Tesis presentada para optar al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, con mención en Producción Frutícola / La tuna (Opuntia ficus-indica) esta extensamente distribuida en México, gran parte de América Latina, África del Sur y a zona del Mediterráneo (Hassan et al., 2011).A nivel mundial son numerosos los países que producen tuna, siendo el mayor productor mundial, México (Según SAGARPA, 2010, citado por Sanhueza, 2010). Después de México otros países que producen tuna son Italia, Sudáfrica, Argentina, Chile, Bolivia, Perú, Colombia, Estados Unidos, Marruecos, Argelia, Libia, Tunes, Egipto, Jordania, Pakistán, Israel, Grecia, España y Portugal (Flores et al., 1995). Los principales mercados para este producto son Alemania, Francia, Holanda, Inglaterra, Estados Unidos y Japón (FAO, 2006).Chile es uno de los países productores de tuna cuya superficie plantada se centra en la Región Metropolitana con 611,4 ha de acuerdo al Catastro Frutícola (2010), mientras se encuentra en menores superficies entre las Regiones de Atacama y el Bio-Bio, siendo la superficie total de 1240.1 ha. California y México, se convierten en los principales proveedores del mercado de Estados Unidos, mercado al cuál las exportaciones Chilenas registran algunos picos durante los meses de septiembre a mayo. Mientras que Colombia exporta tuna a los mercados europeos durante todo el año (FAO, 2006).

Memoria para optar al título profesional de Ingeniera Agrónoma / El objetivo de este trabajo fue formular y elaborar helados y sorbetes utilizando pulpa de tunas de dos ecotipos, anaranjado y púrpura. Se realizaron cuatro ensayos, dos de helados y dos de sorbetes de pulpa anaranjada y púrpura. La pulpa se adicionó en cuatro niveles para cada producto. Para helados, fue de 30, 25, 20 y 15 %, y para sorbetes, 40, 35, 30 y 25 %. La mezcla base de los helados consistió en 76,9 % de leche, 8,6 % de crema, 14 % de azúcar y 0,5 % de agar agar, mientras que para los sorbetes fue de 89,5 % de agua, 10 % de azúcar y 0,5 % de agar agar. Se determinaron las características químicas y físicas de la materia prima y los productos resultantes (color, pH, acidez, sólidos solubles, capacidad antioxidante, contenido de betalaínas, peso específico, overrun). A ambos productos, se les realizó un análisis sensorial, para lo cual previamente un Focus group determinó los atributos sensoriales a medir.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / Debido a la estacionalidad y escasez del recurso hídrico en la región de Coquimbo, se llevó a cabo un estudio en micro-lisímetros con plantas de 1 año de granado, higuera y tuna, cuyos objetivos fueron: determinar la eficiencia en el uso del agua estacional (EUA), la eficiencia en el uso del agua normalizada o “kDPV” y la eficiencia en el uso de la radiación (EUR), con el fin de demostrar que aquellas especies poseen bajo consumo hídrico y serían una buena alternativa para la producción frutícola en zonas áridas. La EUA y EUR son parámetros muy útiles para ser utilizados en zonificación agrícola, sin embargo, diversas investigaciones demuestran que son parámetros clima-dependientes resultando compleja una comparación directa entre distintos estudios, debido a esto, se han buscado formas de normalizarlas principalmente con el déficit de presión de vapor de la atmosfera (DPV). Los resultados obtenidos de EUA y kDPV para granado, higuera y tuna en esta investigación fueron respectivamente: 4,70; 3,97 y 18,57 (g [MS] kg-1 [H2O]); 3,3; 2,86 y 6,48 (g [MS] kPa kg-1 [H2O]) y la EUR para granado e higuera (no se evaluó en tuna) fue 2,59 y 2,39 (g [MS] MJ-1 ) respectivamente. También se evaluó la variabilidad de la EUA en función de parámetros climáticos, a través de la eficiencia en el uso del agua instantánea (EUAi), por medio de un analizador de gases infrarojo (IRGA) en granado e higuera (no se evaluó en tuna), la cual, disminuye para ambas especies en condiciones de alto DPV, temperatura de la hoja (Thj) y radiación solar. Se concluye que granado, higuera y tuna son una alternativa para zonas áridas y que la EUAi presenta una relación exponencial negativa con parámetros climáticos como DPV, Thj y PAR. / Because of seasonal and water scarcity in the Region of Coquimbo, a study was conducted on one year old plants of pomegranate, prickly pear and fig grown in micro-lysimeters with the goal of estimating their seasonal water use efficiency (WUE), normalized water use efficiency or “kDPV”, and their radiation use efficiency (RUE). The purpose was to demonstrate that such species have low water consumption and would be an alternative to fruit productions in semi-arid zone. Parameters as WUE and RUE, are very useful for agricultural zoning, however, several studies have shown that they are climate-dependent, which makes it difficult to perform direct comparisons between different studies. Therefore, ways to normalized theses parameters have been sought, mainly using the vapor pressure deficit (VPD) of the atmosphere. In this research, WUE results for pomegranate, prickly pear, and fig were 4,70; 18,57 and 3,97 (g [MS] kg-1 [H2O]), respectively; for kDPV results were 3,3; 6,48 and 2,86 (g [MS] kPa kg-1 [H2O]), respectively; and for RUE they were 2,59 and 2,39 (g [MS] MJ-1), for pomegranate and fig, respectively (not evaluated in prickly pear). The variability of WUE as affected by climatic parameters was assessed via the instant water use efficiency (WUEi) obtained with an infrared gas analyzer (IRGA) in pomegranate and fig (not evaluated in prickly pear); the WUEi decreased in both species under high VPD, leaf temperature (Thj) and solar radiation conditions. It was concluded that pomegranate, prickly pear and fig are an alternative for the semi-arid zones and WUEi presents a negative exponential relationship with climatic parameters as VPD, Thj and solar radiation.

Determina el efecto nefroprotector del zumo del fruto de Opuntia ficus indica (tuna) variedad morada en ratas inducidas a daño renal por gentamicina. Es un estudio analítico, experimental y transversal. Se utiliza 32 ratas machos, raza Holtzman, con un promedio de peso de 230±5 0g. Se emplea el zumo de fruta de Opuntia ficus indica (tuna) variedad morada por medio de un extractor casero. El zumo fue colocado en un frasco ámbar para su protección a la luz. Las ratas fueron distribuidas de forma aleatoria en cuatro grupos (n=8). Las cuales recibieron los siguientes tratamientos por 27 días, vía peroral: grupo I y II: 1 mL/kg de suero fisiológico; grupo III: 20 mL/kg de zumo de Opuntia ficus indica (tuna); grupo IV: 40 ml/kg de zumo de Opuntia ficus indica (tuna). A partir del día 21, vía intramuscular: del grupo II al IV recibieron gentamicina a dosis de 50 mg/kg durante 7 días. Las principales medidas de resultados son creatinina sérica, urea sérica, ácido úrico sérico, proteínas en orina y estudio histopatológico. Encuentra que el zumo de Opuntia ficus indica (tuna) variedad morada ejerce un efecto nefroprotector, esto se evidencia en el porcentaje de inhibición de la creatinina sérica en un 16,44%, la urea sérica en un 40,61%, el ácido úrico sérico en un 46,84 % y las proteínas en orina en un 38,19 %, histológicamente, se observó una estructura conservada a nivel del glomérulo, capsula de Bowman y una descamación leve de los túbulos proximales y distales con la administración de la mayor dosis del zumo. Concluye que el zumo de Opuntia ficus indica (tuna) variedad morada a dosis de 40 ml/kg ejerció un efecto nefroprotector en el tejido renal con el mejoramiento de los parámetros bioquímicos y el estudio histológico. / Tesis

Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-13T19:49:10Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Mestrado - PPGCB - Igor Souza.pdf: 4618251 bytes, checksum: 9281e5e0a412d398e2ec9d57fd59c3a5 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T19:49:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Mestrado - PPGCB - Igor Souza.pdf: 4618251 bytes, checksum: 9281e5e0a412d398e2ec9d57fd59c3a5 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 / CAPES / Lectinas são um grupo heterogêneo de proteínas ou glicoproteínas, de origem não imunológica, que se ligam de maneira específica e reversível a carboidratos. As lectinas apresentam diversas propriedades biológicas, incluindo atividade inseticida. A Opuntia ficus indica (palma-forrageira) é um dos mais importantes e estratégicos recursos forrageiros no Semi-árido brasileiro, apresentando extrema resistência à seca, podendo servir de alimentos para os animais, sendo o único alimento disponível durante o período de seca. Uma lectina foi isolada dos cladódios da O. ficus indica, OfiL. OfiL é uma proteína ligadora de quitina, de natureza aniônica e massa molecular 8,4 kDa. A Moringa oleifera é um espécie vegetal perene que pode se desenvolver tanto em condições irrigadas como de seca, sendo pouco exigente quanto ao tipo de solo e adubação, bem como, tolerante às pragas e doenças. Essas características fazem da moringa uma boa alternativa para cultivo em larga escala no território brasileiro. Duas lectinas foram isoladas de suas sementes, cMoL e WSMoL, ambas capazes de se ligar a quitina, com naturezas catiônica e aniônica, respectivamente. A cMoL é constituída por subunidades de massas moleculares 14,9 e 26,5 kDa e WSMoL possui subunidades de 5 kDa. Os térmitas ou cupins são pequenos insetos da Ordem Isoptera que apresentam comportamento eussocial. Nas colônias, estão divididos em castas morfológica e funcionamente distintas. Nasutitermes corniger é uma espécie de cupim com ampla distribuição nas Américas. No Brasil, esta espécie é considerada uma praga urbana. A utilização de inseticidas sintéticos pode acarretar em diversos perigos para organismos não-alvo e para o meio ambiente. Recentemente, a atividade termiticida de diferentes lectinas de plantas tem sido descrita, o que desperta o interesse em investigar outras plantas como novas fontes de lectinas ativas contra N. corniger. Nesse sentido, o trabalho teve por objetivo analisar as possíveis ações inseticida e repelente de OfiL, cMoL e WSMoL sobre N. corniger. O teste de atividade termiticida foi realizada com cupins operários e soldados (na proporção de 4:1), os quais foram colocados em contato com papéis de filtro embebidos com preparações das lectinas nas concentrações de 0,125 a 1,5 mg/mL. A taxa de mortalidade (%) foi avaliada diariamente. A atividade repelente foi avaliada observando a construção de túneis no ágar pelos cupins e fechamento das galerias em resposta a presença da amostra lectínica. OfiL (1,5 mg/mL), apresentou atividade termiticida (p<0,05) sobre soldados; OfiL induziu a mortalidade (p<0,05) de operários nas concentrações de 0,25 a 1,5 mg/mL, sendo possível a determinação, após 4 dias, de uma CL50 de 0,166 mg/mL. A cMoL foi ativa (p<0,05) apenas sobre operários na concentração de 1,5 mg/mL. A WSMoL foi ativa (p<0,05) na concentração de 1,5 mg/mL contra operários e soldados. Nenhuma das lectinas apresentou atividade repelente sobre os cupins. Em conclusão, OfiL, cMoL e WSMoL mostraram efeitos distintos sobre as castas de N. corniger. A OfiL possui potencial biotecnológico para o uso em controle de pragas de cupins N. corniger, pois foi altamente tóxica em baixas concentrações sobre os operários.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-18T15:55:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Nina Rosa Mello.pdf: 820186 bytes, checksum: 6106e9129dd9ff187daf9d0b5c46f501 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T15:55:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Nina Rosa Mello.pdf: 820186 bytes, checksum: 6106e9129dd9ff187daf9d0b5c46f501 (MD5) Previous issue date: 2015-05-28 / CAPEs / A palma forrageira é uma cactácea cultivada no semiárido nordestino, capaz de se desenvolver mesmo em solos deficientes em nutrientes e água. Por ser rica em carboidratos, tem um grande potencial para utilização em processos biotecnológicos para produção de diversos bioprodutos. O objetivo deste trabalho foi investigar a utilização da palma forrageira como substrato para a produção de enzimas microbianas de interesse industrial, em particular, para a aplicação na hidrólise de biomassas em biorrefinarias. Cladódios de Opuntia fícusindica, vulgarmente conhecida como palma gigante, foram fornecidos pelo Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) e utilizados em todos os experimentos. Inicialmente, foi realizado um ―screening‖ de microorganismos do gênero Bacillus, pertencentes à Coleção de Microrganismo do Departamento de Antibióticos. O ―screening‖ foi feito com 10 linhagens, em placas de Petri, em meio sólido contendo pó de palma seca como fonte de carbono. Entre as 7 linhagens capazes de crescer no meio sólido, a linhagem com colônia de maior diâmetro foi selecionada para investigação sobre a produção de enzimas celulolíticas, hemicelulolíticas e pectinolíticas em fermentação submersa. As fermentações submersas foram realizadas com a linhagem selecionada, Bacillussp. UFPEDA 472, e outros 3 micro-organismos: Trichoderma reesei RUT C-30, Aspergillus awamori e Streptomyces rocheiUFPEDA 3414, já reconhecidos como bons produtores de enzimas. A produção de atividades enzimáticas foi investigada em frascos agitados em mesa agitadora (New Brunswick Scientific, C25KC) e em biorreator de bancada instrumentado (New Brunswick Scientific, Bioflo110), utilizando-se o pó e a fração péctica da palma, respectivamente. As condições de aeração e agitação do reator foram: 1 vvm e 500 rpm, respectivamente; a temperatura e o pH foram controlados, respectivamente, em: 30°C e 5,0, para os fungos filamentosos, 30°C e 7,0, para Bacillus sp., e 37°C e 6,0 para S. rochei. Atividades enzimáticas FPase, CMCase, xilanase e pectinase foram determinadas durante as fermentações utilizando-se como substratos: papel de filtro Whatman nº1, carboximetilcelulose 4%, xilana 1% e pectina cítrica 1%, respectivamente. As concentrações de açúcares e ácido galacturônico foram realizadas por cromatografia líquida de alta eficiência (Agilent, Série 1100). A palma e a sua fração péctica foram capazes de induzir a produção de todas as atividades enzimáticas investigadas em T. reesei, principalmente xilanase (7,75 UI/mL), mas baixas atividades celulolíticas foram observadas para os outros microorganismos. Por outro lado, maiores atividades pectinolíticas foram observadas para S. rochei e A. awamori (2,24 UI/mL e 1,84 UI/mL, respectivamente). Os resultados levaram à conclusão de que a biomassa de cladódios da palma forrageira gigante e a sua fração péctica são substratos potenciais para produção de enzimas – em particular, por Trichoderma reesei RUT C30 – capazes de atuar na hidrólise de biomassas lignocelulósicas em biorrefinarias. / The prickly pear is a cactus cultivated in the semi-arid northeast region of Brazil, able to grow even in soil poor in nutrients and water. Being rich in carbohydrates, it has great potential for use in biotechnological processes for production of various bioproducts. The aim of this study was to investigate the use of prickly pear as a substrate for the production of microbial enzymes of industrial interest, in particular for application in biomass hydrolysis in biorefineries. Cladodes of Opuntia ficus-indica, commonly known as giant palm in Brazil, were provided by the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) and used in all experiments. Initially, a screeningwas carried out with microrganisms of the genus Bacillusfrom the Microbial Collection of the Department of Antibiotics. The screening was performed with 10 strains in Petri dishes on solid medium containing cactus dry powder as a carbon source. Among the 7 strains capable of growing on the solid medium, the strain with the larger colony diameter was selected for investigation on the production of cellulolytic, pectinolytic and hemicellulolytic enzymes in submerged fermentation. The submerged fermentations were carried out with the selected strain, Bacillus sp. UFPEDA 472, and other three microorganisms: Trichoderma reesei RUT C-30, Aspergillus awamori and Streptomyces rocheiUFPEDA 3414, already recognized as good producers of enzymes. The production of enzyme activities was investigated in Erlenmeyer flasks in rotatory shaker (New Brunswick Scientific, C25KC) and instrumented bench bioreactor (New Brunswick Scientific, Bioflo110), using the powder and pectin fraction from the cactus, respectively. The conditions of aeration and agitation of the reactor were: 1 vvm and 500 rpm, respectively; the temperature and pH were controlled respectively at: 30 ° C and 5.0 for filamentous fungi, 30 ° C and 7.0 for Bacillus sp., and 37 ° C and 6.0 for S. rochei. FPase, CMCase, xylanase and pectinase enzymatic activities were determined during the fermentations using Whatman nº1 filter paper, carboxymethylcellulose 4%, xylan 1% and citrus pectin 1%, as substrates, respectively. The concentrations of sugars and galacturonic acid were determined by highperformance liquid chromatography (Agilent Technologies, 1100 Series). The cactus and its pectic fraction were able to induce the production of all enzyme activities investigated in T. reesei, mostly xylanase (7,75 UI/mL), but lower cellulolytic activities were observed for the other microorganisms. On the other hand, higher pectinolytic activities were observed for S. rochei and A. awamori (2,24 UI/mL and 1,84 UI/mL, respectively). It was concluded that the cladodes biomass of giant cactus and its pectin fraction are potential substrates for the production of enzymes - in particular by Trichoderma reesei RUT C30 - able to act in the hydrolysis of lignocellulosic biomass in biorefineries.

Submitted by Heitor Rapela Medeiros (heitor.rapela@ufpe.br) on 2015-03-03T18:28:11Z No. of bitstreams: 2 SOUZA, M.P.C- Dissertação de Mestrado.pdf: 1380346 bytes, checksum: 1b3f996a1ee811e62ac14e86cd7864ab (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T18:28:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 SOUZA, M.P.C- Dissertação de Mestrado.pdf: 1380346 bytes, checksum: 1b3f996a1ee811e62ac14e86cd7864ab (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / CAPES / Opuntia ficus-indica (L.) Mill. é uma cactácea amplamente cultivada nas zonas áridas e semiáridas do mundo, devido ao seu enorme potencial produtivo e suas múltiplas utilidades na área alimentícia, farmacêutica, agrícola, cosmética e outras. Assim, este trabalho objetivou caracterizar físico-quimicamente o óleo e o extrato nebulizado de Opuntia ficus-indica (L.) Mill. e avaliar as potencialidades deste vegetal, visando sua utilização no desenvolvimento de um novo fitocosmético. A caracterização foi realizada por análise térmica, espectroscopia na região do infravermelho, cromatografia gasosa acoplada ao espectro de massas, espectroscopia na região do ultravioleta e por testes farmacopéicos. Na avaliação das potencialidades verificou-se a atividade antioxidante, antimicrobiana, fotoprotetora e inibidora da enzima tirosinase. As análises farmacopéicas, espectroscópicas e térmicas do óleo e do extrato nebulizado de Opuntia fícus-indica permitiram caracterizá-los físicoquimicamente e verificar a estabilidade térmica dos mesmos. Através do CG-EM foi detectado que o óleo é rico em ácidos graxos saturados e insaturados, principalmente em ácido linoléico (~65%). Quanto à avaliação das potencialidades dos produtos derivados de Opuntia fícus-indica foi detectado que, nas condições do estudo, os mesmos não apresentaram atividade antioxidante e nem antimicrobiana. Com relação à inibição da enzima tirosinase, apenas o extrato nebulizado demonstrou atividade inibitória. Quanto à avaliação do potencial fotoprotetor do óleo, foi observado que o mesmo não apresentou FPS significativo e nem potencializou o FPS de formulações cosméticas contendo filtros solares orgânicos. Apesar disto, a utilização dos produtos de Opuntia fícus-indica em fitocosméticos pode ser justificada pelas suas propriedades eudérmicas.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / En los últimos años, la utilización de energías renovables no convencionales ha alcanzado gran importancia tanto a nivel mundial como nacional, generando el interés de encontrar nuevas alternativas para la aplicación de energías renovables. La presente memoria investiga sobre las plantaciones de tunales como fuente de materia prima para la generación de biogás, así como también estima su potencial de producción en el norte chico de Chile. El biogás es una alternativa energética para el sector agropecuario, el cual es obtenido mediante bioprocesos de fermentación de diversos residuos y desechos que se producen diariamente. Además de generarse biogás, se obtiene un residuo estabilizado, el cual puede ser incorporado al suelo. Esto constituye una alternativa para las zonas áridas y semiáridas del norte chico de Chile debido a que son suelos pobres en materia orgánica, y por lo tanto, presentan alto grado de deficiencia en sus propiedades físicas, químicas y biológicas, limitando la plantación de cualquier tipo de cultivo. La tuna (Opuntia ficus indica) es una especie que se adapta fácilmente a este tipo de situaciones, ya que logra modificarse según características del terreno y del clima del sector. Un ejemplo es la forma de su tallo que se modifica de acuerdo al manejo cultural que se le otorgue y según el clima. Posee un sistema radical superficial carnoso que favorece la absorción de agua que se encuentre cercana a la superficie. Su metabolismo CAM le permite adaptarse a sequías, permaneciendo sus estomas cerrados durante todo el día y toda la noche y a lluvias, abriendo sus estomas bien temprano en la mañana. Otra característica importante de esta especie es la gran cantidad de biomasa que genera, llegando a producir 30ton/ha en condiciones de buen manejo cultural y buena disponibilidad de agua. Es por esta característica y por el potencial de generación de biogás que se considera una buena alternativa para el norte chico de Chile. Referente a la elección del digestor a utilizar, ésta dependerá del uso que se le quiera dar y de las condiciones económicas que se tengan. Se tienen estimaciones de la producción de biogás en el norte chico de Chile del orden de 13.406,4m3/kg/día de biogás. Esto se puede mejorar a través de la inclusión de otros residuos presentes en la zona que permitan modificar algunos parámetros determinantes en la generación de biogás. / Renewable energies have reached importance in the past years, not only on a national scale, but also on a global one, finding new applications for the use of renewable energies. This project investigates about prickly plantations as main source for the production of biogas and their energy potential for northern Chile. Biogas is an energy alternative for the agricultural sector and is obtained by fermentation processes of different wastes produced daily. Besides the generation of biogas it is also possible to obtain a stabilized waste that can be incorporated on the soil, meaning an alternative for the dry and semi dry zones of the northern Chile. Because their soil is poor in organic matter content, therefore, presents deficient chemical, physical and biological properties. This makes difficult the implementation of any type of crops. The prickly pear (Opuntia ficus indica) adapts easily to the previous conditions, because it is possible to modify it according to the features of the land and the weather. In example, the form of the stem varies depending on the cultural management and the weather conditions. The specie possesses a superficial fleshy root system that facilitates the absorption of water on the surface. Also, the CAM metabolism allows the adaptability to drought and rains, by closing the stomatas during day and night, and opening them early in the morning. Another important feature of this specie is the biomass production, reaching around 30 ton/ha with good cultural management and water availability. For this reason and for the potential to produce biogas it is considered a good alternative for the northern Chile. To define the best biodigestor to use, this will depend on the use and the costs associated. The estimation of biogas production in the northern Chile is 13.406,4 4 m3/kg/d. This result can be improved adding other wastes produced in the area that allows change some parameters relevant for the production of biogas.

[ES] La industria agro-alimentaria se encuentra en constante evolución, adaptándose a las demandas de los consumidores. Un claro ejemplo es el de la industria frutícola, que ha partido de los productos mínimamente procesados, hacia procesos mucho más complejos como las destilaciones, requiriendo mayores cantidades de materias primas. Estos procesos conllevan a la generación de millones de toneladas de residuos frutícolas al año, produciendo en muchos de los casos grandes problemas con impactos medioambientales. No obstante, la riqueza organoléptica y de compuestos nutraceúticos en estos residuos hacen posible su revalorización, haciendo de manera sostenible un cambio sustancial en el impacto negativo medioambiental y generando nuevos productos con repercusiones económicas. En este contexto, la presente tesis doctoral explora las características nutricionales, sensoriales y nutraceúticas de dos especies frutícolas (Persea americana y Opuntia spp.) y sus subproductos, con la finalidad de generar una caracterización integral y un aprovechamiento de los residuos generados por los cultivos de ambos frutos en las industrias alimentarias (pieles y semillas), así como de especies de Opuntia no utilizadas comercialmente. Esta exploración ha sido posible usando diferentes técnicas analítica, bioquímicas y microbiológicas para llevar a cabo la detección de las posibles alternativas de uso. Como resultado a las potenciales propiedades de los frutos de aguacates y de los higos chumbos, se decidió realizar una caracterización nutricional de los principales macronutrientes, y debido a la poca información encontrada en Opuntia spp., se realizó la caracterización lipídica, de los azúcares y ácidos orgánicos de los frutos. Posteriormente se evaluaron las propiedades nutraceúticas, por un lado se evaluaron espectrofotométricamente los compuestos bioactivos de ambos subproductos frutícolas mediante distintas técnicas como Folin-Ciocalteu para la determinación de polifenoles totales, Al3Cl3 para determinación de flavonoides totales, y poder reductor, ABTS, DPPH, TBARS y ß-caroteno para la determinación de capacidad antioxidante hidrofílica e lipofílica de los extractos, además, en Opuntia spp. se analizó el contenido de los colorantes betaxantinas y betacianinas. Por otro lado, mediante el uso de técnicas cromatográficas HPLC-DAD-ESI-MS/MS, se caracterizaron los perfiles polifenólicos (ácidos fenólicos y flavonoides) de ambos subproductos frutícolas, más los perfiles betalainicos de las muestras de higos chumbos. Por último, mediante técnicas microbiológicas y ensayos citotoxicológicos, se comprobó el poder antimicrobiano, antitumoral y hepatotóxico, con ayuda de 16 cepas bacterianas, y fúngicas, 4 líneas celulares tumorales y 1 línea celular sana obtenida a partir de hígado de cerdo, denominada PLP2. Finalmente, se ha realizado un ensayo de optimización multivariable de extracción de los compuestos bioactivos de Opuntia spp. mediante extracciones asistidas por microondas y ultrasonidos, haciendo uso de un diseño experimental estadístico empleando las herramientas de metodología de respuesta de superficie acopladas a un diseño central compuesto 2^4 con 7 puntos centrales, para la obtención de modelizaciones graficas de los parámetros de respuesta, que ayudan a identificar las condiciones óptimas de los factores de extracción empleados. En definitiva, estos análisis suponen la obtención de información relevante sobre la extracción de compuestos bioactivos con aplicaciones nutraceúticas y colorantes, que pueden ser añadidos a una amplia gama de productos de las industrias farmacéuticas, cosméticas y alimentarias, para reforzar o mejorar las características y funcionalidades de estos. / [CAT] La indústria agroalimentària es troba en constant evolució, adaptant-se a les demandes dels consumidors. Un clar exemple és el de la indústria fructícola, que ha partit dels productes mínimament processats, cap a processos molt més complexos com les destil¿lacions, requerint majors quantitats de matèries primeres. Aquests processos comporten la generació de milions de tones de residus fructícoles a l'any, produint en molts dels casos grans problemes amb impacte mediambientals. No obstant això, la riquesa nutracèutica i organolèptica d'aquests residus fan possible la seua revaloració, fent de manera sostenible un canvi substancial en l'impacte negatiu mediambiental i generant nous productes amb repercussions econòmiques. En aquest context, la present tesi doctoral explora les característiques nutricionals, sensorials i nutracèutiques de dues espècies fructícoles (Persea americana i Opuntia spp.) i els seus subproductes, amb la finalitat generar una caracterització integral i un aprofitament dels residus generats pels cultius de tots dos fruits en les indústries alimentàries (pells i llavors), així com de les espècies d'Opuntia no utilitzades comercialment. Aquesta exploració ha estat possible usant diferents tècniques analítiques, bioquímiques i microbiològiques per a dur a terme la detecció de les possibles alternatives d'ús. A causa de les potencials propietats dels fruits d'alvocats i de les figues paleres, es va decidir realitzar una caracterització nutricional dels principals macronutrients, i a causa de la poca informació trobada en Opuntia spp., es va realitzar la caracterització lipídica, dels sucres i àcids orgànics dels fruits. Posteriorment es van avaluar les propietats nutracèutiques, d'una banda es van avaluar espectrofotomètricament els compostos bioactius de tots dos fruits mitjançant diferents tècniques com Folin-Ciocalteu per a la determinació de polifenols totals, Al3Cl3 per a la determinació de flavonoides totals, i poder reductor, ABTS, DPPH, TBARS i ß-caroteno per a la determinació de capacitat antioxidant hidrofílica i lipofílica dels extractes. A més, en Opuntia spp. es va analitzar el contingut dels colorants betaxantines i betacianines. D'altra banda, mitjançant l'ús de tècniques cromatogràfiques HPLC-DAD-ESI-MS / MS, es van caracteritzar els perfils polifenòlics (àcids fenòlics i flavonoides) de tots dos fruits, més els perfils betalainics de les mostres de figues de moro. Finalment, mitjançant tècniques microbiològiques i assajos citotoxicològics, es va comprovar el poder antimicrobià, antitumoral i hepatotòxic, amb ajuda de 8 ceps bacterians, 8 ceps fúngics, 4 línies cel·lulars tumorals i 1 línia cel·lular sana obtinguda a partir de fetge de porc, anomenada PLP2 . Finalment, s'ha realitzat un assaig d'optimització multivariable d'extracció dels compostos bioactius d'Opuntia spp. mitjançant extraccions assistides per microones i ultrasons, fent ús d'un disseny experimental estadístic emprant les eines de metodologia de resposta de superfície acoplades a un disseny central compost 2 ^ 4 amb 7 punts centrals, per a l'obtenció de modelitzacions gràfiques dels paràmetres de resposta, que ajuden a identificar les condicions òptimes dels factors d'extracció empleats. En definitiva, aquestes anàlisis suposen l'obtenció d'informació rellevant sobre l'obtenció de compostos bioactius amb aplicacions nutracèutiques i colorants, que poden ser afegits a una àmplia gamma de productes de les indústries farmacèutiques, cosmètiques i alimentàries, per reforçar o millorar les característiques i funcionalitats d'aquests. / [EN] Agro-alimentary industries are constantly evolving and adapting to their customer needs, for instance, in the fruit industry, the transition between minimum processed products to more complex process such as distillation has been occurring and increasing, thus, demanding higher volumes of raw materials. All this process and operations lead to millions of tons of fruit by-products generated every year, creating deep environmental issues with high impact most of the times. Nevertheless, revalorization of the by-products it possible due to the nutraceutical and organoleptic characteristics, which brings potential benefits in both, environmental protection and positive economic repercussion in a sustainable manner. According to the previously mentioned background, this doctoral thesis focus on the nutrimental, organoleptic and nutraceutical characteristics of two different fruits (Persea americana and Opuntia spp.) and their by-products, aiming to develop an integral characterization and revalorization of the by-product produced in the food industries (seeds and peels) from both cultivars. Likewise, the exploitation of non-commercial Opuntia species. The whole exploration was possible due to the use of analytic, biochemical and microbiological techniques, which allowed us to elucidate possible alternatives of usage. As a result of avocado and prickly pears potential functional properties, a nutritional characterization from the principal macronutrients was performed, additionally, due to the lack of information on Opuntia spp., lipid, sugar and organic acids profiling were also analysed on the edible fruits. Afterwards, nutraceutical properties were assessed, on one hand, bioactive compounds from both fruits by-products were spectrophotometric analysed through different procedures such as, total phenolic profile by Folin-Ciocalteu, total flavonoid content through Al3Cl3 methodology and hydrophilic and lipophilic antioxidant capacity of the extracts via reducing power, ABTS, DPPH, TBARS and ß-carotene bleaching assays, besides, betaxhantins and betacyanins pigments quantification from Opuntia spp. was also performed. In the other hand, polyphenolic (phenolic acids and flavonoids) profiling in both fruit by-products was performed throughout chromatographic techniques such as HPLC-DAD-ESI-MS/MS, in the same manner, betalainic profile was also analysed on prickly pears. Lastly, applying microbiological techniques and cytotoxic assays, hepatotoxicity, antimicrobial and antitumor activity was tested using a freshly porcine liver extracted cell line (namely PLP2), 16 bacterial and fungus strains and 4 carcinogenic cell lines respectively. Finally, multivariable ultrasound and microwave-assisted extractions of Opuntia spp. bioactive compounds were optimized, performing an experimental design using statistical tools such as response surface methodology (RSM) coupled to 2^4 central composite design (CCD) with 7 star points, in order to obtain graph modelling of the response parameters, which help to identify the optimal conditions of the extraction factors used. Summarizing, relevant information on the extraction of bioactive compounds with nutraceutical and colouring applications was achieved through specific analysis, thus, the previously mention phytochemical molecules can then be added to a wide range of products within the pharmaceutical, cosmetic and food industries, to strengthen or improve the characteristics and functionalities of the final products. / Melgar Castañeda, B. (2019). APROVECHAMIENTO DE SUBPRODUCTOS DE CULTIVOS DE HIGO CHUMBO (Opuntia ficus-indica L.) Y AGUACATE (Persea americana) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/121145 / TESIS

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniería Agrónomo Mención Agroindustria / Opuntia ficus indica, Mill. Es una especie de tuna distribuida ampliamente en México y otras partes del mundo: sus tallos o cladiodos son llamados “nopalitos”. Durante la poda, algunos tallos maduros son materia de desecho. Hay pocos reportes en literatura sobre la utilización de cladodios para la preparación de harina o polvos de nopal y menos aún sobre el efecto de la edad o tamaño de los cladiodos sobre las características y propiedades de los polvos