Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2540.pdf: 2404853 bytes, checksum: 5e1d90d2a3d16f30a431e16e644da26d (MD5) Previous issue date: 2009-04-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / The sugarcane weevil, Sphenophorus levis, is an important pest in sugarcane culture in São Paulo state, Brazil. To complete its life cycle, S. levis may depends on microorganisms that inhabit its intestinal tract and play an important key in the insect physiology and nutrition. In this study we report the characterization of the intestinal microbiota from population of insect larvae from field and laboratory. Analysis of 16S rDNA sequences revealed a total of fourteen genera, one group from Candidatus category and two uncultivable groups represented by Alfa-Proteobacteria, Beta-Proteobacteria, Gamma-Proteobacteria, Firmicutes and Bacteroidetes phylum. Microorganisms isolated through culture-dependent methods were classified according morphological parameters and using 16S rDNA molecular marker. In addition to bacteria, four filamentous fungi were isolated. It was observed a slightly higher bacterial diversity in field than in laboratory according to Shannon index (Field H'= 3,36; Laboratory H'= 3,26). It is also our objective in this work to search for microorganisms capable to degrade cellulose, an important event in the insect attack. From the cultivable microorganisms, five genera of bacteria and two filamentous fungi presented cellulolytic activity. This is the first study about S. levis microbiota which may contribute to understand the interaction plant-pathogen and also be useful for future development of new strategies for control of S. levis in sugarcane cultivation. / A cana-de-açúcar é uma das mais importantes culturas no Brasil. No entanto, muitas pragas atacam esta cultura causando prejuízos econômicos. O gorgulho da cana-deaçúcar, Sphenophorus levis, é uma importante praga na cultura canavieira no Estado de São Paulo. Para completar o seu ciclo de vida, S. levis parece depender de microorganismos que habitam o seu trato intestinal e desempenham um importante função na fisiologia e nutrição do inseto. Neste estudo, nós realizamos a caracterização da microbiota intestinal de população de larvas de inseto campo e de laboratório. As análises das seqüências de 16S rDNA revelaram um total de catorze gêneros, um grupo da categoria Candidatus e dois grupos nãocultiváveis representados pelos filos Alfa-Proteobacteria, Beta-Proteobacteria, Gamma- Proteobacteria, Firmicutes e Bacteroidetes tanto em larvas do campo quanto nas do laboratório. Os microrganismos isolados através dos métodos dependentes de cultura foram agrupados de acordo com parâmetros morfológicos e através do marcador moléculas 16S rDNA. Além das bactérias também foram isolados quatro fungos filamentosos. Observou-se uma diversidade bacteriana levemente superior no campo do que no laboratório de acordo com o índice de Shannon (Campo H '= 3,36; Laboratório H' = 3,26). É também nosso objetivo neste trabalho encontrar microorganismos capazes de degradar celulose, um importante evento no ataque do inseto. Dos microorganismos cultiváveis, cinco gêneros de bactérias e dois fungos filamentosos apresentaram atividade celulolítica. Este é o primeiro estudo sobre a microbiota do S. levis que pode contribuir para a compreensão da interação planta-patógeno e também ser útil para o futuro desenvolvimento de novas estratégias de controle de S. levis no cultivo da cana-de-açúcar.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA14MA145.pdf: 1077215 bytes, checksum: 04613ebfde1b73115c405e13c6220fa4 (MD5) Previous issue date: 2014-07-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / It was conducted a study to evaluate the nutritional value of dual-purpose wheat and the effects of its inclusion over the nitrogen balance, developing, carcass and meat characteristics and economic viability on pig diet in growing and fattening. For digestibility there were used 10 male pigs, castrated (Landrasse x Large White), with 15 kg, 45 kg and 75 kg live weight. The animals were allotted to metabolic cages, type Pekas during seven days for adaptation to the environment, feed management, followed by five days of total collect of faeces and urine. The same conditions were maintained for the nitrogen balance step, where were used 15 animals divided in 5 treatments (3 animals/repetition): 0, 15, 30, 45 e 60 of wheat inclusion on diets, calculated in order to be isonutritive In order to evaluate the development were used pigs with initial weigh of 20.94 ± 2.04 kg and final of 99.27 ± 4.48 kg, subdivided in four steps: initial (20 29 kg), growth I (30 49 kg), growth II (50 69 kg) and finishing (70 100 kg). The animals were distributed in a setting entirely random with five levels of wheat inclusion (0, 15, 30, 45 and 60%) and five repetitions and (one animal/repetition), totalizing 25 experimental units. It was evaluated the increase of daily gain weigh and alimentary conversion for each phase and total period. With the development, it was accompanied the feces microbiota, with periodic collects directly from animals rectum. Based on the development it was determinate the bioeconomic rate to estimate the maximum price of wheat in different diets and phases. With prices of experimental period, the current prices in four market situation and bioindices calculated, it was estimated the maximum cost for wheat to be economically equal to the non-wheat diet. The wheat presented digestible energy of 3.25; 3.56 and 3.59 Mcal/kg and metabolizable energy of 3.19; 3.40 e 3.42 Mcal/kg for the pigs with 15, 45 e 75 kg live weight, respectively. The increase of wheat inclusion decreases the digestibility coefficient in the diet, decreases the efficiency in use of amino acids, but does not influence the other variables in the nitrogen balance. There was reduction on the daily gain weigh and worsen in alimentary conversion of pigs in the phase growth I, according to the increase of wheat inclusion in the diets. The corn, bran and pork values had more influence on the maximum price than the wheat can cost. The use of wheat middling to the wheat analyzed allowed economically the use from 50 kg live weigh of pigs, regardless of the market situation. The wheat that comes from a dual-purpose growing system, mainly when classified as out of the standard (hectoliter weight > 72 kg/hL) can be included until 60% in diets for pigs in growing and finishing process without economic loss / Foi conduzido um estudo para avaliar o valor nutricional do trigo de duplo propósito e os efeitos da sua inclusão sobre o balanço de nitrogênio, desempenho, características de carcaça e carne, microbiota intestinal e a viabilidade econômica das dietas de suínos em crescimento e terminação. Para a digestibilidade foram utilizados 10 suínos machos castrados (Landrasse x Large White), aos 15, 45, e 75 kg de peso vivo (PV). Os animais foram alojados em gaiolas metabólicas do tipo Pekas durante sete dias, para adaptação ao ambiente, rações e manejo alimentar, seguidos por cinco dias de coleta total de fezes e de urina. As mesmas condições foram mantidas para a etapa do balanço de nitrogênio, na qual foram utilizados 15 animais divididos em cinco tratamentos (três animais/repetição): 0, 15, 30, 45 e 60% de inclusão de trigo nas dietas, calculadas de modo a serem isonutritivas. Para avaliar o desempenho foram utilizados suínos com peso inicial de 20,94 ± 2,04 kg e final de 99,27 ± 4,48 kg, subdivido em quatro fases: inicial (20 29 kg), crescimento I (30 49 kg), crescimento II (50 69 kg) e terminação (70 100 kg). Os animais foram distribuídos em um delineamento inteiramente ao acaso com cinco níveis de inclusão de trigo (0, 15, 30, 45 e 60%) e cinco repetições (um animal/repetição), que totalizou 25 unidades experimentais. Foi avaliado o ganho de peso diário (GPD) e a conversão alimentar (CA) para cada fase e período total. Junto ao desempenho, foi acompanhado a microbiota das fezes, com coletas periódicas diretamente do reto dos animais. Com base no desempenho foi determinado índices bioeconômicos para estimar o preço máximo do trigo nas diferentes dietas e fases. Com os preços vigentes no período experimental, em quatro situações de mercado e os bioindices calculados, foi estimado o custo máximo do trigo para as dietas serem economicamente igual às dietas sem trigo. O trigo apresentou valores de energia digestível de 3,25; 3,56 e 3,59 Mcal/kg e energia metabolizável de 3,19; 3,40 e 3,42 Mcal/kg para os suínos aos 15, 45 e 75 kg de PV, respectivamente. O aumento da inclusão de trigo reduz o coeficiente de digestibilidade da dieta, reduz a eficiência na utilização de aminoácidos, mas não influencia as demais variáveis do balanço de nitrogênio. Houve redução no GPD e piora na CA dos suínos na fase de crescimento I de acordo com o aumento da inclusão do trigo nas dietas. Houve aumento de coliformes fecais com o aumento do nível de trigo nas dietas. O custo do milho e farelo de soja e valor do quilograma do suíno tiveram maior influência sobre o preço máximo que o trigo pode custar. A utilização do preço do triguilho ao trigo estudado viabilizou economicamente a utilização à partir dos 50 kg de peso vivo dos suínos, independente da situação de mercado. O trigo proveniente de um sistema de cultivo de duplo propósito, principalmente, quando classificado como fora do padrão (peso hectolitro > 72 kg/hL) pode ser incluso até 60% em dietas para suínos em crescimento e terminação sem prejuízos econômicos

O trato gastrointestinal é um sítio de alta exposição antigênica, por isso requer a presença de mecanismos de regulação imunológica mediada por linfócitos T reguladores e T auxiliares produtores de IL-17 (Th17) na mucosa intestinal. Se houvera falha na indução desses mecanismos, pode ocorrer o desequilíbrio das populações de bactérias comensais da microbiota intestinal, denominado de disbiose, geralmente associado à ruptura da barreira intestinal e translocação de bactérias ou LPS para o sangue. Neste sentido, alguns estudos têm evidenciado a importância dos linfócitos Th17 no intestino, já que estas células tem a capacidade de manter a integridade da barreira intestinal e, como conseqüência controlar a colonização e translocação bacteriana. Em adição, em pacientes e animais diabéticos têm sido observada a correlação de altos níveis de LPS circulantes e resistência à insulina. Baseado nessas evidências, nosso objetivo foi avaliar o papel da citocina IL-17 no controle das alterações inflamatórias e metabólicas no modelo de diabetes do tipo 2 (DM2). Para isso, foram utilizados camundongos C57BL/6 selvagens (WT) ou deficientes do receptor da citocina IL-17 (IL-17R-/-) submetidos à dieta controle (DN), composta por 10% de gorduras, 70% de carboidratos e 20% de proteínas ou à dieta hiperlipídica (DH), composta por 60% de gorduras, 20% de carboidratos e 20% de proteínas. Nossos dados demonstraram que a deficiência do receptor de IL-17 protegeu os animais contra a obesidade, mas os mesmos desenvolveram maior hiperglicemia e hiperinsulinemia decorrente da resistência à insulina. Além disso, foi verificada a hiperplasia das ilhotas pancreáticas, anormalidades na arquitetura e intenso infiltrado inflamatório no intestino (íleo) dos animais IL-17R-/- comparados aos WT após DH. Esse fato parece estar correlacionado a um defeito da migração de neutrófilos para a mucosa intestinal, uma vez que foi detectada reduzida expressão gênica da quimiocina CXCL-1 e do receptor CXCR-2 no íleo desses animais. De maneira interessante, as populações de neutrófilos (CD11b+Ly6G+) e de macrófagos anti-inflamatórios (CD11b+CX3CR1+) mostraram-se aumentadas nos linfonodos mesentéricos dos animais IL-17R-/- após DH. Em seguida, foi constatada maior translocação bacteriana no sangue tanto de animais IL-17R-/- submetidos à DN como DH. Entretanto, a análise metagenômica do gene 16S revelou a prevalência de bactérias Bacteroidetes e Proteobacterias, principais representantes de bactérias gram-negativas, somente nas fezes dos animais IL-17R-/- submetidos à DH. Em conjunto, estes dados indicam que o eixo IL-17/IL-17R é importante na manutenção da homeostase intestinal e na regulação das alterações inflamatórias e metabólicas associadas ao DM2 / The gastrointestinal tract is a high antigenic exposure site, so it requires the presence of immune regulation mechanisms mediated by regulatory T lymphocytes and IL-17- producing T helper lymphocytes (Th17) in the intestinal mucosa. If there is a failure in the induction of these mechanisms, may occur the imbalance in the populations of commensal bacteria of the intestinal microbiota, called dysbiosis, generally associated with the break of the intestinal barrier and translocation of bacteria or their products like LPS into the blood. In this regard, some studies have evidenced the importance of Th17 lymphocytes in the intestine, since these cells have the ability to maintain the integrity of the intestinal barrier, and consequently controlling the colonization and bacterial translocation. In addition, in patients and diabetic animals have been observed correlation between high circulating levels of LPS and insulin resistance. Based on this evidence, our objective was to evaluate the role of IL-17 cytokine in the control of inflammatory and metabolic changes in the type 2 diabetes (T2DM). For this reason, were used C57BL/6 wild-type mice (WT) or lacking of IL-17 cytokine receptor (IL-17R-/-) mice undergoing to the control diet (ND) comprising 10% fat, 70% carbohydrate and 20% protein or high fat diet (DH), comprising 60% fat, 20% carbohydrates and 20% protein. These data demonstrate that IL-17 receptor deficiency protected the animals against obesity, but these mice developed hyperglycemia and hyperinsulinemia due to insulin resistance. Furthermore, we verified a hyperplasia of the pancreatic islets, abnormalities in architecture and intense inflammation in the intestine (ileum) of IL-17R-/- animals undergoing DH compared to WT. This appears to be correlated to a defect in the neutrophil migration to the intestinal mucosa, since was detected reduced gene expression of the CXCL-1 chemokine and CXCR-2 receptor in the ileum of these animals. Interestingly, the populations of neutrophils (CD11b+Ly6G+) and antiinflammatory macrophages (CD11b+CX3CR1+) were shown to be increased in the mesenteric lymph nodes of IL-17R-/- animals after DH. Later, it was found more bacterial translocation in blood, both in IL-17R-/- mice with ND or DH. However, the metagenomic analyzes of the 16S gene revealed increased of Proteobacteria and Bacteroidetes phyla, the main representatives of gram-negative bacteria, only in the faeces of IL-17R-/- mice underwent DH. Together, these data indicate that IL-17/IL-17R axis is important in maintaining intestinal homeostasis and the regulation of inflammatory and metabolic alterations associated to T2DM

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:48:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marli_ Busanello.pdf: 709375 bytes, checksum: 60f50366eea2e98b3b71af83a9fd0ab6 (MD5) Previous issue date: 2011-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective was to evaluate the use oral probiotic of with viable cells and inactivated ("pool" of Lactobacillus sp. and Lactobacillus plantarum of gastrointestinal origin of pigs), on performance, intestinal microbiota and the immune system of piglets during the stages of lactation and creche. Were used, 108 lactating piglets and for nursery phase 72 piglets weaned at 21 days old, divided into an experimental design of randomized blocks with three treatments and six replicates. The treatments were: Treatment A: 1 ml of MRS broth + 1 ml of sterile saline, treatment B: 1 ml of probiotic (8.60 X 107 CFU/ml of a "pool" of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus sp) activated MRS broth + 1 ml of saline, treatment C: 1 ml of probiotic inactivated cells in MRS broth + 1 ml of saline. Treatments were administered orally to piglets in the daily morning, from birth to 35 days of age with 1 ml per animal lactating and 2 ml in the nursery phase. The count of acidoláticas bacteria, and coliforms were not affected (P> 0.05) by treatments and sampling times. There was no effect (P>0.05) of treatments for weight gain and weight gain daily of piglets from birth to 21 days old. From 21 to 35 days of age was observed lower consumption and lower daily feed intake (P<0.05) for the control treatment when compared to the probiotic treatments and greater weight gain and weight daily gain (P<0.05) was observed in probiotic treatment with cells inactivated in relation to probiotic treatment with viable cells and control. There was less concentration (P<0.05) globulin in the treatment with probiotics compared to control. There were no significant differences (P>0.05) for the variables serum protein, albumin, glucose, hemoglobin, leukocytes, hematocrit, red blood cells, eosinophils, sticks, segments, lymphocytes, monocytes, platelets and serum levels of IgA between treatments. It was concluded that oral use of probiotics with viable cells and inactivated did not alter microbial counts, the values of serum protein, albumin, glucose, blood count and IgA and use of probiotics with viable and inactivated cells diminished serum globulin / O objetivo foi avaliar o uso oral de probiótico com células viáveis e inativadas ( pool de Lactobacillus sp. e Lactobacillus plantarum de origem gastrointestinal de suínos), no desempenho, na microbiota intestinal e no sistema imune de leitões durante as fases de aleitamento e creche. Foram utilizados, na fase de aleitamento, 108 leitões e para a fase de creche 72 leitões desmamados aos 21 dias de idade, distribuídos em um delineamento experimental de blocos ao acaso, com três tratamentos e seis repetições. Os tratamentos foram: tratamento A: 1 ml de caldo MRS + 1 ml de solução salina estéril; tratamento B: 1 ml de probiótico (8,60 X 107 UFC/ml de um pool de Lactobacillus sp e Lactobacillus plantarum) ativadas no caldo MRS + 1 ml de solução salina; tratamento C: 1 ml de probiótico contendo células inativadas no caldo MRS + 1 ml de solução salina. Os tratamentos foram administrados via oral aos leitões diariamente no período da manhã, do nascimento aos 35 dias de idade sendo 1 ml por animal na fase de aleitamento e 2 ml na fase de creche. As contagens de bactérias acidoláticas e coliformes não foram influenciadas (P>0,05) pelos tratamentos e tempos de coleta. Não foi observado efeito (P>0,05) dos tratamentos para ganho de peso e ganho diário de peso dos leitões do nascimento aos 21 dias de idade. Dos 21 aos 35 dias de idade observou-se para o tratamento controle menor consumo e menor consumo diário de ração (P<0,05) quando comparado aos tratamentos probióticos e maior ganho de peso e ganho diário de peso (P<0,05) foi observado no tratamento probiótico com células inativadas em relação ao tratamento probiótico com células viáveis e o controle. Observou-se menor concentração (P<0,05) de globulina nos tratamentos com probióticos em relação ao controle. Não foram observadas diferenças significativas (P>0,05) para as variáveis proteínas séricas totais, albumina, glicose, hemoglobina, leucócitos, hematócrito, hemácias, eosinófilos, bastões, segmentados, linfócitos, monócitos, plaquetas e para os níveis séricos de IgA entre os tratamentos. Concluiu-se que o uso oral de probiótico com células viáveis e inativadas não alterou as contagens microbiológicas, os valores das proteínas séricas totais, albumina, glicose, hemograma e IgA e uso de probióticos com células viáveis e inativadas diminuiu os níveis séricos de globulina

De todas as influências exógenas que possam alterar a microbiota intestinal, os antimicrobianos são capazes de causar as mais rápidas e drásticas mudanças. O impacto da exposição aos antimicrobianos na microbiota intestinal causa diminuição no número de microrganismos ou mesmo supressão, dependendo do antimicrobiano utilizado, da dose e do tempo de exposição. Assim, o objetivo deste estudo foi analisar de forma comparativa alguns microrganismos que compõem a microbiota fecal de crianças com e sem antibioticoterapia em idade escolar; bem como avaliar a susceptibilidade aos antimicrobianos e os genes de resistência envolvidos. Foram coletadas amostras fecais não diarreicas de 30 crianças sem antibiótico (controle) e 31 de crianças com antibioticoterapia. Na análise quantitativa foi observada redução no número de cópias por g/fezes de: Bifidobacterium spp., B. fragilis, C. perfringens, E. coli, M. smithii e do filo Firmicutes nas amostras das crianças com antibióticos em relação ao grupo controle, exceto para Lactobacillus spp. e P. distasonis que apresentaram quantificação maior no grupo antibióticos quando comparados com o controle. E. coli foi isolada em 26 (86,7%) crianças controles e em 23 (74,2%) tratadas com antibióticos. A resistência foi verificada para diversas drogas no grupo controle exceto para ciprofloxacina, meropenem e tigeciclina; entretanto o grupo com antibioticoterapia apresentou elevada resistência para todas as drogas avaliadas, caracterizando os isolados desse estudo como MDR. Todos os isolados do grupo controle e antibióticos albergaram diversos genes de resistência, entretanto o gene blaKPC foi o único não detectado nos isolados do grupo controle. Desta forma, nossos dados demonstram que a antibioticoteria causa alterações qualitativas e quantitativas na microbiota intestinal; além disso, a elevada resistência as diversas classes de antimicrobianos das cepas de E. coli, bem como a presença de diversos genes de resistência ressalta a importância de cepas comensais serem MDR e albergarem esses genes. / Of all the exogenous influences that may alter the intestinal microbiota, antimicrobial agents are able to cause the more rapid and dramatic changes. The impact of exposure to antimicrobial agents on intestinal microbiota causes a decrease in the number of certain genera and species, depending on the antimicrobial agent used, dose and duration of exposure. Thus, the aim of this study was to analyze comparatively some microorganisms that composing the fecal microbiota of children with and without antibiotic therapy in school age; and evaluates the antimicrobial susceptibility and resistance genes involved. Stool samples (not diarrhea) were collected of 30 children without antibiotic (control) and 31 children with antibiotic therapy. In quantitative analysis was observed decrease in the number of copies per g/feces: Bifidobacterium spp., B. fragilis, C. perfringens, E. coli, M. smithii and the phylum Firmicutes in samples of children with antibiotic therapy in relation to control group, except Lactobacillus spp. and P. distasonis that showed a higher quantification in the antibiotics group when compared with control group. E. coli was isolated in 26 (86.7 %) children controls and in 23 (74.2 %) children treated with antibiotics. The resistance was verified for several drugs in the control group except for ciprofloxacin, meropenem and tigecycline; however the group with antibiotic therapy showed high resistance to all drugs evaluated, characterizing isolates of this study as MDR. All isolates from control group and antibiotics harbored several resistance genes, however blaKPC gene was the only one not detected in isolates from the control group. Thus, our data demonstrate that the antibiotic therapy cause qualitative or quantitative changes in intestinal microbiota leading to a decrease in the diversity and the elimination of microorganisms; in addition, the high resistance the various classes of antimicrobial of the strains of E. coli, as well as the presence of several genes of resistance highlights the importance of commensal strains are MDR and harboring these genes.

[ES] El alcohol es una de las drogas más aceptadas y consumidas a nivel mundial, y su ingesta crónica causa alteraciones en el sistema nervioso central, desde desmielinización hasta muerte neural. Se ha demostrado que gran parte de estos efectos estarían mediados por la activación del sistema inmune innato, principalmente a través del receptor TLR4, que desemboca en un estado inflamatorio. Para ahondar en estos mecanismos, en esta tesis se pretende analizar si el consumo crónico de etanol puede causar modificaciones en los miARNs de la corteza cerebral, regulando la expresión de genes proinflamatorios asociados a la ruta de señalización del TLR4 y si el uso de la curcumina como terapia es capaz de disminuir estos efectos. Además, analizaremos si el consumo de alcohol a largo plazo es capaz de alterar la microbiota intestinal, y la implicación del TLR4 en estos procesos. Nuestros resultados demuestran que el etanol es capaz de alterar la expresión de diferentes microARNs que regulan la expresión de genes proinflamatorios y asociados a la vía del TLR4. La ausencia del receptor causa un perfil de expresión distinto tanto en los controles como en los animales alcohólicos crónicos. Puesto que en los últimos años nos hemos interesado en la búsqueda de una posible terapia para paliar la neuroinflamación producida por el etanol, hemos usado el BDMC, un curcuminoide con capacidad antiinflamatoria y antioxidante, para revertir los daños causados por el abuso del alcohol. Para su administración proponemos su conjugación con un polipéptido que elimina los tradicionales problemas asociados al uso de estos compuestos naturales como son su vida media corta y su baja biodisponibilidad, sin que hayamos registrado toxicidad. El uso de este polímero en animales con un consumo crónico de etanol produce una disminución de la inflamación, tanto a nivel proteico como de expresión génica. Considerando que otra de las regiones del organismo más afectadas por el alcohol es el tracto gastrointestinal, y que la población bacteriana puede ser modificada en determinadas enfermedades o por el uso de sustancias nocivas, produciendo una disbiosis, hemos comparado el efecto del alcohol sobre la población bacteriana y la participación del receptor TLR4 en estos efectos. Mediante análisis de expresión génica, confirmamos que el tejido intestinal ausente del receptor TLR4 es menos susceptible de sufrir cambios debidos al consumo de alcohol. Sin embargo, no hemos encontrado en estos animales la expresión aumentada de genes proinflamatorios característica de los tratamientos alcohólicos. Además, los ratones carentes de este receptor presentan una microbiota intestinal única y diferente a la encontrada en animales de genotipo normal, con sus propios cambios en el equilibrio bacteriano en respuesta a la ingesta de alcohol. Esta microbiota presenta menor cantidad de especies Gram - y mayor resistencia al desequilibrio ocasionado por el alcohol, que su contraparte en los ratones WT. En general, los resultados científicos que aparecen en esta tesis resaltan el papel del TLR4 en las alteraciones causadas por el consumo crónico de alcohol. Mostramos como cambios causados por el etanol a niveles tan distintos como la regulación mediante miARNs o la microbiota intestinal dependen en gran medida de la respuesta inicial que causa el alcohol en el TLR4. Dado que es un receptor necesario para el correcto funcionamiento de muchos órganos, planteamos un posible tratamiento mediante la inhibición de esta cascada inflamatoria. / [CA] L'alcohol és una de les drogues més acceptades i consumides a nivell mundial, i la seva ingesta crònica causa alteracions al sistema nerviós central, des de desmielinització fins a mort neural. S'ha demostrat que gran part d'aquests efectes estarien intervinguts per l'activació del sistema immune innat, principalment a través del receptor TLR4, que desemboca en un estat inflamatori. Per aprofundir en aquests mecanismes, en aquesta tesi es pretén analitzar si el consum crònic d'etanol pot causar modificacions als miARNs de l'escorça cerebral, regulant l'expressió de gens proinflamatoris associats a la ruta de senyalització del TLR4 i si l'ús de la curcumina com a teràpia és capaç de disminuir aquests efectes. A més, analitzarem si el consum d'alcohol a llarg termini és capaç d'alterar la microbiota intestinal i la implicació del TLR4 en aquests processos. Els nostres resultats demostren que l'etanol pot alterar l'expressió de diferents microARNs que regulen l'expressió de gens proinflamatoris i associats a la via del TLR4. L'absència del receptor causa un perfil d'expressió diferent tant als controls com als animals alcohòlics crònics. Com que els darrers anys ens hem interessat en trobar una possible teràpia per pal·liar la neuroinflamació produïda per l'etanol, hem utilizat el BDMC, un curcuminoide amb capacitat antiinflamatòria i antioxidant, per revertir els danys causats per l'abús de l'alcohol. Per a la seva administració proposem la seva conjugació amb un polipèptid que elimina els problemes tradicionals associats a l'ús d'aquests compostos naturals com són la seva vida mitjana curta i la seva baixa biodisponibilitat, sense que haguem registrat toxicitat. L¿ús d¿aquest polímer en animals amb un consum crònic d¿etanol produeix una disminució de la inflamació, tant a nivell proteic com d¿expressió gènica. Considerant que una altra de les regions de l'organisme més afectades per l'alcohol és el tracte gastrointestinal, i que la població bacteriana pot ser modificada en determinades malalties o per l'ús de substàncies nocives, produint una disbiosi, hem comparat l'efecte de l'alcohol sobre la població bacteriana i la participació del receptor TLR4 en aquests efectes. Mitjançant una anàlisi d'expressió gènica, confirmem que el teixit intestinal absent del receptor TLR4 és menys susceptible de patir canvis deguts al consum d'alcohol. Tot i això, no hem trobat en aquests animals l'expressió augmentada de gens proinflamatoris característica dels tractaments alcohòlics. A més, els ratolins sense aquest receptor presenten una microbiota intestinal única i diferent de la trobada en animals de genotip normal, amb els seus propis canvis en l'equilibri bacterià en resposta a la ingesta d'alcohol. Aquesta microbiota presenta menor quantitat d'espècies Gram - i més resistència al desequilibri ocasionat per l'alcohol, que la contrapart en els ratolins WT. En general, els resultats científics que apareixen en aquesta tesi ressalten el paper del TLR4 a les alteracions causades pel consum crònic d'alcohol. Mostrem com a canvis causats per l'etanol a nivells tan diferents com la regulació mitjançant miARNs o la microbiota intestinal depenen en gran mesura de la resposta inicial que causa l'alcohol al TLR4. Atès que és un receptor necessari per al funcionament correcte de molts òrgans, plantegem un possible tractament mitjançant la inhibició d'aquesta cascada inflamatòria. / [EN] Alcohol is one of the most accepted and consumed drugs worldwide, and its chronic consumption causes alterations in the central nervous system, such as demyelination and neural death. It has been shown that these effects would be mediated by the activation of the innate immune system, mainly through the TLR4 receptor, which leads to an inflammatory response. To inquire into these mechanisms, this thesis aims to analyse whether chronic ethanol consumption can cause changes in miRNAs in the cerebral cortex, regulating the expression of proinflammatory genes associated with the TLR4 signalling pathway, and whether the use of curcumin as a therapy it is able to reduce these effects. In addition, we will analyse if long-term alcohol consumption can alter the intestinal microbiota, and the involvement of TLR4 in these processes. Our results show that ethanol can alter the expression of different microRNAs that regulate the expression of proinflammatory genes associated with the TLR4 pathway. The absence of this receptor causes a different expression profile in both controls and chronic alcoholic animals. Taking into account our interest in seeking a possible therapy to alleviate the neuroinflammation caused by ethanol, we have used BDMC, a curcuminoid with anti-inflammatory and antioxidant activity, to ameliorate the damage caused by alcohol abuse. For its administration, we propose its conjugation with a polypeptide that eliminates the traditional problems associated with the use of these natural compounds, such as their short half-life and low bioavailability, with no toxicity recorded. The use of this polymer in animals with chronic ethanol consumption produces a decrease in inflammation, at both protein level and gene expression. Considering that another of the regions of the body most affected by alcohol is the gastrointestinal tract, and that bacterial population can be modified in certain diseases or due to harmful substances, producing dysbiosis, we have compared the effect of alcohol on the bacterial population and the participation of the TLR4 receptor in these effects. Using gene expression analysis, we confirm that intestinal tissue without TLR4 receptor show less changes induced by the alcohol consumption. However, we have not found in these animals an increased expression of proinflammatory genes which are observed in alcoholic treatments. In addition, mice lacking this receptor have a unique intestinal microbiota, which is different from the normal genotype animals, with their own changes in bacterial balance in response to alcohol intake. This microbiota has less Gram - species and greater resistance to imbalance caused by alcohol than its counterpart in WT mice. In general, the results of this thesis highlight the role of TLR4 in the alterations caused by chronic alcohol consumption. We show that ethanol can cause changes at different levels, such as regulation of miRNAs or intestinal microbiota, which largely depend on the TLR4 activation induced by ethanol. Therefore, herein we demonstrate the importance of the TLR4 to the correct activity of several body organs, and we propose a possible treatment by inhibiting its inflammatory cascade. / Cuesta Díaz, CM. (2022). Papel de los receptores TLR4 y de la microbiota intestinal en los procesos inflamatorios y neuroinflamatorios causados por el consumo crónico de alcohol, y posibles terapias con curcuminoides [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183832 / TESIS

[ES] La obesidad es uno de los principales problemas de salud pública debido a su elevada prevalencia y a las comorbilidades asociadas, lo que se traduce en una reducción considerable de la calidad y esperanza de vida, además de un enorme gasto económico. Su origen es multifactorial y el desarrollo de terapias efectivas para combatirla resulta complejo. La microbiota intestinal ejerce un papel relevante en el mantenimiento del balance energético y salud metabólica. Por ello, las estrategias basadas en la modificación de la microbiota intestinal son consideradas potenciales alternativas para el manejo clínico de la obesidad. No obstante, se requiere un mayor conocimiento sobre cuáles son las especies bacterianas clave en el mantenimiento de la homeostasis energética del hospedador y su modo de acción. El objetivo general de la tesis ha sido identificar nuevas estrategias basadas en la manipulación de la composición y funciones de la microbiota intestinal eficaces contra la obesidad, así como sus mecanismos de interacción con el hospedador. El capítulo primero de la tesis se centra en estudiar los mecanismos de acción por los que Bacteroides uniformis CECT 7771 ejerce efectos protectores frente al desarrollo de la obesidad, tal y como nuestro grupo ha descrito en trabajos previos. A través de un estudio en ratones con obesidad inducida por la dieta hemos demostrado que esta cepa reduce la disfunción metabólica a través de la modulación de la microbiota intestinal y las alteraciones inmunológicas en el intestino y el tejido adiposo asociados a la obesidad. Todos los efectos sobre el eje intestino-tejido adiposo parecen estar mediados por la activación de TLR5. Además, hemos desarrollado una estrategia similar a un simbiótico con el fin de incrementar la eficacia de esta bacteria administrándola a dosis menores. La formulación simbiótica se diseñó en base a la preferencia de B. uniformis CECT 7771 por el salvado de trigo (WBE) como fuente de carbono en cultivos in vitro. La administración conjunta de la bacteria y WBE mostró beneficios inmuno-metabólicos al reducir el aumento de peso corporal y la adiposidad, al tiempo que mejoraron las rutas del metabolismo energético moduladas por insulina y la homeostasis inmunológica intestinal. Además, reforzó la primera línea de defensa inmunológica al aumentar los niveles de butirato y restaurar los niveles de IEL inducidos y las ILC3. En el segundo capítulo hemos llevado a cabo dos estudios preclínicos que describen los efectos de dos nuevas bacterias autóctonas del tracto gastrointestinal humano como potenciales probióticos para el tratamiento de la obesidad identificadas por el grupo. El primer estudio, la administración de Holdemanella biformis CECT 9752 a ratones con obesidad inducida por la dieta redujo los niveles de glucosa en ayuno y mejoró la tolerancia oral a la glucosa de forma independiente a la insulina. A nivel del contenido luminal del intestino grueso, la bacteria incrementó los niveles de ácidos grasos insaturados, potenciales secretagogos lipídicos de GLP-1. A nivel del intestino delgado, incrementó la sensibilidad a GLP-1 de las neuronas vagales aferentes, mecanismo implicado en la producción endógena de glucosa. A nivel hepático, la suplementación con la bacteria redujo la gluconeogénesis y mejoró la sensibilidad a insulina. En el segundo estudio hemos evaluado los efectos inmuno-metabólicos de Phascolarctobacterium faecium DSM 32890, consumidora de succinato y productora de propionato en un modelo animal de obesidad. La administración redujo el aumento de peso corporal y la ingesta de alimentos y mejoró la tolerancia oral a la glucosa. Estos beneficios se asociaron a un aumento sostenido de la hormona intestinal anorexigénica PYY en plasma y una prevención de la hipersecreción de GIP inducida por la dieta rica en grasa. Además, la bacteria normalizó la inmunidad intestinal alterada en la obesidad, y mejoró / [CA] L'obesitat és un dels principals problemas de salut pública a causa de la seua elevada prevalença i a les comorbilitats associades, la qual cosa es tradueix en una reducció considerable de la qualitat i de l'esperança de vida, a més d'una enorme despesa econòmica. El seu origen es multifactorial i el desenvolupament de teràpies efectives per combatre-les resulta complex. La microbiota intestinal exerceix un paper rellevant en el manteniment del balanç energètic i salut metabòlica. Per això, les estrategias basades en la modificació de la microbiota intestinal son considerades hui en dia potencials alternatives per al maneig clínic de l'obesitat. No obstant això, es requereix d'un major coneixement sobre quines son les espècies bacterianes claus al manteniment de l'homeòstasi energètica de l'hoste i la seua manera d'acció. L'objectiu general de la tesi ha sigut identificar noves estratègies basades en la manipulació de la composició i funcions de la microbiota intestinal eficaces contra l'obesitat, així com els seus mecanismes d'interacció amb l'hoste. El capítol primer de la tesi es centra en estudiar els mecanismes d'acció pels quals Bacteroides uniformis CECT 7771 exerceix efectes protectors enfront del desenvolupament de l'obesitat, tal com el nostre grup ha descrit previament. A través d'un estudi en ratolins amb obesitat induïda per la dieta hem demostrat que aquesta soca redueix la disfunció metabòlica a través de la modulació de la microbiota intestinal i les alteracions immunològiques en l'intestí i al teixit adipos epididimal associats a l'obesitat. Tots els efectes sobre l'eix intestí-teixit adipós semblen estar mediades per l'activació de TLR5. A més, hem desenvolupat una estrategia similar a un simbiòtic amb la finalitat d'incrementar l'eficàcia d'aquest bacteri administrant-la a dosis menors. La fomulació simbiòtica es va dissenyar basant-se en la preferència de B. uniformis CECT 7771 pel segó del blat (WBE) com a font de carboni en cultius in vitro. L'administració conjunta de la bacteria i WBE va mostrar beneficis immuno-metabòlics al reduir l'augment de pes corporal i l'adipositat, al mateix temps que van millorar les rutes del metabolisme energètic modulades per insulina i la homeòstasi immunològica intestinal. A més, va reforçar la primera línia de defensa immunològica augmentant els nivells de butirat i restaurant els nivells de IEL induïts i de ILC3. Al segon capítol de la tesi hem dut a terme dos estudis preclínics que descriuen els efectes de dos nous bacteris autòctones del tracte gastrointestinal humà com a potencials probiòtics per al tractament de l'obesitat identificades amb posterioritat pel grup. El primer estudi, l'administració de Holdemanella biformis CECT 9752 a un model animal d'obesitat va reduir els nivells de glucosa en dejú i va millorar la tolerància oral a la glucosa de manera independent a la insulina. A nivell del contingut luminal de l'intestí gros, el bacteri va incrementar els nivells d'àcids grassos insaturats, potencials secretagogos lipídics de GLP-1. A nivell de l'intestí prim, va incrementar la sensibilitat a GLP-1 de les neurones vagals aferents, mecanisme implicat en la producció endògena de glucosa. A nivell hepàtic, la suplementació amb el bacteri va reduir la gluconeogènesi i va millorar la sensibilitat a insulina. En el segon estudi hem avaluat els efectes immuno-metabòlics de Phascolarctobacterium faecium DSM 32890, consumidora de succinat i productora de propionat a un model animal d'obesitat. L'administració va reduir l'augment de pes corporal i l'ingesta d'aliments i va millorar la tolerància oral a la glucosa. Aquests beneficis es van associar a un augment sostingut de l'hormona intestinal anorexigénica PYY en plasma i la prevenció de la hipersecreció de GIP induïda per la dieta rica en greix. A més, el bacteri va normalitzar la immunitat intestinal alterada en l'obesitat i va millorar / [EN] Obesity is one of the main public health problems due to its high prevalence and associated comorbidities, which results in a considerable reduction of the health-related quality of life and life expectancy, as well as in an overwhelming cost to global health economies. It has a multifactorial origin and the development of effective therapies is complex and has become one of the main challenges for society. The gut microbiota plays an important role in the maintenance of energy balance and metabolic health. Therefore, strategies based on gut microbiota modification to beneficially modulate energy metabolism are nowadays considered potential alternatives for the clinical management of obesity. However, the effective implementation of these strategies requires the identification of key bacterial species for the maintenance of host energy homeostasis as well as the better understanding of which mechanisms are behind of their effects. The general objective of this doctoral thesis has been to identify new and effective strategies against obesity based on the manipulation of the gut microbiota composition and function, as well as their mechanisms of interaction with the host. The first chapter of the thesis focuses on studying the mechanisms of action by which Bacteroides uniformis CECT 7771 induces protective effects against the onset of obesity, based on previous studies of our group. An intervention conducted in diet-induced obese mice, we have demonstrated that this strain reduces metabolic dysfunction through the modulation of the intestinal microbiota and immune players obesity associated in both intestine and epididymal white adipose tissue. All the effects on the gut-adipose tissue axis appear to be mediated by TLR5 activation. Moreover, we have developed a symbiotic strategy with the aim of increasing the B. uniformis anti-obesity efficacy at lower doses. The symbiotic formulation was designed based on the preference of B. uniformis CECT 7771 for wheat bran (WBE) as a carbon source in in vitro cultures. The co-administration of the bacteria and WBE showed immuno-metabolic benefits reducing body weight gain and adiposity, along with improving insulin-modulated energy metabolism pathways and intestinal immune homeostasis. In addition, It strengthened the first line of immune defence by increasing butyrate levels and restoring levels of induced IEL and ILC3. In the second chapter of the thesis we have carried out two pre-clinical studies describing the effects of two new autochthonous bacteria of the human gastrointestinal tract as potential probiotics for the treatment of obesity identified later by the group. The first study, the administration of Holdemanella biformis CECT 9752 in an animal model obesity reduced fasting glucose levels and improved oral glucose tolerance in an insulin-independent manner. In the luminal content of the large intestine, the bacteria increased the abundance of unsaturated fatty acids, potential GLP-1 secretagogues. In the small intestine, it could directly increase the GLP-1 sensitivity of vagal afferent neurons, a mechanism involved in hepatic endogenous glucose production. At the hepatic level, the supplementation with the bacteria reduced gluconeogenesis and improved insulin sensitivity. In the second study we have evaluated the immuno-metabolic effects of Phascolarctobacterium faecium DSM 32890 succinate consumer and propionate producer in an animal model of diet-induced obesity. The bacteria reduced body weight gain and food intake and improved oral glucose tolerance. These benefits were associated with a sustained increase in plasma of the anorexigenic gut hormone PYY and a prevention of high-fat diet-induced GIP hypersecretion. In addition, the bacteria normalized the impaired intestinal immunity in obesity and improved intestinal barrier integrity. / This study received funding from the European Union Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No. 797297 (M.R-P) and from the European Union 7th Framework program under the grant agreement no 613979 (MyNewGut) and grant AGL2017-88801-P from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MCIU, Spain). The Santiago Grisolía scholarship (GRISOLIAP/2014/110) to E.F from Generalitat Valenciana and the FPI scholarship (BES-2015-073930) of I López-Almela and the PTA contract (PTA2013-8836-I) of I. Campillo from MCIU are fully acknowledged. / López Almela, I. (2021). Descifrando las funciones de la microbiota intestinal en la obesidad [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/174897

O tratamento antimicrobiano pode destruir o equilíbrio da microbiota gastrintestinal, podendo induzir sintomas clínicos, principalmente a diarréia. A influência de Lactobacillus casei Shirota sobre a microbiota intestinal foi avaliada em um estudo prospectivo, randomizado, duplo-cego e controlado. Sessenta e três crianças hospitalizadas com idade de 2 a 14 anos, sob tratamento com antibióticos &#946;-lactâmicos, foram randomizadas para receber o leite fermentado por L. casei Shirota, 108-9 UFC/mL, ou o placebo, durante o tratamento antimicrobiano. As amostras de fezes foram colhidas antes da administração do leite fermentado, durante o tratamento antibiótico e uma semana após o término do tratamento com o antimicrobiano e a ingestão do leite fermentado. O número de L. casei Shirota aumentou significativamente (p<0,001) durante o período de ingestão do leite fermentado. Foi observado na microbiota do grupo que recebeu o placebo um aumento na contagem de Pseudomonas aeruginosa (p<0,05) e Clostridium sp (p<0,05), principalmente no último período da terapia antimicrobiana. A alteração da microbiota intestinal em decorrência do tratamento antibiótico foi constatada pela diminuição de acetato (p<0,05), butirato (p<0,05) e formato (p<0,05). Embora nenhuma criança deste estudo tenha apresentado diarréia, na avaliação geral, a microbiota daquelas que receberam o leite fermentado mostrou uma recuperação precoce da microbiota intestinal. Foi observado que a variação da contagem bacteriana realizada não foi significativa para as crianças do grupo que recebeu o leite fermentado, enquanto que no grupo placebo a contagem bacteriana ficou alterada, mostrando desequilíbrio da microbiota. Cerca de 50% das crianças ainda apresentaram L. casei Shirota nas fezes após uma semana da ingestão do leite fermentado. Este estudo mostrou que a ingestão do leite fermentado contendo L. casei Shirota promoveu um reequilíbrio mais rápido da microbiota intestinal quando comparada com a do grupo que ingeriu o placebo. / Antimicrobial treatment can destroy the balance of gastrointestinal microflora, which may induce clinical symptoms, mainly diarrhoea. The influence of Lactobacillus casei Shirota on the intestinal microflora was assessed in a prospective, randomised, double-blind controlled study. Sixty-three hospitalised children, with ages between 2 and 14 years, under treatment with &#946;-lactam antibiotics were randomised to receive milk fermented by L. casei Shirota, 108-9 CFU/mL, or placebo during the antimicrobial treatment. Stool samples were collected before the administration of fermented milk, during the antibiotic treatment, and one week after the end of treatment with the antimicrobial agent and the ingestion of fermented milk. The number of L. casei Shirota increased significantly (p<0.05) during the period in which fermented milk was ingested. An increase in the Pseudomonas aeruginosa (p<0.05) and Clostridium sp (p<0.05) count was observed in the microflora of the group that received placebo, mainly in the last period of antimicrobial therapy. The alteration of intestinal microflora as a result of antibiotic treatment was found by the reduction of acetate (p<0.05), butyrate (p<0.05) and formate (p<0.05). The variation in bacterial count proved not to be significant for the children under antimicrobial treatment who received fermented milk, while the placebo group showed imbalance of microflora with the result of the altered bacterial count. About 50% of the children still presented L. casei Shirota in their stools after interrupting the ingestion of fermented milk for one week. This study showed that ingestion of fermented milk containing L. casei Shirota promoted a much faster re-balance of the intestinal microflora when compared to the group that ingested a placebo.

O tratamento antimicrobiano pode destruir o equilíbrio da microbiota gastrintestinal, podendo induzir sintomas clínicos, principalmente a diarréia. A influência de Lactobacillus casei Shirota sobre a microbiota intestinal foi avaliada em um estudo prospectivo, randomizado, duplo-cego e controlado. Sessenta e três crianças hospitalizadas com idade de 2 a 14 anos, sob tratamento com antibióticos &#946;-lactâmicos, foram randomizadas para receber o leite fermentado por L. casei Shirota, 108-9 UFC/mL, ou o placebo, durante o tratamento antimicrobiano. As amostras de fezes foram colhidas antes da administração do leite fermentado, durante o tratamento antibiótico e uma semana após o término do tratamento com o antimicrobiano e a ingestão do leite fermentado. O número de L. casei Shirota aumentou significativamente (p<0,001) durante o período de ingestão do leite fermentado. Foi observado na microbiota do grupo que recebeu o placebo um aumento na contagem de Pseudomonas aeruginosa (p<0,05) e Clostridium sp (p<0,05), principalmente no último período da terapia antimicrobiana. A alteração da microbiota intestinal em decorrência do tratamento antibiótico foi constatada pela diminuição de acetato (p<0,05), butirato (p<0,05) e formato (p<0,05). Embora nenhuma criança deste estudo tenha apresentado diarréia, na avaliação geral, a microbiota daquelas que receberam o leite fermentado mostrou uma recuperação precoce da microbiota intestinal. Foi observado que a variação da contagem bacteriana realizada não foi significativa para as crianças do grupo que recebeu o leite fermentado, enquanto que no grupo placebo a contagem bacteriana ficou alterada, mostrando desequilíbrio da microbiota. Cerca de 50% das crianças ainda apresentaram L. casei Shirota nas fezes após uma semana da ingestão do leite fermentado. Este estudo mostrou que a ingestão do leite fermentado contendo L. casei Shirota promoveu um reequilíbrio mais rápido da microbiota intestinal quando comparada com a do grupo que ingeriu o placebo. / Antimicrobial treatment can destroy the balance of gastrointestinal microflora, which may induce clinical symptoms, mainly diarrhoea. The influence of Lactobacillus casei Shirota on the intestinal microflora was assessed in a prospective, randomised, double-blind controlled study. Sixty-three hospitalised children, with ages between 2 and 14 years, under treatment with &#946;-lactam antibiotics were randomised to receive milk fermented by L. casei Shirota, 108-9 CFU/mL, or placebo during the antimicrobial treatment. Stool samples were collected before the administration of fermented milk, during the antibiotic treatment, and one week after the end of treatment with the antimicrobial agent and the ingestion of fermented milk. The number of L. casei Shirota increased significantly (p<0.05) during the period in which fermented milk was ingested. An increase in the Pseudomonas aeruginosa (p<0.05) and Clostridium sp (p<0.05) count was observed in the microflora of the group that received placebo, mainly in the last period of antimicrobial therapy. The alteration of intestinal microflora as a result of antibiotic treatment was found by the reduction of acetate (p<0.05), butyrate (p<0.05) and formate (p<0.05). The variation in bacterial count proved not to be significant for the children under antimicrobial treatment who received fermented milk, while the placebo group showed imbalance of microflora with the result of the altered bacterial count. About 50% of the children still presented L. casei Shirota in their stools after interrupting the ingestion of fermented milk for one week. This study showed that ingestion of fermented milk containing L. casei Shirota promoted a much faster re-balance of the intestinal microflora when compared to the group that ingested a placebo.

Tesis por compendio / [ES] El mercado de bebidas vegetales está experimentando un crecimiento constante debido a la creciente demanda de productos de origen vegetal. Dentro de este mercado, la bebida de almendra, perteneciente al grupo de las oleaginosas, destaca por su alto contenido en nutrientes, compuestos fenólicos y sus propiedades antioxidantes. Por otra parte, la generación masiva de residuos y subproductos por parte de la industria alimentaria representa uno de los mayores desafíos a nivel global. De acuerdo con la Comisión Europea, aproximadamente se desperdicia un 13% de la producción alimentaria mundial, equivalente a 366 millones de toneladas dentro de la Unión Europea. La industria alimentaria ha estado trabajando en la implementación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) adoptados por las Naciones Unidas en 2015, con especial atención en el ODS 12, que promueve la producción responsable y sostenible. Este objetivo busca prevenir el desperdicio de alimentos, revalorizar residuos y promover la economía circular como parte de la Agenda 2030. En este contexto, el objetivo general de la presente tesis fue estudiar las posibilidades de revalorización del subproducto resultante del proceso de obtención de la bebida vegetal de almendra. Determinar las propiedades fisicoquímicas, tecnológicas y funcionales de la materia prima. Evaluar el efecto de la deshidratación (secado con aire caliente y liofilización) sobre las propiedades fisicoquímicas, el contenido de componentes bioactivos, su bioaccesibilidad y su influencia sobre la microbiota. Finalmente, se consideró la posibilidad de obtener un producto deshidratado con probióticos. La consecución de este objetivo se abordó desde tres enfoques que se presentan en tres capítulos en los que se ha estructurado el apartado de resultados. En el primer capítulo se evaluó el impacto del secado por aire caliente a 60 °C y 70 °C y de la liofilización, sobre las propiedades tecno-funcionales del bagazo de almendra. Se analizaron las curvas de secado y las isotermas de sorción. Luego, se evaluó el efecto del almacenamiento a temperatura ambiente y en condiciones aceleradas de los polvos obtenidos por ambos métodos de secado; durante 6 meses, se monitoreó el crecimiento microbiológico, la acidez, el índice de peróxidos, la capacidad antioxidante y el contenido de polifenoles. Finalmente, se evaluó la idoneidad del polvo de bagazo de almendra como sustituto en la elaboración de productos de panadería, concretamente galletas. Tanto el secado por aire caliente como la liofilización resultaron ser operaciones adecuadas para estabilizar el bagazo de almendra. Ambos métodos de secado, combinados con un triturado adecuado, proporcionaron polvos con propiedades favorables para su uso en la industria alimentaria. En relación con la actividad antirradical, no se presentaron diferencias significativas entre las muestras deshidratadas, si bien el contenido en fenoles totales fue mayor en las muestras liofilizadas. En cuanto al almacenamiento durante 6 meses, al finalizar dicho periodo se observó un aumento en la capacidad antirradical, así como en el contenido de fenoles totales, especialmente notable en las muestras secadas por aire caliente y sometidas a almacenamiento acelerado. Los valores de acidez e índice de peróxido aumentaron considerablemente durante el almacenamiento acelerado, posiblemente debido a la descomposición de los ácidos grasos. Finalmente, se evaluó la idoneidad del polvo de bagazo de almendra como ingrediente sustitutivo en la elaboración de productos de panadería. Los resultados mostraron la idoneidad del subproducto para ser utilizado como sustituto de la harina de trigo en la elaboración de galletas ya que proporcionó un producto de textura adecuada con mayor contenido en fibra y componentes con capacidad antirradical. / [CA] El mercat de begudes vegetals està experimentant un creixement constant a causa de la demanda creixent de productes d'origen vegetal. Dins aquest mercat, la beguda d'ametlla, pertanyent al grup de les oleaginoses, destaca pel seu alt contingut en nutrients, compostos fenòlics i propietats antioxidants. D'altra banda, la generació massiva de residus i subproductes per part de la indústria alimentària representa un dels desafiaments més grans a nivell global. D'acord amb la Comissió Europea, aproximadament es desaprofita un 13% de la producció alimentària mundial, equivalent a 366 milions de tones dins de la Unió Europea. La indústria alimentària ha estat treballant en la implementació dels Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS) adoptats per les Nacions Unides el 2015, amb especial atenció a l'ODS 12, que promou la producció responsable i sostenible. Aquest objectiu cerca prevenir el malbaratament d'aliments, revalorar residus i promoure l'economia circular com a part de l'Agenda 2030. En aquest context, l'objectiu general de la present tesi va ser estudiar les possibilitats de revaloració del subproducte resultant del procés d'obtenció de la beguda vegetal d'ametlla. Determinar les propietats fisicoquímiques, tecnològiques i funcionals de la matèria primera. Avaluar l'efecte de la deshidratació (assecat amb aire calent i liofilització) sobre les propietats fisicoquímiques, el contingut de components bioactius, la bioaccessibilitat i la influència sobre la microbiota. Finalment, es va considerar la possibilitat d'obtenir un producte deshidratat amb probiòtics. La consecució d'aquest objectiu es va abordar des de tres enfocaments que es presenten en tres capítols en el que s'ha estructurat l'apartat de resultats. En el primer capítol es va avaluar l'impacte de l'assecat per aire calent a 60 °C i 70 °C, i de la liofilització, sobre les propietats tecno-funcionals del bagàs d'ametlla. Es van analitzar les corbes d'assecat i les isotermes de sorció. Després, es va avaluar l'efecte de l'emmagatzematge a temperatura ambient i en condicions accelerades de les pols obtingudes pels dos mètodes d'assecat; durant 6 mesos, es va monitoritzar el creixement microbiològic, l'acidesa, l'índex de peròxids, la capacitat antioxidant i el contingut de polifenols. Finalment, es va avaluar la idoneïtat de la pols de bagàs d'ametlla com a substitut en l'elaboració de productes enfornats, concretament galetes. Tant l'assecat per aire calent com la liofilització van resultar ser operacions adequades per estabilitzar el bagàs d'ametlla. Ambdós mètodes d'assecat, combinats amb un triturat adequat, van proporcionar pols amb propietats favorables per al seu ús a la indústria alimentària. En relació amb l'activitat antirradical, no es van presentar diferències significatives entre les mostres deshidratades, si bé el contingut en fenols totals va ser més gran en les mostres liofilitzades. En relació amb l'emmagatzematge durant 6 mesos, en finalitzar aquest període es va observar un augment en la capacitat antirradical, així com en el contingut de fenols totals, especialment notable a les mostres assecades per aire calent i sotmeses a emmagatzematge accelerat. Els valors d'acidesa i índex de peròxid van augmentar considerablement durant l'emmagatzematge accelerat, possiblement degut a la descomposició dels àcids grassos. Finalment, es va avaluar la idoneïtat de la pols de bagàs d'ametlla com a ingredient substitutiu en l'elaboració de productes enfornats. Els resultats van mostrar la idoneïtat del subproducte per ser utilitzat com a substitut de la farina de blat en l'elaboració de galetes ja que va proporcionar un producte de textura adequada amb més contingut en fibra i components amb capacitat antirradical. / [EN] The vegetable beverage market is experiencing steady growth due to the increasing demand for products of vegetable origin. Within this market, the almond beverage, which belongs to the oilseed group, stands out for its high content of nutrients, phenolic compounds and antioxidant properties. On the other hand, the massive generation of waste and by-products by the food industry represents one of the major global challenges. According to the European Commission, approximately 13% of the world's food production is wasted, equivalent to 366 million tonnes within the European Union. The food industry has been working on the implementation of the Sustainable Development Goals (SDGs) adopted by the United Nations in 2015, with a particular focus on SDG 12, which promotes responsible and sustainable production. This goal aims to prevent food waste, revalue waste and promote the circular economy as part of the 2030 Agenda. In this context, the general objective of this thesis was to study the possibilities of revaluing the by-product resulting from the process of obtaining almond plant-based beverage. To determine the physicochemical, technological and functional properties of the raw material. Evaluate the effect of dehydration (hot air drying and freeze-drying) on the physicochemical properties, the content of bioactive components, their bioaccessibility and their influence on the microbiota. Finally, the possibility of obtaining a dehydrated product with probiotics was considered. The achievement of this objective was approached through three perspectives presented in three chapters, structuring the results section accordingly. In the first chapter, the impact of hot air drying at 60 °C and 70 °C and freeze-drying on the techno-functional properties of almond bagasse was evaluated. Drying curves and sorption isotherms were analysed. Then, the effect of storage at room temperature and under accelerated conditions of the obtained powders by both drying methods was evaluated; over a period of 6 months, microbiological growth, acidity, peroxide index, antioxidant capacity, and polyphenol content were monitored. Finally, the suitability of almond bagasse powder as a substitute in the production of bakery products, specifically biscuits, was assessed. Both hot air drying and freeze drying proved to be suitable operations to stabilise almond bagasse. Both drying methods, combined with appropriate grinding, provided powders with favourable properties for use in the food industry. Regarding the antiradical activity, there were no significant differences between the dehydrated samples, although the total phenol content was higher in the freeze-dried samples. After a 6-month storage period, an increase in antiradical capacity and total phenolic content was observed, particularly noticeable in the samples dried by hot air and subjected to accelerated storage. Acidity and peroxide index values increased considerably during accelerated storage, possibly due to the decomposition of fatty acids. Finally, the suitability of almond bagasse powder as a substitute ingredient in the production of bakery products was evaluated. The results indicated its suitability as a substitute for wheat flour in the production of biscuits, providing a product with appropriate texture, increased fibre content, and components with antiradical capacity. / Duarte Serna, S. (2024). Caracterización fisicoquímica, tecnológica y funcional del residuo procedente de la obtención de la bebida vegetal de almendra. Estrategias de valorización [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/204146 / Compendio