Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo. Mención Fruticultura / No disponible a texto completo / El presente estudio tuvo por objetivo evaluar polímeros naturales y sintéticos, como coberturas, en la calidad y vida postcosecha de paltas de la var. Hass, almacenadas a 6ºC. Las coberturas utilizadas fueron Quitosano (Q) 0,75%, Cloruro de Polivinilideno (PVDC) 3% + Alcohol Polivinílico (PVOH) 2% y Quitosano (Q) 1,5%, que se utilizaron como contraste a paltas sin aplicación de coberturas. Se utilizaron frutos recién cosechados con las siguientes características iniciales promedio: 9,32% de aceite, firmeza mayor a 13 kg-f, peso de 286,3 g, y color medido en los parámetros L* 36,88, C* 18,97, hº 124,84, a* -10,77 y b* 15,6. Los parámetros evaluados fueron: color, resistencia de la pulpa a la presión, deshidratación y parámetros sensoriales. Además se midió dos veces por semana la emisión de CO2 y etileno para determinar la tasa respiratoria y la producción de etileno. Los análisis realizados mostraron un efecto positivo en las paltas tratadas con las coberturas Cloruro de Polivinilideno (PVDC) 3% + Alcohol Polivinílico (PVOH) 2% y Quitosano (Q) 1,5% en los parámetros de color L* y a*. Respecto al parámetro sensorial de apariencia, se obtuvo una menor calificación con la cobertura Quitosano (Q) 0,75% y se mantuvo esa tendencia en el resto de los parámetros sensoriales para esa cobertura. Para el resto de los parámetros evaluados no se observaron efectos, aunque sí se observó una tendencia a la menor deshidratación en el tiempo en las paltas tratadas con coberturas respecto a las no tratadas. En consecuencia, los análisis realizados demuestran que la aplicación de las coberturas bajo las condiciones señaladas en este ensayo representan un reducido efecto en la conservación de la calidad de paltas var. Hass. / The objective of this study was to evaluate polymers coatings, in order to get a more extended conservation of the postharvest quality of “Hass” variety avocado, stored at 6ºC. The results showed a slow evolution in the color change of the fruit’s epidermis for the parameters L* and a* under some coatings used. The sensorial appearance parameter got smaller qualifications for one of the used coatings, which doesn’t represent a favorable effect. The other evaluated parameters did not show improvement, however, it observed a tendency to a lower dehydration in the avocados treated with coatings. Consequently, the application of the coatings under the conditions of this study represents a small improvement in the conservation of the quality to “Hass” variety avocado.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / El rápido desarrollo del campo de la ingeniería de tejidos apunta a reemplazar o facilitar la regeneración del tejido dañado, a través de la aplicación de materiales combinados, células y moléculas bioactivas. La alternativa son matrices de polímeros tridimensionales, dentro de los cuales las células son cultivadas. Estas matrices de polímeros, con estructura porosa, han demostrado mejorar la regeneración ósea a través de la creación y mantenimiento de canales que facilitan la migración, proliferación y diferenciación de las células progenitoras. Estas células transplantadas secretan matriz extracelular y factores necesarios para el crecimiento del tejido óseo, mientras que la matriz polimérica se va degradando gradualmente. La estructura porosa tridimensional de estos polímeros permite maximizar la difusión de los productos celulares y el desarrollo vascular dentro de la estructura implantada. El polímero es completamente reabsorbido en un tiempo determinado, permitiendo la nueva formación de tejido. Un tipo de sustituto óseo es el compósito que corresponde a la unión de dos o más sustitutos como por ejemplo: un polímero y una cerámica. Dentro de los polímeros naturales está el quitosano, cuyo precurson es la quitina, uno de los polímeros naturales más abundantes, que mejora la función del sistema inmune en animales, acelera la cicatrización y ha sido usado como material biocompatible y absorbible. Y dentro de las cerámicas está la hidroxiapatita, el mayor constituyente inorgánico del tejido óseo, que tiene buenas propiedades mecánicas y biocompatibilidad cuando es utilizada como material para implantes en dientes y hueso. No basta solo con un compósito para una regeneración ósea adecuada, la presencia de factores de crecimiento puede estimular a las células residentes como también a las células transplantadas. Entre los factores de crecimiento, se encuentra el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) que es un potente mitogénico y quimiotáctico celular, este factor de crecimiento puede ser liberado localmente a través del uso de diferentes vehículos poliméricos que promueven un método controlado de liberación en un tiempo adecuado. Por lo tanto, es razonable proponer el uso de un compósito compuesto por quitosano e hidroxiapatita en una disposición multilaminar similar al tejido óseo, usando el factor de crecimiento derivado de plaquetas para aumentar la proliferación y diferenciación celular. En esta memoria de título se evaluó el efecto de la liberación controlada del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF-BB) desde un compósito de quitosano-hidroxiapatita multilaminar; y su efecto en la viabilidad, proliferación y diferenciación de los osteoblastos en cultivo. Para esto, se utilizo un kit ELISA con anticuerpos específicos para el factor de crecimiento PDGF-BB, también se uso el método MTT, prueba que cuantifica las células metabólicamente activas dentro del compósito. Como prueba de diferenciación se analizó la actividad de fosfatasa alcalina usando p-nitrofenilfosfato como sustrato, se analizó también la cantidad de calcio depositado con espectrofotometría de absorción atómica. Como pruebas cualitativas se realizó examen histológico de barrido. Los resultados mostraron que la liberación del factor de crecimiento PDGF-BB desde el compósito de quitosano-hidroxiapatita multilaminar al medio de cultivo, fue mayor los primeros días de cultivo disminuyendo paulatinamente hasta los últimos días del ensayo. La cantidad total acumulada liberada fue del 10% de la cantidad colocada inicialmente en el compósito, aún así ésta produjo su efecto aumentando la proliferación y diferenciación celular. Se observo un aumento en la proliferación osteoblástica bajo el efecto del factor de crecimiento PDGF-BB, mediante el uso de un método efectivo que midió la viabilidad y cantidad de osteoblastos dentro del compósito, demostrándose el efecto estimulador del factor de crecimiento incorporado al compósito. Claramente hubo un mayor depósito de calcio en los compósitos con factor de crecimiento, siendo una prueba indicativa de diferenciación celular. No se observó una diferencia significativa en la actividad de fosfatasa alcalina, debido posiblemente a las cantidades muy pequeñas de esta enzima en las muestras.se puede concluir que este compósito de quitosano-hidroxiapatita multilaminar enriquecido con el factor de crecimiento PDGF-BB y sembrado de células osteoblásticas, podría ser usado como implante para estimular la regeneración ósea / FONDECYT 1080185, FONDAP 11980002

En el presente trabajo se estudió el efecto cicatrizante del quitosano, obtenido por desacetilación a partir de quitina de los caparazones del cangrejo de la variedad Cancer cetosus “Cangrejo Peludo”, bajo la forma farmacéutica de ungüento a diferentes concentraciones. Para ello se aisló la quitina de los caparazones de cangrejos, se obtuvo el quitosano por desacetilación y se identificó por método espectrofotométrico (IR), solubilidad y determinando el grado de desacetilación mediante titulación potenciométrica y posteriormente se formuló el ungüento. Para la determinación del efecto cicatrizante se utilizó el test de cicatrización descrito por Howes y col, para heridas incisas, en el cual se emplearon 48 ratones albinos hembras de la especie Mus músculos de 1 mes y medio de edad, con un peso dentro del rango de 25 a 33g. Las muestras se administraron cada 12 horas por un periodo de 72 horas, al término del cual se cuantificó la resistencia que ofrecían las heridas tratadas, comparándolas con sus respectivos controles y se realizaron cortes histológicos para observar el grado de evolución histológica del proceso de cicatrización. El quitosano, obtenido por desacetilación a partir de quitina presenta mayor efecto cicatrizante bajo la forma farmacéutica de ungüento al 0,25% (79,28% efecto cicatrizante) en comparación con el grupo control (base del ungüento) se concluye que en las condiciones de ensayo el quitosano posee un significativo efecto cicatrizante. / In the present work the wound healing effect of the chitosan was studied, the chitosan obtained for desacetylation of chitin from the crab´s shells of the variety Cancer cetosus "Shaggy Crab ", under the pharmaceutical form of unguent at different concentrations. For it there was isolated the chitin from the shell of crabs, the chitosan was obtained for desacetylation and identified by spectrophotometric method (IR), solubility, determining the degree of desacetylatión by way of potentiometric qualifications and later the unguent was formulated. For the determination of the wound healing effect we used the test of wound healing described by Howes and col., for incision wounds; we used 48 female albino mice of the species Mus músculos of 1 month and a half of age, with a weight inside the range of 25 to 33g. The samples were administrated every 12 hours for a period of 72 hours., at the conclusion of the experiment the resistance that the treated wounds were offering, was quantified verifying them with their respective controls and histological cuts were realized to observe the degree of histological evolution of the process of wound healing. The chitosan, obtained by desacetylation from Chitin presents major wound healing activity under the pharmaceutical form of unguent at 0,25% (79,28% wound healing effect) in comparison with the group control (base of the unguent), it is concluded that under the test conditions chitosan possesses a significant healing wound effect.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La inmunocastración surge como una herramienta valiosa para el control de la fertilidad y la actividad reproductiva en animales de producción, silvestres y de compañía. El objetivo de la presente memoria de título fue evaluar el patrón de inmunidad adquirida en animales inmunizados con una vacuna peptídica contra la hormona GnRH-I (proteína recombinante GnRXG/Q) inoculada por vía parenteral, analizando las inmunoglobulinas y citoquinas producidas. Se utilizaron tres estrategias adyuvantes distintas. Un grupo de ratones hembras de la cepa Balb/c fue vacunado con la proteína recombinante y quitosano de alto peso molecular como adyuvante (HMW), en un segundo grupo se utilizó la proteína recombinante y quitosano de bajo peso molecular como adyuvante (LMW) para la vacunación y en el tercer grupo la inmunización con la proteína recombinante y adyuvante incompleto de Freund (IFA). El grupo control fue inoculado solo con quitosano. Las inmunizaciones fueron realizadas en los días 0 y 30. Se realizaron extracciones de sangre cada 15 días, obteniendo el suero de los animales inmunizados para la determinación de los niveles de inmunoglobulinas mediante una prueba de ELISA indirecto. Al día 90 del estudio se realizó el sacrificio de los animales, con el objetivo de obtener sus linfocitos, los cuales fueron llevados a un cultivo celular primario que permitió la posterior determinación del patrón de citoquinas producidas por cada grupo experimental mediante una prueba de ELISA tipo “sándwich”. Al momento de la eutanasia se realizó también una ovariohisterectomía para el posterior estudio histológico del parénquima ovárico. Los resultados obtenidos revelaron que al utilizar quitosano HMW se induce una respuesta inmune de tipo TH2, debido a que se observaron mayores niveles de IgG isotipo 1 y un patrón de citoquinas con mayores niveles de IL-10 e IL-4. En cambio, al usar quitosano LMW como adyuvante, la respuesta inmune obtenida fue de tipo TH1, con un mayor nivel de IgG isotipo 2a y un patrón de citoquinas con mayores niveles de IFN-γ e IL-2. EL adyuvante incompleto de Freund (IFA) produjo una respuesta de tipo TH1, pero con niveles de IgG isotipo 2a contra la hormona GnRH-I menores que los obtenidos al usar quitosano LMW. Los cambios histológicos en el parénquima ovárico sugieren que la vacunación con la proteína recombinante GnRXG/Q genera una inhibición en la actividad ovárica, efecto que fue más marcado al usar quitosano LMW como estrategia adyuvante

In the last years, especially in the last 30 years a change in our lifestyle, and in the aesthetic standards have occurred. That is why the exposure time and spending outdoor time have been increased, and also the amount of ultraviolet radiation absorbed by the skin. UV radiation is the main factor that have been showed direct relation between different types of skin cancer, and despite there are some artificial UV devices, the most important UV source is the sun. In the last years, the awareness have become a priority, above all in those countries in which the UV radiation is more accused. Textile fabrics are the main elements for protect the skin so there are three methods for determining the ultraviolet protection fabric (UPF). The most used method for determining the UPF is the spectrophotometric because the reproducibility and objectivity are very high in comparison with the rest of existing methods. Another important aspect is the influence in the UV protection of the textile parameters in fabrics. For that reason, in order to evaluate the influence of each parameter, and which of these parameters could be improved, an analysis have been performed. In that thesis plain fabrics are going to be used because their regular structures and their lack of elasticity. The results of the articles revised recently show that the main parameters which UPF could be improved, are the finishings and new materials areas. At the present study a new method for determining the UPF with less measurement error than the existing methods commits. It consisted of an UV lamp which has a known wavelength and a UV radiation detector which was placed below the fabric. The main objective is minimize the measurement error because the detection area in the spectrophotometric method is very small and the fabrics are so porous, generating a lot amount of irregularities and interstices. A statistical analysis for measurement error and deviation measurement between the spectrophotometric method and the new method proposed. In other hand, for validate the new method, different species of functional foods are going to be studied because they have lots of interesting properties that could be useful applied to textile fabrics as finishing. Tea is going to be used because that material have a lot of antioxidant properties which could be interesting in order to absorb UV radiation and so the UPF. The antioxidant substances like polyphenols present in tea have shown a direct relationship with illness prevention as cancer. The use of different types of tea extracts as a dyeing will be evaluated for ultraviolet protection factor enhance. The extractions obtained by boiling and maceration have been studied by HPLC to quantify the polyphenols presents in the samples and then the dyeing of the cotton fabrics by a spectrophotometer. That will let us know if the use of tea could be used as an UV absorbent. / Desde hace tiempo y especialmente en los últimos 30 años se ha producido un cambio en el estilo de vida y en los patrones estéticos, por ello se ha ido incrementando notablemente el tiempo de exposición al aire libre y, por tanto, de la piel a la radiación solar. Cabe destacar que el bronceado es un proceso natural de protección del cuerpo frente a la radiación ultravioleta. La radiación ultravioleta es el único factor en el que se ha demostrado una relación directa con el cáncer de piel, y aunque existen diferentes fuentes artificiales que emiten radiación ultravioleta, la fuente más importante de este tipo de radiación es el sol. Desde hace algunos años, la concienciación en este ámbito se ha convertido en una prioridad sobre todo en países donde la incidencia de los rayos UV son más acusados. Son los tejidos, los elementos principales para la protección de la piel del ser humano frente a la radiación ultravioleta por lo que existen en la actualidad tres métodos principalmente para la determinación del factor de protección. El método más empleado es el método espectrofotométrico ya que la objetividad y reproducibilidad del método es muy elevada respecto al resto de sistemas de medición existentes. Otro aspecto importante a tener en cuenta es la influencia de los parámetros intrínsecos de los tejidos en la protección frente a la radiación ultravioleta. Se llevará a cabo un análisis para conocer qué parámetros son los más importantes y sobre qué parámetros se pueden mejorar sus prestaciones. En el presente trabajo se emplean tejidos de calada ya que son tejidos que presentan estructuras muy regulares y poseen poca elasticidad. Recientemente los estudios llevados a cabo con la finalidad de mejorar el factor de protección ultravioleta de los textiles residen en la aplicación de diversos acabados a tejidos convencionales mediante tinturas o deposición de partículas, así como el desarrollo de nuevas fibras con capacidad de absorción de radiación ultravioleta elevada. En el presente trabajo se desarrolla una técnica alternativa reproducible y extrapolable para la determinación de la protección que ofrece un tejido frente a la radiación ultravioleta mediante una lámpara de luz ultravioleta y una sonda de captación de la irradiancia emitida por la lámpara. Se pretende minimizar el error de medida que se comete en las mediciones espectrofotométricas ya que el área de detección es muy pequeña y los tejidos son muy porosos y con intersticios generando irregularidades. Para ello se ha llevado a cabo un análisis estadístico para comparar los errores de medida así como su desviación del método espectrofotométrico frente al método alternativo. El método alternativo ha resultado minimizar tanto el error de medida del factor UPF así como la desviación del mismo. Por otro lado, se plantea la hipótesis del empleo de alimentos funcionales como producto de acabado sobre textiles ya que muchos de ellos poseen propiedades interesantes para el bloqueo de la radiación ultravioleta. Se va a emplear el té ya que posee propiedades antioxidantes muy interesantes como absorbente de radiación ultravioleta, como sustancia tintórea sobre algodón. Las sustancias antioxidantes se encuentran muy relacionados con la prevención de enfermedades tales como cáncer por lo que se estima que pueda ofrecer buenos resultados de protección frente a la radiación ultravioleta. Mediante la tintura del algodón con la sustancia extraída del té se pretende mejorar el factor UPF gracias a los polifenoles, causantes de las propiedades antioxidantes. Las extracciones obtenidas mediante ebullición y maceración han sido estudiadas mediante HPLC para cualificar los polifenoles presentes en la muestra, y posteriormente se han evaluado las tinturas mediante un espectrofotómetro para conocer la calidad de las tinturas y evaluar qué tipo de té y que parámetros proporcionan una mayor protección frent / Des de fa prou temps i sobre tot en els 30 últims anys s'ha produït un canvi a l'estil de vida i en els patrons estètics, per tal raó s'ha incrementat notablement el temps d'exposició a l'aire lliure, i per tant de la pell a la radiació solar. Es important ressenyar que el bronzejat és un procés natural de protecció de la pell front a la radiació ultravioleta. La radiació ultravioleta es l'únic factor que ha demostrat una relació directa amb el càncer de pell, i encara que existeixen fonts de radiació artificials, la més important és el sòl. Fa anys que la conscienciació en aquest àmbit s'ha convertit en una prioritat sobre tot en aquells països en que l'incidència del rajos ultravioleta són més acusats. Els elements principals per a la protecció de la pell del esser humà front a la radiació ultravioleta, són els teixits, per tant existeixen a l'actualitat tres mètodes principalment per a la determinació del factor de protecció ultravioleta. La principal tècnica es la espectrofotomètrica ja que l'objectivitat o reproductibilitat del mètode es elevada respecte a la resta de sistemes de medició existents. Altre aspecte important es la influència del paràmetres intrínsecs dels teixits a la protecció front a la radiació ultravioleta. S'ha dut a terme un anàlisi per conèixer quins paràmetres son els més importants i sobre quins paràmetres es poden millorar les seues prestacions. En aquest treball s'emplearan teixits de calada ja que la seua estructura es molt regular i presenten poca elasticitat. Estudis recents indiquen que l'aplicació d'acabats a teixits convencionals mitjançant tintures o deposició de partícules es la via més interesant per tal de millorar el factor de protecció ultravioleta, conjuntament en el desenvolupament de noves fibres modificades amb un poder d'absorció de radiació ultravioleta elevada. En el present treball es desenvolupa una tècnica alternativa reproduïble i extrapolable per a la determinació de la protecció que ofereix un teixit front a la radiació ultravioleta mitjançant una làmpada de llum ultravioleta y una sonda de captació de la irradiància emesa per la làmpada. Es pretén minimitzar l'error de mida que s'acometeix en les medicions espectrofotomètriques ja que l'àrea de detecció es molt petita i els teixits són molt porosos y amb intersticis que generen irregularitats. Para tal comparació s'ha dut a terme un anàlisis estadístic per a comparar l'error de mida així com la desviació del mètode espectrofotomètric front al mètode alternatiu. El métode alternatiu ha resultat minimitzar tant l'error de mida del factor UPF així com la desviació del mateix. Per altra banda, diferents aliments funcionals van a estudiar-se ja que tenen propietats molt interesants que poden facilitar la protecció ultravioleta. S'utilitza el té, que poseu propietats antioxidants molt interesants com absorbidor de radiació ultravioleta, com substància tintòria sobre cotó. Les substàncies antioxidants es troben molt relacionades amb la prevenció d'infermetats com el càncer per tal cosa s'estima que puga oferir bons resultats de protecció front a la radiació ultravioleta. Mitjançant la tintura de cotó amb la substància obtinguda del té es pretén millorar el factor UPF gràcies als polifenols, causants de las propietats antioxidants. Les extraccions obtingudes mitjançant ebullició y maceració han sigut estudiades mitjançant HPLC per qualificar els polifenols presents en la mostra, i posteriorment s'han avaluat les tintures amb un espectrofotòmetre per conèixer la qualitat de les tintures i avaluar quins tipus de té i quins paràmetres de la tintura proporcionen una major protecció front a la radiació ultravioleta. / Campos Payá, J. (2017). "Desarrollo de un nuevo método para la determinación del UPF de los tejidos" [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86210 / TESIS

El desarrollo de materiales de envase biodegradables activos es uno de los retos de la sociedad para resolver los problemas medioambientales asociados a los residuos plásticos y mejorar la conservación de los alimentos, alargando su vida útil. En la presente Tesis Doctoral, se han analizado diferentes estrategias para la obtención y caracterización de películas biodegradables a base de hidrocoloides (almidón de yuca (A) y quitosano (Q)) con características antimicrobianas. Se obtuvieron películas bioactivas gracias a la incorporación de aceites esenciales de capacidad antimicrobiana comprobada: hoja de canela (AC), orégano (AO) y eugenol (EU). Los agentes activos se incorporaron en la matriz polimérica de quitosano por homogenización o encapsulación en liposomas de lecitina o microesferas de alginato, y las películas se obtuvieron mediante casting. Las propiedades fisicoquímicas de las películas se analizaron en función de su composición, así como su actividad antimicrobiana mediante análisis in vitro e in vivo. Se obtuvieron películas por termo- compresión, a base de mezclas A-Q, con dos proporciones polímeros: plastificante (70:30 y 60:40). Las propiedades estructurales, térmicas y físicas de las películas de almidón de yuca obtenidas se vieron afectadas por la incorporación de Q y la proporción polímero: plastificante. Las películas con la mayor proporción de plastificante tuvieron mayor contenido en humedad y fueron más permeables al vapor de agua, menos rígidas y menos resistentes a la rotura. La incorporación de Q tuvo un efecto positivo sobre las propiedades mecánicas de las películas, que aumentaron su rigidez y resistencia a la fractura, reduciéndose su extensibilidad. Sin embargo, el A y Q presentaron una miscibilidad limitada por mezclado en fundido, y las películas exhibieron una estructura heterogénea. A su vez, el polietilenglicol se cristalizó en gran medida en las películas, lo que limitó su efecto plastificante. La incorporación de quitosano proporcionó a las películas sólo una ligera actividad antimicrobiana. Se obtuvieron películas bicapa por procesado en seco de A y vertido/secado de una capa de Q. Ambos polímeros mostraron buena adhesión interfacial, y las bicapas mostraron mejor resistencia mecánica que las monocapas de almidón, aunque fueron menos extensibles debido al efecto de la interfase sobre la fractura. El quitosano fue efectivo en el control del crecimiento bacteriano en carne picada de cerdo, aunque su eficiencia se vio reducida debido al tratamiento térmico en las bicapas, lo que parece indicar la pérdida de grupos amino durante el tratamiento. La incorporación de los aceites esenciales (AC y AO) no mejoró la acción antimicrobiana en las monocapas y bicapas de CH al aplicarse sobre carne de cerdo picada. Se incorporaron aceite esencial de hoja de canela (AC) y eugenol (EU) en películas de Q utilizando nanoliposomas de lecitina. La encapsulación permitió una elevada proporción de retención de compuestos volátiles. La migración total de las películas en simulantes hidrofílicos superó el límite legal establecido para materiales de envase en contacto con alimentos. Sin embargo, la encapsulación en nanoliposomas redujo la migración en todos los simulantes. En ensayos in vitro de eficacia antimicrobiana, todas las películas fueron efectivas frente a L. innocua y E. coli, sin efecto significativo del compuesto activo ni del modo de incorporación. Sin embargo, la encapsulación propició una liberación controlada y sostenida en el tiempo en muestras de carne de cerdo almacenadas durante 13 días a 10 ºC. Se obtuvieron microesferas de alginato con eugenol y se incorporaron en películas de quitosano, cuyas propiedades físicas y estructurales se vieron afectadas. Las microesferas fueron visibles en la estructura de las películas por SEM. La incorporación de las microesfereas promovió una mejora significativa en las propiedad / El desenvolupament de materials d'envàs biodegradables actius és un dels reptes de la societat per a resoldre els problemes mediambientals associats als residus plàstics i millorar la conservació dels aliments, allargant la seua vida útil. En la present Tesi Doctoral, s'han analitzat diferents estratègies per a l'obtenció i caracterització de pel·lícules biodegradables de hidrocoloids (midó de mandioca i quitosano amb característiques antimicrobianes. Es van obtenir pel·lícules bioactives gràcies a la incorporació d'olis essencials de capacitat antimicrobiana comprovada: fulla de canyella (AC), orenga (AO) i eugenol (EU). Els agents actius es van incorporar en la matriu polimèrica de quitosano per homogenització o encapsulació en liposomes de lecitina o microesferes d'alginato, i les pel·lícules es van obtenir per "casting". Les propietats fisicoquímiques de les pel·lícules es van analitzar en funció de la seua composició, així com la seua activitat antimicrobiana mitjançant anàlisi in vitro i in vivo. Es van obtenir pel·lícules per termo- compressió de mescles midó-quitosano, amb dues proporcions polímers:plastificant (70:30 i 60:40). Les propietats estructurals, tèrmiques i físiques de les pel·lícules de midó de yuca obtingudes es van veure afectades per la incorporació de quitosano i la proporció polímer:plastificant. Les pel·lícules amb la major proporció de plastificant van tenir major contingut en humitat i van ser més permeables al vapor d'aigua, menys rígides i menys resistents al trencament. La incorporació de quitosano va tenir un efecte positiu sobre les propietats mecàniques de les pel·lícules, que van augmentar la seua rigidesa i resistència a la fractura, reduint-se la seua extensibilitat. No obstant açò, el midó i quitosano van presentar una miscibilidad limitada per termoprocessat, i les pel·lícules van exhibir una estructura heterogènia. El polietilenglicol va cristal·litzar en gran manera en les pel·lícules, la qual cosa va limitar el seu efecte plastificant. La incorporació de quitosano va proporcionar a les pel·lícules només una lleugera activitat antimicrobiana. Es van obtenir pel·lícules bicapa formades per una capa de midó obtinguda per processament en sec i un altra capa de quitosano obtinguda per "casting". Tots dos polímers van mostrar bona adhesió interfacial, i les bicapes van mostrar millor resistència mecànica que les monocapes de midó, encara que van ser menys extensibles a causa de l'efecte de la interfase sobre la fractura. El quitosano va ser efectiu en el control del creixement bacterià en carn picada de porc, encara que la seua eficiència es va veure reduïda a causa del tractament tèrmic en les bicapes, la qual cosa sembla indicar la pèrdua de grups amino durant el tractament. La incorporació dels olis essencials (AC i AO) no va millorar l'acció antimicrobiana en les monocapes i bicapes de CH en aplicar-se sobre carn de porc. Es van incorporar oli essencial de fulla de canyella (AC) i eugenol (EU) en pel·lícules de quitosano utilitzant nanoliposomes de lecitina. L'encapsulació va permetre una elevada proporció de retenció de compostos volàtils. La migració total de les pel·lícules en simulants hidrofílics va superar el límit legal establert per a materials d'envàs en contacte amb aliments. No obstant açò, l'encapsulació en nanoliposomes va reduir la migració en tots els simulants. En assajos in vitro d'eficàcia antimicrobiana, totes les pel·lícules van ser efectives enfront de L. innocua i E. coli, sense efecte significatiu del compost actiu ni de la manera d'incorporació. No obstant açò, l'encapsulació va propiciar un alliberament controlat i sostinguda en el temps en mostres de carn de porc emmagatzemades durant 13 dies a 10 ºC. Es van obtenir microesferes d'alginato amb eugenol i es van incorporar en pel·lícules de quitosano, les propietats físiques i estructurals de les quals es v / Valencia Sullca, CE. (2017). Different strategies to obtain antimicrobial biodegradable films for food applications, using starch and/or chitosan with or without essential oils [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/89094 / TESIS

La presente investigación tiene como objetivo principal el estudio de la adsorción de arsénico empleando materiales adsorbentes a base de quitosano modificado. La importancia de este estudio radica en la creciente preocupación por el impacto ambiental y el efecto negativo a la salud generada por este contaminante debido su alta toxicidad a bajas concentraciones y a su capacidad de bioacumulación. Los materiales adsorbentes se obtienen a partir del material precursor quitosano (QUI). Con posteriores modificaciones realizadas al precursor, como la incorporación del grupo carboxilo (COOH) formando el carboximetilquitosano (CMQ), la funcionalización con Fe por impregnación mediante el método de oxidación in situ con un post tratamiento tanto para el QUI como para el CMQ, se obtienen como materiales resultantes Fe-QUI y Fe-CMQ. Los materiales adsorbentes son caracterizados mediante diferentes técnicas instrumentales: RMN, FTIR, DRX, SEM, EDX, valoración potenciométrica, titulación Boehm y pHPZC La estabilidad y el porcentaje de hierro impregnado también son evaluados. Los resultados del estudio de adsorción muestran que los adsorbentes obedecen al siguiente orden: Fe-CMQ > Fe-QUI > QUI >> CMQ, en base a la mayor capacidad de adsorción obtenida tanto para la retención del As (III) y As (V). La evaluación de parámetros de adsorción (pH y masa de adsorbente), demuestra que la adsorción de As (III) se favorece a pH 9 con una masa de 30 mg de adsorbente, en tanto que para el As (V) la adsorción se favorece a pH 4 y con una masa de 20 mg, debido a la especiación que sufren ambos adsorbatos. Todos los resultados cinéticos se correlacionan mejor con el modelo de pseudo segundo orden, evidenciando una interacción adsorbato-adsorbente en base a la disponibilidad de sitios activos (interacción ácido/base y electrostática). Así mismo, las isotermas de adsorción y los resultados en general muestran que la adsorción se produce en centros activos con una superficie heterogénea y con una distribución homogénea de energía. / The main objective of the present investigation is the study of the adsorption of arsenic with adsorbent materials based on modified chitosan. The importance of this study lies in the growing concern about the environmental impact and the negative effect on the health generated by this pollutant due to its high toxicity at low concentrations and its bioaccumulation capacity. The adsorbent materials are obtained from the precursor material chitosan (QUI). Subsequent modifications made to the precursor, such as the incorporation of the carboxyl group (COOH) to form the carboxymethylchitosan (CMQ), the functionalization with iron by impregnation and in situ oxidation method with a post treatment for both QUI and CMQ, resulted in the materials Fe-QUI and Fe-CMQ. The adsorbent materials are characterized by different instrumental techniques: NMR, FTIR, XRD, SEM, EDX, potentiometric titration, Boehm titration and pHPZC. Stability and percentage of iron impregnated are also evaluated. The adsorption study results indicate that materials obey the following order: Fe-CMQ> Fe-QUI> QUI >> CMQ, based on the higher adsorption capacity obtained for both retention of As (III) and As (V). The evaluation of adsorption parameters (pH and adsorbent mass), shows that the adsorption of As (III) is favored at pH 9 with a mass of 30 mg of adsorbent, whereas for As (V) the adsorption is favored at pH 4 and with a mass of 20 mg, due to the adsorbates speciation. All kinetic results are better correlated with the pseudo second order model, evidencing an adsorbate-adsorbent interaction based on the availability of active sites (acid / base and electrostatic interaction). Also, the adsorption isotherms results in general show that the adsorption occurs in active centers with a heterogeneous surface and with a homogenous distribution of energy. / Tesis

La ingeniería tisular es una ciencia que aplica los principios de la ingeniería y las ciencias de la vida para desarrollar sustitutos biológicos que reparen o mejoren la función biológica de un tejido u órgano (según la definición de Langer y Vacanti). Para ello, el enfoque más común se basa en el uso de tres elementos fundamentales las células, las biomoléculas y los scaffolds poliméricos. A pesar de los muchos avances alcanzados, los investigadores de este campo aún nos enfrentamos a importantes retos en la reparación o la sustitución de los tejidos que cumplen predominantemente funciones biomecánicas como es el caso del tejido óseo y el tejido cartilaginoso y en específico el cartílago articular. En este sentido, los materiales tri-dimensionales (scaffolds) desempeñan un papel muy importante. En este contexto, el quitosano es un candidato con un gran potencial, utilizado en una amplia gama de aplicaciones, ya que posee propiedades biológicas únicas, entre las que se incluyen su biocompatibilidad, su biodegradación, su marcada actividad antibacterial, entre otras y además posibilita el desarrollo de materiales en una gran variedad de formas. Es por ello, que el gran reto de este trabajo es el desarrollo de materiales basados en quitosano para la ingeniería tisular, entre los cuales podemos mencionar la formación de mezclas poliméricas de policaprolactona y quitosano, scaffolds implantables de quitosano y el desarrollo de un nuevo modelo de scaffolds inyectables basados en micropartículas entrecruzadas de quitosano. Las mezclas de policaprolactona y quitosano han sido preparadas haciendo uso de la técnica de evaporación de solvente. Se ha estudiado la influencia del componente hidrófilo sobre las propiedades físico-químicas y mecánicas. Por otro lado, se evaluó la respuesta biológica de los materiales en cultivos primarios "in vitro" de condrocitos, llegando a la conclusión de que la hidrofilicidad, en este caso, no está directamente relacionada con la respuesta bi / García Cruz, DM. (2008). Materiales macroporosos biodegradables basados en quitosano para la ingeniería tisular [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4327 / Palancia

Tesis por compendio / [ES] La presente Tesis Doctoral plantea el desarrollo de sistemas antimicrobianos basados en el anclaje covalente reversible de aldehídos de origen natural con actividad antimicrobiana en películas de quitosano para su aplicación en el envasado de alimentos. En primer lugar, se desarrolló un protocolo para la formación de bases de Schiff o iminas de diferentes aldehídos en películas de quitosano. Estas iminas son producto de la condensación de los grupos amino primarios del quitosano con los grupos carbonilo del aldehído. El anclaje de dichos aldehídos, en su mayoría de elevada volatilidad, permite su estabilización a largo plazo en estructuras poliméricas, facilitando su manejo. Las iminas son hidrolizables, y dicha hidrólisis está favorecida a pH < 5, por lo que la naturaleza reversible del enlace ofrece un mecanismo para controlar la liberación del antimicrobiano. Previamente a su anclaje, se evaluó la capacidad antimicrobiana de los aldehídos frente a diversos microorganismos patógenos y alterantes alimentarios. Se caracterizó el enlace imina mediante técnicas espectroscópicas y se cuantificó la incorporación del aldehído a la película de quitosano mediante análisis elemental. Adicionalmente otras propiedades funcionales del material fueron evaluadas, como propiedades térmicas, ópticas o de absorción de agua. En segundo lugar, se evaluó la reversibilidad del enlace imina o base de Schiff por el contacto con soluciones acuosas de diferente acidez. La respuesta al pH de las películas permitió determinar la mayor estabilidad del enlace imina a pH neutros, mientras que a pH ácidos resultó más hidrolizable, permitiendo así una mayor liberación del aldehído anclado. Las películas activas desarrolladas mostraron una buena respuesta antimicrobiana contra Botrytis cinerea y Penicillium expansum, al someterlas a una solución de pH ácido. La respuesta antimicrobiana de las películas se debió exclusivamente a la liberación del aldehído al espacio de cabeza tras la hidrólisis de la imina. La estructura química de los aldehídos tuvo un impacto significativo en la formación de iminas y en las propiedades de la película, así como en su reversibilidad. Así, la presencia del doble enlace (Ca=Cß) en aldehídos a,ß-insaturados podría generar otro tipo de enlaces como la adición de Michael, permitiendo obtener matrices entrecruzadas y más estables que sus análogos saturados. El grado de entrecruzamiento y propiedades de estas películas puede ser modulado por el pH del medio empleado en su síntesis. Para la aplicación tecnológica de las películas antimicrobianas de quitosano con los volátiles anclados reversiblemente, se trabajó con productos de postcosecha frescos o mínimamente procesados. Se empleó la respuesta al pH de las películas siguiendo diferentes estrategias. Por una parte, el sistema se incorporó en el envasado de moras frescas, para ello, se diseñó un envase de doble fondo dónde depositar las películas junto con el medio activador. Se redujo satisfactoriamente el crecimiento de hongos sobre la superficie de la fruta, aumentando el tiempo de vida útil de las moras envasadas de 3 a 12 días. Por otra parte, se envasó piña fresca cortada empleando el mismo diseño del envase, de forma que el jugo ácido exudado por la piña durante su almacenamiento catalizó la hidrólisis de la imina. Las películas activas mejoraron la calidad y redujeron la carga microbiana habitual de la piña, observando una reducción notable respecto al control a partir del día 9. Por último, la actividad antimicrobiana de las películas activas se evaluó en un alimento líquido refrigerado inoculado con E. coli. La acidez del zumo provocó la liberación del aldehído al medio inhibiendo el crecimiento del patógeno. Las películas de quitosano con los aldehídos anclados presentaron respuesta al pH, mostrando una mayor capacidad antimicrobiana al ser sometidas a pH ácido, y pudiendo emplearse en el diseño de envases activos antimicrobianos. / [CA] Aquesta Tesi Doctoral planteja el desenvolupament de sistemes antimicrobians basats en l'ancoratge covalent reversible d'aldehids d'origen natural amb activitat antimicrobiana en pel·lícules de quitosà per aplicar-les a l'envasament d'aliments. En primer lloc, es va desenvolupar un protocol per a la formació de bases de Schiff o imines de diferents aldehids en pel·lícules de quitosà. Aquestes imines són el producte de la addició nucleòfila dels grups amino del quitosà al carbonil de l'aldehid que s'ancorarà. L'ancoratge d'aquests aldehids, majoritàriament d'elevada volatilitat, permet la seva estabilització a llarg termini en estructures polimèriques, facilitant-ne el seu maneig. Les imines són hidrolitzables, i aquesta hidròlisi està afavorida a pH < 5, per la qual cosa la naturalesa reversible de l'enllaç ofereix un mecanisme per controlar l'alliberament de l'antimicrobià. Prèviament a la incorporació d'aquests compostos a les pel·lícules de quitosà, es va avaluar la capacitat antimicrobiana dels aldehids davant de diversos microorganismes patògens i alterants d'aliments. Es va caracteritzar l'enllaç imina mitjançant tècniques espectroscòpiques i es va quantificar la incorporació de l'aldehid a la pel·lícula de quitosà mitjançant anàlisi elemental. Addicionalment, altres propietats funcionals del material van ser avaluades, com a propietats tèrmiques, òptiques o d'absorció d'aigua, verificant la modificació del polímer. En segon lloc, es va avaluar la reversibilitat de l'enllaç imina o base de Schiff pel contacte amb solucions aquoses de diferent acidesa. La resposta al pH de les pel·lícules va permetre determinar la major estabilitat de l'enllaç imina a pH neutres, mentre que a pH àcids va resultar més hidrolitzable, permetent així un alliberament més gran de l'aldehid ancorat. Les pel·lícules actives desenvolupades van mostrar una bona resposta antimicrobiana contra Botrytis cinerea i Penicillium expansum,la qual és deguda exclusivament a l'alliberament de l'aldehid a l'espai de cap després de la hidròlisi de la imina. L'estructura química dels aldehids va tenir un impacte significatiu en la formació d'imines i en les propietats de la pel·lícula, així com en la reversibilitat. Així, la presència del doble enllaç (Ca=Cß) en aldehids a,ß-insaturats podria generar un altre tipus d'enllaços com l'addició de Michael, permetent obtenir matrius entrecreuades i més estables que els seus anàlegs saturats, el qual pot ser modulat pel pH del medi emprat a la síntesi. Per a l'aplicació tecnològica de les pel·lícules antimicrobianes de quitosà amb els volàtils ancorats reversiblement, es va treballar amb productes de postcollita frescos o mínimament processats. Es va emprar la resposta al pH de les pel·lícules seguint diferents estratègies. D'una banda, el sistema es va incorporar a l'envasat de móres fresques, per això es va dissenyar un envàs de doble fons on dipositar les pel·lícules juntament amb el medi activador a pH àcid. Es va reduir satisfactòriament el creixement de fongs sobre la superfície de la fruita, augmentant el temps de vida útil de les móres envasades de 3 a 12 dies. D'altra banda, es va envasar pinya fresca tallada emprant el mateix disseny de l'envàs, de manera que el suc àcid exsudat per la pinya durant el seu emmagatzematge va afavorir la hidròlisi de la imina. Les pel·lícules actives van millorar la qualitat i van reduir la càrrega microbiana habitual de la pinya, observant una reducció notable a partir del dia 9. Per acabar, l'activitat antimicrobiana de les pel·lícules actives es va avaluar en un aliment líquid refrigerat i inoculat amb E. coli. L'acidesa del suc va provocar l'alliberament de l'aldehid al medi inhibint el creixement del patogen. Les pel·lícules de quitosà amb els aldehids ancorats van presentar resposta al pH, mostrant una major capacitat antimicrobiana en ser sotmeses a pH àcid, i podent emprar-se en el disseny d'envasos actius antimicrobians. / [EN] This Doctoral Thesis proposes the development of antimicrobial systems based on the reversible covalent anchoring of naturally occurring aldehydes with antimicrobial activity in chitosan films for their application in food packaging. First, a protocol for the formation of Schiff bases or imines of different aldehydes on chitosan films was developed. These imines are the product of the condensation of the primary amino groups of chitosan with the carbonyl groups of the aldehyde. The immobilization of these aldehydes, most of which are highly volatile, allows their long-term stabilisation in polymeric structures, facilitating their handling. The imines are hydrolysable, and its hydrolysis is favoured at pH < 5, so the reversible nature of the bond provides a mechanism to control the antimicrobial release. Prior to the incorporation of these compounds into chitosan films, the antimicrobial capacity of aldehydes was evaluated against various pathogenic and food spoilage microorganisms. The formed imine bond was characterised by spectroscopic techniques and the incorporation of the aldehyde into the chitosan film was quantified by elemental analysis. Additionally, other functional properties were evaluated, such as thermal, optical and water absorption properties, verifying the modification of the polymer. Secondly, the reversibility of the imine bond or Schiff's base was evaluated by contact with aqueous solutions of different acidity. The pH response of the films allowed determining the higher stability of the imine bond at neutral pH, while at acidic pH it was more hydrolysable, leading a higher release of the anchored aldehyde The developed active films showed a good antimicrobial response against Botrytis cinerea and Penicillium expansum, especially when subjected to an acidic pH solution. The antimicrobial response of the films was exclusively due to the aldehyde released into the headspace after imine hydrolysis. The chemical structure of the aldehydes had a significant impact on imine formation and film properties, as well as on their reversibility. Thus, the presence of the double bond (Ca=Cß) in a,ß-unsaturated aldehydes could generate other types of bonds such as Michael addition, allowing cross-linked polymer, which are more stable than their saturated analogues. The degree of cross-linking and properties of these films can be modulated by the pH of the medium used in their synthesis. For the technological application of chitosan antimicrobial films with reversibly grafted volatiles, fresh or minimally processed post-harvest products were used. The pH response of the films was used following different strategies. On the one hand, the system was incorporated in the packaging of fresh blackberries, for this purpose, a double-bottom package was designed to deposit the films together with the activating medium at acid pH. The solution was added at the time of fruit packaging and allowed the imine bond to be hydrolysed subsequently the aldehyde release into the headspace where it exerted its function. Fungal growth on the fruit surface was successfully reduced, increasing the shelf life of the packed blackberries from 3 to 12 days. Moreover, fresh cut pineapple was packaged using the same packaging design, so that the exuded juice by the pineapple during storage favoured the imine hydrolysis. The active films improved the quality and reduced the usual microbial load of the pineapple, with a noticeable reduction compared to the control from day 9 onwards. Finally, the antimicrobial activity of the active films was evaluated in a refrigerated liquid food inoculated with E. coli. The acidity of the juice resulted in the release of aldehyde into the medium inhibiting the growth of the pathogen. The aldehyde immobilization in chitosan films were pH-responsive, showing a higher antimicrobial capacity when subjected to acidic pH, which can be used in the design of antimicrobial active packaging. / The authors acknowledge the financial support of the Spanish Ministry of Science and Innovation (Grants RTI2018-093452-B- I00, MAT2017-83014-C2-2P and BES-2016-077380 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by ERDF A way of making Europe) / Heras Mozos, R. (2022). Envases activos basados en el anclaje covalente reversible de compuestos antimicrobianos en quitosano [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/188950 / Compendio