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Polyphenol oxidase: Activity, properties of its products and inactivation by innovative technologies

Falguera Pascual, Víctor 17 October 2012 (has links)
Polyphenol oxidase (PPO) affects both kinds of matters that are nowadays at the forefront of the quality concept: those aspects related to health and those regarding organoleptic perception of food. In this Thesis, PPO activity has been characterized in different fruits and situations, and mathematical models to describe melanin formation from monophenolic and o diphenolic substrates have been developed. In addition, potential toxicity of these melanins on the pancreatic proteases carboxypeptidase A, carboxypeptidase B and trypsin has been studied. The second part of the Thesis covers PPO inactivation by innovative technologies, and the side effects that they cause on different parameters. Ultraviolet-visible irradiation has been modeled, and PPO inactivation by this method has been assessed in model solutions and in apple, pear and grape juices. Moreover, the effects of must irradiation on the quality of wine have also been assessed. In addition, high-hydrostatic pressure effectiveness in inactivating apple PPO was tested, as well as its effects on juices color. / La polifenol oxidasa (PPO) afecta a ambdós tipus de qüestions que són actualment al capdavant del concepte de qualitat: els aspectes relacionats amb la salut i els relatius a la percepció organolèptica dels aliments. En aquesta Tesi, l'activitat de la PPO s'ha caracteritzat en diferents fruites i situacions, i s'han desenvolupat models matemàtics per descriure la formació de melanina a partir de substrats monofenòlics i o difenòlics. A més, s'ha estudiat la toxicitat potencial d'aquestes melanines sobre les proteases pancreàtiques carboxipeptidasa A, carboxipeptidasa B i tripsina. La segona part de la Tesi tracta la inactivació de la PPO per tecnologies innovadores, i els efectes secundaris que causen en diferents paràmetres. La irradiació ultraviolada-visible ha estat modelitzada, i la inactivació de la PPO per aquest mètode s'ha avaluat en solucions model i en sucs de poma, pera i raïm. A més, els efectes de la irradiació del most sobre la qualitat del vi també han estat avaluats. En darrer lloc, s'estudià l'eficàcia de l'alta pressió hidrostàtica en la inactivació de la PPO de poma, així com els seus efectes sobre el color dels sucs. / La polifenol oxidasa (PPO) afecta a ambos tipos de cuestiones que se encuentran actualmente al frente del concepto de calidad: los aspectos relacionados con la salud y los relativos a la percepción organoléptica de los alimentos. En esta Tesis, la actividad de la PPO se ha caracterizado en diferentes frutas y situaciones, y se han desarrollado modelos matemáticos para describir la formación de melanina a partir de sustratos monofenólicos y o difenólicos. Además, se ha estudiado la toxicidad potencial de estas melaninas sobre las proteasas pancreáticas carboxipeptidasa A, carboxipeptidasa B y tripsina. La segunda parte de la Tesis trata la inactivación de la PPO por tecnologías innovadoras, y los efectos secundarios que causan en diferentes parámetros. La irradiación ultravioleta-visible ha sido modelizada, y la inactivación de la PPO por este método se ha evaluado en soluciones modelo y en zumos de manzana, pera y uva. Además, los efectos de la irradiación del mosto sobre la calidad del vino también han sido evaluados. Por último, se estudió la eficacia de la alta presión hidrostática en la inactivación de la PPO de manzana, así como sus efectos sobre el color de los zumos.
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Determinación de biomarcadores nutricionales: Desarrollo de bases de datos y estudio de la interacción de los compuestos fenólicos con la microbiota intestinal en estudios de intervención con vino tinto

Boto Ordóñez, María 18 December 2013 (has links)
El estudio de la relación entre la dieta o factores específicos de la dieta y el estado de salud requieren medidas exactas de la exposición dietética. Los análisis tradicionales de exposición alimentaria, como las encuestas dietéticas o los cuestionarios de frecuencia de consumo contienen una serie de errores sistemáticos, como la limitación en la lista de alimentos considerados o estimaciones erróneas en el tamaño y la frecuencia de la ingesta, que han provocado una cierta inconsistencia en el verdadero papel de la alimentación sobre la salud humana. Como resultado de este hecho, existe un intenso esfuerzo por parte de la comunidad científica hacia la identificación de biomarcadores nutricionales. El objetivo principal de esta tesis ha sido el estudio de los biomarcadores de consumo de vino tinto, incluyendo principalmente aquellos metabolitos originados por la acción de la microbiota intestinal, mediante la generación de la base de datos Phenol-Explorer y su aplicación en estudios clínicos con vino tinto. Para ello se ha desarrollado la primera base de datos que considera el metabolismo de los compuestos fenólicos, concretándose en la generación del módulo de metabolismo de la base de datos Phenol-Explorer y se ha aplicado al estudio del metabolismo del vino. El conocimiento generado de este trabajo se aplicó a un estudio clínico y a un subestudio de similares características, ambos aleatorizados, cruzados y controlados de intervención con vino tinto, vino tinto desalcoholizado y ginebra como control para la identificación de biomarcadores. Se describió el más amplio perfil metabólico de metabolitos urinarios fenólicos mayoritariamente aquellos originados por la microbiota intestinal (n=61) mediante UPLCMS/ MS tras el consumo de vino tinto desalcoholizado observando un aumento de metabolitos (n=49) respecto al momento basal, principalmente aquellos originados por el metabolismo microbiano de los antocianos y los flavan-3-oles. Cuando se comparó la ingesta de vino alcoholizado y desalcoholizado no se observaron diferencias de excreción de metabolitos entre los dos vinos, por lo que se evaluó la capacidad discriminatoria de dichos metabolitos como biomarcadores de su consumo. A través de una regresión logística se estableció un modelo que incluía derivados del ácido gálico y el etilgalato. Tras su evaluación, estos resultaron ser buenos predictores del consumo de vino tanto para plasma como para orina. Estos resultados demuestran que la combinación de diversos biomarcadores procedentes del consumo de vino mejora su capacidad discriminatoria y predictiva respecto a la consideración de biomarcadores individuales. La comparación entre ambas matrices estableció que la orina 24 horas proporciona un mayor poder discriminatorio entre consumidores o no consumidores de vino respecto a la de plasma, sin embargo, existe una correlación entre los grupos de metabolitos y el modelo generado. En el subestudio realizado con 10 participantes donde también se recogieron muestras de heces, el análisis de la flora fecal tras el consumo de vino permitió establecer el efecto prebiótico de los polifenoles del vino sobre la microbiota intestinal, aumentando significativamente Enterococcus, Bifidobacterium y Eggerthella lenta tras el consumo de polifenoles, independientemente de la presencia de alcohol. De manera adicional se observaron mejoras de parámetros bioquímicos como el colesterol o la proteína-C reactiva correlacionados con cambios en los géneros Bifidobacterium y Bacteroides. Finalmente, los cambios bacterianos se asociaron con los cambios en la excreción de metabolitos fenólicos observándose que los aumentos de las bifidobacterias se correlacionaban con aumentos de metabolitos microbianos como el siríngico y 4-hidroxibenzoico derivados de los antocianos del vino, y la existencia de una correlación inversa para el Enterococcus y la Eggerthella lenta, con el 3(4-hidroxi)fenilacético y los ácidos hidroxicinámicos respectivamente. / The study on the relationship between diet and health status require accurate measurements of dietary exposure. Traditional analysis of dietary exposure might lead to bias in the estimation of the role of food on human health. Therefore, there is an intense effort by the scientific community on the identification of biomarkers. The principal objective of the Thesis has been to contribute to the identification and evaluation of biomarkers of red wine consumption, focusing on the intestinal microbiota metabolites. To this purpose the Phenol-Explorer database metabolism module was developed and applied to study wine metabolism. The knowledge generated in this work was applied to a clinical study and a substudy of similar characteristics, both randomized, crossed and controlled intervention with red wine, dealcoholized red wine and gin as a control for biomarkers identification. Therefore, it has been described the broadest phenolic metabolic profile, mainly representing metabolites originated by microbiota (n=61), by UPLC-MS/MS in urine after consumption of dealcoholized red wine. Most of increased metabolites from baseline (n=49) were of anthocyanins and flavanols microbial metabolism origin. When comparing the intake of red wine and dealcoholized red wine no differences in metabolite excretion were observed, so both wines were used to evaluate the discriminatory power of these metabolites as biomarkers of wine intake. Through a logistic regression, a model including derivatives of gallic acid and ethylgallate was established. This model was found to be better predictor of wine consumption in plasma and urine than individual metabolites. These results demonstrated that the combination of different biomarkers could improve the discriminatory and predictive ability regarding the consideration of individual biomarkers. In the substudy conducted with 10 participants, fecal samples were also collected. Their analysis on microbiota content allowed establishing the prebiotic effect of polyphenols, where significant increases of Enterococcus, Bifidobacterium and Eggerthella lenta after both wines were detected and correlated to improvements in biochemical parameters such as cholesterol or C-reactive protein. Finally, bacterial changes were associated with changes in the excretion of phenolic metabolites, as bifidobacterias, which increase was correlated with anthocyanins derived microbial metabolites.
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Modulación metabólica de la oleoil estrona en ratas con sobrepeso

Romero Romero, María del Mar 19 December 2013 (has links)
Aunque se ha caracterizado extensamente la eficacia de la administración de la oleoil estrona sobre la pérdida de grasa corporal, todavía no se ha conseguido averiguar su mecanismo de acción. Esta tesis doctoral se ha centrado en el estudio de la acción de la oleoil estrona a nivel periférico, utilizando ratas Wistar macho con sobrepeso (previamente alimentadas con una dieta de cafetería), y en un modelo de restricción energética forzada equivalente (pair fed), con el fin de discernir los efectos específicos de la oleoil estrona sobre vías metabólicas, partición de la energía y regulación hormonal. Los resultados obtenidos indican que la administración de oleoil estrona junto con una restricción energética adicional no potencia su efecto sobre la pérdida de grasa corporal, aunque se induce la movilización de proteína corporal. Por otro lado, tanto la disminución de las reservas de grasa producidas por el tratamiento con oleoil estrona como el perfil de expresión génica relacionado con el metabolismo lipídico en el tejido adiposo, parecen ser consecuencia, en buena parte, de la disminución de la ingesta. El hígado es, probablemente, el tejido que marca las diferencias en el metabolismo energético tras el tratamiento con oleoil estrona. La acción de la oleoil estrona en el hígado da lugar a cambios profundos y casi siempre en sentido contrario al observado en las ratas pair fed. Concretamente, la administración de oleoil estrona, a pesar de la diminución de la ingesta, disminuye la expresión hepática de los genes implicados en la gluconeogénesis, mantiene la de los relacionados con la glucolisis y la lipogénesis e incluso incrementa la expresión de los implicados en la síntesis de triacilgliceroles, de acuerdo con el incremento del factor de transcripción SREBP-1c, lo que diferencia claramente la acción de la oleoil estrona de la simple restricción energética. Estos resultados explican en parte el mantenimiento de la glucemia y el aumento del consumo de triacilgliceroles por parte de los órganos periféricos. Además, el tratamiento con oleoil estrona incrementa en el hígado la expresión hepática de genes y niveles de proteínas que participan en el transporte reverso de colesterol y en su oxidación a ácidos biliares. Estos efectos están de acuerdo con la disminución del colesterol circulante que se observa tras el tratamiento con oleoil estrona. El efecto adelgazante de la administración de la oleoil estrona se ve limitado por el efecto contraregulador de los glucocorticoides. Los resultados obtenidos indican que las ratas tratadas con oleoil estrona aumentan tanto la síntesis de glucocorticoides en las glándulas adrenales como su eliminación en el hígado, lo que modera el incremento de glucocorticoides circulantes, a diferencia del grupo pair fed, sometido a una restricción energética forzada. La hidrólisis de la oleoil estrona libera estrona, un estrógeno débil pero fácilmente activable a estradiol. La sobrecarga de estrona producida tras la administración de la oleoil estrona inhibe su activación de estradiol, lo que limita los efectos estrogénicos, pero a la vez se inhibe la síntesis y la activación de testosterona, con lo que se produce una marcada disminución de la testosterona circulante. En definitiva, el tratamiento con oleoil estrona disminuye la grasa corporal como consecuencia del incremento de la sensación de saciedad, pero a diferencia de una simple restricción energética mantiene la glucemia y la síntesis de lípidos hepáticos, a la vez que limita el incremento de glucocorticoides circulantes, lo que da lugar a la moderación del nivel de estrés de los animales. / This thesis has been focused on the study of the action of oleoyl estrone using overweight male Wistar rats, and a model of restricted energy intake (pair fed), in order to discern the specific effects on metabolic pathways of oleoyl estrone. The decrease in fat reserves produced by treatment with oleoyl estrone as suggests by the expression profile of genes associated with lipid metabolism in adipose tissue seems to be due, largely, to the decrease in food intake. The oleoyl estrone treatment results in profound changes in liver metabolism. In spite of decreased food intake, administration of oleoyl estrone decreases the hepatic expression of genes involved in gluconeogenesis, maintaining those of glycolysis and lipogenesis; there are, even, an increase in those of triacylglycerol synthesis. This is in agreement with SREBP-1c increase, a condition which clearly differentiates the action of oleoyl estrone from pair fed energy restriction. These results explain at least partly the maintenance of blood glucose and the increased consumption of triacylglycerols by peripheral organs. Treatment with oleoyl estrone also increases the hepatic expression of genes involved in reverse cholesterol transport and its oxidation to bile acids. These effects are consistent with the marked decrease of circulating cholesterol observed under treatment with oleoyl estrone. Rats treated with oleoyl estrone increase both glucocorticoid synthesis in the adrenal glands and their oxidative inactivation in the liver, thereby moderating the increase in circulating glucocorticoids, unlike the pair fed group, subjected to a non voluntary restriction in energy intake. The estrone overload produced after the administration of the oleoyl estrone inhibits its own activation to estradiol, thereby limiting the overall estrogenic effects. However, this process also inhibits the synthesis and activation of testosterone, resulting in a decrease its circulating levels. In conclusion, treatment with oleoyl estrone decreases body fat due to a higher level of satiety, but unlike pair fed energy restriction, blood glucose and hepatic lipid synthesis are maintained, and the increase of circulating glucocorticoids is limited, lowering the level of stress endured by the rats.
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Hábitos alimentarios de los lactantes españoles y chilenos

Santamaría Orleans, Alicia 04 May 2005 (has links)
La introducción de la alimentación complementaria presenta diferencias importantes dependiendo de diferentes factores, tales como el área geográfica, la formación del profesional sanitario responsable del seguimiento del bebé o el nivel socioeconómico de la familia. El presente trabajo tiene como objetivo conocer las características actuales de la diversificación alimentaria en los lactantes españoles, estudiando la duración de la lactancia materna, la edad de introducción de algunos de los alimentos más representativos de la alimentación complementaria, y la influencia de las distintas zonas geográficas y culturales sobre la introducción de los alimentos en el primer año de vida, así como comparar la diversificación alimentaria de los lactantes españoles con los de otro país de características sociodemográficas diferentes como es Chile. Material y métodos: Se han realizado 927 encuestas de tipo retrospectivo a madres de niños españoles entre 1 y 4 años y 416 a madres de niños chilenos de las mismas características, investigando: 1) Datos sociodemográficos; 2) Información sobre la lactancia materna y la lactancia artificial; 3) Información sobre la edad de introducción de diversos alimentos en la dieta del lactante, especialmente del gluten y de la leche de vaca. Análisis estadístico: Test de normalidad (Shapiro-Wilk), Chi2, Test de Wilconson, y Rho de Spearman. Se consideró un nivel de significancia del 95%. Resultados: La duración media de la lactancia materna exclusiva en los lactantes españoles es de 2,5+/-2,1 meses y de la lactancia materna global de 3,8+/-4,0 meses. En los lactantes chilenos, estos valores son de un 4,4+/-2,2 meses y 10,9+/-7,3 meses, respectivamente. La edad de introducción de la alimentación complementaria es de 4,4+/-1,3 meses en los lactantes españoles y de 5,0+/-1,7 meses en los lactantes chilenos. En España, los cereales son el primer alimento que se introduce en la dieta de los lactantes, seguidos de la fruta o la combinación de fruta y cereales de forma simultánea. Los cereales sin gluten se introducen a una edad media de 4,8+/-1,4 meses y los con gluten a los 7,5+/-1,8 meses. En los lactantes chilenos, la diversificación presenta mayor variedad y es habitual que la introducción de alimentos de origen vegetal y animal se realice de forma simultánea. En la introducción de los cereales en la dieta habitual no existen diferencias estadísticamente significativas entre los cereales sin gluten y los cereales con gluten. La edad media de introducción de la leche de vaca en los lactantes españoles es de 14,6+/-4,4 meses. Un 65% de la muestra española introdujo leches "junior" o de crecimiento en su alimentación antes de pasar a la leche de vaca. La introducción de la leche de vaca en los lactantes chilenos tiene lugar a los 8,3+/-4,7 meses y más del 90% utilizan con anterioridad las denominadas leches junior. Respecto a las diferencias entre las distintas áreas geográficas españolas, se han encontrado diferencias estadísticamente significativas en la edad de inicio de la alimentación complementaria y en el momento de la introducción en la alimentación del gluten y de la leche de vaca. Conclusiones: 1) Un bajo porcentaje de lactantes españoles y chilenos siguen las recomendaciones de la OMS acerca de la duración la lactancia materna exclusiva; 2) La introducción de la alimentación complementaria, así como la edad de introducción de los diferentes alimentos estudiados, responde a las pautas establecidas en cada uno de los países analizados. 3) Es necesario insistir a los responsables del cuidado de los lactantes acerca de la importancia de retrasar la introducción del gluten y de la leche de vaca en su alimentación. / Introduction of complementary feeding shows important differences depending on several factors, such as geographical area, training of health professionals responsible of baby follow-up or even socio-economic level of the family. The aim of the present study is to know present characteristics of food diversification in Spanish infants, studying breastfeeding duration, age of introduction of some of the more representatives elements of complementary feeding and influence of the different geographical and cultural areas on food introduction during the first year of life, as well as to compare the weaning of Spanish infants with those of another country with socio-demographic as it is Chile. Methods: 927 retrospective surveys to mothers of Spanish children (aged between 1-4 years) and 416 to Chilean mothers with the same characteristics were carried out, asking about: 1)Socio-demographic data, 2) Information about breastfeeding and infant formula introduction, 3)Information about age of introduction of several foods in infants diet, specially of gluten-containing food and cow milk. Statistical Analysis: Normality test (Shapiro-Wilk), Chi2, Wilconson test and Spearman Rho A significance level of 95% was considered. Results: Mean duration of exclusive breastfeeding in Spanish infants is 2,5+/-2,1 months and mean duration of total breastfeeding 3,8+/-4,0 months. In Chilean infants these values were 4,4+/-2,2 months and 10,9+/-7,3 months, respectively. Mean age of complementary feeding introduction is 4,4+/-1,3 months in Spanish infants and 5,0+/-1,7 months in the Chilean ones. In Spain, cereals are the first type of food introduced in Spanish infants diet, followed by fruits or cereals and fruits simultaneously. Mean age of gluten free cereals introduction is 4,8+/-1,4 months and gluten containing cereals are introduced at 7,5+/-1,8 months. In Chilean infants, weaning diversification presents more variety and introduction of vegetal and animal origin food at the same time in infant diet is usual. In this population, there are not statistical differences between the age of introduction of gluten-free and gluten containing-cereals in infant diet. Mean age of cow milk introduction is Spanish infants is 14,6+/-4,4 months. 65% of the sample introduced growth ("junior") milks in their feeding before consuming cow milk. Cow milk introduction in Chilean infants takes place at 8,3+/-4,7 months and more than 90% take junior milks before its introduction. Statistically significant differences have been found between the different Spanish geographical areas in age in complementary feeding start and in age on gluten and cow milk introduction. Conclusions: 1) A low percentage of Spanish and Chilean infants follow WHO recommendations about exclusive breastfeeding duration, 2) Complementary feeding introduction, as well as the introduction of the different food analysed, follow recommendations established by health authorities in each of the studied countries, 3) It is necessary to insist to infants care responsible about the importance of delaying gluten and cow milk introduction in their diet.
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Efecto del consumo del aceite de oliva sobre la composición de las lipoproteínas de baja densidad en individuos de diferentes países europeos.

Torre Carbot, Karina de la 11 June 2007 (has links)
Estudios epidemiológicos evidencian que en los países de la cuenca mediterránea se observa una menor incidencia de enfermedades cardiovasculares que en el resto de los países. La aterosclerosis es el resultado de una respuesta inflamatoria de la pared arterial, adoptando dicho proceso un carácter crónico, en el cual, la acumulación de lipoproteína de baja densidad (LDL) es uno de de los episodios asociados al desarrollo de lesiones. La LDL oxidada, por su capacidad de adherirse y formar células espumosas es altamente aterogénica. La composición de la LDL contribuye al proceso de oxidación de esta partícula, y diferentes factores de la dieta, especialmente el tipo de ácidos grasos contenidos y compuestos antioxidantes, pueden influir sobre dicha composición. El aceite de oliva, rico en ácidos grasos monoinsaturados (AGMI), que son menos susceptibles a la oxidación y rico en compuestos antioxidantes se le relaciona directamente con la disminución del riesgo cardiovascular.Estudios in vitro han demostrado la capacidad de los compuestos fenólicos del aceite de oliva virgen para proteger a la LDL de los procesos oxidativos. Sin embargo, in vivo, este hecho está condicionado por la disposición y cinética de dichos compuestos en la LDL. El objetivo principal de este trabajo es evaluar en humanos los efectos del consumo del aceite de oliva sobre la composición de las LDL y su relación con la oxidación de las mismas.Se ha desarrollado un método por extracción en fase sólida y detección por HPLC-DAD-MS/MS para determinar los compuestos fenólicos presentes en el aceite de oliva virgen. Éste contiene un amplio conjunto de compuestos fenólicos, principalmente derivados de oleuropeína y ligstrósido, y entre ellos se observa la presencia de diversos isómeros.Por otro lado, se ha diseñado un método para la detección y cuantificación de metabolitos de compuestos fenólicos del aceite de oliva en LDL. Los metabolitos sulfatados y glucurónidos del hidroxitirosol, tirosol y el metabolito sulfatado de ácido homovainíllico están presentes en LDL después del consumo del aceite de oliva virgen, y la concentración de compuestos fenólicos del aceite de oliva modula el contenido de compuestos fenólicos de la LDL incrementando en una manera dosis-dependiente con el contenido de compuestos fenólicos en el aceite consumido y modula el balance oxidativo/antioxidativo en plasma y LDL a largo plazo y en situaciones de estrés oxidativo. Por otro lado, dosis habitualmente consumidas de aceite de oliva, incrementan el porcentaje de ácido graso oleico en LDL, por lo que el consumo regular de dosis moderadas de aceite de oliva puede proporcionar protección sobre la oxidación de la LDL. / The traditional dietary habits of the Mediterranean area have been consistently associated with lower incidence of cardiovascular disease. Oxidized low density lipoprotein (LDL) is currently thought to be more damaging to the arterial wall than native LDL cholesterol, because of the toxicity of the oxidized particle that is a pro-oxidant agent that cause tissue injury an it is a hall marker for atherosclerotic process development. Olive oil, rich in monounsaturated fatty acids and antioxidant minor components, is considered to be favourable for cardiovascular health, because generate LDL particles which appear to be more resistant to oxidation. Data from in vitro and in vivo studies show that the phenolic compounds protect LDL from lipid peroxidation. Due to this, the bioactivity of olive oil phenolic compounds in human would be determined by the in vivo disposition and kinetics of the biological metabolites of these compounds. The principal aim of the present study was to evaluate the effect of olive oil phenolic compounds in human LDL and the impact of the phenolic content of the olive oil ingested on the degree of lipid oxidative damage. A simple and reproducible method for qualitative and quantitative analysis of phenolic compounds in virgin olive oils by solid-phase extraction (SPE), high performance liquid chromatography with diode array detector (HPLC-DAD) and HPLC-mass spectrometry (MS) in tandem mode was developed. In the other hand olive oil phenolic metabolites were identified in LDL using high-performance liquid chromatography in tandem with electrospray mass spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS) detection, after SPE. The metabolites identified in LDL were: hydroxytyrosol monoglucuronide, hydroxytyrosol monosulfate, tyrosol glucuronide, tyrosol sulfate and homovanillic acid sulfate. These compounds are present in LDL after the olive oil consumption. Olive oil phenolic content seems to modulate the LDL phenolic content and the consumption of olive oil at real life doses improved the fatty acid profile in LDL, the changes being associated to a reduction of the oxidative damage to lipids and LDL.
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Influència de l'origen i del processat en el nivell de polifenols i antioxidants del tomàquet i dels seus derivats

Vallverdú i Queralt, Anna 26 November 2012 (has links)
Actualment, s’estan invertint molts esforços en la detecció de components bioactius, com ara els polifenols, en fruites i hortalisses pel seu possible paper en la prevenció i el tractament de malalties cròniques. La quantitat de polifenols ingerits en la dieta és d’aproximadament 1 g/dia, quantitat més gran que la que prové de qualsevol altre antioxidant de la dieta. De fet, és aproximadament 10 vegades superior a la de vitamina C i 100 vegades superior a la de vitamina E i a la ingesta de carotens. D’altra banda, algunes dades epidemiològiques han mostrat una associació inversa entre el risc de mortalitat total o malalties cardiovasculars i el consum d’aliments rics en polifenols, com ara les fruites i hortalisses, el te, l’oli d’oliva verge i el vi. El tomàquet és l’hortalissa més consumida a Espanya (14.5 kg/any per persona) amb una important repercussió econòmica. En els últims 5 anys, el consum del tomàquet ha crescut un 2.8% anual. En l’àmbit de la fruita/hortalissa transformada, el tomàquet també ocupa el primer lloc en consum amb una ingesta de tomàquet fregit envasat de 4.1 kg/any per persona i de tomàquet natural envasat de 3 kg/any per persona. Els tomàquets espanyols destaquen pel seu elevat contingut en flavonoides, encara que no hi ha gaires estudis que s’hagin centrat en com afecta el processat i l’elaboració industrial de les salses als polifenols, així com tampoc l’evolució d’aquests compostos durant la vida útil d’aquests productes. El tomàquet i els seus derivats contenen altres fitoquímics valuosos com ara els carotens. El trans-licopè és el carotè més important dels tomàquets i el millor amortidor d’oxigen atòmic (captador de radicals lliures). A més del trans-licopè, els tomàquets també contenen altres carotens com els cis-isòmers del licopè i també α-, beta-carotè i luteïna. La importància dels isòmers cis recau en la seva elevada biodisponibilitat en l’organisme humà, per la qual cosa són necessaris mètodes per a la identificació d’aquests carotens. Alguns estudis han investigat l’efecte del tractament tèrmic en els carotens de salses de tomàquet, i s’hi ha observat un increment d’isòmers cis durant el processat. No obstant això, no hi ha estudis que valorin la influència de l’origen, el processat i l’emmagatzematge de tomàquets, salses, quètxups, gaspatxos i sucs de tomàquet quant als polifenols. / Currently many efforts are being invested in the detection of bioactive components of nutrients in fruits and vegetables, such as polyphenols, and their possible role in the prevention and treatment of chronic diseases. Total dietary polyphenol levels are approximately 1 g/day, a much larger amount than any other antioxidant that comes from the diet. In fact, it is about 10 times the dietary vitamin C and 100 times higher than vitamin E and carotene intake. Moreover, some epidemiological data have shown an inverse association between the risk of mortality or cardiovascular disease and consumption of foods rich in polyphenols, such as fruits and vegetables, tea, olive oil and wine. The tomato is the most consumed vegetable in Spain (14.5 kg/year per person) and makes a significant economic impact. In the last 5 years, the consumption of tomatoes has grown by 2.8% annually. In the field of fruit/vegetables, tomatoes also rank first with the consumption of fried tomatoes at an intake of 4.1 kg/year and that of raw tomatoes at 3 kg/year per person. Spanish tomatoes are known for their high content of flavonoids, although there is a lack of studies focused on how the industrial processing of sauces affects the content of polyphenols, and also the evolution of these compounds during their shelf life. The tomato and its derivatives contain other valuable phytochemicals such as carotenoids. trans-Lycopene is the most important carotene of tomato and it is an excellent free-radical scavenger; its capacity is more than twice that of beta-carotene. In addition to trans-lycopene, tomatoes also contain other carotenoids such as cis-isomers of lycopene and α- and beta-carotene and lutein. The importance of cis-isomers lies in their high bioavailability in the human body. Therefore, methods are needed to identify these carotenoids. Some studies have studied the effect of heat treatment on carotenoids in tomato sauces, and an increase has been observed during processing. However, no studies have been focused on evaluating the influence of the origin, processing and storage of tomatoes, sauces, ketchups, tomato juices and gazpachos on the level of polyphenols.
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Desarrollo de un pan de masa madre rico en GABA y péptidos IECA

Diana Pérez, Marina 13 November 2014 (has links)
Existe una relación evidente entre el consumo de sal y el mayor riesgo de padecer hipertensión. La hipertensión es una enfermedad crónica que afecta a algo más del 40% de la población general adulta en España. El pan es uno de los alimentos básicos de la dieta humana siendo en España la principal fuente dietética de sodio en la población adulta. El uso de masa madre produce un pan con una notable mejora de las características nutricionales y sensoriales, incluyendo aroma, sabor, textura de la corteza y miga, así como un alargamiento de la vida útil del pan. En este contexto nace el proyecto de obtener una nueva formulación de pan de masa madre funcionalmente activo, contribuyendo a disponer de un alimento saludable con propiedades beneficiosas para la salud. Para ello, se ha estudiado la posibilidad de sustituir el sodio (Na) por potasio (K) en las formulaciones de pan y la inclusión de moléculas biológicamente activas con un efecto hipotensor científicamente demostrado. El Ácido γ-Amino Butírico (GABA), un amino ácido no proteico, con numerosas funciones fisiológicas entre los que se encuentra el sistema de regulación de la presión arterial. La ingesta de un alimento rico en GABA y una reducción de su contenido en sal pueden ayudar a reducir la tensión arterial. En el proyecto se reúnen por tanto, las dos condiciones básicas para la obtención de un pan, elaborado con una masa madre que realza el sabor del pan, enmascarando posibles defectos asociados a la inclusión de sal potásica y por otra parte, la posibilidad de que esta masa madre contenga además sustancias bioactivas como el GABA y los Inhibidores del Enzima Convertidor de la Angiotensina (IECA). En el primer estudio se aislaron bacterias ácido lácticas de quesos artesanales españoles con el fin de obtener cepas altamente productoras de GABA. Las cepas fueron sometidas a ensayos cualitativos y ensayos cuantitativos para evaluar la habilidad de sintetizar GABA. Tras la selección de la mejor cepa, Lactobacillus brevis CECT 8183, ésta se usó para la producción de una masa madre optimizada para la producción de GABA. Los ensayos se llevaron a cabo a escala laboratorio y a escala piloto. En el estudio II se analizó el contenido de aminoácidos libres de los quesos artesanales con especial interés en conocer el perfil de GABA y ornitina como posibles compuestos bioactivos en los quesos y encontrar relación entre la capacidad de producción de la cepa aislada y el contenido de GABA presente en el queso. En el tercer estudio se obtuvo un pan elaborado con la masa madre rica en GABA que fue comparado con otros panes del mercado en cuanto contenido de aminoácidos, aminas biógenas y acrilamida como principales compuestos derivados del nitrógeno. Finalmente, se hizo una revisión del GABA como molécula bioactiva con gran interés aplicativo en la industria alimentaria. Estos resultados pueden contribuir a mejorar los beneficios para la salud de los panes enriquecidos en GABA y a tener en cuenta la cepa Lactobacillus brevis CECT 8183 como estárter para la producción de alimentos ricos en GABA. / The use of dough containing naturally occurring lactobacilli and yeasts produces bread with a notable improvement in nutritional and sensorial characteristics, including the aroma, taste and texture of both the crust and the crumb, and also increases the useful life of the bread. From this stems the project to obtain a new bread formulation using such a dough that is functionally active and contributes to providing a healthy foodstuff with beneficial properties. To this end we studied the possibility of substituting the sodium (Na) by potassium (K) in bread formulations and the inclusion of biologically active molecules with a scientifically demonstrated hypotensive effect. γ-Aminobutyric acid (GABA) is a non-protein amino acid with numerous physiological functions including playing a role in the regulation of blood pressure. Intake of food rich in GABA and a reduction in its salt content may help reduce blood pressure. Therefore, this project brings together two basic conditions for the production of a bread made using dough containing naturally occurring lactobacilli and yeasts which heightens the taste of the bread and furthermore offers the possibility that this dough also contains bioactive substances such as GABA and angiotensin-converting-enzyme (ACE) inhibitors. In the first study lactic acid bacteria were isolated from Spanish artisanal cheeses in order to obtain strains that produce large amounts of GABA. The strains were subjected to qualitative and quantitative tests to evaluate their capacity to synthesise GABA. After selection of the best strain, Lactobacillus brevis CECT 8183, it was used to produce a dough optimised for the production of GABA. In another study a bread was produced with the experimental dough, rich in GABA, and it was compared with other commercially available breads in terms of amino acid, biogenic amine and acrylamide contents as the main nitrogen-derived compounds. These results could contribute to improving the health benefits of breads enriched in GABA and to raising awareness of the strain Lactobacillus brevis CECT 8183 as a starter ingredient for the production of foodstuffs rich in GABA.
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Obesidad en embarazo y adolescencia: Estudio de ácidos grasos y vitaminas antioxidantes

Guerendiain Margni, Marcela Esther 12 December 2013 (has links)
Objetivo: El principal objetivo de esta tesis fue estudiar la relación de los ácidos grasos y de las vitaminas liposolubles antioxidantes y carotenoides plasmáticos con la obesidad en la etapa gestacional y la adolescencia. Además, se planteó desarrollar un método analítico para analizar vitaminas y carotenoides en muestras de plasma. Metodología: Por una parte, se incluyeron 165 mujeres embarazadas (normopeso, sobrepeso y obesas) de 18 a 44 años de edad, y 162 recién nacidos. Se determinaron los ácidos grasos de los fosfolípidos plasmáticos (por cromatografía de gases) de las gestantes a las 24 y 34 semanas de gestación y en el parto, así como de los hijos al nacer. Por otra parte, se reclutaron 127 adolescentes con sobrepeso u obesidad, de 12 a 17 años de edad, los cuales fueron sometidos a un tratamiento integral de adelgazamiento. En éstos se analizaron las vitaminas A y E, β-caroteno y licopeno (por cromatografía líquida rápida de alta eficacia, UHPLC) y los ácidos grasos totales (por cromatografía de gases), tanto en condiciones basales como a los 2 y 6 meses de tratamiento. Asimismo, se estimó la actividad de algunas enzimas involucradas en el metabolismo de los ácidos grasos, empleando los siguientes índices: elongasa-6 de ácidos grasos=C18:0/C16:0, estearoil-coenzima A desaturasa-16=16:1n-7/16:0, estearoil-coenzima A desaturasa-18=C18:1n-9/C18:0, delta-5-desaturasa=C20:4n-6/C20:3n-6 y delta-6-desaturasa=C18:3n-6/C18:2n-6. Resultados: Las embarazadas obesas presentaron una menor proporción de los ácidos grasos C18:1 n-9, C17:0 y C18:3 n-3 que las gestantes con un estado nutricional normal, en los tres períodos de estudio. Los hijos de embarazadas obesas tuvieron una menor cantidad de C20:5 n-3 que el grupo control. La proporción de C14:0, C16:0, C18:0, C20:3 n-9, C22:5 n-3, C18:2 n-6 en plasma materno y el contenido plasmático de C20:2 n-6 y C22:5 n-3 de los hijos se relacionaron con los indicadores antropométricos de crecimiento fetal. Los recién nacidos macrosómicos presentaron una menor cantidad de C18:0 que los niños de peso normal. En los adolescentes, el aumento de las concentraciones de α-tocoferol, retinol y β-caroteno, ocurrido durante el tratamiento, se relacionó con la reducción de los indicadores antropométricos de adiposidad general, con una mayor pérdida de peso y con la mejora de los marcadores de riesgo cardiometabólico. El descenso plasmático de los ácidos C14:0 y C18:2 n-6, y el incremento del C18:1 n-9 y de la actividad enzimática estimada de estearoil-coenzima A desaturasa-18 también se asociaron con la reducción de los indicadores antropométricos de adiposidad general y con una mayor pérdida de peso. La disminución del C14:0 y de la actividad estimada de elongasa-6 de ácidos grasos y delta-6-desaturasa, y el aumento de delta-5-desaturasa se relacionaron con la mejora de los marcadores de riesgo cardiometabólico de los adolescentes. Conclusiones: se desarrolló y validó un método analítico rápido, preciso y sensible, con linealidad y exactitud óptimas, que permite, en sólo tres minutos, la determinación simultánea de α-tocoferol, retinol, β-caroteno y licopeno en plasma por cromatografía líquida rápida de alta eficacia. La obesidad materna se relacionó con la composición plasmática de ácidos grasos de las embarazadas y de sus hijos. Los ácidos grasos saturados y poliinsaturados de las madres, y los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga y el ácido esteárico de los hijos se relacionaron con el crecimiento fetal. Los cambios de la composición plasmática de ácidos grasos, de la actividad enzimática estimada y de las vitaminas liposolubles antioxidantes y carotenoides de los adolescentes se asociaron con el descenso de la adiposidad, con una mayor pérdida de peso y con la mejora del perfil cardiometabólico de los adolescentes. / Aim: The main objective of this thesis was to explore the relationships between fatty acids (FA) and antioxidant lipo-soluble vitamins and carotenoids plasma levels and the obesity during pregnancy and adolescence. Moreover, the improvement of the analytical methodology to analyze vitamins and carotenoids in plasma samples was addressed. Methods: Two different populations were studied. On the one hand, 165 pregnant women (obese, overweight and normal weight) and their newborns were included. FA of plasmatic phospholipids were determined in maternal plasma at 24 and 34 weeks of gestation and at delivery, as well as in cord blood by gas chromatography (GC). On the other hand, 127 adolescents (obese and overweight) involved in a weight-loss program were recruited. Samples of plasma were obtained during the intervention, at baseline, 2 and 6 months. Vitamins A and E, β-carotene and lycopene were analyzed by ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) and total plasmatic FA by GC. Moreover, the enzymatic activity of some enzymes involved in FA metabolism was estimated using the respective product:substrate ratio. Results: Obese pregnant women presented lower levels of C18:1 n-9, C17:0 and C18:3 n-3 than normal weight ones, and the newborns from obese women had lower levels of C20:5 n-3. Maternal plasmatic levels of C14:0, C16:0, C18:0, C20:3 n-9, C22:5 n-3, C18:2 n-6 and cord blood levels of C20:2 n-6 and C22:5 n-3 were related to anthropometric indicators of fetal growth. In adolescents, the observed increase of α-tocopherol, retinol and β-carotene during the treatment was related with the decrease in anthropometric indicators of adiposity, weight loss and with an improvement in the cardiometabolic risk markers. Additionally, plasmatic variations during treatment of C14:0, C18:2 n-6, C18:1 n-9 and some of the studied enzymatic activities were also related with anthropometric indicators of adiposity and cardiometabolic risk markers. Conclusions: A reliable, sensitive and low-time consuming method for the simultaneous determination of α-tocopherol, retinol, β-carotene and lycopene by UHPLC was developed. The maternal and umbilical cord plasma FA composition was associated with maternal obesity. Some maternal and cord blood FA were related to fetal growth. In obese adolescents, the changes in plasmatic FA and vitamins levels during the intervention were associated with weight loss and an improvement in adiposity and cardiometabolic profile.
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Freeze concentration of cofee extract : study of block and fallling-film techniques = Crioconcentración de extracto acuoso de café : estudio de las técnicas de bloque total y película descendente

Moreno Moreno, Fabián Leonardo 05 November 2014 (has links)
Cotutela Universitat Politècnica de Catalunya i Universidad de La Sabana (Chía, Colombia).Tesi per compendi de publicacions. La consulta íntegra de la tesi, inclosos els articles no comunicats públicament per drets d'autor, es pot realitzar prèvia petició a l'Arxiu de la UPC. / Coffee is the most traded food in the world. The coffee industry has a great economic and social relevance worldwide. The sensory and functional properties of the product are highly important for the consumers, and therefore, technologies that promote quality preservation are highly valued in coffee processing. In the production of freezedried coffee, freeze concentration is used to remove water from the extract. Water removal in freeze concentration is achieved by cooling the solution until ice crystals form and separate. Freeze concentration is a technology known for its ability to preserve the quality of the product thanks to low processing temperatures. Three techniques are used according to ice crystal growth: suspension, film (progressive or falling-film) and block (total or partial). Suspension freeze concentration is the most implemented technique at the industrial level. This is an efficient technique in terms of ice purity and increased concentration; however, it requires complex systems for ice separation and many moving parts, which increases the initial and operating costs. For this reason, other freeze concentration techniques have been studied. Different techniques, such as falling-film freeze concentration, and block freeze concentration are being developed seeking to reduce operational costs. In the present work, block and falling-film freeze concentration techniques used to concentrate aqueous coffee extract were studied. Equipment to study those techniques was designed and implemented. The effect of the operational variables of block and falling-film freeze concentration on separation efficiency was established. Preservation of bioactive compounds, volatile compounds, antioxidant activity, and sensory quality of the coffee extract when using freeze concentration was demonstrated. Finally, an operational strategy was proposed to integrate the studied techniques. Separation efficiency obtained with this process was comparable to industrial standards. The project was developed as a doctoral thesis under joint supervision by the Ph.D. in Biosciences of the University of La Sabana in Bogotá, Colombia and the Agribusiness Technology and Biotechnology Doctorate of the Technical University of Catalonia in Barcelona, Spain. Five papers were published as a result of the present work / El café es el alimento más comercializado en el mundo y por esto es alta su importancia económica y social. En la industria del café, la calidad sensorial y funcional de la bebida es un parámetro de alta importancia, por lo cual se promueve el uso de tecnologías de proceso que permitan su preservación. En el proceso de obtención de café soluble liofilizado se utiliza la crioconcentración como una etapa para la eliminación parcial del agua del extracto. La crioconcentración es una tecnología para la eliminación de agua de soluciones mediante su enfriamiento hasta la formación y separación de cristales de hielo. Es una técnica que puede preservar la calidad del producto debido a las bajas temperaturas que maneja. Existen tres técnicas de crioconcentración: suspensión, película y bloque. La única técnica disponible comercialmente a nivel mundial es la crioconcentración en suspensión. Esta es una técnica que logra altas eficiencias de separación pero los equipos requieren gran número de partes móviles por lo cual es relativamente costosa. Debido a esto se busca el desarrollo de técnicas más simples que a la vez consigan una alta eficiencia en la separación. La crioconcentración en película descendente y en bloque son nuevas técnicas que se han propuesto como alternativas más simples que pueden reducir costos operacionales. En el presente proyecto se estudió la crioconcentración en bloque total y en película descendente para la obtención de extractos concentrados de café. Se realizó el diseñó de una unidad de estudios para la crioconentración. Igualmente, se estableció el efecto de las variables operativas de la crioconcentración en bloque y en película sobre la eficiencia de la separación y se demostró la preservación de los componentes bioactivos, la preservación de los componentes volátiles y de la calidad sensorial del extracto de café. Se obtuvieron modelos matemáticos para la predicción del coeficiente de distribución en el hielo que permite predecir el comportamiento de la crioconcentración. Finalmente, se propuso una estrategia operativa para integración de las técnicas estudiadas que permite obtener eficiencias de separación acordes con los estándares industriales. El proyecto se desarrolló bajo la modalidad de Cotutela de Tesis Doctoral en forma conjunta entre el Doctorado en Biociencias de la Universidad de La Sabana en Bogotá, Colombia y el Doctorado en Tecnología Agroalimentaria y Biotecnología de la Universidad Politécnica de Cataluña en Barcelona, España. Como resultado del proyecto se publicaron cinco artículos en revistas indexadas. / El cafè és l'aliment més comercialitzat del món i té una gran importància econòmica i social. En la indústria del cafè, la qualitat sensorial i funcional de la beguda és un paràmetre important la qual cosa incentiva l'ús de tecnologies de procés que permetin mantenir-ne la qualitat. Durant el procés d'obtenció de cafè liofilitzat s'utilitza la crioconcentració com etapa prèvia d'eliminació de part de l'aigua continguda en la solució. La crioconcentració és una tecnologia que permet l'eliminació d'aigua d'una solució a través del seu refredament fins a la formació i la separació dels cristalls de gel. Es tracta d'una tècnica que pot preservar la qualitat del producte a causa de les baixes temperatures utilitzades. Hi ha tres tècniques de crioconcentració: suspensió, pel·lícula i bloc. La única tècnica disponible comercialment arreu del món és la crioconcentració en suspensió. Aquesta és una tècnica que aconsegueix una gran eficiència en la separació, però és relativament cara per la qual cosa es busca el desenvolupament de tècniques més senzilles que al mateix temps aconsegueixin una alta eficiència de separació. La crioconcentració de pel·lícula descendent i en bloc es mostren com a alternatives. En aquest projecte hem estudiat la crioconcentració en bloc total i en pel·lícula descendent per a la producció d'extractes concentrats de cafè. S'ha dissenyat una unitat d'estudi per a la crioconcentracio. També s'ha establert l'efecte de les variables operatives de la crioconcentració en bloc i pel·lícula sobre l'eficàcia de la separació i s'ha demostrat la preservació de compostos bioactius, la preservació dels components volàtils i de la qualitat sensorial de l'extracte de cafè. S’han obtingut models matemàtics per a la predicció del coeficient de distribució en el gel que li permeten predir el comportament de la crioconcentració. Finalment, es proposa una estratègia operativa per a la integració de les tècniques estudiades permetent obtenir eficiències de separació coherents amb estàndards de la indústria. El projecte s’ha desenvolupat en forma de tesi cotutelada conjuntament entre el doctorat en Biociències de la Universidad de La Sabana de Bogotà, Colòmbia i el doctorat en Tecnologia dels aliments i Biotecnologia de la Universitat Politècnica de Catalunya a Barcelona, Espanya. Arran del projecte hi ha cinc articles publicats en revistes indexades.
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Industria y concentración de cultivos: la contribución de la industria del frío en la fruticultura leridana

Badia Roig, Carmina 28 October 2005 (has links)
Para avanzar en el estudio de la concentración espacial de cultivos, se ha elegido el caso de la manzana, la pera y el melocotón en Lleida, desde 1962 a 2000. La evolución de ese fenómeno se ha estudiado mediante técnicas de equilibrio espacial y análisis shift share, encontrándose una pauta espacial de comportamiento distinta entre la manzana y la pera por una parte y el melocotón por otro.En el caso de las técnicas shift share se ha modelado el efecto diferencial como el resultado de un juego de suma nula, y suponiendo que las transferencias de efectos son más probables hacia las regiones más cercanas, se ha avanzado una explicación de las transferencias de superficie que se produjeron entre 1962 y 2000.La diferencia encontrada en el distinto comportamiento espacial de esos cultivos se ha atribuido a la susceptibilidad de cada cultivo para ser conservado frigoríficamente. Se ha desarrollado un modelo que relaciona los incrementos de la capacidad en la industria frigorífica y de la superficie. / In order to move forward in spatial crop concentration, we have chosen apple, pear and peach in Lleida, from 1962 to year 2000. We have supposed that agglomeration causes are similar in these crops, due to production technology and their surfaces. The believed crops' agglomeration in Lleida has been explained by an income classification. Evolution of this phenomenon has been studied by spatial equilibrium methods and shift-share analysis, and we have found that there exists a spatial behaviour guide which is different between apple and pear and peach on the other hand. In shift-share analysis differential effect has been modelled as null sum game, and supposing that interchange of effects is more probable between near regions, we have advanced one explanation about surfaces trade off.Crops have showed different spatial behaviours. These differences have been attributed to their aptitude for being preserved in cold-storage. A model has been developed in order to relate cold increases with surface increases in Lleida.

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