Recombinant tags are used extensively in protein expression systems to allow purification through IMAC (Immobilized Metal Affinity Chromatography), identification through Western blot, and to facilitate crystal formation for structural analysis. While widely used, their role in enzyme characterization has raised concerns with respect to potential impact on activity. In this study, a flavonol-specific 3-O glucosyltransferase (Cp3GT) from grapefruit (Citrus paradisi) was expressed in Pichia pastoris, and was assayed in its untagged form and with a C-terminal c-myc/6x His tag under various conditions to determine the effect of tags. Prior characterization of pH optima for Cp3GT obtained through expression in Escherichia coli, containing an N-terminal thioredoxin/6x His tag, indicated an optimal pH of 7–7.5, which is indicative of a normal physiological pH and agrees with other glucosyltransferase (GT) pH optima. However, characterization of Cp3GT expressed using P. pastoris with a C-terminal c-myc-6x His tag showed a higher optimal pH of 8.5–9. This suggests a possible tag effect or an effect related to physiological differences between the cell expression systems. Results testing recombinant Cp3GT expressed in Pichia with and without C-terminal tags showed a possible tag effect with regard to substrate preference and interactions with metals, but no apparent effect on enzymatic kinetics or pH optima.

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la conception de systèmes de fabrication en contexte incertain. La conception d’un tel système peut être vue comme un problème d’optimisation qui consiste à trouver une configuration qui permet d’optimiser certains objectifs tout en respectant des contraintes technologiques et économiques connues. Les systèmes de fabrication étudiés dans ce mémoire sont des lignes d’assemblage et d’usinage. La première est une ligne qui se présente comme une chaîne de postes de travail où, dans chaque poste, les opérations d’assemblage s’exécutent de manière séquentielle. La deuxième, quant à elle, est une ligne particulière qui se compose de machines de transfert comportant plusieurs boîtiers multibroches où les opérations s’exécutent simultanément. Dans un premier temps, nous décrivons de différentes approches permettant de modéliser l’incertitude des données en optimisation. Une attention particulière est portée sur les deux approches suivantes : l’approche robuste et l’analyse de sensibilité. Puis, nous présentons trois applications : la conception d’une ligne d’assemblage et d’une ligne d’usinage soumises aux variations de temps opératoires et la conception d’une ligne d’assemblage avec les temps opératoires connus sous la forme d’intervalles des valeurs possibles. Pour chaque application, nous identifions les performances attendues ainsi que la complexité de la prise en compte de l’incertitude. Ensuite, nous proposons de nouveaux critères d’optimisation en adéquation avec la problématique introduite. Enfin des méthodes de résolution sont développées pour appréhender les différents problèmes mis en évidence par ces critères. / The presented work deals with the design of production systems in uncertain context. The design of such systems can be interpreted as an optimization problem that consists to find a configuration optimizing certain objectives and respecting technological and economical constraints. The production systems studied in this thesis are the assembly and transfer lines. The first one is the line that can be represented as a flow-oriented chain of workstations where, at each workstation, the tasks are executed in a sequential manner. The second is a particular line that is composed of transfer machines including several multi-spindle heads where the tasks are executed simultaneously. At first, we describe different approaches that permit to model the uncertainty of data in optimization. A particular attention is attracted to two following approaches: robust approach and sensitivity analysis. Then, we present three applications: the design of assembly and transfer lines under variations of task processing times and the design of an assembly line with interval task processing times. For each application, we identify the expected performances as well as the complexity of taking into account the uncertainty. Thereafter, we propose some new optimization criteria in adequacy with the introduced problematic. Finally, resolution methods are developed to solve different problems engendered by these criteria.

[ES] Los lípidos en la alimentación del ser humano son esenciales para lograr una homeostasis en el individuo. Las propiedades fisicoquímicas de los lípidos están condicionadas por el origen y su estructura, determinando su interacción con otros componentes de la matriz alimentaria. Estos factores considerados como inherentes al alimento, junto con las condiciones fisiológicas del entorno digestivo de cada individuo, pueden modular la digestibilidad y la absorción intestinal de los lípidos. Así por ejemplo, en el contexto de las patologías que cursan insuficiencia pancreática exocrina (IPE) como es el caso de la fibrosis quística (FQ), la maldigestión de alimentos y malabsorción de nutrientes, especialmente de los lípidos, es una de las principales consecuencias. En estos casos, los pacientes siguen una serie de recomendaciones médicas y dietéticas que consisten en la administración de un suplemento enzimático de pancreatina encapsulada así como en un aumento de la ingesta de alimentos con alto contenido lipídico. En este escenario, los alimentos lipídicos de origen vegetal como frutos secos, semillas, así como alimentos formulados con derivados de estos, son recomendados por su perfil lipídico rico en ácidos grasos mono y poliinsaturados. La metodología de simulación in vitro de la digestión gastrointestinal permite imitar los procesos del tracto gastrointestinal estableciendo las condiciones propias del medio (pH, concentración de enzimas, sales biliares, etc.) según la etapa digestiva. Esta metodología está avalada para analizar la influencia de los diversos factores implicados en la digestibilidad y bioaccesibilidad de nutrientes en condiciones fisiológicas concretas como las determinantes de la Fibrosis Quística. El objetivo principal de esta tesis doctoral fue analizar la influencia de los factores inherentes al alimento sobre la digestibilidad lipídica y bioaccesibilidad de compuestos bioactivos en matrices alimentarias ricas en lípidos de origen vegetal. Las matrices seleccionadas fueron: semillas y germinados de chía, frutos secos (nueces y cacahuetes), chocolates (negro, con leche y blanco) y productos de panadería (pan integral, pan blanco, galletas tipo María, galletas con pepitas de chocolate, pastel de chocolate, donut, gofre, croissant y magdalenas). Otro de los objetivos fue analizar la influencia de las condiciones gastrointestinales de la FQ (pH intestinal subóptimo, secreción biliar y pancreática reducidas) sobre la lipólisis y bioaccesibilidad de compuestos bioactivos. Los resultados de esta tesis permiten afirmar que la estructura matricial, su composición, el tipo de procesado y la interacción entre nutrientes son determinantes en la lipólisis y bioaccesibilidad de algunos compuestos bioactivos en condiciones intestinales alteradas como sucede en FQ. Así por ejemplo, en el caso de la chía y los frutos secos se evidenció que un mayor nivel de desestructuración (reducción de tamaño de las matrices) resulta en una mejor digestibilidad de los macronutrientes. Por otro lado, determinados procesos como la germinación de semillas de chía se traduce en una mejora en la digestibilidad lipídica y bioaccesibilidad de compuestos fenólicos. En el caso de chocolates y productos de panadería cabe destacar que su composición (contenido y tipo de grasa, proteínas, emulsificantes, etc.) juegan un papel esencial en la digestibilidad de macro y micronutrientes. Finalmente, los ensayos realizados a distintas dosis de suplemento enzimático permitieron identificar que las dosis adecuadas para mejorar la bioaccesibilidad de compuestos bioactivos, así como para lograr una óptima extensión de la lipólisis no son únicamente en función de la cantidad de grasa. La modelización de los resultados experimentales obtenidos en cuanto a la dosificación enzimática en condiciones FQ, permitió obtener una herramienta para la predicción de la dosis óptima de enzimas reco / [CA] Els lípids en l'alimentació de l'ésser humà resulta essencial per a aconseguir una homeostasis en l'individu. Les propietats fisicoquímiques dels lípids estan condicionades per l'origen i la seua estructura, determinant la seua interacció amb altres components de la matriu alimentària. Estos factors considerats com inherents a l'aliment, junt amb les condicions fisiològiques de l'entorn digestiu pròpies de cada individu, poden modular la digestibilitat i la posterior absorció intestinal dels lípids. Així per exemple, en el context de les patologies que cursen insuficiència pancreàtica exocrina (IPE) com és el cas de la fibrosi quística (FQ), la maldigestió d'aliments i malabsorció de nutrients, especialment dels lípids, és una de les principals conseqüències. En estos casos, els pacients seguixen una sèrie de recomanacions mèdiques i dietètiques que consistixen en l'administració oral d'un suplement enzimàtic de pancreatina encapsulada així com en un augment de la ingesta d'aliments amb alt contingut lipídico. En este escenari, els aliments lipídics d'origen vegetal com a fruits secs, llavors, així com aliments formulats amb derivats d'estos, són especialment recomanats pel seu perfil lipídic, que és ric en àcids grassos mono i poliinsaturats. La metodologia de simulació in vitro de la digestió gastrointestinal permet imitar els processos del tracte gastrointestinal establint condicions pròpies del mig (pH, concentració d'enzims, sals biliars, etc.) segons l'etapa digestiva. Esta metodologia està avalada per a analitzar la influència dels diversos factors implicats en la digestibilitat i bioaccesibilidad de nutrients en condicions fisiològiques concretes com per exemple les determinants de la Fibrosi Quística. L'objectiu principal d'esta tesi doctoral va ser analitzar la influència dels factors inherents a l'aliment sobre la digestibilitat lipídica i bioaccesibilidad de compostos bioactivos en matrius alimentàries riques en lípids d'origen vegetal. Les matrius seleccionades van ser: llavors i germinats de xia, fruites seques (anous i cacauets), xocolates (negre, amb llet i blanc) i productes de forn (pa integral, pa blanc, galletes, galletes amb llavors de xocolate, pastís de xocolate, donut, gofre, croissant i magdalenes). Un altre dels objectius va ser analitzar la influencia de les condicions gastrointestinals característiques de la FQ (pH intestinal subòptim, secreció biliar i pancreàtica reduïdes) sobre la lipòlisi i bioaccesibilitat de compostos bioactivos. Així, els resultats d'esta tesi permeten afirmar que l'estructura matricial, la seua composició, el tipus de processat i la interacció entre nutrients són determinants en la lipólisis i bioaccesibilidad d'alguns compostos bioactius en condicions intestinals alterades com succeïx en FQ, tenint menor repercussió en condicions estàndards d'adult sa. Així per exemple, en el cas de la xia i els fruits secs es va evidenciar que un major nivell de desestructuració (reducció de grandària de les matrius) resulta en una millor digestibilitat dels macronutrients. D'altra banda, la germinació de llavors, de xia, millora en la digestibilitat lipídica i bioaccesibilitat de compostos fenòlics. En el cas del xocolates i productes de forn cal destacar que la seua composició (contingut i tipus de greix, proteïnes, emulsificants, etc.) juguen un paper essencial en la digestibilitat de macro i micronutrients. Finalment els assajos realitzats a distintes dosis de suplement enzimàtic van permetre identificar que les dosis adequades per a millorar la bioaccesibilidad de compostos bioactius, així com per a aconseguir una òptima extensió de la lipólisis no són únicament funció de la quantitat de greix. La modelització dels resultats experimentals obtinguts pel que fa a la dosificació enzimàtica en condicions FQ, va permetre obtindre una ferramenta per a la predicció de la dosi òptima d'enzims recomanable per / [EN] Lipids in the diet of human beings are essential to achieve a correct homeostasis in the individual. The physicochemical properties of lipids are conditioned by the origin and the structure, determining its interaction with other components of the food matrix. These factors are considered as inherent to the food, and together with the physiological conditions of the digestion lumen, can modulate the digestibility and intestinal lipid absorption. Thus, in the context of pathologies that present with exocrine pancreatic insufficiency (IPE), such as cystic fibrosis (CF), food maldigestion and malabsorption of nutrients, especially lipids, is one of the main consequences. In these cases, patients follow a series of medical and dietary recommendations, including the administration of encapsulated pancreatin enzyme supplements and high intake of lipid-rich foods. Plant-origin foods such as nuts, seeds and food formulated with derivate of these lipids are especially recommended because of their lipid profile, which is rich in mono and polyunsaturated fatty acids. The methodology of in vitro simulation of gastrointestinal digestion allows for imitating the processes of the gastrointestinal tract establishing the specific conditions (pH, concentration of enzymes, bile salts, etc.) according to the digestive stage. This methodology is endorsed to analyze the influence of various factors involved in the digestibility and bioavailability of nutrients under specific physiological conditions, such as those which are determinants of Cystic Fibrosis. The main objective of this doctoral thesis was to analyze the influence of inherent-to-food factors on the lipid digestibility and bioaccessibility of bioactive compounds in food matrices rich in vegetable lipids. The selected matrices were: seeds and sprouts of chia, nuts (walnuts and peanuts), chocolates (black, with milk and white) and bakery products (wheat bread, white bread, cookies, cookies with chocolate chips, chocolate cake, donut, waffle, croissant and muffins). Another main objective was to analyze the influence of the characteristic gastrointestinal conditions of Cystic Fibrosis (suboptimal intestinal pH, reduced biliary and pancreatic secretion) on the lipolysis and bioavailability of bioactive compounds. Thus, the results of this thesis allow us to affirm that the matrix structure, its composition, the type of processing and the interaction between nutrients, are determinants of lipolysis and bioavailability of some bioactive compounds in altered intestinal conditions as in CF. For example, in the case of chia and nuts, it was evident that a greater reduction of size of the matrices results in a better macronutrient digestibility. On the other hand, germination of chia seeds results in an improvement in the lipid digestibility and bioavailability of phenolic compounds. In the case of chocolates and bakery products it should be noted that their composition (content and type of fat, proteins, emulsifiers, etc.) play an essential role in the digestibility of macro and micronutrients. Finally the tests carried out at different doses of enzyme supplement allowed for identifying that the adequate doses to improve the bioavailability of bioactive compounds, as well as to achieve optimal lipolysis, are not only dependent of the amount of fat. The modeling of the experimental results obtained in terms of enzymatic dosing under Cystic Fibrosis conditions allowed the development of a tool for the prediction of the optimal dose of enzymes recommended for the clinical treatment in patients with cystic fibrosis. / La presente tesis doctoral ha sido desarrollada en el marco del proyecto multidisciplinar “Innovative approach for self-management and social welfare of cystic fibrosis patients in europe: development, validation and implementation of a telematics tool (MyCyFAPP)” (www.mycyfapp.eu) financiado por la Unión Europea en el contexto del Programa Horizonte 2020 (Grant Agreement: 643806). / Paz Yépez, CA. (2019). INFLUENCIA DE FACTORES INHERENTES AL ALIMENTO Y AL INDIVIDUO SOBRE LA DIGESTIBILIDAD DE LÍPIDOS DE ORIGEN VEGETAL [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/125474

The thesis studies three distinct issues in monetary economics using a common dynamic general equilibrium approach under the assumptions of rational expectations and nominal price rigidity. The first chapter deals with the so-called "liquidity trap" - an issue which was raised originally by Keynes in the aftermath of the Great Depression. Since the nominal interest rate cannot fall below zero, this limits the scope for expansionary monetary policy when the interest rate is near its lower bound. The chapter studies the conduct of monetary policy in such an environment in isolation from other possible stabilization tools (such as fiscal or exchange rate policy). In particular, a standard New Keynesian model economy with Calvo staggered price setting is simulated under various alternative monetary policy regimes, including optimal policy. The challenge lies in solving the (otherwise linear) stochastic sticky price model with an explicit occasionally binding non-negativity constraint on the nominal interest rate. This is achieved by parametrizing expectations and applying a global solution method known as "collocation". The results indicate that the dynamics and sometimes the unconditional means of the nominal rate, inflation and the output gap are strongly affected by uncertainty in the presence of the zero lower bound. Commitment to the optimal rule reduces unconditional welfare losses to around one-tenth of those achievable under discretionary policy, while constant price level targeting delivers losses which are only 60% larger than under the optimal rule. On the other hand, conditional on a strong deflationary shock, simple instrument rules perform substantially worse than the optimal policy even if the unconditional welfare loss from following such rules is not much affected by the zero lower bound per se. The second thesis chapter (co-authored with Andrea Pescatori) studies the implications of imperfect competition in the oil market, and in particular the existence of a welfare-relevant trade-off between inflation and output gap volatility. In the standard New Keynesian model exogenous oil shocks do not generate any such tradeoff: under a strict inflation targeting policy, the output decline is exactly equal to the efficient output contraction in response to the shock. I propose an extension of the standard model in which the existence of a dominant oil supplier (such as OPEC) leads to inefficient fluctuations in the oil price markup, reflecting a dynamic distortion of the economy's production process. As a result, in the face of oil sector shocks, stabilizing inflation does not automatically stabilize the distance of output from first-best, and monetary policymakers face a tradeoff between the two goals. The model is also a step away from discussing the effects of exogenous oil price changes and towards analyzing the implications of the underlying shocks that cause the oil price to change in the first place. This is an advantage over the existing literature, which treats the macroeconomic effects and policy implications of oil price movements as if they were independent of the underlying source of disturbance. In contrast, the analysis in this chapter shows that conditional on the source of the shock, a central bank confronted with the same oil price change may find it desirable to either raise or lower the interest rate in order to improve welfare. The third thesis chapter (co-authored with Andrea Pescatori) studies the extent to which the rise in US macroeconomic stability since the mid-1980s can be accounted for by changes in oil shocks and the oil share in GDP. This is done by estimating with Bayesian methods the model developed in the second chapter over two samples - before and after 1984 - and conducting counterfactual simulations. In doing so we nest two other popular explanations for the so-called "Great Moderation": (1) smaller (non-oil) shocks; and (2) better monetary policy. We find that the reduced oil share can account for around one third of the inflation moderation, and about 13% of the GDP growth moderation. At the same time smaller oil shocks can explain approximately 7% of GDP growth moderation and 11% of the inflation moderation. Thus, the oil share and oil shocks have played a non-trivial role in the moderation, especially of inflation, even if the bulk of the volatility reduction of output growth and inflation is attributed to smaller non-oil shocks and better monetary policy, respectively. / La tesis estudia tres problemas distintos de macroeconomía monetaria utilizando como marco común el equilibrio general dinámico bajo expectativas racionales y con rigidez nominal de los precios. El primer capítulo trata el problema de la "trampa de liquidez" - un tema planteado primero por Keynes después de la Gran Depresión de 1929. El hecho de que el tipo de interés nominal no pueda ser negativo limita la posibilidad de llevar una política monetaria expansiva cuando el tipo de interés se acerca a cero. El capítulo estudia la conducta de la política monetaria en este entorno en aislamiento de otros posibles instrumentos de estabilización (como la política fiscal o la política de tipo de cambio). En concreto, se simula un modelo estándar Neo-Keynesiano con rigidez de precios a la Calvo bajo diferentes regimenes de política monetaria, incluida la política monetaria óptima. El reto consiste en resolver el modelo estocástico bajo la restricción explícita ocasionalmente vinculante de no negatividad de los tipos de interés. La solución supone parametrizar las expectativas y utilizar el método de solución global conocido como "colocación". Los resultados indican que la dinámica y en ocasiones los valores medios del tipo de interés, la inflación y el output gap están muy influidos por la presencia de la restricción de no negatividad. El compromiso con la regla monetaria óptima reduce las pérdidas de bienestar esperadas hasta una décima parte de las pérdidas obtenidas bajo la mejor política discrecional, mientras una política de meta constante del nivel de precios resulta en pérdidas que son sólo 60% mayores de las obtenidas bajo la regla óptima. Por otro lado, condicionado a a un choque fuerte deflacionario, las reglas instrumentarias simples funcionan mucho peor que la política óptima, aun si las pérdidas no condicionales de bienestar asociadas a dichas reglas no están muy afectadas por la presencia de la restricción de no negatividad en si. El segundo capítulo de la tesis estudia las implicaciones de la competencia imperfecta en el mercado del petróleo, y en concreto la existencia de un conflicto relevante entre la volatilidad de la inflación y la del output gap de un país importador de petróleo. En el modelo estándar Neo Keynesiano, los choques petroleros exógenos no generan ningún conflicto de objetivos: bajo una política de metas de inflación estricta, la caída del output es exactamente igual a la contracción eficiente del output en respuesta al choque. Este capitulo propone una extensión del modelo básico en la cual la presencia de un proveedor de petróleo dominante (OPEP) lleva a fluctuaciones ineficientes en el margen del precio del petróleo que reflejan una distorsión dinámica en el proceso de producción de la economía. Como consecuencia, ante choques provinientes del sector de petróleo, una política de estabilidad de los precios no conlleva automáticamente a una estabilización de la distancia del output de su nivel eficiente y existe un conflicto entre los dos objetivos. El modelo se aleja de la discución los efectos de cambios exógenos en el precio del petróleo y se acerca al análisis de las implicaciones de los factores fundamentales que provocan los cambios en el precio del petróleo en primer lugar. Esto último representa una ventaja clara frente a la literatura existente, la cual trata tanto los efectos macroeconómicos como las implicaciones para la política monetaria de cambios en el precio del petróleo como si éstos fueran independientes de los factores fundamentales provocando dicho cambio. A diferencia de esta literatura, el análisis del capitulo II demuestra cómo frente al mismo cambio en el precio del petróleo, un banco central puede encontrar deseable bien subir o bajar el tipo de interés en función del origen del choque. El tercer capitulo estudia el grado en que el ascenso de la estabilidad macroeconómica en EE.UU. a partir de mediados de los 80 se puede atribuir a cambios en la naturaleza de los choques petroleros y/o el peso del petróleo en el PIB. Con este propósito se estima el modelo desarrollado en el capitulo II con métodos Bayesianos utilizando datos macroeconómicos de dos periodos - antes y después de 1984 - y se conducen simulaciones contrafactuales. Las simulaciones permiten dos explicaciones alternativas de la "Gran Moderación": (1) menores choques no petroleros; y (2) mejor política monetaria. Los resultados apuntan a que el petróleo ha jugado un papel no-trivial en la moderación. En particular, el menor peso del petroleo en el PIB a partir de 1984 ha contribuido a una tercera parte de la moderación de la inflación y un 13% de la moderación del output. Al mismo tiempo, un 7% de la moderación del PIB y 11% de la moderación de la inflación se pueden atribuir a menores choques petroleros.

Cette thèse traite de la théorie du risque en finance et en assurance. La mise en pratique du concept de comonotonie, la dépendance du risque au sens fort, est décrite pour identifier l’optimum de Pareto et les allocations individuellement rationnelles Pareto optimales, la tarification des options et la quantification des risques. De plus, il est démontré que l’aversion au risque monotone à gauche, un raffinement pertinent de l’aversion forte au risque, caractérise tout décideur à la Yaari, pour qui, l’assurance avec franchise est optimale. Le concept de comonotonie est introduit et discuté dans le chapitre 1. Dans le cas de risques multiples, on adopte l’idée qu’une forme naturelle pour les compagnies d’assurance de partager les risques est la Pareto optimalité risque par risque. De plus, l’optimum de Pareto et les allocations individuelles Pareto optimales sont caractérisées. Le chapitre 2 étudie l’application du concept de comonotonie dans la tarification des options et la quantification des risques. Une nouvelle variable de contrôle de la méthode de Monte Carlo est introduite et appliquée aux “basket options”, aux options asiatiques et à la TVaR. Finalement dans le chapitre 3, l’aversion au risque au sens fort est raffinée par l’introduction de l’aversion au risque monotone à gauche qui caractérise l’optimalité de l’assurance avec franchise dans le modèle de Yaari. De plus, il est montré que le calcul de la franchise s’effectue aisément. / This thesis deals with the risk theory in Finance and Insurance. Application of the Comonotonicity concept, the strongest risk dependence, is described for identifying the Pareto optima and Individually Rational Pareto optima allocations, option pricing and quantification of risk. Furthermore it is shown that the left monotone risk aversion, a meaningful refinement of strong risk aversion, characterizes Yaari’s decision makers for whom deductible insurance is optimal. The concept of Comonotonicity is introduced and discussed in Chapter 1. In case of multiple risks, the idea that a natural way for insurance companies to optimally share risks is risk by risk Pareto-optimality is adopted. Moreover, the Pareto optimal and individually Pareto optimal allocations are characterized. The Chapter 2 investigates the application of the Comonotonicity concept in option pricing and quantification of risk. A novel control variate Monte Carlo method is introduced and its application is explained for basket options, Asian options and TVaR. Finally in Chapter 3 the strong risk aversion is refined by introducing the left-monotone risk aversion which characterizes the optimality of deductible insurance within the Yaari’s model. More importantly, it is shown that the computation of the deductible is tractable.

The main task of this master’s thesis is to design circuits for feedback control of the main drives Minidarpa robot. It contains the description of power-driven mobile robot control theory and the DC motor. The second part deals with the design options of the control module and its mechanical design. The last part of the proposal made cascade speed control with current loop by using optimal module and the symmetric optimum methods.

Mathematics Education / M. Ed. (Mathematics Education)