi 1400 individus, incloent grups especials com nadons, celíacs i immigrants. Considerant els resultats dels nostres estudis, els nivells més elevats de mostres positives es van trobar per al deoxinivalenol i les fumonisines. Les micotoxines que van mostrar un nivell més elevat de risc per la salut eren els tricotecens tipus A i B. A més es va avaluar un biomarcador de l’exposició a fumonisines en mostres biològiques humanes. / El objetivo general de esta tesis doctoral era evaluar la exposición de la población catalana a las micotoxinas más importantes: aflatoxinas del grupo B y G, aflatoxina M1, patulina y las toxinas de Fusarium, deoxynivalenol, fumonisinas B1 y B2, toxina T-2, toxina HT-2 y zearalenona. Más de 1300 muestras compuestas se analizaron para determinar de una a seis micotoxinas. El análisis químico se llevó a cabo mediante métodos validados, incluyendo purificación con columnas de inmunoafinidad y determinación por HPLC. También se realizó un estudio nutricional administrando cuestionarios de consumo a casi 1.400 individuos, incluyendo grupos especiales como bebés, celíacos e inmigrantes. Considerando los resultados de nuestros estudios, los niveles más elevados de muestras positivas se encontraron para el deoxinivalenol y las fumonisinas. Las micotoxinas que mostraron un nivel más elevado de riesgo para la salud eran los tricotecenos tipo A y B. Además se evaluó un biomarcador de la exposición a fumonisinas en muestras biológicas humanas. / The general objective of the present thesis was to assess the exposure of Catalonian population to the major mycotoxins, aflatoxins group B and G, aflatoxin M1, patulin and the Fusarium toxins deoxynivalenol, fumonisins, T-2 and HT-2 toxins, and zearalenone. More than 1300 pooled samples were analysed for 1 to 6 mycotoxins. Chemical analysis was performed by means of validated methods, consisting on immunoaffinity column purification and HPLC determination. A nutritional study was carried out using a specific food frequency questionnaire administered to almost 1400 individuals, including special groups such as infants, celiac sufferers and immigrants. Considering results from our studies, the highest levels of positive were reached for deoxynivalenol and fumonisins. Very few samples were found to exceed the EU limits. The main health concern derived from mycotoxins was focused in A and B-type trichothecenes. Moreover a biomarker of exposure to fumonisins was evaluated on human biological samples.

The objective of this thesis is to develop fermented sausages with lower fat and sodium content by means of innovative processing and the use of fat and NaCl substitutes. The effect of sunflower oil and pork lard-based diacylglycerols, the effect of pork fat reduction and its substitution by sunflower oil throughout storage time, and the effect of the simultaneous reduction of pork fat and NaCl and the addition of KCl and sunflower oil on physicochemical, instrumental and sensory properties and consumer acceptability of small caliber non-acid fermented sausages were assessed. The results show that it is possible to obtain fermented sausages with reduced fat and sodium contents with similar physicochemical, instrumental and sensory characteristics than those of a standard product, and with good consumer acceptability. In addition, sunflower oil and KCl are confirmed to be suitable pork fat and NaCl substitutes in fermented sausages / El objetivo de esta tesis es desarrollar embutidos crudos-curados reducidos en grasa y sodio mediante un proceso innovador y el uso de sustitutos de grasa y NaCl. Se evaluaron los efectos del aceite de girasol y diacilgliceroles obtenidos de grasa de cerdo, de la reducción de grasa de cerdo y su sustitución por aceite de girasol durante el almacenamiento, y de la reducción de grasa de cerdo y NaCl, así como de la adición de KCl y aceite de girasol sobre las propiedades fisicoquímicas, instrumentales y sensoriales, y sobre la aceptabilidad de los consumidores de embutidos crudos-curados no ácidos tipo fuet. Los resultados confirman que es posible obtener embutidos crudos-curados reducidos en grasa y sodio con similares características fisicoquímicas, instrumentales y sensoriales a un producto estándar, y con buena aceptabilidad de los consumidores. Además, el aceite de girasol y el KCl se confirman como sustitutos adecuados de grasa y NaCl