El objetivo general de este trabajo fue generar conocimientos que sirvan de base para desarrollar ingredientes biológicamente activos derivados de proteínas de amaranto mediante hidrólisis con microorganismos proteolíticos. Se proponen estudiar dos actividades biológicas: actividad antitrombótica y actividad antimicrobiana.

El objetivo de esta tesis fue estudiar tres especies vegetales empleadas por la medicina tradicional: Euphorbia serpens, E. schickendantzii y E. collina, para evaluar la presencia de actividad, diurética, antiparasitaria, citotóxica y antimicrobiana, e identificar y aislar el/los principio/s activo/s. Del material vegetal desecado se realizaron extracciones seriadas con solventes de polaridad creciente, hexano, acetato de etilo y metanol, obteniéndose extractos hexánicos, de acetato de etilo y metanólicos respectivamente. Además, a partir del material desecado se obtuvieron extractos hidroalcólicos por maceración y extractos acuosos por infusión. En el Capítulo 1 se evaluó la actividad diurética de E. serpens, debido a su uso como diurética en la medicina tradicional. Utilizando modelos in vivo se ensayaron los extractos hexánico, metanólico y de acetato de etilo de E. serpens, y acuosos e hidroalcólicos de las tres especies vegetales estudiadas. No se encontró actividad diurética, para ninguna de las plantas. En el Capítulo 2 se evaluó la actividad antihelmíntica de las tres especies vegetales, exponiendo larvas de Ancylostoma caninum a extractos hexánicos, de acetato de etilo y metanólicos; y huevos de Haemonchus contortus a extractos hidroalcólicos. Los extractos metanólicos obtenidos de las tres especies tuvieron efecto inhibitorio sobre la motilidad larval. El extracto metanólico de E. collina, además, inhibió la eclosión de huevos. Los ensayos confirmaron el efecto antihelmíntico de E. collina. En el Capítulo 3 se evaluó la actividad citotóxica de las tres especies de Euphorbia utilizando el test de letalidad de Artemia salina, exponiendo larvas a diferentes concentraciones de extractos hexánicos, de acetato de etilo y metanólicos. Todos los extractos mostraron actividad citotóxica al menos en una de las dosis empleadas. El extracto hexánico de E. collina fue el que presentó la mayor actividad. Además, se realizaron ensayos de toxicidad in vivo de extractos metanólico, hidroalcohólico y hexánico de E. collina, los cuales no mostraron toxicidad en ratones. En el Capítulo 4 se evaluó la actividad antimicrobiana de los extractos hexánicos, de acetato de etilo y metanólicos de E. serpens, E. schickendantzii y E. collina, contra Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis y Fusarium verticillioides, en métodos in vitro. Se determinó que los extractos de acetato de etilo y metanólico de E. collina, y metanólico de E. schickendantzii, tuvieron actividad antimicrobiana. Los extractos hexánico y de acetato de etilo de E. collina crudos, se reunieron y se fraccionaron mediante una cromatografía en columna. De las fracciones obtenidas, una de ellas, denominada G10-11 inhibió el 50 % del crecimiento de Fusarium verticillioides. En el Capítulo 5 se realizó una marcha fitoquímica con extractos etanólicos de E. serpens, E. schickendantzii y E. collina, determinando la presencia de compuestos esteroidales, triterpenos, flavonoides, taninos, fenoles, saponinas, lípidos, proteínas e hidratos de carbono. De la fracción G10-11 se aisló una mezcla de 51 % de cicloartenol y un 49 % de 24-metilenocicloartenol. / The aim of this work was to study three species used by traditional medicine: E. serpens, E. schickendantzii and E. collina, to evaluate the presence of diuretic, antiparasitic, cytotoxic and antimicrobial activity; identify and isolate their active principles. Sequential extractions were carried out on dry plant with solvents of growing polarity, hexane, ethyl acetate and methanol, obtaining hexane, ethyl acetate and methanolic extracts, respectively. Also, hydroalcoholic extracts by maceration and aqueous extracts by infusion from the dry material were obtained. In Chapter 1, the diuretic activity of E. serpens was evaluated due to its use as a diuretic in traditional medicine. Using in vivo models, the hexane, methanlic and ethyl acetate extracts of E. serpens and aqueous and hydroalcoholic extracts of the three species were tested. No diuretic activity was found for any of the plants. In Chapter 2, the anthelmintic activity of the three plant species was evaluated, exposing Ancylostoma caninum larvae to hexanic, ethyl acetate and methanolic extracts; and Haemonchus contortus eggs to hydroalcoholic extracts. The methanolic extracts obtained from the three species had an inhibitory effect on larval motility. The methanolic extract of E. collina also inhibited the hatching of eggs. The tests confirmed the anthelmintic effect of E. collina. In Chapter 3, the cytotoxic activity of the three Euphorbia species was evaluated using the Artemia salina lethality test, exposing larvae to different concentrations of hexane, ethyl acetate and methanolic extracts. All the extracts showed cytotoxic activity at least in one of the doses used. The hexane extract of E. collina was the one that presented the highest activity. In addition, in vivo toxicity tests of methanolic, hydroalcoholic and hexanic extracts of E. collina were carried out, which did not show toxicity in mice. In Chapter 4, the in vitro antimicrobial activity of the hexane, ethyl acetate and methanolic extracts of E. serpens, E. schickendantzii and E. collina was evaluated against Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Fusarium verticillioides. It was determined that the ethyl acetate and methanolic extracts from E. collina, and methanolic extracts from E. schickendantzii, had antimicrobial activity. The crude E. collina hexane and ethyl acetate extracts were combined and fractionated by column chromatography. Of the fractions obtained, one of them, called G10-11, inhibited 50 % of the growth of Fusarium verticillioides. In Chapter 5 a phytochemical screening was carried out with ethanolic extracts of E. serpens, E. schickendantzii and E. collina, determining the presence of steroidal compounds, triterpenes, flavonoids, tannins, phenols, saponins, lipids, proteins and carbohydrates. In the fraction G10-11, a mixture of 51 % cycloartenol and 49 % 24-methylenecycloartenol was isolated.

Diversos estudios señalan que varias especies pertenecientes a las Bacterias Acido Lácticas (BAL) poseen propiedades probióticas y se encuentran comúnmente en los derivados lácteos. Actualmente, en la Comunidad Valenciana se comercializan quesos frescos y madurados elaborados a partir de la leche de oveja guirra, autóctona de esta comunidad e incluida dentro del catálogo de razas protegidas en España. Sin embargo, hasta el momento no se han realizado ensayos para determinar el potencial probiótico de cepas aisladas de esta leche. En esta tesis, se han aislado 131 BAL de leche de oveja Guirra. Siguiendo los criterios establecidos por la FAO, estas cepas se han identificado inicialmente con métodos fenotípicos a nivel de género y especie. Posteriormente, se ha evaluado, en condiciones in vitro, la actividad antimicrobiana de las cepas lácticas frente a patógenos implicados en enfermedades del hombre como H. pylori y Salmonella spp. En detalle, se ha estudiado el efecto de las sustancias producidas por dos cepas BAL frente a la viabilidad de H. pylori. Las cepas BAL destacadas en la actividad antimicrobiana han sido identificadas y caracterizadas por medio de técnicas moleculares, perfiles de resistencia a antibióticos, habilidad de adhesión a la mucina de cerdo y finalmente, se ha evaluado la resistencia frente a las condiciones gastrointestinales. Los resultados muestran que las propiedades probióticas se pueden atribuir a una cepa y no es posible generalizarlo a una especie o género. Algunas de las cepas lácticas de oveja y de la CECT resultaron de especial interés porque en condiciones in vitro demostraron características probióticas que deberían ser confirmadas en posteriores estudios in vivo. Cabe resaltar que algunas de estas cepas se han aislado de productos que son actualmente comercializados y por tanto las propiedades probióticas de estas cepas representarían un valor añadido para los mismos. / Amorocho Cruz, CM. (2011). Caracterización y potencial probiótico de bacterias lácticas aisladas de leche de oveja guirra [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/13830

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El concepto de alimento funcional se emplea para describir a aquellos alimentos adicionados con ingredientes de diversas clases y orígenes que pueden ejercer efectos beneficiosos sobre quien los ingiere. Este concepto surgido en Japón ha ido popularizándose y expandiéndose hacia otros continentes como Europa fundamentalmente debido a la preocupación sobre la nutrición, la dieta y la salud de la sociedad actual. Los probióticos representan una gran área dentro de los alimentos funcionales y se ha intensificado la investigación para desarrollar productos probióticos y profundizar en el conocimiento de los efectos sobre la salud humana. Los probióticos se definen como "suplementos alimentarios microbianos vivos que afectan de forma ventajosa al animal huésped mejorando su equilibrio intestinal microbiano". Son microorganismos que estimulan las funciones protectoras del tracto digestivo, y también son conocidos como bioterapéuticos, bioprotectores o bioprofilácticos, ya que se utilizan para prevenir las infecciones entéricas y gastrointestinales. Un microorganismo probiótico efectivo debe poseer una serie de características: no ha de ser no patógeno ni tóxico, debe ejercer efectos beneficiosos sobre la salud de quien lo ingiere, tener origen humano, ha de ser tecnológicamente utilizable, ha de presentar un elevado porcentaje de células viables, debe ser capaz de sobrevivir a la flora intestinal, ha de permanecer viable durante su almacenamiento en refrigeración, y tener capacidad de adherirse a la superficie mucosa, etc. El establecimiento de criterios de selección y controles de calidad para productos probióticos se considera una prioridad debido a la rápida incorporación de estos productos en el mercado y su distribución en el ámbito internacional sin la existencia previa de una normativa comúnmente aceptada. En los últimos años ha aumentado el interés por los productos elaborados con microorganismos probióticos, pertenecientes a los géneros Lactobacillus y Bifidobac / Collado Amores, MC. (2005). Caracterización de cepas del género Bifidobacterium con carácter probiótico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1907

Tesis por compendio / [ES] El uso masivo de plásticos y su impacto medioambiental, así como la necesidad de mejorar la conservación de los alimentos, hace necesario el desarrollo de alternativas biodegradables para el envasado activo de alimentos. La presente Tesis Doctoral, se ha centrado en el desarrollo de películas activas, basados en polímeros biodegradables con propiedades complementarias, con el fin de obtener materiales con propiedades mecánicas y de barrera adecuadas para cumplir con los requisitos del envasado alimentario. Para ello, se consideraron el poli (vinil alcohol) (PVA) y el poli (ácido láctico) PLA. Asimismo, el carvacrol y los ácidos ferúlico y cinámico fueron elegidos como compuestos activos naturales. Se estudió la encapsulación del carvacrol en liposomas de diferentes tipos de lecitina para mejorar su retención durante la etapa de formación del film. La lecitina de soja enriquecida en fosfatidilcolina fue la más eficaz para mantener la estabilidad de la emulsión de carvacrol, resultando en films con mayor retención. La incorporación de carvacrol (encapsulado o no), modificó ligeramente la microestructura y las propiedades físicas de los films, así como la cristalinidad y el comportamiento térmico del polímero. El PVA totalmente hidrolizado proporcionó films con un mejor desempeño mecánico y capacidad de barrera al oxígeno, pero con menor retención de carvacrol. Por el contrario, el PVA parcialmente hidrolizado dio lugar a films más homogéneos, con mayor contenido de carvacrol. Mientras que los grupos acetilos protegieron al polímero de la termodegradación, permitiendo la obtención de films mediante las técnicas habituales del procesado industrial. Por lo tanto, el PVA parcialmente hidrolizado tiene un gran potencial para la producción de films activos, con más posibilidades de procesamiento que el PVA totalmente hidrolizado. Se incorporaron también ácido cinámico y ferúlico, con menor impacto sensorial que el del carvacrol, al PVA parcial y totalmente hidrolizado, mediante casting de las soluciones acuosas con glicerol para mejorar la solubilidad de los ácidos. Los films de PVA plastificados con glicerol mostraron una menor capacidad de barrera que los no plastificados. La incorporación del ácido ferúlico promovió mayores cambios en las propiedades de los films que el ácido cinámico, debido a un efecto de reticulación, que promovió la cristalinidad, la rigidez y la capacidad de barrera del material. También se obtuvieron películas plastificadas a base de PVA parcialmente hidrolizado con ácidos fenólicos, mediante mezclado en fundido y moldeo por compresión. Los films termoprocesados fueron menos extensibles y resistentes a la rotura y más permeables al oxígeno y al vapor de agua. Estudios in vitro demostraron que los films con ácidos fenólicos obtenidos por casting o termoprocesado presentaron actividad antioxidante y antimicrobiana, especialmente con ácido ferúlico. Con el objetivo de cumplir los requisitos de envasado de alimentos, se obtuvieron films tricapa por termocompresión, compuestos por una capa central de PVA, cargada con compuestos activos (carvacrol o ácido ferúlico), y dos capas externas de PLA. La termocompresión fue eficaz para la adhesión interlaminar. Las multicapas mostraron un rendimiento mecánico próximo al de los films de PLA y una elevada capacidad de barrera al oxígeno y al vapor de agua. Todos los laminados con compuestos activos incorporados a la capa de PVA fueron eficaces para controlar el crecimiento microbiano en filetes de carne de vacuno envasada. Por tanto, el laminado de films de PVA y PLA parcialmente hidrolizado representa una estrategia adecuada para obtener materiales de envasado con propiedades funcionales más próximas a las de algunos plásticos convencionales utilizados en el envasado alimentario. Asimismo, estos materiales con carvacrol o ácido ferúlico incorporados podrían utilizarse para el envasado de alimentos altamente susceptibles a procesos oxidativos o de degradación microbiológica para alargar su vida útil. / [CA] L'ús massiu de plàstics i el seu impacte mediambiental, així com la necessitat de millorar la conservació dels aliments, fa necessari el desenvolupament d'alternatives biodegradables per a l'envasament actiu d'aliments. La present Tesi Doctoral, s'ha centrat en el desenvolupament de pel·lícules actives, basats en polímers biodegradables amb propietats complementàries, amb la finalitat d'obtindre materials amb propietats mecàniques i de barrera adequades per a complir amb els requisits de l'envasament alimentari. Per a això, es van considerar el poli (vinil alcohol) (PVA) i el poli (àcid làctic) PLA. Així mateix, es van triar el carvacrol i els àcids ferúlic i cinàmic, com a compostos actius. Es va estudiar l'encapsulació del carvacrol en liposomes de diferents tipus de lecitina per a millorar la seua retenció durant l'etapa de formació del film. La lecitina de soja enriquida en fosfatidilcolina va ser la més eficaç per a mantindre l'estabilitat de l'emulsió de carvacrol, resultant en films amb major retenció. La incorporació de carvacrol (encapsulat o no), va modificar lleugerament la microestructura i les propietats físiques dels films, així com la cristalinitat i el comportament tèrmic del polímer. El PVA totalment hidrolitzat va proporcionar films amb un millor exercisc mecànic i capacitat de barrera a l'oxigen, però amb menor retenció de carvacrol. Per contra, el PVA parcialment hidrolitzat va donar lloc a films més homogenis, amb major contingut de carvacrol. Mentre que els grups acetils van protegir el polímer de la termodegradació, permetent l'obtenció de films mitjançant les tècniques habituals del processament industrial. Per tant, el PVA parcialment hidrolitzat té un gran potencial per a la producció de films actius, amb una més àmplia gamma de possibilitats de processament que el PVA totalment hidrolitzat. Es van incorporar també àcid cinàmic i ferúlic, amb menor impacte sensorial que el del carvacrol, al PVA parcial i totalment hidrolitzat, mitjançant càsting de les solucions aquoses amb glicerol per a millorar la solubilitat dels àcids. Els films de PVA plastificats amb glicerol van mostrar una menor capacitat de barrera que els no plastificats. La incorporació de l'àcid ferúlic va promoure majors canvis en les propietats dels films que l'àcid cinàmic, a causa d'un efecte de reticulació, que va promoure la cristalinitad, la rigidesa i la capacitat de barrera del material. També es van obtindre pel·lícules plastificades a base de PVA parcialment hidrolitzat amb àcids fenòlics, mitjançant barrejat en fos i emotlament per compressió. Els films termoprocessats van ser menys extensibles i resistents al trencament i més permeables a l'oxigen i al vapor d'aigua. Estudis in vitro van demostrar que els films amb àcids fenòlics obtinguts per càsting o termoprocessat van presentar activitat antioxidant i antimicrobiana, especialment amb àcid ferúlic. Amb l'objectiu de complir els requisits d'envasament d'aliments, es van obtindre films tricapa per termocompressió, compostos per una capa central de *PVA, carregada amb compostos actius (carvacrol o àcid ferúlic), i dues capes externes de PLA. La termocompressió va ser eficaç per a l'adhesió interlaminar. Les multicapes van mostrar un rendiment mecànic pròxim al dels films de PLA i una elevada capacitat de barrera a l'oxigen i al vapor d'aigua. Tots els laminatges amb compostos actius incorporats a la capa de PVA van ser eficaces per a controlar el creixement microbià en filets de carn de boví envasada. Per tant, el laminatge de films de PVA i PLA parcialment hidrolitzat representa una estratègia adequada per a obtindre materials d'envasament amb propietats funcionals més pròximes a les d'alguns plàstics sintètics utilitzats en l'envasament alimentari. Així mateix, aquests materials amb carvacrol o àcid ferúlic incorporats podrien utilitzar-se per a l'envasament d'aliments altament susceptibles a processos oxidatius o de degradació microbiològica per a allargar la seua vida útil. / [EN] The massive use of synthetic plastics and their environmental impact, as well as the need of improving food preservation, makes necessary the development of biodegradable alternatives for food active packaging. The use of active compounds from natural origin to obtain this kind of materials is a new trend based of the consumer demand for safer and healthier products. The present Doctoral Thesis, has been focused on the development of active packaging films, based on biodegradable polymers with complementary properties, in order to obtain materials with adequate mechanical and barrier properties to meet food packaging requirements. To this end, poly (vinyl alcohol) (PVA) and poly (lactic acid) (PLA) were considered. Likewise, carvacrol and ferulic and cinnamic acid, were chosen as active natural compounds. The liposomal encapsulation of carvacrol, using different kinds of lecithin was evaluated in order to improve the carvacrol retention in the polymer matrix during the film formation step. Soy lecithin enriched in phosphatidylcholine was the most effective at maintaining the stability of the carvacrol emulsion, leading to its highest retention in the PVA films. Incorporation of carvacrol (lecithin encapsulated or not) slightly modified the film microstructure and physical properties and polymer crystallinity and thermal behaviour. The fully hydrolysed PVA provided films with a better mechanical performance and oxygen barrier capacity, but with less carvacrol retention. In contrast, partially hydrolysed PVA gave rise to more homogenous films with a higher carvacrol content. Acetyl groups protect the polymer for thermodegradation, allowing the film production using the common industrial thermoplastic processing techniques. Therefore, partially hydrolysed PVA has a great potential for the production of active films, with a wider range of processing possibilities than fully hydrolysed PVA. Cinnamic and ferulic acids, with lower potential sensory impact than of carvacrol, were also incorporated into partially and fully hydrolysed PVA by casting of aqueous solutions containing glycerol to improve the acid solubility. Glycerol plasticized PVA films exhibited poorer barrier capacity than those non-plasticized. The incorporation of ferulic acid promoted greater changes in the film properties than cinnamic acid, due to a crosslinking effect, which promoted crystallinity, stiffness and barrier capacity of the material. Glycerol plasticized films based on partially hydrolysed PVA with phenolic acids were also obtained by melt blending and compression moulding. Termoprocessed films were less stretchable and resistant to break and more permeable to oxygen and water vapor. In vitro studies demonstrated that cast and termoprocessed films containing phenolic acids exhibited antioxidant and antimicrobial activity, especially with ferulic acid. Three-layer films composed of a central layer of PVA loaded with active compounds (carvacrol lecithin encapsulated or not, or ferulic acid) and two external PLA layers were obtained by thermo-compression, aimed to meet food packaging requirements. Thermocompression was effective for the interlaminar adhesion. Multilayers exhibited mechanical performance close to the PLA sheets and high oxygen and water vapour barrier capacity. All laminates with active compounds incorporated into the PVA sheet were effective at controlling microbial growth in packaged beef meet. Therefore, lamination of partially hydrolysed PVA and PLA films represents a successful strategy to obtain packaging materials with functional properties closer to those of some conventional plastics commonly used in food packaging. Likewise, these materials incorporating carvacrol or ferulic acid could be used for packaging of foods highly susceptible to oxidative or microbiological degradative process to extend their shelf life. / The authors acknowledge the financial support of the Agencia Estatal de Investigacion, Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) of Spain through the projects AGL2016-76699-R and PID2019-105207RB-100. Author Johana Andrade thanks the Departamento de Nariño-Colombia y la Fundación CEIBA for the doctoral grant. The authors also thank the services rendered by the Electron Microscopy Service of the UPV. / Andrade Chapal, JC. (2021). Biodegradable materials based on poly(vinyl alcohol) (PVA) and poly (lactic acid) (PLA) with antioxidant and antimicrobial activity for food packaging applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/175566 / Compendio