La carne de cerdo es la más consumida mundialmente. Los programas de mejora animal se han centrado en realizar una producción sostenible y eficiente mejorando tanto los caracteres de reproducción, como de crecimiento y calidad de la carne. Actualmente no se dispone de un conocimiento completo sobre la base genética que determina estos caracteres de producción y por este motivo el objetivo principal de esta tesis consistió en profundizar en los mecanismos moleculares que determinan los caracteres de crecimiento y calidad de la carne. Los genes FABP4 y FABP5 fueron evaluados como genes candidatos para la composición de ácidos grasos en músculo y grasa dorsal. Los animales portadores del alelo C para el polimorfismo FABP4: g.2634_2635insC mostraron un mayor contenido intramuscular de ácidos grasos C16:0 y C16:1(n-7) y, un menor contenido de C18:2(n-6) y una mayor expresión del gen FABP4 en grasa dorsal. Dicho polimorfismo se encuentra dentro de una diana de unión para el gen PPARG pudiendo este factor nuclear determinar las diferencias de expresión observadas. Respecto la expresión del gen FABP5 en músculo, se detectaron regiones asociadas en los SSC4, SSC6, SSC9 y SSC13. Sin embargo, no se observó una clara asociación de genotipos del SNP FABP5: g.3000T> G con la composición de ácidos grasos. Con el objetivo de explorar el transcriptoma del músculo para identificar genes y rutas metabólicas relacionadas con el contenido y la composición de ácidos grasos en músculo, se secuenció el ARN de dos grupos de animales que diferían en estos caracteres. Se identificó un total de 131 genes diferencialmente expresados entre grupos en su mayoría relacionados con las rutas del metabolismo lipídico. El análisis funcional mostró una menor captación de glucosa y una inhibición de la lipogénesis en los animales con un mayor contenido en PUFA. Los enfoques utilizados hasta ahora para el análisis de los caracteres complejos implican generalmente varios genes con efectos pequeños y no consideran las interacciones funcionales. Por esta razón, se decidió aplicar un enfoque de redes génicas basada en el análisis de co-asociación entre SNPs para el estudio de caracteres relacionados con el crecimiento, la conformación y el engrasamiento. Se identificaron tres factores de transcripción, PRDM16, ELF1 y PPARG, como principales reguladores de la red. Además, 54 de los genes identificados en la red pertenecían a ontologías relacionadas con el crecimiento. Finalmente, con el objetivo de evaluar genes candidatos funcionales identificados en estudios previos de nuestro grupo afectando a caracteres de deposición y composición de ácidos grasos en músculo, se analizó la expresión de 45 genes en 114 animales. El eGWAS identificó 241 eSNPs distribuidos en 18 eQTLs. Tres de los 18 eQTLs presentaban variantes en cis, y en 16 de los eQTLs se identificaron zonas reguladoras en trans. Los resultados permitieron identificar potenciales reguladores y mejorar nuestro conocimiento sobre los mecanismos funcionales implicados en estos caracteres complejos. / Pork is the most consumed meat worldwide. The breeding programs have been working towards a sustainable pig production improving reproduction traits, growth and meat quality traits. The genetic basis determining these complex and economically important production traits remains elusive not being fully understood. In the present thesis we pursue to clarify the molecular mechanisms that determine growth and meat quality traits. The functional role of FABP4 and FABP5 genes in determining the fatty acid composition in muscle and backfat tissues was evaluated. Animals inheriting the C allele for FABP4:g.2634_2635insC polymorphism showed higher intramuscular content of C16:0 and C16:1(n-7) fatty acids and, decreased content of C18:2(n-6) fatty acid and higher FABP4 expression in backfat. Moreover, FABP4:g.2634_2635insC was located inside a PPARG binding site suggesting a role of this nuclear receptor in the regulation of FABP4 gene expression. The FABP5:g.3000T>G SNP was the most significant marker for intramuscular percentages of C18:1(n-9), C18:2(n-6), and MUFA. However, this variant was not associated with FABP5 gene expression, being FABP5 gene expression in muscle regulated by other genomic regions located on SSC4, SSC6, SSC9 and SSC13. Aiming to identify genes and pathways affecting the intramuscular fatty acid composition, the muscle transcriptome of two groups of pigs with extreme phenotypes for these traits was analyzed. A total of 131 genes mostly related to lipid metabolism pathways were identified as differentially expressed between groups. The functional analysis showed that animals with a higher content of PUFA presented low fatty acid and glucose uptake resulting in an inhibition of the lipogenesis. Gene-by-gene approaches used until now are limited when analyzing complex traits usually implying several genes with small effects; moreover, they ignore functional interactions. For this reason, we decided to apply a gene network approach based on SNP-by-SNP co-association analysis to explore growth, conformation and fatness related traits. From the resulting network formed by 513 nodes and 639 edges, three transcription factors PRDM16, ELF1 and PPARG were likely to be the major regulators of this network. Moreover, 54 genes identified within the network belonged to growth-related ontologies. Finally, with the aim to evaluate functional candidate genes affecting intramuscular deposition and fatty acid composition traits from previous studies of our group, the mRNA expression of 45 genes was measured in 114 animals. The eGWAS identified 241 eSNPs distributed in 18 eQTLs. Three out of 18 eQTLs presented cis-acting variants and 16 eQTLs showed trans regulatory effects. The results highlighted putative key regulators and improved our knowledge in the functional regulatory mechanisms implicated in these complex traits.

La carn de pollastre és molt consumida i, sense pell, té un contingut baix en greix per la qual cosa és molt interessant des d'un punt de vista nutritiu. A més, la composició en àcids grassos del greix de la carn de pollastre es pot modificar mitjançant la dieta. Així doncs, a través de la dieta, es pot aconseguir una carn amb un elevat contingut en àcids grassos poliinsaturats de la sèrie n-3 que la fa interessant per la dieta humana. Tanmateix, es coneix que les carns riques en àcids grassos poliinsaturats són més susceptibles a l'oxidació i, en conseqüència, rebutjades pel consumidor. De l'estudi de diferents dosis d'oli de peix afegides als pinsos durant tot el cicle productiu, s'estableix que afegint 1.25% d'oli de peix s'aconsegueix una carn amb un contingut en àcids grassos de la sèrie n-3 interessant per la nutrició humana. Per altra banda, l'addició d'acetat d'alfa-tocoferol a la dieta, provoca que també tingui una bona estabilitat oxidativa i que sigui acceptada pels consumidors. La substitució de l'oli de peix per altres fonts lipídiques (greix animal o oli de llinosa) durant els darrers dies de vida del cicle productiu de l'animal també afecta a la composició d'àcids grassos de la carn. Així doncs, les carns de pollastres alimentats amb oli de llinosa tenen nivells comparativament més alts en àcid linolènic i en el total d'àcids grassos de la sèrie n-3 que no pas els que han rebut oli de peix. Per contra, l'addició de greix animal en el pinsos provoca carns amb un major contingut en àcids grassos monoinsaturats si bé el contingut en àcid eicosapentaenoic i docosahexaenoic és similar a les carns de pollastres que només han rebut oli de peix.Per altra banda els productes carnis són també una font important en elements minerals algun dels quals poden ser interessants per certs col·lectius de persones. Per aquesta raó, es va estudiar la suplementació en la dieta de l'animal amb selenit. Aquest suplement no va provocar un augment en el contingut d'aquest element en la carn de pollastre. Per contra, la suplementació amb formes orgàniques de Se si que va provocar un augment en el contingut de Se en la carn. Tanmateix, cap de les dues suplementacions provoca canvis en el contingut dels altres elements estudiats: Zn, Fe i Cu. Tampoc es van observar diferències sobre la estabilitat oxidativa o la qualitat sensorial d'aquestes carns.Paral·lelament, es va estudiar la suplementació de la dieta en Zn la qual cosa no va provocar un augment en el contingut de Zn, Fe i Cu en la carn de pollastre. Tanmateix, el contingut Se en carn va augmentar en augmentar el suplement de Zn. Aquest augment en el contingut de Se no va afectar a l'estabilitat oxidativa ni a la qualitat sensorial de producte.Per a la determinació de Fe, Zn, Se i Cu tant en carn de pollastre com en els seus pinsos es va validar un mètode analític que permet la completa mineralització de les mostres i evitar les pèrdues del Se per volatilització.Finalment, es van estudiar els efectes que podien tenir en la composició, l'estabilitat oxidativa i la qualitat sensorial l'addició de greixos oxidats en la dieta. Per a avaluar els seus efectes es va assajar un oli amb un elevat contingut de compostos d'oxidació primària i dos olis amb diferent contingut de compostos d'oxidació secundària. L'addició d'olis oxidats, en les condicions assajades, no va presentar cap efecte en les variables d'oxidació controlades. En canvi, l'addició d'acetat d'alfa-tocoferol va provocar un increment de l'estabilitat oxidativa i una disminució de les puntuacions sensorials de la ranciesa. / ENGLISH ASTRACT: One of the goals of food scientist is to increase the nutritional value of foods without compromising sensory quality. In this regard, chicken meat can be increased in n-3 polyunsaturated fatty acids. However, these fatty acids are very prone to oxidation, and, consequently may produce off-tastes and off-odours.This work shows several dietary strategies to achieve enriched meat in n-3 polyunsaturated fatty acids without compromising oxidative stability and consumer acceptability. In relation to this, broilers fed 1.25% of fish oil and 70 mg/kg of alpha-tocopheryl acetate led to meat with an increased content in n-3 polyunsaturated fatty acids as well as meat with good oxidative stability and accepted by consumers. Moreover, the replacement of dietary fish oil for linseed oil or animal fat 5 days before slaughter modified the fatty acid composition. Animals fed this linseed oil replacement led to meat with the highest content in n-3 polyunsaturated fatty acids whereas animals fed the animal fat replacement led to meat with similar amount in eicosapentaenoic acid and docosahexanoic acid to those fed fish oil throughout the period. Little attention has been devoted to mineral enrichment. In this regard, we studied the effect of Zn and Se dietary supplements on the composition, oxidative stability and sensory quality of chicken meat. The inorganic Se supplement did not increase this element content in chicken meat. However, organic Se and Zn supplementation provoked an increased Se content. On the contrary, Fe, Zn and Cu content were not affected by any of the dietary factors. In addition, neither Zn supplements nor Se supplements affect chicken meat stability or sensory quality.In relation to elements determination, a mineralization procedure was validated for determining Fe, Zn, Se and Cu in chicken meat and feed samples. This procedure avoids Se volatilization losses.Finally, this work also dealt with the effects of feeding different types of oxidized oils on nutritional value, oxidative stability and sensory quality. There were not significant differences in sensory quality or meat oxidation variables from chickens fed oxidized oils. However, alpha-tocopheryl acetate supplementation led to meat with an increased oxidative stability and a decreased rancidity.

inositol Triphosphate is a second messenger that releases calcium stored in the endoplasmatic reticulum, providing several cell responses depending on the cell where the process is done. Adenophostin A and B are two potent glyconucleotides triphosphate that were isolated from a penicillium brevicompactum culture in 1993. They are the powerful agonist described up to now for the IP3 receptor, with affinities 10-100 higher than IP3.The replacement of a phosphate group by an isoster methylencarboxilate group in biological active molecules doesn't altered the recognition of their specific receptors, being more stable to the phosphatases hydrolisis. On the other hand, the introduction of a fluorine atom in a biological active molecule involves a significant change in their activity, enhancing the stability of the nearby positions of the molecule at the same time.This thesis is the beginning of a wide investigation project where the target is synthesize different analogues of Adenophostin A. In these analogues phosphate groups have been replaced systematically by isoster methylencarboxilate groups. On the other hand, another analogue with a fluorine atom in the 2" position would be synthesized in order to determine the function of the replaced essential hydroxil group and, at the same time, enhance the neighbour glycosidic bond. First of all, we have done three different synthesis towards the glucose 3,4-dialquilated derivative. We obtain the adenosine 2'-allyl derivative in six synthetic stages. After doing a study of the glycosidic reaction with three different glycosil donors (glucose fluoride, phosphite and tricloroacethimidate derivatives), we found that the best result was with the glycosil tricloroacethimidate with tert-buthyldimethylsilil as activator. The yield of this reaction weren't brilliant, so we decide to investigate a second synthetic way, where the functionalities of the target molecule were included in the glycosil donor and acceptor before the glycosilation reaction. Firstly, the glucopyranoside with two phosphate groups in the positions 3 and 4 was synthesized, being this a new interesting way to obtain adenophostin derivatives. But it was not possible to obtain the 2'-methylencarboxilate derivative of adenosine because of an unexpected lactonization. The Selectfluor treatment of different protected glycals lead to four glycosil 2-deoxy-2-fluoro-glucopyranoside donors with estereoselectivity and yields good. The glycosilation reaction was performed with a protected adenosine derivative as glycosil acceptor, which had been synthesized before. The best result was obtained with glycosil bromide and silver triflate and silver carbonate activation system. Subsequent deprotection steps led us to a very close synthetic precursor of the target molecule. This work has opened the synthetic route to the different target molecules and, nowadays, there is another doctoral thesis which is developing this project in the laboratory. / El inostilo trifosfato (IP3) es un mensajero secundario, responsable de la liberación del calcio almacenado en el retículo endoplasmático, dando lugar a diferentes respuestas celulares en función de la célula en la cual se dé el proceso. En 1993 se aislaron de un cultivo de penicillium brevicompactum dos potentes gliconucleósidos trifosfatados, la Adenofostina A y B. Éstos son los agonistas más potentes descritos hasta el momento para el receptor específico del IP3, con afinidades 10-100 veces superiores al mismo IP3.Se ha descrito que la substitución de un grupo fosfato por un grupo metilencarboxilato isóstero en moléculas con actividad biológica no modifica el reconocimiento por parte de sus receptores específicos, siendo más estables frente la hidrólisis por parte de las fosfatasas. Por otro lado, la introducción de un átomo de flúor en una molécula con actividad biológica supone un importante cambio en su actividad, reforzando al mismo tiempo la estabilidad de las posiciones vecinas, y con ello toda la molécula.La presente tesis se encuadra dentro de un proyecto de investigación más amplio, constituyendo el punto de partida del mismo. En este proyecto se pretende, en primer lugar, sintetizar diferentes análogos de la Adenofostina A en los que se ha substituido sistemáticamente los grupos fosfatos de la molécula original por grupos metilencarboxilatos isósteros, y por otro lado introducir un átomo de flúor en la posición 2" para estudiar el grupo hidroxilo esencial que substituye y al mismo tiempo reforzar el enlace glicosídico vecinal.En primer lugar se han realizado tres aproximaciones sintéticas diferentes para obtener el derivado 3,4-dialquilado de la glucosa.Se obtenió el 2'-alil derivado de la adenosina en seis etapas sintéticas, realizándose un estudio de la reacción de glicosilación con tres diferentes dadores de glicosilo (fluoruro, fosfito y tricloroacetimidato de glicosilo derivado de glucosa). El mejor resultado fue con el tricloroacetimidato de glicosilo y triflato de terc-butildimetilsililo cómo activador.Sin embargo, el rendimiento de esta reacción no era muy bueno, así que se decidió estudiar una segunda aproximación sintética, donde la funcionalización de la molécula final estuviera incluida en el dador y aceptor de glicosilo antes de la reacción de glicosilación. Por un lado se obtuvo el glucopiranósido con los dos grupos fosfato en las posiciones 3 y 4, abriendo así una nueva vía de obtención de derivados de la adenofostina que puede resultar muy interesante. Pero no fue viable la síntesis del derivado 2'-metilencarboxilato de la adenosina porque se daba una inesperada lactonización.El tratamiento con selectflúor de un glical protegido condujo a quatro diferentes dadores de glicosilo 2-desoxi-2-flúoro-glucopiranósidos con muy buena estereoselectividad y buenos rendimientos. Se ensayo la reacción de glicosilación con un derivado de la adenosina protegido como aceptor de glicosilo, sintetizado previamente, obteniéndose un muy buen resultado con bromuro de glicosilo y triflato de plata-carbonato de plata como sistema activador. La síntesis continuó con el tratamiento de grupos protectores llevando a la obtención del precursor sintético más inmediato de la molécula objetivo.El trabajo ha abierto las rutas sintéticas para obtener las diferentes moléculas objetivo y actualmente se está continuando la síntesis en el laboratorio dentro de otra tesis doctoral.

Estudio de los tratamientos por alta presión hidrostática en leche de ovejaEl objetivo del trabajo fue estudiar el efecto de las altas presiones sobre la supervivencia microbiana, así como sobre el color, lipolisis y estabilidad de la fase grasa en la leche de oveja. Los tratamientos (Tto) aplicados: presiones de 100 a 500 MPa, temperaturas de 2, 10, 25 y 50ºC, con tiempos de 5 a 60 min.La supervivencia de los microorganismos (microorg.) estudiados: Pseudomonas fluorescens (PF), Escherichia coli (EC), Listeria innocua (LI), Lactobacillus helveticus (LH) y Staphylococcus aureus (SA), disminuyó al aumentar la presión. Fueron necesarias presiones de 400 MPa para obtener reducciones superiores a 4 uni. log. La sensibilidad a la presión fue: PF > EC ª LI > LH > SA, siendo este último el más barorresistente de los estudiados. Se observó que PF, LI y LH presentaron máxima resistencia en los Tto a 25 ºC, mientras que EC y SA fueron a 2 y 10 ºC. Sin embargo, para todos los microorg. ensayados, a 50 ºC fueron los más eficaces.Por otro lado, al menos durante los primeros 15-20 min de Tto se obtuvieron cinéticas de destrucción microbiana de 1er orden. A partir de los valores D obtenidos se observó que fue más práctico incrementar la presión que aplicar Tto prolongados, mayores de 15-20 min.La leche de oveja per se ejerció un efecto baroprotector sobre los microorg. estudiados, independientemente del contenido en materia grasa (MG) de ésta. Respecto al contenido de MG, ésta ejerció efectos diferentes sobre la baroprotección microbiana. Así pues, en EC no ejerció ningún efecto; en LH y SA la MG protegió independientemente del contenido de ésta; en LI, a medida que se incrementó su contenido ofreció mayor protección; y en PF la MG protegió, pero el incremento de ésta conllevó el efecto contrario.El color de la leche apenas cambió. Sólo con Tto de 500 MPa a 4 ºC se apreciaron cambios con respecto al control.Las altas presiones no indujeron lipolisis en la leche. Incluso, gran parte de las muestras tratadas a 50 ºC presentaron valores inferiores de ácidos grasos libres respecto a la leche recién ordeñada, indicando que pudo darse una reesterificación de éstos. Los Tto a 200 y 300 MPa fueron los que mostraron las mayores diferencias en la distribución del tamaño de los glóbulos grasos. Atendiendo al parámetro de cremado (H), las leches tratadas a 4 ºC presentaron mayor tendencia a la desestabilización que las tratadas a 25 y 50 ºC, siendo estas últimas potencialmente más estables en las etapas de reposo.Considerando los resultados del estudio con relación a las reducciones microbianas, color y estabilidad de la fase grasa, la leche de oveja tratada por altas presiones puede considerarse una alternativa a la pasteurizada en la elaboración de quesos de alta calidad. / Study of high hydrostatic pressure treatments in ewe's milkThe objective of this work was to study the effect of high pressure on the microbial survival, as well as the color, lipolysis and stability of the fat phase in the ewe's milk. The treatments (Trt) applied were: pressures from 100 to 500 MPa, temperatures of 2, 10, 25 and 50ºC, and times of 5 to 60 min. The survival of the microorganisms (microorg.) studied: Pseudomonas fluorescens (PF), Escherichia coli (EC), Listeria innocua (LI), Lactobacillus helveticus (LH) and Staphylococcus aureus (SA), diminished when increasing the pressure. Pressures of 400 MPa were necessary to obtain reductions * 4 log. units. The sensibility to pressure was: PF > EC ª LI > LH > SA, being last one the more barorresistant of those studied. PF, LI and LH showed maximum resistance to Trt at 25 ºC, while EC and SA at 2 and 10 ºC. However, for all the microorg. studied, the Trt at 50 ºC were the most effective. 1st order kinetic of microbial destruction were obtained at least during the first 15-20 min of Trt. From the obtained D-values it was more practical the pressure increase than keep on the Trt for times longer than 15-20 min. Ewe's milk exercised a baroprotective effect by itself on the studied microorg., independently of the fatty matter (FM) content. Regarding the FM content, this exercised different effects on the microbial baroprotection. Therefore, on EC it did not exercise any effect; on LH and SA the FM protected independently of the content of this; on LI, as their content was increased this offered higher protection; and on PF the FM protected, but the increment of this showed on the contrary effect. The color of the milk hardly changed. Only with 500 MPa at 4 ºC Trt changes were appreciated with regard to the control. High pressure did not induce lipolysis in the milk. Even, most of the samples treated at 50 ºC presented values of free fatty acids lower than initial milk, showing a posible resterification. The Trt at 200 and 300 MPa showed the major differences on size distribution of the milk fat globules. The creaming off parameter (H), showed that samples treated at 4 ºC presented higher tendency to destabilization that those treated at 25 and 50 ºC, being potentially these last ones more stable in the rest stages. Considering the results of the study with relationship to the microbial reductions, color and stability of the fat phase, ewe's milk treated by high pressure can be considered an alternative to the pasteurized milk in the production of high quality cheeses.

L'olor sexual és un defecte sensorial que es dóna sobretot en la carn de porcs mascles enters i és deguda principalment a dues substàncies, l'androstenona i l'escatol. Els objectius principals d'aquest estudi són conèixer la distribució d'androstenona i escatol dels porcs del nostre país respecte l'europea, descriure aquests dos compostos sensorialment mitjançant un panel entrenat, estudiar la resposta d'acceptabilitat dels consumidors europeus a la carn de porc mascle enter segons el seu nivell d'androstenona i escatol i veure la influència de la sensibilitat a l'androstenona en la resposta d'acceptabilitat dels consumidors espanyols. Es van medir els nivells d'escatol i androstenona en el greix subcutani de 4.313 mascles enters i 223 femelles, produïts en dues estacions de l'any en 6 països europeus. Per als posteriors estudis sensorials es va seleccionar una submostra de 42 lloms de femelles i 378 de mascles enters, classificats en nou grups segons nivells d'androstenona i escatol alts (>0.99 i >0.21 µg/g respectivament), mitjans o baixos (<0.5 µg/g i <0.10 µg/g). Els degustadors, prèviament seleccionats i entrenats van obtenir el perfil descriptiu pel mètode 'Checklist'. Van trobar per a l'olor els descriptors 'androstenona', 'escatol', 'porc', 'orina', 'suor', 'fems', 'dolç', 'ranci' i 'anormal' i per al flavor els anteriors excepte 'fems'. Van avaluar monàdicament 10 lloms, cuits al forn a 175°C durant 10', en cada una de les 6 sessions d'olor i flavor. Els consumidors (aproximadament 240 per país i rèplica) van valorar 5 mostres segons una escala hedònica de 7 nivells. L'acceptabilitat del flavor de la carn es va avaluar en lloms cuits a 180°C i rescalfats a 250°C i la de l'olor en lloms cuits pel mateix sistema i, a més, escalfats 1 minut en una planxa a 250ºC just abans de servir. En l'assaig espanyol es va fer la prova de la sensibilitat a l'androstenona. La mitjana dels nivells d'androstenona i escatol al nostre país es va situar per sobre de l'europea i va ser de 1.20 µg/g i de 0.19 µg/g respectivament. El percentatge de canals amb nivells d'androstenona superiors a 1.0 µg/g i d'escatol superiors a 0.21 µg/g va ser del 17% al nostre país i del 7% en el global de tots els països participants. En la descripció sensorial dels lloms es va observar una gran confusió dels atributs. Els lloms procedents de mascles enters amb nivells baixos o mitjans d'androstenona i escatol i els lloms procedents de femelles es van caracteritzar sensorialment per l'atribut 'dolç'. La resposta dels consumidors en general va ser sobretot de refús de l'olor de les mostres amb elevats nivells d'escatol, independentment del contingut d'androstenona. Els consumidors espanyols anòsmics o poc sensibles a l'androstenona van donar pitjor nota d'acceptabilitat només als lloms amb elevat nivell d'escatol independentment del nivell d'androstenona. Tanmateix aquest darrer nivell va influir en les notes d'acceptabilitat donades pels consumidors molt sensibles a aquesta substància (24% homes, 37% dones), essent pitjors quant el nivell era elevat o mitjà. Es pot concloure que caldria controlar els nivells d'androstenona i escatol sobretot en països com Espanya en què es consumeixen principalment lloms de mascles enters i es tenen els nivells d'androstenona i escatol elevats. L'olor sexual té una caracterització sensorial complexa, tanmateix, és causa del rebuig o baixa acceptabilitat dels lloms per part dels consumidors, especialment si aquests són sensibles a l'androstenona i, si no es té en compte la sensibilitat, es subestima la importància d'aquesta. Un possible llindar satisfactori per a la majoria de consumidors en les condicions d'aquest estudi seria el refús de canals amb (a) >0.21 µg/g d'escatol, (b) >0.99 µg/g d'androstenona o (c) >0.10 µg/g d'escatol i >0.5 µg/g d'androstenona. / Boar taint is a sensory defect mainly detected in boar meat, mainly due to two substances, androstenone and skatole. The main objectives of this study are to ascertain the androstenone and skatole distribution in the pig population of our country with respect to the group of the other European countries; to obtain the sensory characterisation of both compounds by means of a trained panel; to study the acceptability of the boar meat by the European consumers depending on the levels of androstenone and skatole; and to ascertain the sensitivity to androstenone as an influence on the acceptability of boar to Spanish consumers. The levels of androstenone and skatole in subcutaneous fat were measured in 4313 boars and 223 gilts, produced in 6 European countries during two seasons (replicates). In the sensory studies, 42 loins from gilts and 378 loins from boars were selected and the boars were classified in 9 groups depending on the levels of androstenone and skatole (high:>1.0 and >0.21 µg/g respectively, medium and low: <0.5 µg/g and <0.10 µg/g). Panellists previously selected and trained obtained the profile by the checklist method. 'Androstenone', 'skatole', 'pig', 'urine', 'sweat', 'manure', 'sweet', 'rancid' and 'abnormal' were found as odour attributes. The flavour attributes were the same except for 'manure'. Panellists evaluated in a monadic way 10 loins, cooked at 175ºC in the oven for 10 minutes, in each of the 6 sessions of odour and flavour assessment. Consumers (approximately 240 per country and replicate) evaluated 5 samples in a 7 level hedonic scale. The acceptability of the meat flavour was evaluated in loins cooked at 180ºC and re-cooked at 250ºC and the acceptability of the meat odour was evaluated in loins cooked in the same way and kept for 1 minute on a hot plate at 250ºC just before serving. In our country, consumers' sensibility to androstenone was tested. Mean levels of androstenone and skatole in our country (1.20 µg/g and 0.19 µg/g respectively) were above the European mean. The percentage of carcasses with androstenone and skatole levels higher than 1.0 µg/g and 0.21 µg/g was 17% in our country and 7% in all the European countries studied. In the sensory characterisation of the androstenona and the skatole there was a lot of confusion among attributes.. Boar loins with low and medium levels of androstenone and skatole and gilt loins were sensory characterised by the same attribute 'sweet'. Consumers mainly refused the odour of the loins with high levels of skatole, regardless of the androstenone content. The anosmics or less sensitive to androstenone Spanish consumers gave the worst note of acceptability to the loins with high skatole level, independently of the androstenone level. The androstenone level influence in the notes of acceptability given by the highly sensitive consumers to androstenone (24% men, 37% women), are worse when the level of this substance is high or medium. It can be concluded that the androstenone and skatole levels should be controlled, especially in the countries like Spain, where boar meat is consumed and where there are high levels of androstenone as well as with skatole. Boar taint has a complex sensory characterisation. Loins with boar taint have a low level of acceptability with consumers, especially if they are sensitive to androstenone and, if the sensitivity is not taken into account, the importance of androstenone is underestimated. A possible threshold that satisfies the most important part of the consumers in the conditions of this study would be the rejection of carcasses with (a) >0.21 µg/g of skatole, (b) >0.99 µg/g of androstenone or (c) >0.10 µg/g of skatole and >0.5 µg/g of androstenone.

En aquesta tesi doctoral es fa un estudi de tres possibles alternatives al procés tradicional de píquel-curtició, els principals inconvenients del qual són l'elevat consum d'aigua i la generació d'un gran volum d'aigües residuals. Les alternatives propostes aconsegueixen incidir positivament en ambdós factors, per la qual cosa la càrrega contaminant final és molt menor. / En esta tesis doctoral se hace un estudio de tres posibles alternativas al proceso tradicional de píquel-curtición, cuyos principales inconvenientes son el elevado consumo de agua y la generación de un gran volumen de aguas residuales. Las alternativas propuestas consiguen incidir positivamente en ambos factores, por lo que la carga contaminante final es mucho menor.

Aquesta tesi comença amb la presentació de la família de Lamel·larines, uns productes naturals d'orígen marí amb interessants activitats biològiques. En el Capítol 1 se'n descriuen els últims avanços quant al seu aïllament, nova metodologia sintètica i estudis sobre l'activitat biològica i el seu mode d'acció. La consecució d'aquests mètodes sintètics ha obert la porta a la preparació del producte natural, i de molècules anàlogues. Així, en el Capítol 3 es descriu la síntesi de la Lamel·larina D amb una metodologia d'acoblaments creuats successius de Suzuki amb catàlisi de Pd(0). Amb la preparació descrita al Capítol 2 dels bromopolialcòxibenzens s'ha pogut realitzar la síntesi d'una quimioteca d'anàlegs sense lactona de la Lamel·larina D i amb la introducció de diferents patrons de substitució (es descriu al Capítol 4). S'ha assajat l'activitat biològica i estudiat les relacions estructura-activitat d'aquests compostos, cosa que ha permès posar de manifest aquells grups estructuralment importants quant a activitat. Al Capítol 5 es descriu la síntesi d'uns conjugats amb polietilenglicol de la Lamel·larina D, i més enllà al Capítol 6 es descriu la síntesi de conjugats estructuralment més complexos amb una seqüència peptídica de localització nuclear i un dendrímer. Amb els productes sintetitzats s'ha procedit a fer-ne una avaluació de la seva internalització i distribució cel·lulars, estudis co-localització dels productes amb marcatges selectius de membrana, mitocòndries i topoisomerasa.Per l'estudi del mode d'acció de la Lamel·larina D com a inhibidor de la topoisomerasa, s'ha fet ús de biosensors de pinzes òptiques i microscòpia de forces atòmiques. Aquest treball es descriu al Capítol 7 i cal destacar que aquestes novedoses tecnologies amb sensibilitats de pN i resolució nanomètrica es mostren d'elevada utilitat per a l'estudi de l'activitat de la topoisomerasa, i de la seva inhibició. / Lamellarin D (Lam-D) is a marine alkaloid with antiproliferative activity against various tumor cells in the low nanomolar range. The inhibition of topoisomerase-I, a mitochondrial transmembrane potential disruption as well as promotion of apoptosis are its modes of action. Topoisomerase is an especially interesting chemotherapy target, namely because of the topoisomerase-DNA complex, which undergoes mechanical motions essential to its function (Chapter 1). The present research summary highlights the synthetic methodologies used for the synthesis of Lam-D and its related derivatives. Two synthetic strategies (A, B) had been employed for the total synthesis of Lam-D, which enable high versatility and robust methodologies for the preparation of the natural product, regioselective conjugation on its free phenolic groups and its structurally simplified derivatives.Methyl 8-isopropoxy-9-methoxy-5,6-dihydropyrrolo[2,1-a]isoquinoline-3-carboxylate was used as scaffold of strategy A. Regioselective and sequential introduction of aryl groups followed by Pd(0)-catalyzed cross coupling reactions, aromatization and ether deprotection provided the final compounds in 18-61% yields (Chapter 3). Boronic acids and borolanes were used as building blocks for the synthesis. Its preparation through regioselective bromination under mild conditions of highly activated benzenes and Pd(0)-catalyzed borylation gave the non-commercial polialcoxy synthons (7 compounds, 43-80% yields over 2 steps) for the diverted combinatorial synthesis (Chapter 2).A combinatorial library of 45 analogues of the privileged lead Lam-D was prepared using strategy A in which removal of the lactone ring were implemented in order to improve solubility, and modifications on the OMe/OH substitution pattern were explored for structure activity relationship studies. Lam-D and its analogues were obtained in 18-44% overall yields. A panel of three human tumor cell lines was used to evaluate their cytotoxic potential: A-549 lung carcinoma NSCL, HT-29 colon carcinoma cells, and MDA-MB-231 breast adenocarcinoma. Cytotoxicity was observed for numerous compounds at low micromolar concentrations, and clear SAR patterns were determined. SAR study concluded that more than 75% of the 45 open-chain Lam-D analogs tested showed cytotoxicity in a low micromolar GI50 range (Chapter 4). Strategy B, based on quaternization of the isoquinoline, further cycloaddition on the alquine and aromatization, readily gave the pentacyclic structure in good yields. A good choice of orthogonally removable protectors has been developed for the regioselective attachment of well-defined water-soluble polymeric and peptidic nuclear location signal sequence carriers to Lam-D. These chemical modifications can significantly improve both drug delivery and therapeutic efficacy due to the enhanced permeability and retention effect observed in tumor tissue. Mono-, di-, and tri-Lam-D conjugates were regioselectively synthesized through ester bond linkages in the phenolic sites. Polymeric and peptidic conjugates, respectively, have been obtained in 18-84% (2 steps) and 8-20% (2 or 3 steps) overall yields from the corresponding Lam-D protected phenolic derivatives (Chapter 5, 6).Further studies on the mechanism of action of Lamellarin D by innovative optical tweezers biosensors, served to gain a novel insight in the biological engineering of topoisomerase I enzyme and its inhibition by small drugs. Topoisomerase is an especially interesting chemotherapy target, namely because of the topoisomerase-DNA complex, which undergoes mechanical motions essential to its function during the cleavage and religation of a single strand within a duplex DNA (Chapter 7).Here we show the use of optical tweezers to study topoisomerase activity, evidenced by a large increase in the hysteresis of the force cycles resulting from the generation of ssDNA-like domains inside ds&#955;DNA, and subsequent strand religation indicated by recovery of the characteristic dsDNA force fingerprint. In contrast, the presence of the topoisomerase inhibitor Lamellarin D results in a large increase in force hysteresis due to the initial nicking activity of Topo I and a subsequent absence of religation. These results highlight the potential of optical tweezers biosensors for the mechanistic study of DNA-modifying enzymes and for the screening of their inhibitors, and foresee profound implications in drug discovery and medical nanotechnology.

L’objectiu general de la tesis ha estat el desenvolupament d’assajos i biosensors per a la detecció de toxines que estan presents en el medi aquàtic i l’estudi de la seva aplicabilitat a l’anàlisi de mostres reals. Per tal d’assolir aquest objectiu, s’han caracteritzat proteïnes fosfatases recombinants en quan a activitat, emmagatzematge i estabilitat operacional, així com també la capacitat de ser inhibides per toxines marines (àcid okadaic i els seus anàlegs) i d’aigua dolça (microcistines). S’han establert factors equivalents d’inhibició per a l`àcid okadaic i els seus anàlegs i diverses variants de microcistines, contribuint així a entendre millor la complexitat de perfils multi-toxines en mostres naturals. D’altra banda, s’han explotat l’ús de partícules magnètiques com a suports d’immobilització d’anticossos i enzims en biosensors electroquímics i com a transportadors d’anticossos en immunosensors òptics. Finalment, s’ha avaluat l’aplicabilitat dels assajos i biosensors per a l’anàlisis de mostres de marisc i cianobactèries, correlacionant els resultats amb altres tècniques d’anàlisis establertes. / El objetivo general de esta tesis ha sido el desarrollo de ensayos y biosensores para la detección de toxinas que están presentes en el medio acuático y el estudio de su aplicabilidad al análisis de muestras reales. Para lograr este objetivo, se han caracterizado proteínas fosfatasas recombinantes en términos de actividad, almacenaje y estabilidad operacional, así como la capacidad para ser inhibidas por toxinas marinas (ácido okadaico y sus análogos) y de agua dulce (microcistinas). Se han establecido factores equivalentes de inhibición para el ácido okadaico y sus análogos y varias variantes de microcistinas, contribuyendo a entender mejor la complexidad de perfiles multi-toxinas en muestras naturales. Port otra parte, se ha explotado el uso de partículas magnéticas como soportes de inmovilización de anticuerpos y enzimas en biosensores electroquímicos y como transportadores de anticuerpos en imunosensores ópticos. Finalmente, se ha evaluado la aplicabilidad de los ensayos y biosensores para el análisis de muestras de marisco y cianobacterias, correlacionando los resultados con otras técnicas de análisis establecidas. / The general objective of this thesis has been to develop assays and biosensors for the detection of toxins from aquatic media and to study their applicability to the analysis of samples. To achieve this goal, recombinant protein phosphatases have been characterised in terms of activity, storage and operational stability, as well as ability to be inhibited by marine (okadaic acid and its analogues) and freshwater (microcystins) toxins. Inhibition equivalency factors (IEFs) for the okadaic acid analogues and several microcystin variants have been established, contributing to better understand the complexity of multi-toxin profiles in natural samples. Moreover, magnetic particles have been exploited as antibody and enzyme immobilisation supports in electrochemical biosensors and as antibody carriers in optical immunosensors. Finally, the applicability of assays and biosensors to the analysis of shellfish and cyanobacteria samples has been evaluated, and correlations with other analysis techniques have been established.

La tesis consta de 4 proyectos: dos estudios de intervención, aleatorizados, paralelos y controlados, uno sobre los efectos de productos del cacao y otro sobre los de fibra soluble, Plantago ovata husk (Po-husk), sobre biomarcadores de enfermedad cardiovascular (ECV) en sujetos hipercolesterolémicos. El tercero es la identificación de compuestos fenólicos del aceite de oliva virgen (AOV) en plasma humano (en ayunas y en fase postprandial) y el cuarto, el desarrollo de una aplicación informática para implementar los criterios CONSORT.Los productos del cacao y Po-husk reducen las concentraciones plasmáticas de c-LDL y ejercen efectos beneficiosos sobre otros biomarcadores de ECV.Además se han detectado hasta 10 compuestos fenólicos del AOV, incluido el 3,4-DHPEA-EDA, en plasma humano postprandrial.Finalmente, la incorporación de productos del cacao o Po-husk o el AOV o su combinación a una dieta cardiosaludable se adecuará al perfil de biomarcadores de riesgo de ECV de cada paciente. / The thesis is based on 4 projects: 2 randomised, controlled, interventional studies, one of the cocoa cream products and the other of the soluble fibre (Plantago ovata husk (Po-husk) on biomarkers of CVD. Third, the virgin olive oil (VOO) phenolic compounds identification in fasting and postprandial human plasma, and fourth, designed a technology application to facilitate the implementation of criteria CONSORT statement.The cocoa cream products and Po-husk reduced in plasma LDL-c and also, had beneficial effects on other CVD biomarkers and risk factors.Also, had been detected until 10 phenolic compounds from VOO, including 3,4-DHPEA-EDA, in human postprandial plasma.Finally, applying cocoa products or Po-husk or VOO or in combination in a cardio-protective diet warrants consideration as individualised therapeutic measures based on the individual's CVD risk factor profile.

Computed Tomography and Microcomputed Tomography are X-ray based technologies. They were tested in this thesis as potential tools for the optimization of the processing of dry-cured meat products. On one hand, several prediction models and Computed Tomography analytical tools were developed for the non-destructive analysis of water activity, salt content and water content distribution within dry-cured hams during processing and were successfully applied to three case studies. On the other hand, Microcomputed Tomography were used to characterize, evaluate and correlate the changes in the microstructure with the texture of non-acid pork lean fermented sausages. Some Microcomputed Tomography parameters could be correlated with the instrumental texture, although the Microcomputed Tomography was not accurate enough to distinguish between lean and fat when these constituents were emulsified. In conclusion, Computed Tomography and Microcomputed Tomography can be considered as suitable technologies for the non-destructive characterization and for the optimization of dry-cured meat processing. / La Tomografia Computeritzada i la Microtomografia Computeritzada són tecnologies basades en raigs X. Ambdues es varen testar en aquesta tesis com a eines potencials per l'optimització del processat de productes carnis curats. Per una banda, es varen desenvolupar diversos models de predicció i eines analítiques derivades de la Tomografia Computeritzada, per l’anàlisi no destructiu de la distribució de l’activitat d’aigua i els continguts de sal i d’aigua durant el processat de pernils curats, aplicant-se posteriorment de manera satisfactòria a tres casos d’estudi. Per altra banda, la Microtomografia Computeritzada es va utilitzar per caracteritzar, avaluar i correlacionar canvis en microestructura i textura d’embotits crus curats elaborats amb baix contingut de greix. Alguns paràmetres de la Microtomografia Computeritzada es van poder correlacionar amb la textura instrumental, encara que es va observar que la Microtomografia Computeritzada no permetia distingir acuradament entre magre de porc i greix quan aquests components es trobaven emulsionats.