La tesi doctoral engloba l'estudi de les adaptacions funcionals i estructurals que es produeixen en el còlon distal deguts als canvis en la ingesta de sodi. En concret s'ha estudiat el paper de tres hormones, l'angiotensina II, l'aldosterona i la vasopressina, en el transport de Na+, en la permeabilitat de l'epiteli i en el desenvolupament miofibroblàstic de la zona pericriptal. Mitjançant un model animal d'activació del RAAS en rata, s'han reproduït les adaptacions funcionals i estructurals en la mucosa del còlon distal en l'adaptació d'una dieta amb alt contingut en sodi (HS) a una dieta amb baix contingut en sodi (LS). Després de tan sols 3 dies de dieta LS augmenta el transport electrogènic de sodi i disminueix la permeabilitat del teixit, fet que es confirma per un augment en la densitat de les unions estretes, concretament de l'expressió de claudina 4, i per un augment en la resistència transepitelial. S'ha confirmat que en tan sols tres dies de dieta LS, la capa de miofibroblasts presents en la zona pericriptal prolifera, ja que augmenta l'expressió d'alfa-actina de múscul llis i la síntesi de col·lagen IV, augmenta l'expressió de les unions adherents que uneixen aquests miofibroblasts, concretament d'E- i OB-caderina, i es produeix acumulació de sodi en aquesta zona pericriptal. El tractament amb captopril, inhibidor de l'ECA, losartan, inhibidor dels ATr1, o espironolactona, antagonista del receptor mineralcorticoide, reverteix aquests efectes, confirmant la implicació de l'angiotensina II i l'aldosterona. Per determinar el paper concret de l'angiotensina II i de l'aldosterona en aquests efectes s'ha posat a punt un model animal d'activació del RAAS minimitzant la síntesi d'aldosterona mitjançant una operació d'adrenalectomia i controlant la concentració plasmàtica d'ambdues hormones mitjançant la seva infusió exògena. L'aldosterona, sense la presència d'angiotensina II, aconsegueix reproduir els efectes de la dieta LS augmentant el transport electrogènic de sodi, disminuint la permeabilitat del teixit, incrementant la resistència transepitelial, afavorint el creixement miofibroblàstic i augmentant l'acumulació de sodi a la zona pericriptal. L'angiotensina II, en canvi, per si sola no reprodueix aquests efectes. Els resultats obtinguts estan recollits en dues publicacions (Moretó et al., 2005; Cristià et al., 2005). També s'han estudiat els efectes del grau de deshidratació sobre les funcions del còlon distal, comprovant la implicació directa de la vasopressina i determinant els receptor implicats. Tant la deshidratació com concentracions elevades de vasopressina donen lloc a una disminució de la permeabilitat del teixit, un augment en l'acumulació de sodi a la zona pericriptal i un augment del creixement miofibroblàstic. Ambdós tipus de receptors, V1 i V2, hi estan implicats. Aquests resultats, tot i ser similars a les accions de l'aldosterona, no han demostrat un sinergisme entre ambdues hormones. A més, s'ha confirmat l'expressió d'aquaporina-2 (AQP-2) en la mucosa del còlon distal i l'augment de la seva expressió tant en estats de deshidratació com d'administració de vasopressina. L'expressió d'AQP-2 està mitjançada pel receptor V2, ja que tan sols el tractament amb Tolvaptan, un antagonista específic d'aquests receptors, l'inhibeix. Aquest estudi destaca l'aldosterona com l'hormona clau de les adaptacions del còlon distal al disminuir la ingesta de sodi de la dieta, descartant un paper directe de l'angiotensina II en aquests efectes. En condicions de deshidratació, la vasopressina també disminueix la permeabilitat de l'epiteli i indueix el desenvolupament de la beina pericriptal, a més de regular el moviment d'aigua a través d'aquaporines mitjançant els seus receptors V2 al còlon distal de rata. / Fluid and electrolyte absorption by colonic crypts depends on the transport properties of crypt cellular and paracellular routes and of the pericryptal sheath. During the transition from a high-Na+ (HS) to a low-Na+ (LS) diet there are changes in the colonic crypt wall and pericryptal sheath. The effect of angiotensin II, aldosterone and vasopressin in these changes was studied. The extracellular Na+ concentration in isolated rat distal colonic mucosa was determined by confocal microscopy using a low-affinity Na+-sensitive fluorescent dye (Sodium red, and Na+-insensitive BODIPY) bound to polystyrene beads. Crypt permeability to FITC-labelled dextran was monitored by its rate of escape from the crypt lumen into the pericryptal space. Mucosal ion permeability was estimated by transepithelial electrical resistance (TER) and amiloride-sensitive short-circuit current. Different epithelial, myofibroblasts and extracellular matrix proteins and membrane receptors were determined by immunolocalization. After only 3 days of a LS diet all colonic changes were reproduced, a decrease in crypt wall permeability, an increase in electrogenic sodium transport and a growth in the pericryptal space, that produced an increase in Na+ accumulation in the pericryptal space. The treatment with captopril, losartan and spironolactone reversed all these effects, showing the implication of angiotensin II and aldosterone. High plasma aldosterone concentrations, independently of the diet or angiotensin II, decreased crypt wall dextran permeability, increased TER, increased Na+ accumulation in the pericryptal sheath and ENaC expression, increased extracellular matrix, membrane receptors and myofibroblast proteins. Angiotensin II did not reproduced LS diet effects. High vasopressin plasma concentration raised alpha-SMA expression in the pericryptal sheath, increased the pericryptal Na+ accumulation in this space and caused a reduction of crypt wall permeability. All these effects were reversed by selective blocking of V1 and V2 receptors. Dehydration and vasopressin infusion increased AQP-2 expression in distal colonic mucosa, an effect mediated by the V2 receptor, as only the specific V2 receptor antagonist inhibited this effect. In conclusion, these findings show that aldosterone alone is responsible for the adaptative changes in the colonic crypts of distal colon due to the sodium content and that vasopressin has similar effects as aldosterone in permeability and growth development.

El trabajo de esta tesis ha consistido en estudiar, preparar y caracterizar los compuestos pertenecientes a la familia M'M"BX-sub4, concretamente los de fórmula LiMSO-sub4, en donde M = Na+, K+ y NH-sub4+, para posteriormente estudiar los cristales mixtos de fórmula Li2MM'(SO-sub4)-super2 formados a partir de la mezcla de estos compuestos.La caracterización de las fases puras a diferentes temperaturas se ha efectuado mediante Difracción de Rayos-X, trabajando tanto con muestras monocristalinas como con muestras en polvo y variando la temperatura de medida de los difractógramas a diferentes velocidades de calentamiento. Se han utilizado también Análisis Térmico (ATD, TG y DSC) y Dispersión Raman.La estructura cristalina de los compuestos de la familia LiMSO-sub4 presenta una gran facilidad de rotación de los iones SO-sub4-super2- y desplazamiento de los cationes lo que facilita no sólo la aparición de numerosas transiciones de fases si no también la facilidad de producir cristales maclados y la formación de nuevas fases dependientes del proceso de crecimiento de los cristales. Se ha demostrado la aparición de nuevas fases modificando la proporción de NH-sub4+ en el proceso de cristalización del LiKSO-sub4 o cambiando la velocidad de calentamiento en el LiNH-sub4SO-sub4.Se ha conseguido generar nuevas fases que difieren por la rotación del ion sulfato provocando fases con diferente enantiomorfismo e incluso se ha conseguido caracterizar fases formadas por la mezcla de dos tipos de dominios. Los compuestos con presencia del ion K+ son los que presentan una mayor polarización espontánea, mientras que los compuestos con mayor presencia de Na+ son los que presentan una mayor conductividad iónica.Los diferentes tipos estructurales que presenta cada compuesto dificulta la misciblidad entre ellos, para el caso del compuesto LiKSO-sub4, una nueva transición de fase se describe a entre 226 y 268 K. La transición entre la fase V y VI es del tipo orden-desorden, mientras que las restantes transiciones estudiadas en el LiKSO-sub4 son de tipo displacivo o de desplazamiento. Mientras que las transiciones por debajo de la temperatura ambiente se caracterizan por una rotación en torno al eje c de los iones sulfatos. Todas estas transiciones presentan histéresis térmica. Para el caso del LiNH-sub4SO-sub4 las fases que presenta por encima de la temperatura ambiente dependen de la velocidad de calentamiento y ellas son transiciones displacivas. Para el caso del LiNaSO-sub4; todas las cristalizaciones de este compuesto han sido cristales maclados. Se describe estructuralmente un nuevo compuesto de fórmula: Li-sub2-subx-Na-subx-SO-sub4 con 1 menor que "x" menor que 1.22.Para el caso de la estructura de triple catión Li(NH-sub4)sub1-xK-subxSO-sub4 y LiNa-sub1-sub-xK-subx-SO-sub4 La miscibilidad del ión NH-sub4+ en la estructura del LiKSO-sub4 y del K+ en la estructura del LiNaSO-sub4 es muy restringida a temperatura ambiente. La formación del Li-sub-2KNH-sub4(SO-sub4)sub2 a partir de una solución acuosa a 333 K debe efectuarse mezclando en la proporción 1:9, del LiKSO-sub4 : LiNH-sub4-SO-sub4. La proporción esta definida básicamente por la mayor solubilidad del LiNH-sub4-SO-sub4 con respecto al LiKSO-sub4. La fase a temperatura ambiente es ferroeléctrica, presentando una transición Martensítica.

In recent years, several studies have linked sodium intake to hypertension, and the consequent mortality risk due to vascular diseases. Several UE member states and the WHO recommend reducing the salt intake level to a maximum of 5 g per day. Salt is a useful ingredient for meat product processing. A reduction of added salt provokes a decrease in the quality of meat products. As a technological strategy, the reduction of the amount of added salt and the addition of potassium lactate, until a 30% molar substitution (taking into account the salt standard amount (30 g/kg)), have been proposed. This substitution could modify the product evolution during its processing. The knowledge of these effects could make the optimization of the process easier. In dry-cured meat products with a reduced salt content, it could be concluded that the proposed strategy reduces the processing period, as well as the anomalous texture risk; it increases the product safety and it does not modify the visual attributes. / Al llarg dels darrers anys, diversos estudis han evidenciat una correlació entre el consum de sal/sodi i la hipertensió arterial, i conseqüent risc de mortalitat degut a malalties vasculars. Diversos països membres de la UE i l’OMS recomanen reduir el consum de sal a 5 grams diaris. La sal és un ingredient essencial en el processat de productes carnis. Una reducció de la quantitat afegida provoca una disminució de la qualitat. Com a estratègia per a no minvar-la, es planteja la reducció de la sal afegida i l’addició de lactat potàssic, fins a un 30% de substitució molar de la quantitat de sal estàndard (30 g/kg); quelcom que pot modificar els paràmetres de procés. El coneixement dels efectes facilitaria l’optimització del processat. En productes carnis crus-curats amb contingut reduït de sal, es conclou que l’estratègia plantejada redueix tant el temps requerit pel processat com el risc d’aparició de textures anòmales; incrementa la seguretat del producte acabat i no modifica els atributs visuals.

With the objective to study food safety aspects of innovative meat technologies and combinations among them, QDS (Quick-dry-slice), NaCl-free processing and high pressure were integrated in the production of two types of sliced dry-cured meat products. Dry fermented sausages (chorizo) were produced at acid (4,8) and low acid (5,2) pH and hurdles such as acidification and smoking were introduced in the production of dry-cured hams. The food safety was evaluated by challenge tests with Listeria monocytogenes and Salmonella. Pathogenic microorganisms could not grow in any of the products, however, their survival was affected by NaCl-free processing, acidification, smoking and pressurization at 600 MPa. High pressure was necessary to assure food safety during storage of the chorizo with the lowest hurdle combination and had an important bactericidal effect in dry-cured hams, which was lower in NaCl-free processing. / Con el objetivo de valorar el impacto que tienen las tecnologías innovadoras en la industria cárnica y combinaciones entre ellas sobre la seguridad alimentaria, el proceso QDS®, el “procesado sin NaCl añadido“ y las altas presiones se integraron en la producción de dos tipos de productos crudo-curados loncheados: chorizo (ácido, pH 4,8, y poco ácido, pH 5,2) y jamón curado (con y sin acidificación y/o ahumado). La seguridad de los productos se avaluó mediante challenge tests con Listeria monocytogenes y Salmonella. Ninguno de los productos permitió el crecimiento de los patógenos pero su evolución se vio afectada por el “procesado sin NaCl añadido“, la acidificación, el ahumado y la presurización a 600 MPa. La presurización fue necesaria para asegurar la seguridad alimentaria durante el almacenaje del chorizo con menos obstáculos y en los jamones curados tuvo un efecto bactericida importante, que fue menor en “procesado sin NaCl añadido“.