Ce travail de thèse vise à mieux comprendre l'effet de l'environnement buccal sur le comportement d'une bactérie orale probiotique, Streptococcus salivarius K12. La croissance et la maintenance de S. salivarius K12 ont tout d'abord été caractérisées dans une salive artificielle complémentée (CAS) conçue pour l'étude. Dans ce milieu, cette bactérie démontre un taux de croissance élevé et un temps de latence court, mais elle ne produit pas de bactériocines actives. La survie de S. salivarius K12 en phase stationnaire est, en revanche, affectée dans le milieu CAS. Ce phénomène est expliqué par une synthèse moindre des protéines impliquées dans le métabolisme énergétique, dont celui du glycogène. Toutefois, malgré une sensibilité accrue en phase stationnaire, le milieu CAS permet la croissance et la maintenance de S. salivarius K12. Les effets de plusieurs facteurs environnementaux spécifiques de la bouche, sur S. salivarius K12, ont été déterminés en milieu CAS. Ainsi, l'apport de saccharose, conduit à une dégradation de la viabilité. Des enzymes, ajoutées à leur concentration physiologique, affectent également les cellules bactériennes. Le lysozyme accroît la mortalité de S. salivarius par son action sur la paroi bactérienne. La peroxidase améliore sa viabilité en diminuant le potentiel redox du milieu. Le rôle clé du potentiel redox sur S. salivarius K12 est confirmé par l'impact négatif de l'injection d'air enrichi à 5% de CO2, qui accroît le potentiel redox. Enfin, l'amylase a démontré un rôle à la fois positif (augmentation de la biomasse) et négatif (diminution du taux de croissance). En conséquence, les études impliquant des bactéries orales se doivent de prendre en compte ces facteurs environnementaux influant sur les l'état physiologique bactérien. La mise en place de cultures continues respectant les variations de flux salivaire et permettant l'apport périodique de nutriments, tout en combinant l'ensemble des conditions environnementales identifiées précédemment, a permis de simuler la dynamique des conditions buccales. Les résultats démontrent que S. salivarius K12 est bien adapté à ces conditions de culture. Les cellules sont capables de se maintenir à un niveau de cultivabilité constant, malgré la carence nutritionnelle et le lessivage auxquels elles sont soumises. Certains mécanismes moléculaires expliquant cette adaptation ont été caractérisés : activation des voies d'utilisation de sources de carbone alternatives, stockage de l'énergie, augmentation de la compétence génétique naturelle. Finalement, ces travaux ont permis d'identifier certains mécanismes permettant à Streptococcus salivarius K12 de s'adapter à l'environnement buccal, grâce à la mise en place de méthodes d'étude in vitro du comportement des bactéries orales. / This thesis aims to better understand the effect of oral environmental conditions on the behaviorof the probiotic bacteria Streptococcus salivarius K12. Growth and maintenance of S. salivarius K12 have been characterized in a complemented artificial saliva (CAS), designed for this study. In this medium, S. salivarius demonstrated highspecific growth rate and low lag time, but it did not produce active bacteriocins. However, the survival of S. salivarius K12 during stationary phase was affected during fermentation in CAS medium. This was mainly explained by a reduced synthesis of proteins involved in energy and glycogen metabolisms. Thus, despite an increased sensitivity in stationary phase, the "complemented artificial saliva" allowed the growth and maintenance of S. salivarius K12. The effects of several environmental oral factors on S. salivarius K12 were determined in complemented artificial saliva. Adding sucrose decreased cellular viability. Enzymes added to their physiological concentration also affected the bacteria. Lysozyme increased S. salivarius mortality by acting on cellular wall. Peroxidase enhanced viability, by reducing the redox potential. The key role of redox potential on S. salivarius K12 was confirmed by the negative impact of the injection of air containing 5% CO2, which increased redox potential. The amylase demonstrated both positive (biomass increase) and negative roles (reduced growth rate). Consequently, studies involving oral bacteria must integrate these environmental factors that affected the bacterial physiological state. Continuous cultures, taking into account the variations in salivary flow and the periodical supply of nutrients, and combining all environmental conditions previously identified, allowed simulating oral dynamic conditions. From our results, a good adaptation of S. salivarius K12 took place in these culture conditions. Cells were able maintaining a constant level of cultivability despite nutritional starvation and wash out. Some molecular mechanisms explaining this bacterial adaptation have been characterized: activation of alternative carbon sources pathways, energy storage, and increase of natural genetic competence. Finally, this work made it possible identifying some mechanisms used by Streptococcussalivarius K12 to adapt itself to the oral environment, through the establishment of in vitro methods for studying the behavior of oral bacteria.

Streptococcus salivarius est une bactérie commensale présente dans la cavité buccale et tout au long du tractus digestif (Eckburg et al., 2005; Hao & Lee, 2004). Elle est fréquemment retrouvée attachée à la langue ou aux parois stomacales et intestinales au sein de biofilms (Cvitkovitch et al., 2003). Dans un biofilm, la densité cellulaire implique une proximité physique entre les bactéries de différentes espèces propice aux échanges de gènes entre elles. Ces transferts horizontaux permettent l’acquisition par les bactéries de gènes d’adaptation tels que des gènes de résistance aux antibiotiques et de virulence (Kolenbrander et al., 2010; Molin & Tolker-Nielsen, 2003). Largement répandus dans les génomes bactériens, bien que peu étudiés, les éléments intégratifs conjugatifs (ICE) et les éléments intégratifs mobilisables (IME) jouent probablement un rôle majeur dans ces transferts et dans l’adaptation des souches à leur environnement. L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier chez S. salivarius les éléments intégratifs (prévalence, diversité et transfert d’un ICE) ainsi que les capacités d’adhésion aux cellules des écosystèmes digestif et buccal. Une étude par MLST (MultiLocus Sequence Type) a permis de classer 212 souches de la collection de S. salivarius du laboratoire DynAMic en 96 Sequence Types et de révéler la diversité de ces souches. Parmi celles-ci, 138 ont été sélectionnées comme représentatives de la diversité de la collection pour les études ultérieures. La recherche par PCR d’éléments intégratifs parmi ces souches a permis de montrer que plus de 70% d'entre elles présentent au moins un élément intégratif porteur d’au moins un gène de résistance aux antibiotiques. Ainsi la diversité des phénotypes de résistance aux antibiotiques observée a pu être corrélée à la diversité des éléments intégratifs retrouvés (Tn916, Tn3872, Tn6002, Tn2009, MEGA) ou décrits pour la première fois (IQ element) chez S. salivarius. La diversité et la prévalence des ICE et des IME chez S. salivarius a été caractérisée au sein des génomes entièrement séquencés de 19 souches. Cette analyse a permis de détecter 27 ICE appartenant à 2 superfamilles (Tn916 et Tn5252) et 4 familles distinctes (ICESt3, Tn916, Tn1549 et TnGBS2) qui sont intégrés dans 12 sites d’intégration différents. Elle a également permis de détecter 37 IME qui sont intégrés dans 7 sites différents ainsi que 10 éléments MEGA intégrés dans deux gènes différents. L’étude des ICE de la famille ICESt3 qui sont décrits pour la première fois chez S. salivarius dans ce travail montre qu’ils sont intégrés dans le site déjà décrit (à l’extrémité 3’ du gène fda), mais aussi dans deux nouveaux sites (à l’extrémité 3’ des gènes rpsI et rpmG). En parallèle de ces travaux, la capacité d’adhésion de souches de S. salivarius à la salive et aux cellules épithéliales gastro-intestinales a été étudiée. Les résultats ont montré que la capacité d’adhésion à la salive de 24 souches est très variée et souche dépendante. De même, la capacité d’adhésion aux cellules épithéliales gastro-intestinales Caco2 et HT29-MTX de 14 de ces souches est souche dépendante mais aussi lignée cellulaire dépendante. Ces résultats ont permis de sélectionner la souche F6-1 dont le phénotype d’adhésion aux cellules HT29-MTX et HT29-CL16E est particulièrement élevé et dépendant de la sécrétion de mucus. L’étude de mutants de cette souche a montré que sa capacité d’adhésion dépend à la fois de certaines de ses protéines de surface et de la lignée cellulaire épithéliale gastro-intestinale. Enfin, des expériences de transfert conjugatif d’ICESt3 F6-1 rpsI ont été réalisées dans différentes conditions. Cependant, bien que sa capacité d’excision ait été démontrée et qu’une analyse in silico indique que cet ICE serait fonctionnel, aucun transconjugant n’a pu être obtenu dans les différentes conditions testées / Streptococcus salivarius is a commensal bacterium present in the oral cavity and all along the digestive tract (Eckburg et al., 2005; Hao & Lee, 2004). It is frequently found attached to tongue or to stomach and intestinal walls within biofilms (Cvitkovitch et al., 2003). In a biofilm, the cellular density implies a physical proximity between bacteria of different species which is favorable for genetic exchange between them. These horizontal transfers permit the bacteria to acquire genes of adaptation such as virulence and antibiotic resistance genes (Kolenbrander et al., 2010; Molin & Tolker-Nielsen, 2003). Largely present in the bacterial genomes, although not widely studied, the integrative conjugative elements (ICEs) and the integrative mobilizable elements (IMEs) probably play a major role in these transfers and in the adaptation of strains to their environment. The objective of this thesis is to study within S. salivarius the integrative elements (prevalence, diversity and transfer of one ICE) as well as the adhesion capacity to the cells of the oral and digestive ecosystems. A MLST study (MultiLocus Sequence Type) has allowed the classification of 212 strains of the S. salivarius collection from the DynAMic laboratory in 96 Sequence Types and to reveal the diversity of these strains. Among these, 138 were selected as representative of the diversity of the collection for ulterior studies. PCR research of integrative elements of these strains has shown that more than 70% of these strains present at least one integrative element carrying at least one antibiotic resistance gene. Therefore the diversity of the antibiotic resistance phenotypes observed were able to be correlated to the diversity of the integrative elements found (Tn916, Tn3872, Tn6002, Tn2009, MEGA) or described for the first time (IQ element) in S. salivarius. The diversity and prevalence of the ICE and IME in S. salivarius were characterized within the completely sequenced genomes of 19 strains. This analysis has allowed the detection of 27 ICE belonging to 2 superfamilies (Tn916 and Tn5252) and 4 distinctive families (ICESt3, Tn916, Tn1549 and TnGBS2) which are integrated into 12 different integration sites. The analysis also allowed the detection of 37 IME which are integrated in 7 different sites as well as 10 MEGA elements integrated in two different genes. The study of the ICE of the ICESt3 family which are described for the first time in S. salivarius in this work showed that they are integrated in the site already described (at the 3’ end of the fda gene), but also in 2 new sites (at the 3’ end of the rpsl and rpmG genes). In parallel to these studies, the adhesion capacity of S. salivarius strains to saliva and gastro-intestinal epithelial cells has been studied. The results have shown that adhesion capacity to the saliva of 24 strains are much diversified and strain dependent. Likewise, the capacity of adhesion to gastro-intestinal epithelial cell lines Caco2 and HT29-MTX of 14 of these strains is strain dependent but also cellular line dependent. These results have allowed the selection of the F6-1 strain of which the adhesion phenotype to HT29-MX and HT29-CL16E cells is particularly high and dependent on the secretion of mucus. The study of mutants of this strain has shown that its adhesion capacity is dependent both on some of their surface proteins and on the gastro-intestinal epithelial cell lines. Finally, conjugative transfer experiments of the ICESt3 F6-1 rpsl were performed under different conditions. Its excision capacity has been shown and an in silico analysis indicates that this ICE could be functional. However, no transconjugant has been obtained whatever the tested conditions

In etlichen Studien konnte die gesundheitsfördernde Wirkung von probiotischen Bakterien nachgewiesen werden. Heutzutage werden diese zahlreich in der Nahrungsmittel- und Kosmetikindustrie verwendet, um das Immunsystem des Menschen positiv zu beeinflussen. Probiotische Bakterien oder deren Extrakte können zum Beispiel die Produktion von Zytokinen anregen oder herabsetzen und dadurch Entzündungsreaktionen verhindern oder die körpereigene Abwehr steigern. Auch die Produktion des humanen Beta-Defensins-2 (hBD-2) kann durch probiotische Bakterien verändert werden. Dieses wirkt im menschlichen Körper wie ein körpereigenes Antibiotikum und wird von verschiedenen Zellen kontinuierlich gebildet. Gerade in entzündetem Gewebe unterliegt es einer gesteigerten Produktion. Inwieweit sich die hBD-2-Produktion in oralen Keratinozyten der Zelllinie OKF6/hTERT-2 verändert, während diese mit den Extrakten der probiotischen Bakterien Lactobacillus salivarius (L.s.) und Lactobacillus rhamnosus GG (L.GG.) inkubiert wurden, war das Ziel dieser Arbeit. Die Ergebnisse zeigen deutlich eine verringerte hBD-2-Produktion der oralen Keratinozyten nach der Stimulation mit den Bakterienextrakten zu verschiedenen Konzentrationen und Zeiten. Ein günstiger Therapieansatz durch die Gabe von probiotischen Bakterienextrakten bei entzündlichen Erkrankungen der Mundschleimhaut, wäre durch eine gesteigerte hBD-2-Produktion denkbar. Dieses bekämpft nämlich pathogene Erreger und unterstützt somit die Immunabwehr. Mit den Bakterienextrakten von L.s. und L.GG. ließ sich die Produktion von hBD-2 in den oralen Keratinozyten nicht steigern. Einen anti-inflammatorischen Effekt der Extrakte auf die Zellen ist dennoch nicht auszuschließen, da die hBD-2-Konzentration auch indirekt als Indikator einer Entzündung angesehen werden kann und hier mit zunehmender Bakterienextraktkonzentration sinkt. Jedoch sind andere Ursachen für den Konzentrationsabfall ebenso denkbar.

Les bactéries commensales digestives jouent un rôle primordial dans l'homéostasie épithéliale et la santé de l'hôte, avec notamment un rôle modulateur du système immunitaire. Des effets bénéfiques dans le traitement des pathologies inflammatoires intestinales ont été caractérisés chez certaines souches de bactéries commensales. La compréhension de ces effets dans le maintien de l'homéostasie intestinale repose sur la connaissance des interactions entre les bactéries, l'épithélium intestinal et le système immunitaire muqueux. Streptococcus salivarius est l'un des premiers colonisateurs de la cavité buccale et du tractus digestif de l'homme. Cette bactérie a été utilisée comme modèle pour rechercher des mécanismes impliquée dans l'homéostasie.La recherche d'interactions entre des souches de l'espèce S. salivarius et les cellules humaines a été réalisée pour caractériser leurs éventuelles propriétés immunomodulatrices. Nous avons montré que les bactéries vivantes et les surnageants de cultures des souches de cette espèce modulent la réponse inflammatoire in vitro via un effet inhibiteur sur l'activation de la voie NF-B dans les cellules épithéliales intestinales (HT-29 et Caco-2) et les monocytes (THP-1). Cette modulation de l'inflammation a été confirmée par la capacité des surnageants bactériens à inhiber la sécrétion d'IL-8 par les cellules épithéliales. Ces surnageants agissent via une étape impliquant IB-, un inhibiteur du facteur NF-B. Ils inhibent la dégradation de la protéine IB- phosphorylée et diminuent ainsi la translocation nucléaire des composants NF-B. Nous avons également identifié et caractérisé un métabolite bactérien présent dans ces surnageants exerçant cette activité anti-inflammatoire. L'utilisation de ce métabolite et son isomère miment in vitro l'effet inhibiteur des surnageants sur l'activation de la voie NF-B dans les cellules épithéliales et les monocytes. Nous avons ainsi caractérisé un métabolite secrété par la bactérie commensale S. salivarius qui est capable d'inhiber une des voies centrales de signalisation impliquée dans la réponse inflammatoire intestinale. Enfin, une capacité anti-inflammatoire de S. salivarius a également été montrée dans un modèle murin d'inflammation digestive dans lequel les bactéries métaboliquement actives ont protégé les animaux de colites induites avec du TNBS. Ces travaux ouvrent la voie pour le développement d'applications thérapeutiques dans le traitement de pathologies inflammatoires de l'intestin basées sur ce composé actif ou l'utilisation de S. salivarius comme probiotique.

The second messenger cyclic diguanylate monophosphate (c-di-GMP) has been proven to be a central regulator for physiological and metabolic processes including biofilm formation and sessile to motile transitioning (1,2). The synthesis and degradation of c-di-GMP are regulated by GGDEF- respectively EAL-domain proteins. Recently, c-di-GMP has been discovered in the Gram-positive Streptococcus genus including Streptococcus gallolyticus, which showed to have diguanylate cyclase activity (3). Characterisation of the c-di-GMP network in other Streptococcus is of relevance. Hence, the aim of this project was the assessment of the GGDEF- and EAL domains from the animal pathogenic Streptococcus uberis and Streptococcus henryi. In vivo recombination cloning was used for the analysis of the GGDEF, EAL and GGDEF-EAL domain proteins from S. uberis and S. henryi. The cloning was unsuccessful for most of the domain proteins, except, for EAL 2 of S. uberis. However, analysis of the sequencing results for the cloned EAL 2 presented mutations. Further studies testing alternative cloning methods should be applied. Research regarding probiotic streptococci is also of interest. Therefore, isolation of Streptococcus salivarius from human oral samples using Streptococcus Selection Agar was conducted. Isolation of S. salivarius from human saliva and tongue samples was successful using Streptococcus Selection Agar. Other Streptococcus spp., Lactobacillus, Staphylococcus, and additional bacterial species were also isolated.

Tesis por compendio / [ES] Uno de los desafíos clave que se presenta en el siglo XXI es la necesidad de alimentar a una población cada vez mayor con recursos naturales cada vez más limitados. Adicionalmente, el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) 12 de la Agenda 2030 aboga por formas de producción y consumo más sostenibles. En este sentido, se favorece el aprovechamiento y desarrollo de alimentos de origen vegetal frente a los de origen animal. Por otra parte, hay estudios que demuestran que la ingesta de determinados microorganismos en cantidades adecuadas produce efectos beneficiosos para la salud de los consumidores y que la fermentación con estos microorganismos contribuye en la mejora de las propiedades nutricionales de diferentes matrices alimentarias. Debido a esto, en los últimos años ha aumentado el interés de los científicos por desarrollar alimentos funcionales probióticos a partir de matrices vegetales, destinados a responder también a las necesidades nutricionales de los consumidores vegetarianos, con intolerancia a lactosa y con dietas restrictivas por el elevado nivel de colesterol. Entre las técnicas empleadas, la impregnación a vacío permite la incorporación de microorganismos probióticos en la matriz estructural de frutas y hortalizas sin alterar su integridad celular. Este hecho, sin embargo, se traduce en mejores recuentos tras el procesado y el almacenamiento, pero no es suficiente para garantizar la viabilidad de los microorganismos tras la estabilización mediante secado por aire caliente, lo que hace necesario recurrir a otras estrategias. Concretamente en esta tesis doctoral las técnicas que se aplican para aumentar la resistencia de los probióticos a las condiciones adversas de procesado de los alimentos son la adición de agentes protectores, como la trehalosa, y la aplicación de altas presiones de homogeneización (HPH). Los resultados de las investigaciones se presentan por compendio de 4 artículos científicos organizados en dos capítulos. En el Capítulo I "Obtención de un líquido de impregnación a base de zumo de clementina con elevado contenido en unidades formadoras de colonias de L. salivarius CECT 4063 que sean resistentes al almacenamiento y a la digestión simulada in vitro se ha analizado el efecto que la concentración de trehalosa (0-20%, p/p) y la presión de homogeneización (0-150 MPa) ejercen sobre las propiedades antioxidantes y el crecimiento de la cepa de L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 en zumo de clementina comercial, así como sobre la capacidad del microorganismo para inhibir al patógeno Helicobacter pylori, para adherirse a la mucosa intestinal y para resistir el proceso de digestión in vitro. También se ha evaluado cómo la propia fermentación con el lactobacilo afecta al contenido en compuestos con actividad antioxidante del zumo, en mayor o menor medida dependiendo de la adición o no de un 10% en peso de trehalosa al medio y/o de la homogeneización a 100 MPa del zumo fermentado y sin fermentar. Por último, se ha estudiado la evolución de las propiedades antioxidantes y microbianas de los zumos fermentados durante su almacenamiento en refrigeración, así como su habilidad para ser incorporados en la matriz estructural de láminas de manzana (var. Granny Smith) mediante la técnica de impregnación a vacío. Por otra parte, en el Capítulo II "Obtención de un snack de manzana (var. Granny Smith) con elevado contenido en compuestos antioxidantes y en unidades formadoras de colonias de L. salivarius CECT 4063" mediante impregnación a vacío y posterior liofilización o secado con aire a 40 °C se ha analizado el efecto que la adición de un 10% (p/p) de trehalosa al zumo de clementina antes de su inoculación con el microorganismo y/o la homogeneización a 100 MPa del zumo de clementina fermentado ejercen sobre la viabilidad del lactobacilo y la estabilidad de los compuestos antioxidantes frente al procesado, el almacenamiento y la digestión simulada in vitro. / [CA] Un dels desafiaments clau que es presenta en el segle XXI és la necessitat d'alimentar a una població humana cada vegada major amb recursos naturals cada vegada més limitats. Addicionalment, l'Objectiu de Desenvolupament Sostenible (ODS) 12 de l'Agenda 2030 advoca per formes de producció i consum més sostenibles. En aquest sentit, s'afavoreix l'aprofitament i desenvolupament d'aliments d'origen vegetal enfront dels d'origen animal. D'altra banda, hi ha estudis que demostren que la ingesta de determinats microorganismes en quantitats adequades produeix efectes beneficiosos per a la salut dels consumidors i que la fermentació amb aquests microorganismes contribueix a la millora de les propietats nutricionals de diferents matrius alimentàries. A causa d'això, en els últims anys ha augmentat l'interès dels científics per desenvolupar aliments funcionals probiòtics a partir de matrius vegetals, destinats a respondre també a les necessitats nutricionals dels consumidors vegetarians, amb intolerància a la lactosa i amb dietes restrictives per l'elevat nivell de colesterol. Entre les tècniques emprades, la impregnació a buit permet la incorporació de microorganismes probiòtics en la matriu estructural de fruites i hortalisses sense alterar la seua integritat cel·lular. Aquest fet, però, es tradueix en millors recomptes després del processament i l'emmagatzematge, però no n'hi ha prou per garantir la viabilitat dels microorganismes després de l'estabilització mitjançant assecat per aire calent, cosa que fa necessari recórrer a altres estratègies. Concretament en aquesta tesi doctoral les tècniques que s'apliquen per a augmentar la resistència dels probiòtics a les condicions adverses de processament són l'addició d'agents protectors, com la trehalosa, i l'aplicació d'altes pressions d'homogeneïtzació (HPH). Els resultats de les investigacions es presenten per compendi de 4 articles científics organitzats en dos capítols. En el Capítol I "Obtenció d'un líquid d'impregnació a base de suc de clementina amb elevat contingut en unitats formadores de colònies de L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 que siguin resistents a l'emmagatzematge i a la digestió simulada in vitro" s'ha analitzat l'efecte que la concentració de trehalosa (0-20%, p/p) i la pressió d'homogeneïtzació (0-150 MPa) exerceixen sobre les propietats antioxidants i el creixement del cep de L. salivarius spp. salivarius en suc de clementina comercial, així com sobre la capacitat del microorganisme per a inhibir al patogen Helicobacter pylori, per a adherir-se a la mucosa intestinal i per a resistir el procés de digestió in vitro. També s'ha avaluat com la pròpia fermentació amb el lactobacilo afecta al contingut en compostos amb activitat antioxidant del suc, en major o menor mesura depenent de l'addició o no d'un 10% en pes de trehalosa al medi i/o de l'homogeneïtzació a 100 MPa del suc fermentat i sense fermentar. Finalment, s'ha estudiat l'evolució de les propietats antioxidants i microbianes dels sucs fermentats durant el seu emmagatzematge en refrigeració, així com la seua habilitat per a ser incorporats en la matriu estructural de làmines de poma (var. Granny Smith) mitjançant la tècnica d'impregnació a buit. D'altra banda, en el Capítol II "Obtenció d'un snack de poma (var. Granny Smith) amb elevat contingut en compostos antioxidants i en unitats formadores de colònies de L. salivarius CECT 4063" mitjançant impregnació a buit i posterior liofilització o assecat amb aire a 40 °C s'ha analitzat l'efecte que l'addició d'un 10% (p/p) de trehalosa al suc de clementina abans de la seua inoculació amb el microorganisme i/o l'homogeneïtzació a 100 MPa del suc de clementina fermentat exerceixen sobre la viabilitat del lactobacilo i l'estabilitat dels compostos antioxidants enfront del processament, l'emmagatzematge i la digestió simulada in vitro. / [EN] One of the key challenges of the 21st century is the need to feed a growing population with increasingly limited natural resources. Additionally, Sustainable Development Goal (SDG) 12 of the 2030 Agenda advocates for more sustainable forms of production and consumption. In this sense, the use and development of plant-based foods are favoured over those of animal origin. On the other hand, there are studies showing that the intake of certain microorganisms in adequate amounts produces beneficial effects for the health of consumers and that fermentation with these microorganisms contributes to the improvement of the nutritional properties of different food matrices. Due to this, in recent years, the interest of scientists has increased in developing probiotic functional foods from plant matrices, aimed at also responding to the nutritional needs of vegetarian consumers with lactose intolerance and with restrictive diets due to the high cholesterol level. Among the techniques used, vacuum impregnation allows the incorporation of probiotic microorganisms in the structural matrix of fruits and vegetables without altering their cellular integrity. This fact, however, translates into better counts after processing and storage, but it is not enough to guarantee the viability of the microorganisms after stabilization by hot air drying, which makes it necessary to resort to other strategies. Specifically, in this doctoral thesis, the techniques applied to increase the resistance of probiotics to adverse food processing conditions are the addition of protective agents, such as trehalose, and the application of high-pressure homogenization (HPH). The results of the investigations are presented by a compendium of 4 scientific articles organized in two chapters. In Chapter I "Obtaining an impregnation liquid based on clementine juice with a high content of colony-forming units of L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 that are resistant to storage and "in vitro" simulated digestion, the effect that the trehalose concentration (0-20%, w/w) and the homogenization pressure (0-150 MPa) exert on the antioxidant properties and the growth of the L. salivarius spp. salivarius CECT 4063 in commercial clementine juice, as well as on the capacity of the microorganism to inhibit the pathogen Helicobacter pylori, to adhere to the intestinal mucosa and to resist the in vitro digestion process. It has also been evaluated how the fermentation itself, with this Lactobacillus strain, affects the content of compounds with antioxidant activity in the juice, to a greater or lesser extent depending on the addition or not of 10% by weight of trehalose to the medium and/or the homogenization to 100 MPa of fermented and unfermented juice. Finally, the evolution of the antioxidant and microbial properties of fermented juices during refrigerated storage has been studied, as well as their ability to be incorporated into the structural matrix of apple slices (var. Granny Smith) using the vacuum impregnation technique. On the other hand, in Chapter II "Obtaining an apple snack (var. Granny Smith) with a high content of antioxidant compounds and colony-forming units of L. salivarius CECT 4063" by vacuum impregnation and subsequent lyophilization or drying with air at 40 °C, the effect that the addition of 10% (p/p) trehalose to clementine juice before inoculation with the microorganism and/or homogenization at 100 MPa of the fermented clementine juice has been analysed on the viability of lactobacillus and the stability of antioxidant compounds against processing, storage and simulated digestion in vitro. / Burca Busaga, CG. (2023). Mejora de la calidad funcional de un snack con efecto probiótico y antioxidante mediante la incorporación de trehalosa y la aplicación de altas presiones de homogenización [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192682 / Compendio