En general, se acepta como definición de senescencia los procesos progresivos y de deterioro que preceden a la muerte de una célula madura, órgano u planta entera (Wareing y Phillips, 1971, Beevers 1976, Thimann et al 1982) En las hojas, la senescencia va estrechamente asociada al amarilleamiento y pérdida de clorofilas que aparecen antes de la abcisión o bien de la marchitez de una hoja que no esté a la sombra. Estos síntomas pueden ser eliminados en algunos casos mediante hormonas o nutrientes, lo cual significa que la degradación del cloroplasto no lleva a una muerte inevitable. Sin embargo, se ignora si la senescencia en las hojas es una secuencia programada de acontecimientos, independientes del factor ambiental que haya sido su causa. También se discute si una simple falta específica metabólica puede llevar a una senescencia celular irreversible.Con la intención de aportar luz sobre estas y otras cuestiones relacionadas, la presente tesis incluye una serie de estudios sobre la senescencia foliar provocada por escisión foliar (Hordeum vulgare L.) y en condiciones naturales (Triticum aestivum cv Kolibri). Las variaciones en los parámetros estudiados fueron relacionados entre si aplicándose asimismo modelos matemáticos de intercambio gaseoso.

DE LA TESISSi un graf G admet un etiquetament super edge magic, aleshores G es diu que és un graf super edge màgic. La tesis està principalment enfocada a l'estudi del conjunt de grafs que admeten etiquetaments super edge magic així com també a desenvolupar relacions entre aquest tipus d'etiquetaments i altres etiquetaments molt estudiats com ara els etiquetaments graciosos i armònics, entre d'altres. De fet, els etiquetaments super edge magic serveixen com nexe d'unió entre diferents tipus d'etiquetaments, i per tant moltes relacions entre etiquetaments poden ser obtingudes d'aquesta forma. A la tesis també es proposa una nova manera de pensar en la ja famosa conjectura que afirma que tots els arbres admeten un etiquetament super edge magic. Això és, per a cada arbre T trobam un arbre super edge magic T' que conté a T com a subgraf, i l'ordre de T'no és massa gran quan el comparam amb l'ordre de T . Un problema de naturalesa similar al problema anterior, en el sentit que intentam trobar un graf super edge magic lo més petit possible i que contengui a cert tipus de grafs, i que ha estat completament resolt a la tesis es pot enunciar com segueix.Problema: Quin és un graf conexe G super edge magic d'ordre més petit que conté al graf complet Kn com a subgraf?.La solució d'aquest problema és prou interessant ja que relaciona els etiquetaments super edge magic amb un concepte clàssic de la teoria aditiva de nombres com són els conjunts de Sidon dèbils, també coneguts com well spread sets.De fet, aquesta no és la única vegada que el concepte de conjunt de Sidon apareix a la tesis. També quan a la tesis es tracta el tema de la deficiència , els conjunts de Sidon són d'una gran utilitat. La deficiencia super edge magic d'un graf és una manera de mesurar quan d'aprop està un graf de ser super edge magic. Tècnicament parlant, la deficiència super edge magic d'un graf G es defineix com el mínim número de vèrtexs aillats amb els que hem d'unirG perque el graf resultant sigui super edge magic. Si d'aquesta manera no aconseguim mai que el graf resultant sigui super edge magic, aleshores deim que la deficiència del graf és infinita. A la tesis, calculam la deficiència super edge magic de moltes families importants de grafs, i a més donam alguns resultats generals, sobre aquest concepte.Per acabar aquest document, simplement diré que al llarg de la tesis molts d'exemples que completen la tesis, i que fan la seva lectura més agradable i entenible han estat introduits. / OF THESISIf a graph G admits a super edge magic labeling, then G is called a super edge magic graph. The thesis is mainly devoted to study the set of graphs which admit super edge magic labelings as well as to stablish and study relations with other well known labelings.For instance, graceful and harmonic labelings, among others, since many relations among labelings can be obtained using super edge magic labelings as the link.In the thesis we also provide a new approach to the already famous conjecture that claims that every tree is super edge magic. We attack this problem by finding for any given tree T a super edge magic tree T' that contains T as a subgraph, and the order of T'is not too large if we compare it with the order of T .A similar problem to this one, in the sense of finding small host super edge magic graphs for certain type of graphs, which is completely solved in the thesis, is the following one.Problem: Find the smallest order of a connected super edge magic graph G that contains the complete graph Kn as a subgraph.The solution of this problem has particular interest since it relates super edge magic labelings with the additive number theoretical concept of weak Sidon set, also known as well spread set. In fact , this is not the only time that this concept appears in the thesis.Also when studying the super edge magic deficiency, additive number theory and in particular well spread sets have proven to be very useful. The super edge magic deficiency of graph is a way of measuring how close is graph to be super edge magic.Properly speaking, the super edge magic deficiency of a graph G is defined to be the minimum number of isolated vertices that we have to union G with, so that the resulting graph is super edge magic. If no matter how many isolated vertices we union G with, the resulting graph is never super edge magic, then the super edge magic deficiency is defined to be infinity. In the thesis, we compute the super edge magic deficiency of may important families of graphs and we also provide some general results, involving this concept.Finally, and in order to bring this document to its end, I will just mention that many examples that improve the clarity of the thesis and makes it easy to read, can be found along the hole work.

Multiferroic materials, in which both ferroelectric and (anti)ferromagnetic orders coexist in the same phase, have received much interest in the last few years. The possibility of these two ferroic orders being coupled allows new functionalities in these materials as controlling the magnetisation by an electric field or, conversely, controlling the polarisation by a magnetic field. The fulfilment of this magnetoelectric coupling is not only interesting in terms of fundamental research but it would also pave the way for designing novel magnetoelectric applications. For this latter purpose, ferromagnetic multiferroics would have greater advantages over the antiferromagnetic ones because of the net magnetisation. However, it is the antiferromagnetic order which prevails in multiferroic materials. Bi-based perovskite and double-perovskite oxides, BiBO3 and Bi2BB’O6, respectively, where B and B’ are magnetic transition metal ions present an excellent starting point to investigate new ferromagnetic ferroelectric materials. In these compounds ferroelectricity arises from the stereochemical activity of Bi3+ cations. Conversely, magnetism is driven by the superexchange interaction between the magnetic ions through the adjacent oxygen ions (B – O – B). In particular, to date, BiMnO3 and Bi2NiMnO6 systems are the only reported ferromagnetic Bi-based perovskite oxides. Hence, both systems are investigated in the work of this thesis in thin films . First of all, this thesis addresses the synthesis of these compounds. In this process, three main hindrances were met. Firstly, these Bi-based compounds are highly metastable, which implies that they are only possible to be synthesised in bulk under extreme conditions, i.e. under high temperatures and high pressures. The strategy used to circumvent the required high pressures consisted of replacing the mechanical pressure by the epitaxial stress in thin films. For this purpose these Bi-based compounds were grown by pulsed laser deposition (PLD) onto single-crystal (001)-oriented SrTiO3 substrates. Secondly, Bi is a highly volatile element and consequently the synthesis temperature was not a free deposition parameter, forcing the use of low synthesis temperatures in order to prevent non-stoichiometric films or even the no-formation of the compound when the Bi-deficiency was too large. Yet the general metastable character of these compounds demands the use of high temperatures to the synthesis process. These two antagonistic requirements were tried to be balanced by using 10% Bi-rich PLD targets in the case of BiMnO3 system and by partial replacement of Bi3+ cations by La3+ cations (by 10%) in the case of Bi2NiMnO6 system. In the latter approach, La-doping gives rise to a slightly reduced unit cell volume, exerting the socalled chemical pressure which contributes to prevent Bi3+ cations from desorption during the growth process. Thirdly, both in the ternary Bi – Mn – O and quaternary Bi – Ni – Mn – O systems a strong multiphase formation tendency was found, especially in the former, in which apart from the desired BiMnO3 and Bi2NiMnO6 compounds, different parasitic oxide phases appeared in the grown films. As a consequence of all these facts the single-phase stabilisation of either BiMnO3 or (Bi0.9La0.1)2NiMnO6 was greatly hampered and only possible to be achieved under a narrow window of deposition conditions. Once the deposition conditions for single-phase stabilisation of the Bi-based compounds are controlled, structural characterisation proves that both BiMnO3 and (Bi0.9La0.1)2NiMnO6 grow fully coherent on SrTiO3 substrates, thus adopting as the inplane lattice parameter that of the cubic substrate and subsequently a tetragonal-like structure. Importantly enough for the magnetic properties, (Bi0.9La0.1)2NiMnO6 thin films are found to display long-range B-site order and the Ni2+/Mn4+ electronic configuration, which is the required condition for a long-range ferromagnetism. Indeed, ferromagnetic behaviour is recorded but with a reduced Curie temperature probably due to the epitaxial strain of the substrate. Instead, BiMnO3 thin films are found to exhibit similar Curie temperature to that of bulk specimens. Two-dimensional growth mode is obtained for (Bi0.9La0.1)2NiMnO6 thin films, attaining very low rough surface, whereas BiMnO3 thin films were in all cases displaying a clear three-dimensional growth mode, yielding rougher surface morphology. Finally, in order to study the dielectric/resistive, magnetoelectric and ferroelectric properties parallel-plate capacitors were fabricated using single-crystal (001)-oriented Nb doped SrTiO3 substrates as bottom electrode and sputtered Pt as top electrodes. In (Bi0.9La0.1)2NiMnO6 thin films ferroelectric domains switching current is measured, which allows conclusively stating that (Bi,La)2NiMnO6 compounds are indeed ferroelectric up to at least 10% La content. By structural characterisation the ferroelectric transition temperature is inferred to be around 450 K. The second part of this bloc is devoted to study the dielectric properties and the possible magnetoelectric coupling of these compounds. In this work both the dielectric response and the magnetoelectric response was assessed by impedance spectroscopy, the latter using magnetic fields while recording the impedance response, with the final aim of observing any deviation of the dielectric permittivity of these compounds either in the vicinity of the ferromagnetic transition temperature or when applying a magnetic field. Either phenomenon would indicate magnetoelectric coupling. Special attention is given to the conventional artefacts these measurements often produce when performed on dielectric thin films, causing misleading interpretations, like apparent colossal dielectric constants and/or apparent large magnetoelectric couplings. Following these precautions the intrinsic dielectric and magnetoelectric response of BiMnO3 and (Bi0.9La0.1)2NiMnO6 thin films are extracted. Despite the fact that BiMnO3 dielectric data shows clear magnetoelectric signs, results points to a weak magnetoelectric coupling, which is especially emphasised in (Bi0.9La0.1)2NiMnO6 thin films, probably driven by the fact that magnetism and ferroelectricity arise by two independent mechanisms in these Bibased compounds. / Los materiales multiferroicos, en los cuales coexisten en la misma fase un ordenamiento ferroeléctrico y magnético, han recibido mucho interés en los últimos años. La posibilidad de que estén acoplados los dos órdenes ferroicos permite nuevas funcionalidades en estos materiales como el control eléctrico de la magnetización o, por el contrario, el control magnético de la polarización. La realización de dicho acoplamiento magnetoeléctrico no solo sería interesante en términos de investigación básica, sino que abriría camino para el diseño de nuevas aplicaciones magnetoeléctricas, especialmente en el campo de la spintrónica, como filtros de spin o uniones túneles magnéticas controladas mediante campos eléctricos en lugar de campos magnéticos y por lo tanto promoviendo una nueva generación de dispositivos de almacenamiento de alta densidad y bajo consumo. Para este último propósito, los multiferroicos que poseen un ordenamiento ferromagnético tendrían mayores ventajas que aquellos antiferromagnéticos debido a que los primeros mostrarían magnetización neta y por lo tanto permitirían un control más fácil del estado magnético. No obstante, es el orden antiferromagnético el que prevalece en estos materiales. Por eso es necesario la búsqueda de nuevos materiales que sean ferromagnéticos y ferroeléctricos. Los óxidos en estructura perovskita y doble perovskita basados en Bi, BiBO3 y Bi2BB’O6, respectivamente, donde B y B’ son iones magnéticos de metales de transición (es decir, con la capa electrónica externa d parcialmente ocupada), presentan un excelente punto de partida para investigar nuevos materiales ferromagnéticos y ferroeléctricos. En primer lugar, esta tesis aborda el problema de sintetizar estos compuestos. En este proceso se topó con tres principales obstáculos. Primero, estos compuestos basados en Bi son altamente metaestables, lo que implica que en su forma masiva sólo se pueden sintetizar bajo condiciones extremas: altas temperaturas y altas presiones (del orden de los GPa). Segundo, Bi es un elemento altamente volátil y por consiguiente la temperatura de síntesis de estos compuestos no fue un parámetro de crecimiento libre. Tercero, tanto en el sistema ternario Bi – Mn – O como cuaternario Bi – Ni – Mn – O se encontró una fuerte tendencia multifásica, especialmente en el primero, en los cuales, aparte de los compuestos deseados BiMnO3 y Bi2NiMnO6, se forman diferentes fases parásitas de óxidos como Mn3O4, Bi2O3 y MnO2 en el primer caso y NiO en el segundo. Como consecuencia de todos estos factores la estabilización monofásica de tanto BiMnO3 como (Bi0.9La0.1)2NiMnO6 fue dificultada en gran medida y solo se pudo conseguir bajo una ventana estrecha de condiciones de crecimiento. Especialmente crítico fue la temperatura de depósito, la cual sólo permitía una ventana de 10ºC alrededor de 630ºC y 620ºC para la síntesis de BiMnO3 y (Bi0.9La0.1)2NiMnO6, respectivamente.

Esta Memoria describe la síntesis de nanopartículas de Au y Pd funcionalizadas periféricamente con fragmentos organometálicos. Para ello se sintetizó previamente el nuevo ligando ditópico tiol-fosfina, L, HS(CH2)11OOCC6H4PPh2. Mediante reacciones de intercambio de ligandos alcanotiolatos de nanopartículas de oro o paladio por L o por ligandos L con la función fosfina terminal bloqueada por metales o clústers metálicos se obtuvieron nanopartículas de oro y paladio funcionalizadas en la superficie con un cluster heterometálico de AuFe2 (AuNP4) o con los fragmentos organometálicos PdCl(η3-2-MeC3H4) (PdNP2), IrCl(cod) (PdNP3), RuCl2(p-cimeno) (PdNP4), RhCl(cod) (PdNP5), Rh(cod)(OTf) (PdNP6) y RhCl(CO) (PdNP7). Las nanopartículas se caracterizaron por microscopía de transmisión electrónica de alta resolución (HRTEM), espectroscopias de RMN de 1H, de 31P{1H}, IR, UV-Vis y fotoelectrónica de rayos X (XPS) y análisis termogravimétrico (TGA). Las nanopartículas de Pd funcionalizadas con los fragmentos organometálicos exhibieron actividad catalítica en reacciones de acoplamiento C-C (Suzuki-Miyaura y Heck-Mizoroki), reacciones de hidrogenación e hidrovinilación del estireno. También, se preparó un agregado de nanopartículas de oro (AuNP6) mediante cross-linking y formación de enlace amida entre nanopartículas de oro funcionalizadas con grupos COOH (AuNP5) y tetraaminoftalocianina de Co(II) (CoTAPc). Un electrodo de pasta de carbono modificado con el agregado de nanopartículas de Au mostró actividad electrocatalítica hacia la oxidación de L-cisteína, que se evaluó por voltametría cíclica y de pulsos diferenciales. / This research was focused on the synthesis of Au and Pd nanoparticles functionalized peripherally with organometallic fragments. With this goal in mind it was synthesized a new ditopic thiol-phosphine compound HS(CH2)11OOCC6H4PPh2 (L). By ligand exchange processes of alkanethiolate protected gold and palladium nanoparticles with L or L ligands with the phosphine function blocked with metal fragments or clusters, were obtained gold and palladium nanoparticles functionalized on its surface with a heterometallic cluster of AuFe2 (AuNP4) and organometallic fragments of PdCl(η3-2-MeC3H4) (PdNP2), IrCl(cod) (PdNP3), RuCl2(p-cymene) (PdNP4), RhCl(cod) (PdNP5), Rh(cod)(OTf) (PdNP6) and RhCl(CO) (PdNP7). These nanoparticles were examined using HRTEM, NMR, IR, TGA and XPS. Palladium nanoparticles peripherally functionalized with organometallic fragments showed catalytic activity in C-C coupling reactions, hydrogenation and hydrovinylation processes. Moreover, conjugates of tetraamino cobalt(II) phtalocyanine (CoTAPc) and gold nanoparticles functionalized with COOH (AuNP5) were synthesized and characterized (AuNP6). Carbon paste electrodes modified with these conjugates exhibited electrocatalytic activity towards the oxidation of the L-cysteine, which was evaluated by cyclic and differential pulse voltammetry.

Ethyl octyl ether is a bioethanol-derived component that has excellent properties as diesel fuel. This work proved that ethyl octyl ether can be produced successfully in liquid-phase at the temperature range of 130-190ºC by using acidic ion-exchange resins, as suitable and economic catalysts. The use of two promising reactants that can be a renewable compound source, ethanol and diethyl carbonate, have been explored. Both reactants are able to ethylate 1-octanol and form the desired product. However, an identical industrial drawback is observed on both reactants, the loss of ethyl groups to form diethyl ether, which is not suitable as diesel compound. In order to minimize the diethyl ether formation, and in this way, to maximize the ethyl octyl ether production; several commercial acidic resins were tested, or else, prepared and subsequently tested. The best catalysts are those allowing 1-octanol to access to most sulfonic groups of the catalyst. Such desired properties can be achieved by decreasing the amount of crosslinking agent of resins, as a result, the resin has a high capacity to swell and at the same time a low gel-phase density. Another tailoring technique that lets 1-octanol to access to the vast majority of sulfonic groups is by locating them only in the least crosslinked domains of the gel-phase. Both tailoring techniques involve higher selectivity to ethyl octyl ether, which can be extrapolated to other bulky molecules. However, the former involves a reduction of the catalytic activity per volume unit of the catalyst bed, and the latter, per mass unit. Interestingly for the resin designers and exploiters, it is proved that the Inverse Steric Exclusion Chromatography characterization technique allows predicting the catalyst performance in polar environments with high accuracy. In such a manner that polymeric catalysts having high specific volume of the swollen gel-phase and predominant domains with low polymer density are desired to enhance selectivity and yield to ethyl octyl ether formation. The comparison between both ethylating agents, ethanol and diethyl carbonate, revealed that similar selectivity and yield can be potentially obtained over acidic resins. Nevertheless, diethyl carbonate is less competitive at shorter reaction times in a batch reactor, or at lower catalyst mass in continuous units, as a result of the slow decomposition of the required intermediate, ethyl octyl carbonate. On the other hand, the production of CO2 via diethyl carbonate and the availability of ethanol nowadays suggest that use of the alcohol to form ethyl octyl ether is preferred. Reaction rates to form ethyl octyl ether from ethanol and 1-octanol showed similar, or slightly higher, dependency on the temperature than that to form the main side product, diethyl ether. Thus, an enhancement of the reactor temperature clearly increases the feasibility of an ethyl octyl ether production unit. Accordingly, the use of chlorinated resins, which proved to be thermally stable up to 190ºC in the ethyl octyl ether production, is desired. Among the commercial ones, Amberlyst 70 is the most suitable catalyst in terms of selectivity to ethyl octyl ether due to its low polymer density in aqueous swollen state. Such polymeric expansion should be taken into account to not block the liquid flow when fixed-bed reactors are employed. That is to say, Amberlyst 70 must be loaded to the reactor in a swollen state. The relatively large values found of the thermodynamic equilibrium constant of ethyl octyl ether formation assure high conversion levels in an industrial etherification process. Interestingly, the equilibrium values of the formation of diethyl ether are around a half than those of ethyl octyl ether (150-190ºC). A comprehensive kinetic analysis enlightened that reaction rates to form ethyl octyl ether on Amberlyst 70 are strongly inhibited by the presence of water. Thus, reaction rates would be enhanced if most water is removed from bioethanol. / La utilització de bioetanol per produir compostos diesel seria una forma d’incrementar la producció de diesel (deficitària a Europa), i tan ho més important, de millorar-ne la qualitat i així reduir les emissions nocives de material particulat, òxids de nitrogen, sofre i compostos volàtils. Un èter derivat del bioetanol que té excel•lents propietats com a combustible diesel és l’etil octil èter. L’objectiu d’aquesta tesis és l’estudi de la producció d’etil octil èter en fase líquida mitjançant catalitzadors heterogenis. Això implica la selecció dels reactius i catalitzadors més adequats des d’un punt de vista de rendiment i selectivitat. A més, l’estudi termodinàmic i cinètic de la reacció en permeten tan el disseny com la optimització del procés. Els assajos catalítics s’han realitzat en un reactor de tanc agitat operant en discontinu i en un reactor tubular operant en continu utilitzant resines àcides de bescanivi iònic com a catalitzadors (P=25 bars, T=130-190ºC). Els resultats experimentals han mostrat que el compost etil octil èter es pot formar mitjançant l’etilació de 1-octanol a partir de dos reactius provinents d’origen renovable, l’etanol i el dietil carbonat. La comparació de dos agents etilants, etanol i dietil carbonat, ha revelat que es poden obtenir similars selectivitats i rendiments en temps de reacció elevats mitjançant resines àcides de bescanvi iònic, preferiblement de baix contingut de divinil benzè. Tanmateix, l’ús de dietil carbonat és menys competitiu en temps de reacció curts. A més, la formació de CO2 via dietil carbonat i la més alta disponibilitat d’etanol suggereix que l’ús de l’alcohol és preferit des d’un punts de vista tan industrial com ambiental. L’estudi termodinàmic ha revelat que els valors relativament alts de la constant termodinàmica d’equilibri químic en la formació de l’etil octil èter asseguren alts nivells de conversió en un procés industrial. Finalment, un exhaustiu estudi cinètic ha revelat que la velocitat de formació d’etil octil èter a partir d’etanol i 1-octanol és altament inhibit per l’adsorció de l’aigua en els centres actius de les resines. Finalment, s’ha observat que les velocitats de reacció són optimitzades utilitzant una raó molar 1-octanol / etanol de 1.4, un diàmetre de partícula menor a 0.63 mm d’Amberlyst 70 i una temperatura de reactor de 190ºC.

The indiscriminate and/or improper use of veterinary drugs is the cause of potential adverse health effects due to the risk of entering into the food chain and the appearance of residues in food products of animal origin. Moreover, in the case of antibiotics, this fact has been identified as one of the causes for the appearance of antimicrobial resistance mechanisms in bacteria causing human diseases, which is the cause of a big concern within the health authorities, distinct governmental agencies and the society in general. There is an increased need to ensure safety and quality of the foodstuff and customers have also started to become more exigent forcing the industry to introduce consumer worries in their daily procedures, in terms of getting more natural, ecological and healthy products with a clear traceable origin of the ingredients. Nowadays, food control is performed on centralized laboratories that in most cases use very reliable procedures, but involving expensive equipment, specialized personnel and time consuming sample treatment procedures. In order to drastically improve this situation, the European Commission (EC) and the member state agencies are strongly supporting research activities aimed to increase the efficiency of the actual analytical methods. An strategy is to take advantage of the latest bio-micro-nanotechnological advances and of the complementary skills of multidisciplinary research teams to develop more rapid, sensitive and specific methodologies capable of detecting a wide variety of chemical, biological or any other health risk associated to the agrofood industry and along to the whole food chain. This thesis describes the research performed in respect to the possibility to develop improved alternatives for food residue analysis based on the combination of selective receptors and novel micro/nanotechnologies. Particularly, the final objective of this thesis was addressed to the development of a multiplexed sensor device to detect inappropriate farm practices and or the contamination of food products by antibiotic residues, mainly milk. In this respect, production of selective receptors with a broad recognition of the most important antibiotic families used in the veterinary field has been one of the most important aims of this research work. Thus, we report here the investigation made regarding development of synthetic receptors for sulfonamide antibiotics (SAs), particularly molecular imprinted polymers (MIPs), and their evaluation of a rational approach. Moreover, production of generic (or class-selective) antibodies for SAs and tetracycline antibiotics (TCs) has also been approached through the rational design and synthesis of appropriate haptens. Evaluation of the features of the antibodies produced has been accomplished through the development of microplate-based ELISAs (enzymelinked immunosorbent assays). The results show that although it has been possible to obtain class-selective antibodies for SAs (up to 11 congeners can be detected), the approach followed for the case of the TCs afforded antibodies with a high selectivity versus TCs possessing an alkyl/alkene group at position 6 of the C-ring, but lacking the hydroxyl group at this position. The necessary protocols to apply these immunochemical procedures to the analysis of milk and hair samples have been established showing that determination of these antibiotics according to the EC regulations was possible for the case of milk. For the case of hair, no regulations do exist at the moment. However this matrix holds great value regarding their potential use to trace inappropriate treatments through the life of the farm animals. The immunoreagents and immunochemical procedures established have been implemented on an optical sensor device developed by the Centre Suisse for Electronics and Microelectronics Inc. (CSEM, Neuchâtel - Switzerland). This device is based on the evanescent wave principle using a particular technological design based on waveguide grating couplers and it is very sensitive to the changes in the refractive index produced at the surface of the transducer. Moreover, the chip developed by CSEM has 24 sensing pads which allow multiple measurements with the same transducer. As a consequence of this collaboration it has been possible to develop a biosensor device able to detect SA residues in milk samples in compliance with the EC regulations. Further investigation, has led to the development of a multiplexed biosensor device by combining immunoreagents (SAs and fluoroquinolone antibiotics (FQs)) produced at the Applied Molecular Receptors group (AMRg) of the CSIC, with bioreceptors (ß lactam antibiotics (BLs) and TCs) provided by UNISENSOR S.A. (Liege - Belgium). The results obtained were very good. About 34 antibiotics from four different antibiotic families can be detected in milk samples following all the EC regulations with the device developed. Before, a multianalyte microplate-based ELISA had been developed combining the same bioreagents to evaluate performance and to establish the most appropriate immunochemical procedures. The immunochemical methods developed within this thesis, including immunoassays and immunosensors, have been preliminarily evaluated in collaboration with the Nestlé Research Centre (NRC), at Lausanne in Switzerland, in order to demonstrate performance in real milk samples. / El uso indiscriminado y/o inadecuado de medicamentos veterinarios es la causa de posibles efectos adversos para la salud por el riesgo que entren en la cadena alimentaria y la aparición de sus residuos en los productos alimenticios de origen animal. Además, en el caso de los antibióticos, este hecho ha sido identificado como una de las causas de la aparición de mecanismos de resistencia a los antimicrobianos en las bacterias que causan enfermedades humanas, lo cual es causa de una gran preocupación en las autoridades sanitarias, distintos organismos gubernamentales y de la sociedad en general. Actualmente, existe una creciente necesidad de garantizar la seguridad y calidad de los productos alimenticios y los consumidores también han comenzado a ser más exigentes obligando a la industria a introducir sus preocupaciones en sus procedimientos, en términos de conseguir los productos más naturales, ecológicos y saludables con un origen de los ingredientes rastreable. Hoy en día, el control de alimentos se realiza en laboratorios centralizados que en la mayoría de casos utilizan procedimientos muy fiables, pero necesitan equipos caros, personal especializado y elevados tiempos de tratamiento de muestra. Con el fin de mejorar drásticamente esta situación, la Comisión Europea (CE) y los organismos de los Estados Miembros apoyan firmemente actividades de investigación orientadas a aumentar la eficiencia de los métodos de análisis actuales. Una estrategia es tomar ventaja de los últimos avances en las biomicro-nanotecnologías y de las capacidades complementarias de los equipos de investigación multidisciplinarios para desarrollar metodologías más rápidas, sensibles y específicas capaces de detectar una amplia variedad de sustancias químicas, biológicas o cualquier otro riesgo para la salud asociado a la industria agroalimentaria, a lo largo de toda la cadena alimentaria. En esta tesis se describe la investigación llevada a cabo en relación a la posibilidad de desarrollar alternativas más adecuadas para el análisis de residuos de alimentos basados en la combinación de receptores selectivos y las nuevas micro/nanotecnologías. En particular, el objetivo final de esta tesis fue dirigido hacia el desarrollo de un dispositivo sensor multiplexado para detectar prácticas agrícolas inadecuadas y/o la contaminación de alimentos, principalmente la leche, por residuos de antibióticos. A este respecto, la producción de receptores selectivos con un amplio reconocimiento de las familias de antibióticos más importantes que se utilizan en el sector veterinario ha sido uno de los objetivos más importantes de este trabajo de investigación. Así, lo constata la investigación realizada en relación con el desarrollo de receptores sintéticos para antibióticos de sulfonamida (SA), polímeros de huella molecular (MIPs), y su evaluación como enfoque racional para otros contaminantes. Además, la producción de anticuerpos genéricos (o selectivos de clase) para SAs y antibióticos de tetraciclina (TC) también ha sido abordada mediante el diseño racional y síntesis de haptenos. La evaluación de las características de los anticuerpos producidos se ha logrado mediante el desarrollo de ELISAs (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay - ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas) en microplacas. Los resultados muestran que a pesar de que ha sido posible obtener anticuerpos selectivos de clase para las SA (hasta 11 congéneres pueden ser detectados), el enfoque adoptado para el caso de los anticuerpos TCs ofrece una alta selectividad frente a TC que poseen un grupo alquilo/alqueno en la posición 6 del anillo C, pero que carecen del grupo hidroxilo en esta posición. Los protocolos necesarios para aplicar estos procedimientos inmunoquímicos para el análisis de muestras de leche y el cabello han sido establecidos mostrando que fue posible la determinación de estos antibióticos en leche de acuerdo con la normativa de la CE. Para el caso del cabello, no existen regulaciones por el momento. Sin embargo, esta matriz tiene un gran valor en cuanto a su uso potencial para seguir tratamientos inadecuados a lo largo de la vida de los animales de granja. Los inmunoreactivos y procedimientos inmunoquímicos establecidos se han implementado en un dispositivo sensor óptico desarrollado por el Centre Suisse de Electrónica y Microelectrónica Inc. (CSEM, Neuchâtel - Suiza). Este dispositivo se basa en el principio de onda evanescente usando un diseño tecnológico particular basado en acopladores de rejilla de guía de ondas que es muy sensible a los cambios en el índice de refracción producida en la superficie del transductor. Además, el chip desarrollado por CSEM tiene 24 zonas de detección que permiten múltiples mediciones con el mismo transductor. Como consecuencia de esta colaboración ha sido posible desarrollar un dispositivo biosensor capaz de detectar residuos de SA en muestras de leche en el cumplimiento de la normativa CE. Investigaciones posteriores, han llevado al desarrollo de un dispositivo biosensor multiplexado que combina inmunoreactivos (antibióticos SAS y fluoroquinolonas (FQs)) producidos en el grupo de Receptores Moleculares Aplicados (AMRg) del CSIC, con bioreceptores (ß-lactámicos (BLs) y TCs) proporcionados por Unisensor SA (Lieja - Bélgica). Los resultados obtenidos fueron muy buenos. Alrededor de 34 antibióticos de cuatro familias diferentes de antibióticos pueden ser detectados en muestras de leche siguiendo todas las normativas de la CE con el dispositivo desarrollado. Anteriormente, se desarrolló un ELISA multianalito (en microplacas) mediante la combinación de los mismos bioreactivos para evaluar el sus características y establecer los procedimientos inmunoquímicos más adecuados. Los métodos inmunoquímicos desarrollados en esta tesis, incluyendo los inmunoensayos e inmunosensores, han sido evaluados en colaboración con el Centro de Investigación de Nestlé (NRC), en Lausana, en Suiza, con el fin de demostrar su rendimiento en las muestras de leche real.

Nanomaterials have structured components with at least one dimension of less than 100 nm. Their novel properties stem from their nanoscale dimensions and increased relative surface area, and they have a wide range of applications in several key fields, including medicine. In this thesis we focus on meso- and meso/macroporous silica materials and nanoparticle. We examine how the properties of nanomaterials are influenced by the experimental conditions used in their synthesis. We then explore the possibility of tailoring such properties by varying the parameters in the process of manufacture. To this end we prepared a range of materials, including mesoporous silica, meso/macroporous silica, silica porous spheres and silica nanoparticles and studied their properties. We also examined the micellar solutions and emulsions that are used in the synthesis of these materials, their micellar and droplet size, the phase behavior of the surfactant systems involved in the synthesis, the stability and rheological behavior of the emulsions and the scale up parameters for their preparation at different scales. The synthesis and characterization techniques include rheology, optical microscopy, nitrogen adsorption-desorption, X-ray scattering (SAXS and XRD), transmission and scattering electron microscopy (TEM and SEM), dynamic light scattering (DLS), zeta potential and thromboelastography, among others. In the first study we examined water-in-oil emulsions with a liquid crystal phase as continuous phase. These systems are stable and highly elastic. Their microstructure is discussed by fitting the data with several rheological models. These systems are also compared with water-in-oil emulsions with a micellar phase in the continuous phase, and as a function of surfactant concentration and volume fraction of dispersed phase. In the second study, the process variables that have a significant effect on the properties of the emulsions are identified, including stirring rate, dispersed phase addition flow rate, surfactant concentration and scale up. Droplet size and rheological properties are considered as response variables. Stirring rate is the parameter that most influences the emulsion properties, followed by surfactant concentration. Vessel size is also important. To study the scale up, emulsions were prepared at three scales with geometric similarity and we identified the parameters that must be kept constant to obtain the same emulsion in the three scales, i.e. emulsions with the same droplet size, viscosity, yield stress, viscoelastic parameters and stability. The scale invariants take into account the stirring rate (N) and the scale (D, impeller diameter). The third study focuses on the preparation of meso and meso/macroporous materials. Bimodal mesoporous materials with an ordered hexagonal structure and two interconnected networks are prepared from a mixture of two surfactants, one hydrogenated and the other fluorinated, through the cooperative templating mechanism, using tetramethyl orthosilicate as silica source. The synthesis of ordered mesoporous materials from a novel surfactant consisting of a modified block copolymer with amino-groups on the ends (Jeffamine) is also studied. In this case, the best ordering of the mesopores is obtained at low temperature. In both studies, the surfactant phase behavior, and the structural properties of both surfactants and materials are determined, and the experimental conditions (pH, temperature, agitation) are optimized. Macroporous materials are then prepared from the oil-in-water emulsions stabilized with modified Jeffamine and using decane as organic phase, through the emulsion templating mechanism. Finally, mesoporous silica spheres are prepared from highly concentrated water-in-oil emulsions. The last study focuses on the synthesis and applications of silica nanoparticles. The process variables that have a direct effect on the size are identified, like the silica source concentration and the pH. The growth mechanism of these particles is studied through turbidimetry and explained in terms of nuclei formation and aggregation of the hydrolyzed species. The clotting properties of the particles are analyzed, in order to use these particles as a scaffold for further functionalization and application in the control of internal hemorrhages. First, the particles are functionalized to reduce the clotting activity, in order to avoid the formation of unwanted clots. Amino-functionalization and PEGylation are analyzed in this case. Second, functionalization with polyphosphate chains is studied in order to enhance the clotting activity, not only in normal conditions, but also under coagulopathy and hypothermia. / Els nanomaterials són materials amb propietats morfològiques entre 1 i 100 nm en almenys una direcció. En aquesta tesi s'estudien els materials meso- i meso/macroporosos de sílice, que tenen porus en aquestes dimensions, i nanopartícules, la grandària de les quals es troba també en aquest rang. En una primera fase s'estudien els sistemes tensioactius, com les solucions micel·lars i les emulsions, que s'usen per a la síntesi d’aquests materials. El primer estudi consta de l’anàlisi de les emulsions formades amb cristall líquid a la fase contínua. La microestructura d'aquests sistemes s'estudia amb diversos models reològics. També es comparen amb sistemes amb fase micel·lar en la fase contínua i a diferents concentracions de tensioactiu i fase dispersa. En un segon estudi es determinen les variables de procés que tenen un efecte significatiu sobre les propietats de les emulsions. Com a variables de resposta s'usen la mida de gota i les propietats reològiques. També s'estudia l'escalat en la preparació de les emulsions altament concentrades i es determinen els invariants d’escala. El tercer estudi se centra en la preparació de materials meso i meso/macroporosos. Es sintetitza un material amb mesoporus bimodals i estructura hexagonal ordenada a partir d'una barreja de dos tensioactius, i la síntesi de materials mesoporosos ordenats a partir d'uns tensioactius amb grups amino. També es preparen materials amb macroporus a partir d'emulsions formades amb aquest tensioactiu i, en última instància, es preparen esferes mesoporoses de sílice a partir d'emulsions aigua-en-oli altament concentrades. L'últim estudi se centra en la síntesi de nanopartícules de sílice, en les variables de procés que tenen un efecte directe sobre la mida obtinguda, i en l'aplicació d'aquestes nanopartícules en la coagulació de la sang per controlar hemorràgies internes. S'estudien les propietats de coagulació i es funcionalitzen amb agents que acceleren o disminueixen aquesta activitat. Les tècniques de síntesi i caracterització inclouen reologia, microscòpia òptica, adsorció-desorció de nitrogen, dispersió de raigs X, microscòpia electrònica de transmissió i de rastreig (TEM i SEM) i potencial zeta, entre altres.

Tesi realitzada a l'Institut de Recerca Energètica de Catalunya (IREC) / Bona part dels processos naturals i de les activitats humanes impliquen processos de transferència d’energia, que en part, o en la seva totalitat es dissipen en el medi. L’aprofitament de l’energia residual present en l’ambient (Energy harvesting), principalment en forma tèrmica, cinètica o solar, per produir energia elèctrica constitueix una fita rellevant per assolir sistemes plenament autònoms. Les energies residuals del medi, són fonts d’energia que fluctuen en el temps, si no es poden aprofitar al moment es perden, per aquest motiu, els sistemes per emmagatzemar l’energia elèctrica produïda tenen una gran importància a l’hora de garantir el funcionament d’un sistema plenament autònom. En aquest treball s’ha proposat: 1.-Estudiar els sistemes de captació i conversió d’energia residual a elèctrica basats en propietats funcionals, essencialment focalitzades per captació d’energia tèrmica, mecànica i solar, obtingudes en materials nano estructurats, processats per fabricar, utilitzant tecnologies d’obtenció de dispositius multicapes, sistemes compatibles amb la seva integració en sistemes portables. 2.-Desenvolupar un nou sistema d’emmagatzematge elèctric basats en tecnologies de capa prima i compatible amb els sistemes de captació i conversió a energia elèctrica que es desenvoluparan, es proposa el disseny i fabricació de prototips funcionals de supercondensadors com a substituts de les bateries convencionals. 3.-Desenvolupar aplicacions portables, incloent-hi el seu control i les associades comunicacions, centrades en aquelles integrables en sistemes personals, especialment en la vestimenta de persones, tanmateix el sistema ha de permetre la mesura continuada de paràmetres mediambientals. 4.-Realitzar proves de camp per la validació dels prototipus per ambients i entorns intel·ligents / Most of natural phenomena and today´s society-induced routine operations involve energy transfer processes in which part of the energy, if not all, is irreversibly lost. Suitable methods to efficiently capture and convert this unused energy into electricity may have an important role for the development of a broad range of applications, i.e. battery replacement in miniaturized devices, autonomous robots, or sensors operating in remote. Energy storage is a critical question to obtain a complete autonomous system. In the present work a new storage system based in electrochemical double layer capacitor has been developed and tested in field applications. It’s has been used into smart sensor network with an efficient Energy management. Sunlight is the major source of renewable energy, a lot of efforts have been devoted to study and improve the energy conversion from sunlight to electric power, also, light and thermal from human activities constitute another source of unused power. Related to kinetic, environmental vibrations and/or motions caused by wind, high waters, waves, industrial and traffic activities, have been identified among the major sources of unused power. These sources constitute ideal inputs for piezoelectric materials which have the ability to convert mechanical energy into electrical energy with high conversion efficiency. Textile materials are commonly used in large-area industrial, engineering, architectural, clothes and transport applications, where they are subjected to large amounts of motion, vibration, torsion and strain. Thus, textiles appear as optimum structures to implement piezoelectric systems for large-area scavenging, storage and transmission of electric energy. This research looks to: 1. -Study the different parts involved in energy harvesting, looking for the applications of nanomaterials to manufacture the transducers and the energy storage devices. 2. -Design and develop a new energy storage systems based on electrochemical double layer capacitor (EDLC) related to the energy harvesting devices proposed. 3. -To develop a complete autonomous, low power network system as a proof of concept. 4. -Make field test with the prototypes developed in order to verify the technical feasibility of the energy harvesting system.

Tesi realitzada a l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) / Bivalves living in large aggregations of individuals (reefs or beds), such as mussels, clams, cockles and some high trophic predators such as sea stars, play an essential ecological role in the structure, integrity, stability, and diversity of the biological communities; being usually considered as keystone species. Their disappearance or decline could lead to disproportionate effects in their communities, even affecting the survival of other species. Although keystone species are crucial for maintaining the Earth biodiversity, often their study has not taken enough attention. The main aim of this Doctoral Thesis was to study the ecology of some keystone invertebrates inhabiting shallow soft bottom communities of the Maresme coast (Northwestern Mediterranean Sea). The results enhance the knowledge of the smooth clam (Callista chione) and also of its potential predators, several species of sea stars (Astropecten spp.) co-occurring in the area. But at the same time, our findings help to understand their trophic interactions, the status of their populations and propose guidelines for their conservation. Maresme coast is close to Barcelona and it has concentrated historically a high anthropogenic pressure that has altered and modified its environment. Our results have showed the critical status of the smooth clam bed as a consequence of the combination of different human coastal uses: sand dredging and clam fisheries. These anthropogenic pressures have also led to significant changes in Astropecten populations. A. aranciacus has been shown to be the most vulnerable, and consequently the most affected, to the extent that its population suffers an important and worrying decline. Moreover, A. aranciacus reproductive cycle, growth and depth segregation between size classes along the continental shelf have been described for the first time. Our results have documented Astropecten species niche segregation, which allow them to co-occur within a biological community scale, without compete for the same available recourses. Sea stars showed a partitioning of the prey (species) and microhabitats in the Maresme coast. This Doctoral Thesis aims to provide a valuable background to improve the conservation of these keystone invertebrates, as well as to promote the sustainable exploitation of shellfish. / Els bivalves que viuen en grans agregacions d'individus, com ara algunes espècies de musclos, cloïsses i escopinyes; i alguns predadors que ocupen elevats nivells tròfics com ara les estrelles de mar juguen un paper fonamental en l'estructura, integritat, estabilitat i diversitat de les comunitats biològiques, sent habitualment considerats com espècies clau. La seva desaparició o declivi pot conduir a efectes desproporcionats sobre el conjunt de les comunitats on habiten, fins i tot afectant la supervivència d'altres espècies. Tot i que les espècies clau són essencials per mantenir la biodiversitat al planeta Terra, sovint no s'ha prestat prou atenció al seu estudi. El principal objectiu d'aquesta Tesi Doctoral ha estat l'estudi de l'ecologia d’algunes d’aquestes espècies clau que habiten els fons tous poc profunds de la costa del Maresme (nord-oest del Mar Mediterrani). Els resultats obtinguts milloren de manera significativa el coneixement de la població de petxinot de sang (Callista chione) i dels seus potencials depredadors, diferents espècies d'estrelles de mar (Astropecten spp.) que cohabiten a la zona. Al mateix temps ajuden a entendre les seves relacions tròfiques, l'estat de les seves poblacions i es proposen pautes per a la seva conservació. La costa del Maresme és molt propera a la ciutat Barcelona, i per això ha concentrat històricament una elevada pressió antropogènica que ha modificat i alterat el seu medi ambient. Els resultats d'aquesta Tesi Doctoral mostren com l'estat crític de la població de petxinot de sang (C. chione) és conseqüència de la combinació de diferents pressions antropogèniques: dragatges de sorres i la pesca de bivalves amb dragues. També s'ha observat que aquestes mateixes pressions han produït canvis significatius en les poblacions d'estrelles de mar Astropecten. A. aranciacus ha resultat ser l'estrella més vulnerable a aquestes pressions i en conseqüència ha estat la més afectada, veient-se la seva població disminuir a un ritme preocupant. A més, s'ha descrit per primera vegada la reproducció, el creixement i la segregació batimètrica per mida de A aranciacus. Els resultats obtinguts també mostren que les diferents espècies de Astropecten poden cohabitar per la segregació dels seus nínxols ecològics permeten-los no competir pels recursos disponibles (preses i hàbitat). Aquesta Tesi Doctoral pretén proporcionar un rerefons valuós per a millorar la conservació d'aquestes espècies clau, així com promoure l'explotació sostenible dels mol·luscs bivalves. / Los bivalvos que viven en grandes agregaciones de individuos, como por ejemplo algunas especies de mejillones, almejas y berberechos; y algunos predadores que ocupan elevados niveles tróficos como por ejemplo las estrellas de mar juegan un papel crucial en la estructura, integridad, estabilidad y diversidad de la comunidades biológicas, siendo habitualmente considerados como especies clave. Su desaparición o declive puede conducir a efectos desproporcionados sobre el conjunto de sus comunidades, incluso afectando la supervivencia de otras especies. Aunque las especies clave son esenciales para mantener la biodiversidad en el planeta Tierra, a menudo no se ha prestado suficiente atención a su estudio. El principal objetivo de esta Tesis Doctoral fue el estudio de la ecología de algunas especies clave que habitan los fondos blandos y someros de la costa del Maresme (noroeste del Mar Mediterráneo). Los resultados obtenidos mejoran de forma significativa el conocimiento sobre la concha fina (Callista chione) y sus depredadores potenciales, distintas species de estrellas de mar del género Astropecten que cohabitan en la zona. Al mismo tiempo ayudan a entender sus relaciones tróficas, el estado de sus poblaciones y se proponen pautas para mejorar su conservación. La costa del Maresme se halla cerca de la ciudad Barcelona, y por ello ha concentrado históricamente una elevada presión antropogénica que ha modificado y alterado su medio ambiente. Los resultados de esta Tesis Doctoral muestran como el estado crítico de la población de concha fina (C. chione) es consecuencia de la combinación de distintas presiones antrópogenicas: dragados de arenas y pesquerías de moluscos bivalvos. También se ha observado que estas mismas presiones han producido cambios significativos en las poblaciones de estrellas de mar Astropecten. A. aranciacus ha resultado ser la estrella más vulnerable a dichas presiones y en consecuencia ha sido la más afectada, viéndose su población disminuir a un rito preocupante. Además, se ha descrito por primera vez la reproducción, el crecimiento y la segregación batimétrica por tallas de A. aranciacus. Los resultados documentados también muestran que las distintas especies de Astropecten pueden cohabitar por la segregación de sus nichos ecológicos permitíendoles no competir por los recursos disponibles (presas y hábitat). Esta Tesis Doctoral pretende proporcionar un trasfondo valioso para mejorar la conservación de estas especies clave, así como promover la explotación sostenible de los moluscos bivalvos.

Si vol consolidar-se com a explotació econòmicament i ecològicament sostenible, la piscicultura ha de deslligar-se de la pesca mitjançant la reducció del contingut de farina de peix als pinsos. Aquesta fita pot ser assolida ajustant la proporció de proteïna de la dieta als requeriments nutricionals dels peixos, o bé emprant fonts de proteïna vegetal. Per a optimitzar l'ús de la proteïna en dietes per a orada (Sparus aurata) es varen usar tres suplements alimentaris: el glutamat, la glutamina i la taurina. En orades alimentades a base de farina de peix, el glutamat i la glutamina són més eficaços que el midó millorant l'ús de la proteïna ingerida per a creixement. La inclusió d'un 4% de glutamat en dieta a base de farina de peix o proteïna vegetal millora la retenció proteica en promoure l'activitat glucolítica al fetge de les orades. L'augment de la retenció proteica, conjuntament amb l'estimulació de la ingesta de pinso per part del glutamat, resulta en un major creixement en orades alimentades amb proteïna majoritàriament d'origen vegetal (el 90% de la proteïna de la dieta). Els nostres resultats de creixement i eficiència alimentaria assenyalen a la taurina com a nutrient essencial en dietes amb una elevada o total substitució de farina de peix per proteïna d'origen vegetal. En base al creixement, orades alimentades amb proteïna majoritàriament vegetal requereixen una inclusió de taurina en dieta d'entre el 0.52 i el 0.91%. En base a l'eficiència alimentària, aquest requeriment seria del 0.93%. La suplementació d'un 1% de taurina millora el creixement d'orades alimentades amb pinso a base de proteïna vegetal. Aquest increment del creixement deriva de l'estimulació de la ingesta de pinso i la millora de l'eficiència alimentària. La taurina també millora la digestibilitat del fòsfor de les dietes vegetals i, per tant, la ingesta de fòsfor digerible per part de les orades. A nivell metabòlic, la taurina incrementa l'activitat glucoquinasa al fetge de les orades alimentades amb dietes vegetals, alhora que disminueix la glucèmia. La taurina promou la lipòlisi en orada atès que en redueix la proporció de greix corporal. La presència en la dieta d'un 10% de proteïna procedent de farina contraresta l'acció lipolítica de la taurina, alhora que accentua els beneficis de la taurina sobre el creixement i l'eficiència alimentària. La inclusió d'un 6.5-6.6% d'hidrolitzat de proteïna de soja a la dieta afavoreix una major absorció de nutrients i millora el creixement d'orades alimentades amb proteïna exclusivament vegetal. En conclusió, segons els nostres resultats, el glutamat i la taurina representen dos additiu alimentaris de gran valor per a la substitució de farina de peix per proteïnes d'origen vegetal i carbohidrats en dietes per a orada. / To be economic and ecologically viable, fish farming must be freed from it its dependence on fish meal. This goal can be achieved either by adjusting dietary protein content to fish nutritional requirements or by replacing fish meal by plant proteins. In order to optimize protein utilization in gilthead sea bream (Sparus aurata) we tested three different feed additives: glutamate, glutamine and taurine. In gilthead sea bream fed on fish meal-based diets, glutamate and glutamine are more effective than starch improving dietary protein utilization for growth. The supplementation of 4% glutamate in diet based on fish meal or plant protein improves protein retention through the promotion of glycolysis in the liver of gilthead sea bream. Protein retention improvement, together with the stimulation of feed intake by glutamate supplementation, results in higher growth rates in fish fed on plant protein sources. Our results point to taurine as an essential nutrient to be included in diets with high or total fish meal replacement. On a growth basis, the optimal dietary taurine supplementation of gilthead sea bream is 0.52-0.91%. On a feed efficiency basis, gilthead sea bream have a dietary taurine requirement of 0.93%. The supplementation of 1% taurine improved the growth of sea bream fed on plant-based diets. This growth promotion is due to feed intake stimulation and the improvement of feed efficiency. Taurine also increases phosphorous digestibility in plant-based diets. At a metabolic level, taurine up-regulates glucokinase activity and decreases glycemia. Taurine also promotes lipolysis since it reduces the body fat content of gilthead sea bream. The presence of 10% dietary protein coming from fish meal counteracts taurine lipolytic action, but accentuates taurine benefits on fish growth and feed efficiency. The inclusion of 6.5-6.6% soy protein hydrolysate in plant-based diet leads to a higher nutrient absorption and increases fish growth. In sum, according to our results, glutamate and taurine are two useful feed additives for fish meal replacement with plant protein sources and carbohydrates in diets for gilthead sea bream.