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Actividad antioxidante y prooxidante del aceite esencial de ajo por resonancia de spin electrónica
(Murcia: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Murcia, 2012) Nieto López, G.; Skibsted, L.H.; Andersen, M.L.; Ros Berruezo, Gaspar Francisco; Tecnología de Alimentos, Nutrición y Bromatología
El objetivo de este trabajo fue estudiar el comportamiento antioxidante y prooxidante del aceite esencial de ajo (AE) y su posterior adición en dosis de 0,05% (A1) y 0,4% (A2) en hamburguesas de cerdo envasadas en aerobiosis y almacenadas en refrigeración hasta 6 días. Para ello se estudió la actividad antioxidante del AE en un sistema lipídico modelo (reacción de Fenton), y en hamburguesas de cerdo por REE (resonancia de spin electrónica) mediante la formación de radicales libres durante el calentamiento a 55 ºC y su posterior unión con el spin trap PBN (α-fenil-N-tert-butilnitrona) a día 0, 3 y 6 de almacenamiento. Los resultados obtenidos mostraron que el AE mostró efecto prooxidante a una concentración de fenoles totales ≥ 1.6 mg GAE/L. En hamburguesas A1 la formación de radicales tras 3 horas de calentamiento a 55 ºC fue significativamente menor (P<0.05%) que en muestras control (C) y A2 durante todo el almacenamiento. En hamburguesas A2 dicha formación de radicales fue mayor (P<0.05%) que en la carne C y A1, por lo que a elevadas concentraciones de AE se ha observado un efecto prooxidante. Los resultados obtenidos indican el uso del aceite esencial de ajo en un porcentaje de 0,05% como antioxidante natural en hamburguesas de cerdo, pudiéndose plantear la incorporación de dicho aceite como una estrategia natural de conservación.
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Aplicación combinada de sonicación y aceites esenciales en la conservación de zumos naturales de fruta
(2017-03-01) Sánchez Rubio, Marta; Marín Iniesta, Fulgencio; Taboada Rodríguez, Amaury; Facultad de Veterinaria
Objetivos: Estudiar el efecto de la sonicación combinada con temperaturas moderadas y con antimicrobianos naturales sobre la inactivación de Saccharomyces cerevisiae, Escherichia coli O157:H7 5297 y Listeria monocytogenes LM82, en zumos naturales (ZNs) y su posterior supervivencia en condiciones de refrigeración. Estudiar el efecto de estos tratamientos sobre las propiedades físico-químicas, el contenido en compuestos bioactivos, la actividad antioxidante y la microflora natural de ZNs y la posterior estabilidad de algunos parámetros de calidad y compuestos bioactivos en condiciones de refrigeración. Metodología: Se ha determinado la concentración mínima inhibitoria (CMI) de S. cerevisiae frente al aceite esencial de hoja de canela (AEC) mediante el seguimiento en el tiempo de la densidad óptica (DO) del cultivo en placa de microtitulación (microtiter). Se ha estudiado la inactivación de S. cerevisiae en caldo de Tristona-Soja (TSB) tratado por termosonicación (24 kHz; 105 m; 33,31 W/mL; 30 minutos; 30º, 40º, 50ºC) combinado con AEC para optimizar los parámetros y se ha comparado con la supervivencia de S. cerevisiae en zumo natural de naranja (ZnN). Los tratamientos de termosonicación se aplicaron con un procesador de ultrasonidos UP200H (Hielscher Ultrasound Technology) usando una sonda S3. Se ha modelado matemáticamente la supervivencia de S. cerevisiae en TSB y en ZnN ajustando los datos experimentales usando los modelos "Shoulder+log-linear" y “Weibull” (GInaFiT). Se ha determinado por análisis sensorial la concentración máxima de AEC aceptada por los consumidores en ZnN y zumo natural de granada (ZnG). Se ha estudiado la inactivación de S. cerevisiae en los ZNs con termosonicación (24 KHz; 33,31 W/mL; 30 minutos; 50ºC) y la concentración de AEC aceptada por los panelistas así como su supervivencia bajo condiciones de refrigeración (5ºC, 28 días). Se sometió a sonicación (24 kHz; 105 m; 33,31 W/mL; 1, 10, 20 y 30 minutos; <46ºC) ZnN recién exprimido para evaluar su impacto sobre las propiedades físico-químicas, los compuestos bioactivos, la actividad antioxidante y la microflora natural, así como sobre los atributos sensoriales y la vida útil. Se utilizó la metodología de superficie de respuesta (MSR), en base a un diseño experimental de Box-Behnken de tres factores y tres niveles, para estudiar el efecto de la termosonicación y el AEC sobre los parámetros de calidad del ZnN y del ZnG. Se midieron los parámetros de color, pH, ºBrix, se determinó el contenido en fenoles totales, flavonoides totales, carotenoides totales y antocianinas monoméricas totales (FT, FvT, CT, AMT, respectivamente), además de la actividad antioxidante después de los tratamientos. También se determinaron los parámetros de color de ambos zumos, los FT de ambos zumos, los CT del ZnN y las AMT del ZnG de las muestras conservadas a 5ºC durante 30 días. Se determinó la CMI de varios antimicrobianos naturales contra E. coli O157:H7 5297 y L. monocytogenes LM82 mediante el seguimiento en el tiempo de la DO del cultivo en placa de microtitulación (microtiter). Se estudió la inactivación de E. coli O157:H7 5297 y L. monocytogenes LM82 en zumo natural de manzana (ZnM) tratado por termosonicación (24 KHz; 33,31 W/mL; 5 minutos; 40ºC) y AEC (20 mg/L), y su posterior supervivencia bajo condiciones de refrigeración (8ºC, 28 días). Conclusiones: Los resultados muestran que la sonicación combinada con temperatura moderada y AEC puede emplearse como una técnica adecuada para el procesamiento de ZNs, y se pueden aplicar para mejorar su seguridad microbiológica y su calidad nutricional. El diseño Box-Behnken y la MSR han demostrado ser una técnica eficaz para modelar el efecto de la termosonicación en la calidad de los zumos naturales de fruta y en reducir al mínimo el número de experimentos requeridos. ABSTRACT Objectives: To study the effect of sonication combined with moderate temperatures and natural antimicrobials on the inactivation of Saccharomyces cerevisiae, Escherichia coli O157: H7 5297 and Listeria monocytogenes LM82, in natural juices and their survival under refrigeration conditions. To study the effect of these treatments on the physical-chemical properties, the content of bioactive compounds, the antioxidant activity and the natural microflora of natural juices and the stability of some quality parameters and bioactive compounds under refrigeration conditions. Methodology: Minimal inhibitory concentration of cinnamon leaf essential oil against S. cerevisiae was determined using absorbance measurements based on the microtiter plate assay. It has been evaluated and modelled the survival of S. cerevisiae in Trypticase Soy Broth (TSB) and natural orange juice processed by combined use of thermo-ultrasound (24 kHz; 105 mm; 33,31 W/mL; 30 minutos; 30º, 40º, 50ºC) and cinnamon leaf essential oil. Thermo-ultrasound treatments were applied with a UP200H ultrasonic processor (Hielscher Ultrasound Technology) using a S3 probe. It were selected the best conditions of inactivation in TSB to study the inactivation of S. cerevisiae in natural orange juice. Experimental data were fitted by using the “Shoulder+log-linear” and “Weibull” models (GInaFiT). The maximum concentration of cinnamon leaf essential oil accepted by consumers in natural orange and pomegranate juices was determined by sensory analysis. The inactivation of S. cerevisiae in natural orange and pomegranate juices untreated (control) and treated with mild temperature (50ºC), cinnamon leaf essential oil, thermo-ultrasound (24 KHz; 33.31 W/mL; 30 minutes; 50ºC), or thermo-ultrasound plus cinnamon leaf essential oil and its survival under refrigerated conditions (5ºC, 28 days) were studied. Freshly squeezed orange juice was sonicated (for 1, 10, 20 and 30 minutes at 24 kHz frequency) to evaluate its impact on selected physico-chemical characteristics and bioactive compounds, such as total phenols, flavonoids, DPPH radical scavenging activity, total carotenoids, ascorbic acid, pH, °Brix and color parameters. Additionally, the effects of sonication treatments on the microbial load were also evaluated. It has been used response surface methodology to study the effect of thermo-sonication and essential oil on orange and pomegranate juice quality parameters. Natural fresh orange and pomegranate juice samples were continuously sonicated at a constant frequency of 24 kHz for a range of processing temperatures (50–60°C), amplitude levels (0–100%) and CLEO (0–320 mg/L). Color parameters (CI, TINT, %YE, %BLUE, %RED), pH, ºBrix, total phenols, flavonoids, carotenoides, anthocyanins content were measured. Response surface methodology (RSM) based upon a three-factor, three-level Box–Behnken experimental design was used to determine the effect of independent variables. Minimal inhibitory concentration of essential oils against L. monocytogenes LM82 and E. coli O157:H7 5297 was determined using absorbance measurements based on the microtiter plate assay. It has been evaluated the survival of L. monocytogenes LM82 and E. coli O157:H7 5297 in natural apple juice processed by combined use of thermo-ultrasound and essential oils. The resistance of L. monocytogenes LM82 and E. coli O157:H7 5297 cells to the combined action of thermal treatment and ultrasound, was analyzed in natural apple juice with cinnamon leaf essential oil at 40ºC. Conclusions: Results of the present study indicate that sonication coupled with mild temperatures and natural antimicrobial may be employed as a suitable technique for fruit juice processing, and may be applied to improve their safety and nutritional quality. Box–Behnken design and RSM was demonstrated to be an effective technique to model the effect of sonication on juice quality while minimising the number of experiments required.
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Aplicación de extractos polifenólicos de romero (R. officinalis) y salvia (S. lavandulifolia) como antioxidantes en alimentos nutricionalmente mejorados
(Universidad de Murcia, 2023-05-30) Cedeño Pinos, Cristina del Carmen; Bañón Arias, Sancho; Martínez-Tomé, Magdalena; Facultades, Departamentos, Servicios y Escuelas::Escuelas::Escuela Internacional de Doctorado
La presente Tesis Doctoral es un compendio de 6 artículos científicos y se enmarca dentro del proyecto de investigación nacional (RTA2017-00031-C04-04) desarrollado por la Universidad de Murcia y el Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Medioambiental (IMIDA), donde se aborda la revalorización de subproductos de destilación de plantas aromático-medicinales (PAM) para obtener extractos polifenólicos que puedan ser aplicados a los alimentos como conservantes y/o ingredientes funcionales. Las dos PAM autóctonas estudiadas, romero (Rosmarinus officinalis) y salvia (Salvia lavandulifolia), son una valiosa fuente de polifenoles bioactivos, aunque pueden presentar una composición heterogénea debido a factores genéticos y agronómicos. Ello aconseja estandarizar el material vegetal mediante la clonación y el cultivo de plantas seleccionadas. Se testaron diferentes extractos polifenólicos (EP) obtenidos de ecotipos élite (alto rendimiento en polifenoles) de romero y salvia en tres alimentos: caramelos de goma (en comparación con un extracto de propóleo), salsa de yogur y paté de salmón, obtenidos a partir de formulaciones nutricionalmente mejoradas (reducción calórica, incorporación de fibra dietética o lípidos poliinsaturados). La adición de EP a los alimentos presenta algunos desafíos debido a factores relacionados con su tolerancia sensorial, estabilidad y funcionalidad que fueron abordados. La selección del material vegetal realizada por el IMIDA ha permitido mejorar el rendimiento en polifenoles de los extractos y, gracias a la clonación, estandarizar su composición. El romero proporciona extractos hidrosolubles ricos en ácidos fenólicos y extractos liposolubles ricos en diterpenos. Ello ofrece la posibilidad de emplear distintos tipos de extractos en alimentos más o menos grasos. Los EP de romero se probaron en sendas matrices hidrosoluble (caramelo), con un alto contenido lipídico (paté de pescado) e intermedia (salsa de yogur). Estos extractos resultaron ser ricos en polifenoles, aunque presentaban un fuerte sabor. Por su parte, la salvia solo permitió obtener extractos hidrosolubles ricos en ácidos fenólicos, ya que su fracción liposoluble era pobre en compuestos activos, con mejores propiedades sensoriales a priori. Los EP de salvia se probaron en caramelos y salsas de yogur. Se comprobó que los distintos EP de ambas plantas presentaban un potencial antioxidante que depende, tanto de la cantidad total, como del tipo de polifenoles presentes. Por tanto, los criterios de selección para este tipo de extractos deberían tener en cuenta la cantidad y el perfil de polifenoles. Los resultados en cuanto a su posible aplicabilidad en alimentos han sido prometedores. Los polifenoles mayoritarios de romero y salvia (ácidos salviánico, rosmarínico y carnósico, más carnosol) resistieron al tratamiento térmico aplicado a los caramelos (80 ºC; 10 min), salsas y patés (70 ºC; 30 min). Ello ofrece la posibilidad de elaborar productos enriquecidos que retienen la mayor parte de los polifenoles añadidos. La incorporación de EP de romero o salvia mejoró el estatus antioxidante de los caramelos enriquecidos, con resultados equivalentes al EP comercial de propóleo. Los EP de romero tienen buenas propiedades antioxidantes, aunque sólo se pueden usar a dosis reducidas en caramelos frutales debido a su intenso sabor, tal como sucede con el EP de propóleo. Los EP de salvia contienen menos polifenoles, pero su sabor es más compatible y se pueden usar a mayores dosis. Ambos tipos de EP presentaron buenas propiedades tecnológicas y sensoriales en salsas y patés pasteurizados que necesitan ser estabilizados. Los polifenoles de romero y salvia mostraron una baja tasa de degradación durante la vida útil de ambos productos (4 ºC; 42 días; 600 lux), actuando como antioxidantes. Por tanto, los subproductos de destilación obtenidos a partir de plantas seleccionadas de romero y salvia tienen un gran potencial como fuente de polifenoles y podrían ser aprovechados para elaborar productos “enriquecidos” de etiqueta limpia.
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Caracterización funcional de la tiorredoxina Trxo1 de Pisum sativum y Arabidopsis thaliana : estudio en germinación y bajo condiciones inductoras de estrés oxidativo
(2015-05-22) Ortíz Espín, Ana María; Sevilla Valenzuela, Francisca; Jiménez Hurtado, Ana Mª; Camejo López, Daymi Mercedes; Facultad de Biología
Las tiorredoxinas (Trx) son proteínas pequeñas y ubicuas implicadas en la reducción de los enlaces disulfuro de sus proteínas diana. El grupo de las Trxs está organizado en distintas clases. Los animales cuentan con sólo dos tipos, una citoplasmática y otra mitocondrial. En plantas hay, al menos, diez familias de TRXs con más de 40 miembros presentes en casi todos los compartimentos celulares. En mitocondrias vegetales sólo se han descrito dos tipos de Trxs; la Trxh en álamo (Populus) y la Trxo1 en Arabidopsis (A. thaliana) y guisante (Pisum sativum), donde ha sido también co-localizada en el núcleo. En esta Tesis hemos llevado a cabo diferentes aproximaciones experimentales con el fin de estudiar con detalle algunas de las posibles funciones de la Trxo1 en células vegetales. En primer lugar, hemos identificado posibles proteínas diana nucleares de PsTrxo1 a través de la utilización de técnicas de cromatografía de afinidad. La identificación de la proteína PCNA (antígeno nuclear de proliferación celular) y el componente regulador de rutas de ácido abcísico, el receptor de pirabactina 1 (PYR1) establece nuevas funciones para la PsTrxo1 relacionadas con la síntesis de ADN, ciclo celular, metabolismo hormonal y respuesta al estrés. Otra de las funciones descubiertas para esta Trxo1 durante esta Tesis ha sido su papel durante la germinación de la semilla de Arabidopsis. Ensayos de expresión de AtTrxo1 han señalado un alto nivel durante la germinación, particularmente en el embrión de las semillas sugiriendo un papel para AtTrxo1 durante la movilización de reservas en este proceso. Además, ensayos de germinación mostraron que las semillas del mutante KO AtTrxo1 germinaban antes que las semillas silvestres (Wt) en condiciones salinas, si bien, bajo condiciones estándar de crecimiento, ambos genotipos germinaban y se desarrollaban normalmente sugiriendo la importancia de la Trxo1 en el proceso germinativo y la adaptación a la salinidad. La escasa información relativa a la regulación transcripcional de las Trxs vegetales nos condujo en la búsqueda de elementos cis-trans en el promotor de AtTrxo1. Para ello, se realizaron estudios filogenéticos donde se identificaron seis elementos en cis-funcionalmente relevantes que fueron validados por ensayos de β-glucuronidasa. Posteriormente, los ensayos de un híbrido en levadura nos permitieron identificar más de 30 factores de transcripción pertenecientes a seis familias diferentes como posibles reguladores de la expresión de AtTrxo1. Entre ellos, bZIP9 mostró una fuerte interacción con pAtTrxo1 y se comportó como un posible regulador positivo de AtTrxo1, mientras que AZF2, un factor de dedo de zinc fuertemente relacionado con la respuesta a salinidad, se mostró como un posible represor. Finalmente, se iniciaron estudios de muerte celular. Para ello, utilizamos cultivos de células TBY-2 que sobre-expresaban PsTrxo1 y H2O2 como un inductor de PCD (Programmed Cell Death). La respuesta de las células dependió de la intensidad del tratamiento aplicado. Una concentración 15 mM H2O2 provocó una ligera disminución en la viabilidad del cultivo celular sin diferencias entre líneas. Sin embargo, concentraciones superiores a 35 mM causaron un efecto diferenciador sobre la viabilidad de ambas líneas y la línea sobre-expresante murió varios días después que la línea control. En este sentido, las células sobre-expresantes presentaron un menor estrés oxidativo y diferentes marcadores de PCD que justificaron el retraso observado en la muerte celular. En conclusión, estos resultados podrían sugerir la implicación de PsTrxo1 en la tolerancia de TBY-2 a un tratamiento con H2O2 y en el proceso de muerte celular desarrollado en estas condiciones. ABSTRACT Thioredoxins (Trxs) are ubiquitous small proteins involved in the reduction of disulfide bonds of target proteins. Trxs´ group is organized in different types. Animals contain only two types, one cytoplasmic and one mitochondrial. In plants there are at least ten families of Trxs with more than 40 members present in almost all the cellular compartments. In plant mitochondria only two types of Trx have been described, Trxh found in Populus and Trxo1 type in Arabidopsis (A. thaliana) and pea (Pisum sativum), where it has been also co-localized in the nucleus. In this thesis we have carried out different experimental approaches in order to study in greater depth some of the possible functions of the Trxo1 in plant cells. Firstly, we have identified specific potential nuclear targets of PsTrxo1 using affinity chromatographic techniques. The identification of PCNA protein (Proliferating Cell Nuclear Antigen) and the pyrabactin resistance 1 (PYR1) regulatory component of abscisic acid (ABA) receptor establishes new functions of PsTrxo1 related to DNA synthesis, cell cycle, hormonal metabolism and stress response. The role of Trxo1 in seed germination has been studied in this Thesis. Expression assays of AtTrxo1 pointed out a high level during germination, particularly in seeds embryo suggesting the feasible role of AtTrxo1 in storage proteins mobilization occurring in this process. In addition, germination tests showed that mutant seeds (KO AtTrxo1) germinated earlier than wild type seeds (Wt) in saline conditions, although under standard growth conditions, both genotypes germinated and developed normally, suggesting the importance of Trxo1 in germination and adaptation to salinity. The scarce information on the transcriptional regulation of plant Trxs led us to search cis-trans elements in the promoter of AtTrxo1. For this purpose, phylogenetic studies were done and six cis-functionally relevant elements were found. These elements were validated performing tests of β-glucuronidase. Subsequently, one hybrid assays in yeast allowed us to identify more than 30 transcription factors belonging to six different families showed as feasible regulators of AtTrxo1 expression. Among them, bZIP9 showed a strong interaction with pAtTrxo1 and it was identified as a positive regulator, while AZF2, a transcription factor strongly related with salinity response, was identified as a feasible AtTrxo1 repressor. Finally, we initiated different studies on the possible involvement of Trxo1 in cell death. We used overexpressing PsTrxo1 TBY-2 cell cultures and H2O2 as a PCD (Programmed Cell Death) inductor. The response of cells depended on the severity of the treatment. A concentration of 15 mM H2O2 caused a slight decrease in the viability of the cell culture with no differences between control versus overexpressing line. However, concentrations above 35 mM caused a differentiating effect on the viability and the over-expressing line died several days after the control line. In this situation, over-expressing cells presented lower oxidative stress and several PCD markers justifying the observed delay in cell death. In conclusion, these results could suggest the involvement of PsTrxo1 in TBY-2 of H2O2 treatment and in the cell death process developed in these conditions.
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Caracterización y bioactividad antioxidante y antienzimática de aceites esenciales de lavandas, tomillos y oréganos de Murcia = Characterisation and antioxidant and antienzymatic bioactivities of essential oils of lavender, thyme and oregano from Murcia
(2016-01-15) Carrasco Ruiz, Alejandro; Tomás Martínez, Virginia; Costa Miguel, Mª Gracia; Tudela Serrano, José; Facultad de Biología
Objetivos El presente trabajo pretende utilizar métodos de cromatografía de gases rápida (FGC) y cromatografía de gases enantioselectiva (EsGC) con detección por espectrometría de masas (MSD) para el la determinación cualitativa y cuantitativa de los componentes de aceites esenciales extraídos de plantas aromáticas cultivadas en Murcia, así como determinar cuantitativamente la distribución enantiomérica de sus principales componentes, e ilustrar su aplicabilidad caracterizando aceites esenciales de muestras de plantas de la familia Lamiaceae. También pretende evaluar sus posibles capacidades antioxidante global por varios métodos e inhibidora de enzimas hialuronidasa y lipoxigenasa. Metodología Cada muestra de planta seca estudiada se destiló por arrastre con vapor. Las especies ensayadas fueron Lavandula angustifolia (lavanda), Lavandula latifolia (espliego), Lavandula stoechas (cantueso), Lavandula x intermedia (lavandín), Thymus zygis (tomillo rojo), Thymus hyemalis (tomillo de invierno), Origanum vulgare (orégano italiano) y Thymbra capitata (orégano español). Cada aceite esencial se analizó por cromatografía de gases en columna apolar con detección por espectrometría de masas para determinar sus componentes. Determinando las concentraciones relativas, basada en área de pico del cromatograma, y absoluta, basada en las respuestas de los compuestos calibrados con patrones comerciales. Se realizó una cromatografía enantioselectiva para determinar la distribución relativa de los principales enantiómeros presentes en los aceites esenciales. Los resultados se contrastaron con las normas ISO existentes y con los informes de la bibliografía científica internacional. También se evaluaron las muestras mediante ensayos de capacidad antioxidante por diversos métodos, y de capacidad inhibidora sobre las enzimas lipoxigenasa e hialuronidasa, relacionadas con procesos inflamatorios, oxidantes y de envejecimiento de la piel. Resultados Los compuestos mayoritarios determinados fueron fenchona y alcanfor en cantueso; linalol y acetato de linalilo en lavandín y lavanda; alcanfor, 1,8-cineol y linalol en espliego; timol, γ-terpineno y p-cimeno en tomillo rojo con alto timol; γ-terpineno, terpinen-4-ol y linalol en tomillo rojo con alto linalol; 1,8-cineol en tomillo de invierno y p-cimeno, γ-terpineno y carvacrol en los oréganos español e italiano. Los enantiómeros mayoritarios han sido determinados como (+)-alcanfor y (+)-fenchona en cantueso; (+)-alcanfor, (-)-linalol y (-)-acetato de linalilo en lavandín, lavanda y espliego; (-)-linalol, (+)-limoneno y (-)-borneol en los tomillos rojo y de invierno y (-)-linalol, (+)-limoneno y (+)-terpinen-4-ol en los oréganos español e italiano. Observamos que el tomillo rojo presenta alta capacidad antioxidante en los ensayos ABTS, DPPH, RdP, TBARS y óxido nítrico, mientras que el género Lavandula muestra mayor capacidad de quelatacion y de neutralizar ciertos radicales oxigenados como los presentes en los métodos ORAC e hidroxilo. Los oréganos presentan un comportamiento cercano al del tomillo rojo ya que su componente principal, el carvacrol es isómero del timol. Pese a la similitud estructural de estos dos isómeros, el timol presenta mejores características antioxidantes. Los aceites de tomillos rojos, predominantemente, son los que mejor resultado han mostrado en la inhibición de las enzimas hialuronidasa y lipoxigenasa, principalmente debido al timol que contienen. Conclusiones • Se ha optimizado y aplicado satisfactoriamente un método de cromatografía de gases rápida con detección de espectrometría de masas (FGC-MSD), para el análisis de aceites esenciales de distintas plantas aromáticas. • Se han identificado y determinado cuantitativamente las concentraciones y las distribuciones enantioméricas de los principales ingredientes de los aceites esenciales estudiados, contrastando sus cantidades relativas con las establecidas en las correspondientes normas ISO. • La evaluación de las capacidades antioxidante global e inhibidoras de lipoxigenasa y hialuronidasa indican que las muestras son especialmente efectivas en los distintos métodos ensayados animando a un mayor uso de los aceites esenciales estudiados como potenciales antioxidantes para distintas aplicaciones, así como potenciales tratamientos de enfermedades de base inflamatoria y cosméticos anti-envejecimiento para preservar de la degradación del ácido hialurónico. Objectives The present work aims to develop and use fast gas chromatography (FGC) and enantioselective gas chromatography (EsGC) coupled to mass spectrometry detection (MSD) methods to determine qualitatively and quantitatively the composition of essential oils extracted from aromatic plants cultivated in Murcia. Also, this work aims to determine the enantiomeric distribution of the main components of the essential oils and exemplify its usability with several samples of the Lamiaceae family. Finally, the possible antioxidant and inhibitory activities on hyaluronidase and lipoxygenase of these samples will be tested by several different methods. Methodology Each sample of dry plant was steam distilled. The assayed species were Lavandula angustifolia (lavender), Lavandula latifolia (spike lavender), Lavandula stoechas (topped lavender), Lavandula x intermedia (lavandin), Thymus zygis (red thyme), Thymus hyemalis (winter thyme), Origanum vulgare (Italian oregano) and Thymbra capitata (Spanish oregano). Each essential oil was analyzed to determine its components by means of gas chromatography in a non-polar column coupled to mass spectrometry. Both relative concentrations, based on peak area of the chromatogram, and absolute concentrations, based on responses of calibrated commercial standards, were determined. An enantioselective gas chromatography was performed to determine the relative distribution of the main enantiomers of the essential oils. The results were compared to the ISO normative for each species and to the worldwide reports found in the literature. Furthermore, antioxidant capacities and inhibitory activities on lipoxygenase and hyaluronidase were evaluated by different methods for each sample. The mentioned enzymes are highly related to inflammatory, oxidant and skin-ageing processes. Results The main components found were fenchone and camphor in topped lavender; linalool and linalyl acetate in lavandin and lavender; camphor, 1,8-cineole and linalool in spike lavender; thymol, γ-terpinene and p-cymene in red thyme with high thymol; γ-terpinene, terpinen-4-ol and linalool in red thyme with high linalool; 1,8-cineole in winter thyme and p-cymene, γ-terpinene and carvacrol in Spanish and Italian oregano. The main enantiomers found are: (+)-camphor and (+)-fenchone in topped lavender; (+)-camphor, (-)-linalool and (-)-linalyl acetate in lavandin, lavender and spike lavender; (-)-linalool, (+)-limonene and (-)-borneol in red and winter thyme and (-)-linalool, (+)-limonene and (+)-terpinen-4-ol in Spanish and Italian oregano. It has been observed that red thyme shows very high antioxidant capacity in ABTS, DPPH, RdP, TBARS and nitric oxide assay, while Lavandula genus shows better chelating power and better capacity to scavenge some oxygenated radicals, like the ones present in ORAC and hydroxyl assays. Both oregano species show a similar behaviour to red thyme, due to its main component, carvacrol, which is a thymol isomer. Despite the structural similarity of both isomers, thymol shows better antioxidant power. Red thyme essential oils have shown the best inhibitory results in both enzymes hyaluronidase and lipoxygenase, mainly due to their high content of thymol. Conclusions • A method using fast gas chromatography coupled to mass spectrometry (FGC-MSD) has been developed and optimized to analyze essential oils from different aromatic plants. • The identity, quantitative concentrations and enantiomeric distributions of the essential oil main ingredients have been determined and their relative concentrations have been compared to worldwide literature reports and international commercial ISO standards. • Antioxidant capacity and lipoxygenase and hyaluronidase inhibitory activities have been positively evaluated, thus, encouraging the use of the studied essential oils as potential antioxidants and unveiling potential applications in new therapies for inflammatory diseases, or in anti-aging cosmetic treatments to preserve hyaluronic acid from degradation.
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Characterisation of dietary fibre, bioactive compounds and prebiotic effect of plant food by-products for their valorisation as high added-value ingredients
(Universidad de Murcia, 2022-07-04) Núñez Gómez, Vanesa; Periago Castón, María Jesús; González Barrio, Rocio; Escuela Internacional de Doctorado
La industria agroalimentaria genera gran cantidad de subproductos con un impacto negativo a nivel económico y medioambiental. Estos subproductos son una fuente de fibra dietética y compuestos bioactivos. Por ello, el objetivo general de esta Tesis Doctoral ha sido valorizar diferentes subproductos generados en la industria agroalimentaria, derivados de los frutos rojos, el brócoli y la naranja para obtener ingredientes ricos en fibra dietética y con un alto contenido en compuestos bioactivos ((poli)fenoles, carotenoides y glucosinolatos), que puedan ser utilizados como ingredientes funcionales en la industria alimentaria para diseñar y desarrollar alimentos funcionales. Se seleccionaron cuatro subproductos diferentes: frambuesas, mezcla de frutos rojos, troncos de brócoli y piel de naranja por su contenido en compuestos bioactivos. Se extrajeron fracciones ricas en fibra mediante un proceso enzimático y otro que empleaba agua y etanol. Las fracciones se caracterizaron nutricionalmente, analizando y caracterizando el contenido de fibra dietética total, soluble e insoluble, midiendo la proporción de azúcares neutros y ácidos urónicos mediante cromatografía gas-líquido y espectrofotometría, respectivamente. Además, se calculó teóricamente la proporción de pectina, celulosa y hemicelulosa. Se analizaron las propiedades fisicoquímicas para evaluar sus posibles funciones fisiológicas y tecnológicas. También se determinó por cromatografía líquida el contenido de (poli)fenoles extraíbles (EPP) y no extraíbles (NEPP), así como el contenido de glucosinolatos y carotenoides en las fracciones de troncos de brócoli y piel de naranja, respectivamente. El contenido fenólico total (método Folin-Ciocalteu), y los flavonoides totales se analizaron por espectrofotometría y se emplearon los métodos del poder reductor del hierro (FRAP) y la capacidad de absorción de radicales de oxígeno (ORAC) para determinar la capacidad antioxidante. El efecto prebiótico de las fracciones se determinó mediante una digestión in vitro, llevando a cabo posteriormente fermentaciones in vitro con heces humanas durante 48 h, analizando los ácidos grasos de cadena corta (AGVCC) por cromatografía gas-líquido, la producción de amonio como medida de la actividad microbiana y la producción de catabolitos fenólicos mediante cromatografía líquida. El uso de un método enzimático y de otro que empleaba agua y etanol permitió la extracción de fracciones ricas en fibra, cuyas características químicas dependen del subproducto inicial y del método utilizado. La capacidad antioxidante de las fracciones obtenidas se debía a su contenido en (poli)fenoles, sin embargo, el contenido de EPP y NEPP estaba influenciado por el método de extracción. La extracción de fracciones solubles con etanol eliminaba parte de los EEP, mientras que la fibra insoluble retuvo mayor cantidad de EEP y NEPP. Además, debido a que los (poli)fenoles están unidos a la pared celular, las fracciones insolubles mostraron un alto contenido de NEPP. En las fracciones de tronco de brócoli se encontraron glucosinolatos y en las de piel de naranja carotenoides. Tras la fermentación in vitro, todas las fracciones dieron lugar a la producción de AGVCC (acetato, propionato y butirato) demostrando un efecto prebiótico que estaba correlacionado con el contenido de fibra soluble (pectinas y hemicelulosa). Paralelamente, se evaluó la formación de catabolitos (poli)fenólicos producidos por la microbiota, analizando la formación de urolitinas a partir de elagitaninos y ácido elágico en las fracciones de frutos rojos; y de ácidos fenólicos (derivados del ácido fenilpropiónico, fenilacético y benzoico), a partir de las flavanonas y los ácidos hidroxicinámicos en las fracciones de piel de naranja. Estos catabolitos son más biodisponibles que los compuestos de partida y tras la fermentación de las fracciones obtenidas pueden ser absorbidos en el colon, permitiendo su distribución sistémica, pudiendo aportar efectos beneficiosos para la salud del consumidor. En este sentido, las fracciones obtenidas pueden ser utilizadas como potenciales ingredientes para el desarrollo de alimentos funcionales con propiedades nutricionales y funcionales mejoradas.
Open Access
Diseño, desarrollo y evaluación clínica de un producto rico en polifenoles
(2016-02-18) Sánchez Siles, Luis Manuel; Carbonell Meseguer, Luis Fernando; Periago Castón, María Jesús; Departamento de Tecnología de los Alimentos, Nutrición y Bromatología
Los avances científicos en el campo de la nutrición y la salud de las últimas décadas, muestran que cada vez hay una mayor evidencia entre el consumo de polifenoles y sus efectos beneficiosos sobre la salud, justificando conocimientos ancestrales utilizados en la medicina tradicional, como es el caso del té verde con alto contenido en polifenoles siendo las catequinas el grupo principal. Los polifenoles, son reconocidos como antioxidantes dietéticos, y poseen efectos beneficiosos diversos como son las propiedades antiinflamatorias, anticancerígenas y neuroprotectoras, entre otras. Aunque los mecanismos de acción que desarrollan estos compuestos y sus metabolitos no se conocen en su totalidad, la regulación del estrés oxidativo es una de sus actividades biológicas que a su vez están relacionadas con varias enfermedades como el cáncer, diabetes, enfermedades degenerativas y envejecimiento. En la actualidad, el desarrollo de alimentos funcionales viene justificado por los notables cambios en nuestra sociedad y sobre todo por los hábitos alimentarios de la población en los países desarrollados, como por ejemplo, el aumento en la esperanza de vida de la población, los mayores niveles de estrés y la creciente preocupación por conservarnos saludables a lo largo de los años. En este contexto, el objetivo general de esta Tesis Doctoral ha sido diseñar, desarrollar y evaluar la eficacia de un producto rico en polifenoles que reduzca el daño oxidativo en individuos sanos. Para la consecución de este objetivo se llevaron a cabo cuatro estudios, agrupados en tres fases que resumimos a continuación. En la primera fase (diseño de producto), se planteó la necesidad de hacer un estudio (estudio 1) para conocer qué cantidad de catequinas tienen las infusiones de té verde comercializadas en España. A continuación se identificaron y seleccionaron extractos de té verde comerciales (estudio 2), para ser incorporados en el alimento funcional, en base al contenido en catequinas, cafeína y al impacto sensorial. En la siguiente fase se desarrolló el producto teniendo en cuenta los objetivos nutricionales que se perseguían (equivalencia de catequinas/EGCG, antocianidinas y quercetina de 2 tazas de té verde, una ración de frutas rojas y una manzana respectivamente) y los resultados obtenidos en los estudios anteriores. Seguidamente, se caracterizaron los compuestos bioactivos del producto desarrollado y se evaluó la estabilidad y aceptabilidad durante la vida comercial (estudio 3). En la tercera fase se realizó un ensayo clínico aleatorizado doble ciego con 40 sujetos sanos, durante el cual los participantes ingirieron una dosis diaria del producto rico en polifenoles o un placebo durante 10 semanas (estudio 4). En el estudio se evaluó la eficacia tanto a nivel sistémico, mediante la determinación de marcadores de estrés oxidativo (estudio 4.1), como a nivel cutáneo utilizando radiación UVB y determinado el efecto fotoprotector. Los resultados de dichos estudios revelaron que el producto desarrollado es seguro, reduciendo significativamente los niveles de F2-isoprostanos y MDA. Por otro lado, no se encontraron diferencias significativas en LDL oxidada, proteína C reactiva y ratio GSSG/GSH. Asimismo, tras la exposición de radiación ultravioleta en piel, en el grupo que tomó el producto rico en polifenoles se observó un efecto fotoprotector, al mejorar la dosis mínima eritematosa. En los sujetos a los que se les hizo una biopsia cutánea para evaluar el daño producido a nivel celular no se encontraron resultados significativos para el daño al ADN (medido como dímeros de pirimidína) y para los parámetros de protección genómica (expresión de p53 y células apoptóticas). Sin embargo, se observó una posible tendencia inmunoprotectora mediante la preservación del número de células de Langerhans. El producto no tuvo efectos significativos sobre parámetros de calidad de la piel (hidratación, pérdida transepidérmica del agua y elasticidad). SUMMARY Over the past decades, scientific advances in the field of nutrition and health have showed the increased evidence between the consumption of polyphenols and their beneficial effects on health, justifying ancestral knowledge used in traditional medicine, as is the case of green tea polyphenols, being the catechins the main group. Polyphenols are recognized as dietary antioxidants, and have several beneficial effects such as anti-inflammatory, anti-cancer and neuroprotective properties, among others. Although the mechanisms of actions of these compounds and their metabolites are not fully known, the regulation of oxidative stress is one of the biological activities related to several diseases such as cancer, diabetes, degenerative diseases and aging. Nowadays, the development of functional foods is justified by the significant changes in our society, namely, the increase in life expectancy, the higher social stress levels and the growing concern about keeping us healthy over the years, which have had dramatical consequences on individuals ‘eating habits in developed countries. In this context, the general objective of this thesis has been to design, develop and evaluate the efficacy of a product rich in polyphenols that reduces oxidative damage in healthy individuals. To achieve this goal, four empirical studies, grouped in three phases, were carried. In the first phase (product design), we did a study (Study 1) to assess the amount of catechins in green tea infusions sold in Spain. Then, we identified and selected commercial green tea extracts (Study 2) to be added in the functional food based on the catechin and caffeine content, as well as sensory impact in the final product. In the next phase, we developed the product taking into account the target nutritional objectives (equivalence of catechins and EGCG in 2 cups of green tea, quercetin content in an apple, and anthocyanins content of one serving of red berries), and the results obtained in prior research. Next, the bioactive compounds of the developed product were characterized, and stability and acceptability were evaluated during shelf life (Study 3). Finally, in the third phase, a randomized double-blind clinical trial with 40 healthy subjects was performed, in which the participants were allocated to consume a daily dose of the product rich in polyphenols or a placebo for 10 weeks (Study 4). We evaluated the efficacy in blood measuring biomarkers of oxidative stress, and in the skin by the exposure of UVB radiation and the measurement of photoprotection. The results of these studies showed that the product is safe and significantly reduced the levels of F2-isoprostane and MDA (markers of lipid peroxidation). On the other hand, no significant differences in plasma concentrations of oxidized LDL, CRP and GSSG / GSH ratio were found. Moreover, after the induction of oxidative stress by ultraviolet radiation in the treatment group, a photoprotective effect was observed by the increase of the minimum erythemal dose (MED). In the subjects where we took skin biopsies to assess the damage at cellular level, no significant differences were found for DNA damage (measured as pyrimidine dimers) and genomics protection parameters (p53 expression and number of sunburn cells). However, an immunoprotective trend was observed by preserving the number of Langerhans cells. The product did not show any significant improvements on skin quality parameters (hydration, transepidermal water loss and elasticity).
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Disminución de los efectos genotóxicos, citotóxicos y radiosensibilizante de bisfosfonatos mediante antioxidantes : un modelo experimental
(2014-06-04) Olivares Rueda, Amparo; Alcaraz Baños, Miguel; Facultad de Medicina
Objetivos: los objetivos esta tesis doctoral son determinar los efectos genotóxicos y citotóxicos de los bisfosfonatos en combinación con la radiación ionizante, con el fin de evaluar un posible efecto tóxico sinérgico de ambos tratamientos y determinar un posible efecto protector de algunos antioxidantes que podría permitir un aumento del efecto terapéutico y/o de las dosis administradas. Metodología: el efecto genotóxico se estudió con el test de micronúcleos en linfocitos humanos bloqueados citocinéticamente antes y después de una irradiación de 2 Gy; mientras que el efecto citotóxico se estudió con un ensayo de viabilidad celular (MTT) en las líneas celulares normales de próstata PNT2, tumorales de próstasta TRAMP-C1 y de melanoma metastásico B16F10 antes y después de la exposición a diferentes dosis de rayos X (0-20 Gy) en tratamientos combinados con bisfosfonatos (ácido zoledrónico, ibandronato y pamidronato) y con antioxidantes (apigenina, carnosol y ácido rosmarínico). Resultados y Conclusiones: los bisfosfonatos presentaron un efecto citotóxico según la dosis administrada, destacando la capacidad genotóxica y citotóxica de ácido zoledronico; y un efecto citotóxico sinérgico en el tratamiento combinado de radiación ionizante con ácido zoledronico. La administración de ciertos antioxidantes junto con los bisfosfonatos reduce la toxicidad de estos. La administración de antioxidantes disminuye el efecto lesivo inducido por la radiación ionizante, comportándose como una sustancia radioprotectora tanto del tumor como de las células normales no tumorales. Sin embargo, el carnosol y el ácido rosmarínico mostraron un efecto paradójico en las células del melanoma, ya que se comportan como radiosensibilizadores en estas células, por lo que podrían permitir una nueva estrategia que implicaría un efecto radiosensibilizador en estas células tumorales, pero al mismo tiempo con un efecto radioprotector en el tejido normal adyacente incluido en el mismo campo de irradiación. ABSTRACT Objectives: the aims this Doctoral Thesis are determine the genotoxic and cytotoxic effects of bisphosphonates both separately and in combination with ionizing radiation, in order to assess the possible existence of a synergically toxic effect resultant from both therapies and determine the potentially protective effect of antioxidants against the toxicity induced by the bisphosphonates which might enable an increase in their therapeutic effect and/or the dose administered. Methods: the genotoxic effect was studied by means of the micronucleus test in cytokinesisblocked cells of human lymphocytes irradiated before and after a 2 Gy irradiation, while the cytotoxic effect was studied by a cell viability test (MTT) in the PNT2, TRAMP-C1 and B16F10 cell line before and after exposure to different X-ray doses (0–20 Gy) in the combined treatments with bisphosphonates (zoledronic acid, ibandronate and pamidronate) and antioxidants (apigenin, carnosol and rosmarinic acid). Results & Conclusions: the bisphosphonates tested present a dose-dependent cytotoxic effect, highlighting the genotoxic and cytotoxic capacity of zoledronic acid and a synergic cytotoxic effect exists in the combined treatment of ionizing radiation plus zoledronic acid, while the administration of certain antioxidants together with bisphosphonates reduces toxicity. The administration of certain antioxidants diminishes the toxic effects induced by the ionizing radiation, behaving in a radioprotective manner in both tumour and normal, non-tumour cells. However, carnosol and rosmarinic acid display a paradoxical effect in melanoma cells since they behave in a radiosensitizing manner in melanoma cells only and thus might allow for a new strategy involving a radiosensitizing effect in the aforementioned cells, yet at the same time a protective effect in normal adjacent tissue.
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Efecto de la suplementación con selenio orgánico y vitaminas E y C en dietas de engorde de ganado porcino sobre parámetros productivos y de calidad de la canal y de la carne
(Murcia: Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 1997) Muñoz Luna, Antonio; Ramis Vidal, Manuel Guillermo; Pallarés Martínez, Francisco José; Martínez, J. S.; Facultad de Veterinaria
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Efecto de los carotenoides dietéticos sobre el riesgo cardiometabólico en la menopausia : estudio piloto
(Universidad de Murcia, 2025-10-13) Tomás Luiz, Aina; Periago Castón, María Jesús; García Alonso, Francisco Javier; Sin departamento asociado; Escuelas::Escuela Internacional de Doctorado
El síndrome metabólico (SMB) es un conjunto de alteraciones metabólicas que incrementan el riesgo de enfermedad cardiovascular y diabetes mellitus tipo 2. Entre los factores clave destacan la resistencia a la insulina, la obesidad abdominal, la dislipidemia, la hipertensión y la hiperglucemia. Los individuos con estas características comúnmente manifiestan un estado protrombótico y también un estado proinflamatorio. En mujeres menopáusicas, como resultado de cambios hormonales, resistencia a la insulina, obesidad central y reducción del colesterol HDL, aumenta el riesgo cardiometabólico. Las modificaciones del estilo de vida, especialmente los hábitos alimentarios, constituyen la principal estrategia terapéutica para el tratamiento y manejo del SMB. En este contexto, la dieta mediterránea ha demostrado efectos beneficiosos por su riqueza en frutas y verduras, y bajo contenido en grasas saturadas y azúcares refinados. Los carotenoides, pigmentos naturales presentes principalmente en vegetales, actúan como antioxidantes y han demostrado beneficios en la modulación de la inflamación, el metabolismo lipídico y el estrés oxidativo. El objetivo principal de la presente Tesis Doctoral ha sido evaluar el efecto del consumo de carotenoides dietéticos, procedentes de zumo de tomate, zumo de naranja-zanahoria y espinacas, sobre biomarcadores relacionados con el riesgo cardiometabólico y sus posibles mecanismos de acción a nivel metabólico, molecular y genético sobre la prevención y tratamiento de dicha enfermedad. Para ello se seleccionaron 12 mujeres peri y posmenopáusicas con al menos un factor de riesgo cardiometabólico, sin antecedentes de enfermedad cardiovascular. Durante 30 días, las participantes suplementaron su dieta habitual con estos alimentos ricos en carotenoides, aportando una ingesta semanal estimada de 415 mg de carotenoides totales (β y α-caroteno, β-criptoxantina, licopeno y luteína + zeaxantina). Se analizaron parámetros bioquímicos, niveles plasmáticos de carotenoides y biomarcadores de estrés oxidativo, inflamación y función endotelial. También se analizó la expresión génica en glóbulos blancos mediante microarrays. Tras la intervención, se observó un aumento significativo de los niveles plasmáticos de carotenoides (de 0,56 µg/ml a 1,22 µg/ml, p < 0,05). A nivel lipídico, se observó una reducción del colesterol LDL y el índice aterogénico, así como un aumento del colesterol HDL. Además, disminuyeron significativamente la proteína C reactiva y el malonaldehído, mientras que la adiponectina aumentó, indicando una mejora del estado inflamatorio y del estrés oxidativo. Por el contrario, no se observaron cambios significativos en los biomarcadores de daño endotelial (sVCAM y sICAM) ni en la capacidad antioxidante total (ORAC) (p > 0,05). A nivel molecular, se moduló la expresión de genes implicados en la oxidación mitocondrial y peroxisomal de ácidos grasos (CPT1B, ACOX1, ACOT8, y PGC-1α), el transporte de colesterol (ABCA1 y ABCD3), y la síntesis y almacenamiento de lípidos (DGAT2, GK, ACACB, ACSS2, y ACAT2). También se regularon de forma positiva la expresión de genes antioxidantes (APTX, ATOX1, MSRB1, SOD2, TXNRD2, y PPARGC1A), y se inhibieron genes pro-oxidantes y proinflamatorios (SRC, VAV1, y DUOX1). Así mismo, se observó una modulación negativa de la vía de señalización NF-κB, clave en la respuesta inflamatoria crónica. El análisis funcional mostró que estos efectos podrían tener un papel preventivo frente a enfermedades cardiovasculares y metabólicas como la hipertensión, la aterosclerosis, la diabetes tipo 2 y las dislipemias. En conclusión, estos resultados indican que el aumento de los niveles plasmáticos de carotenoides disminuye la dislipemia aterogénica y mejora biomarcadores de inflamación y estrés oxidativo, contribuyendo así a una reducción del riesgo cardiometabólico. El estudio sugiere el potencial de los carotenoides dietéticos como herramientas nutrigenómicas para modular la inflamación y el estrés oxidativo, posicionándolos como aliados clave en la prevención de enfermedades relacionadas con el riesgo cardiometabólico en mujeres menopáusicas
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Efecto del extracto de romero (rosmarinus officinalis) y el proceso de fritura sobre la calidad y vida útil de aceite y productos pre-fritos
(2015-06-10) Teruel Gutierrez, María del Rocío; Garrido Fernández, María Dolores; Linares Padierna, Mª Belén; Facultad de Veterinaria
La presente tesis tiene como objetivo principal mejorar la calidad y estabilidad del medio y los productos de fritura. Con este propósito han sido realizados cuatro ensayos experimentales. El primer y segundo experimental tuvieron como objetivos caracterizar diferentes extractos comerciales de romero, y posteriormente, evaluar el efecto de los mismos en diferentes matrices alimentarias (nuggets de pollo y el aceite de fritura). Para lo cual se llevaron a cabo los siguientes métodos analíticos: Total de compuestos fenólicos, concentración de ácido carnosico y carnosol, actividad antioxidante (FRAP, ABTS), color, oxidación lipídica, pH, índice de estabilidad oxidativa, compuestos polares, viscosidad, análisis sensorial. Los resultados mostraron que tanto el formato como el solvente modificaron el contenido de ácido carnosico y carnosol extraído, así como, la actividad antioxidante. La aplicación de dichos antioxidantes sobre nuggets de pollo pre-fritos no afectó a las características físico-químicos (color, pH) ni de calidad sensorial del producto. Cuando fue aplicado en el aceite de fritura mostro una mejora de la estabilidad oxidativa y una disminución de la generación de compuestos polares, sin modificar las características organolépticas del producto frito, aunque no mostró efecto sobre los valores de viscosidad y color. Concluyendo, que el extracto de acetona en polvo mostro el mayor potencial antioxidante, siendo una alternativa en la industria de la fritura. El objetivo del tercer ensayo fue evaluar el proceso de fritura a vacío en nuggets de pollo pre-fritos. Metodología: el estudio considero tres niveles temperaturas (130, 140 y 150 ºC) del aceite durante el proceso de fritura a vacío y en cada una de ellas se tomó muestra a los 2, 4, 6 y 8 minutos de fritura. Para evaluar el efecto del proceso de fritura a vacío, las características de composición, color, textura y sensoriales de los producto fueron analizadas y se compararon con nuggets de pollo cocinados en condiciones atmosféricas (160 ºC). Resultados: El tratamiento a vacío no produjo nuggets de pollo con un menor contenido graso, probablemente debido a la costra formada durante el proceso de pre-fritura es el principal obstáculo en la absorción de aceite en ambos procesos. El proceso de fritura a vacío en las condiciones estudiadas produjo productos con una composición y características sensoriales similares a las obtenidas por el procedimiento tradicional. Por tanto, se concluyó que la fritura a vacío puede ser considerada como una alternativa en la producción de productos empanados. En último lugar, se estudió la tecnología de aire caliente con el objetivo de evaluar aspectos relacionados con la calidad, condiciones óptimas de procesado del producto y valorar si puede ser considerado una alternativa al producto tradicional. Metodología: se planteó un último ensayo, en el cual se usó como materia prima patatas y se valoró el proceso a lo largo de 30 minutos. Las muestras eran sometidas a análisis físico-químicos de color, textura, composición proximal, microestructura, propiedades calorimétricas y sensoriales. Los resultados determinaron que la evolución de la temperatura, el contenido de humedad, y el color fueron significativamente más lentos. Como consecuencia, son requeridos tiempos de cocción más largo en el caso de freír con aire caliente. Para contenidos de humedad similares, los productos cocinados con tecnología de aire caliente mostraron un contenido de aceite significativamente menor y características de color similares. Las diferencias encontradas a nivel visual, de textura y características sensoriales entre ambos productos se deben a los diferentes grados de gelatinización del almidón (SEM y DSC). Conclusión: el proceso de fritura mediante aire caliente permite obtener productos con menor contenido de graso, sin embargo las características sensoriales de los mismos son diferentes de las obtenidas en la fritura tradicional. This thesis is focused on the improvement of quality and stability of frying medium and fried products. For this purpose has been done four experimental trials. The first and the second experimental had as objectives to characterize different commercial rosemary extracts and to evaluate the effect of these on different food matrix (chicken nuggets and frying oil). To complete the studies, the follow analytic methods had been done: Total phenolic compounds, carnosic acid and carnosol concentration, antioxidant activity (FRAP, ABTS), color, lipid oxidation, pH, oxidative stability, polar compounds, viscosity, and sensory analysis. The results showed that the format and the solvent modified the carnosic acid and carnosol extracted content, as well as the antioxidant activity. The application of these antioxidants over pre-fried chicken nuggets did not affect neither to the physic-chemical characteristics (color, pH) nor sensory quality of the product. The application of rosemary on frying oil indicated an improvement of the oxidative stability and a decrease of polar compounds generation, all without change the fried product organoleptic characteristic, but did not affect to color and viscosity values. In conclusion, the acetone powder extract presented the highest antioxidant capacity, therefore it could be considerated an alternative in the frying industry. The objective of the third trial was to evaluate vacuum frying process in chicken nugget. Methodology: three levels of oil temperature for vacuum-frying (130, 140, and 150 ºC) were considered in this study. For each temperatures, were analyzed the samples produced at 2, 4, 6 and 8 min of frying. To evaluate the effect of vacuum-frying on the products characteristics the compositional, color, textural and sensory properties of vacuum fried chicken nuggets were evaluated and compared with the properties of deep fat fried nuggets. Results: The vacuum frying treatment did not produce nuggets with a lower fat content than atmospheric conditions, the formation of uniform coating on the surface of chicken meat during the dipping and pre-frying phase being the main hurdle for the mass transfer of oil during both types of frying. The process of frying under vacuum in the conditions studied provided products with compositional and sensory attributes similar to those of chicken nuggets fried in atmospheric conditions. Conclusion: therefore vacuum frying can be considered a worthwhile alternative for making fried batter products. Finally, hot air technology was studied with the objective of evaluate the aspects relative with the quality, optimal process conditions and if can be an alternative to traditional frying. Methodology: a last trial was planned, potatoes as raw materials and an evaluation of the thirty minutes process. Some analysis were realized in the samples: color, texture, composition, microstructure, calorimetric and sensory qualities. Results: this study shows that the evolution of temperature, moisture content, and color were significantly slower in the case of air frying than deep fat frying. As a consequence, longer cooking times are required in the case of air frying. For similar moisture content, air fried products have a significantly lower oil content and similar color. The differences found in visual, texture and sensorial characteristics of the two products are due to the different degrees of starch gelatinization (SEM and DSC analyses). Conclusion: the air-frying process permits to obtain lower fat content product, however the sensory qualities are different comparing the traditional frying.
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Efecto radioprotector del licopeno, curcumina, hidroxitirosol y melatonina sobre glándula parótida de ratas
(2016-10-20) Valle Rodríguez, Ekaitz Antoni; López Jornet, María Pía; Gómez García, Francisco; Facultad de Medicina
INTRODUCCIÓN La radioterapia constituye hoy en día un pilar importante en el tratamiento oncológico. El efecto de la irradiación puede provocar efectos no deseados sobre tejidos sanos. La radiación ionizante en las glándulas salivales produce efectos inflamatorios y degenerativos en el parénquima de las glándulas salivales, especialmente en las células acinares serosas, provocando una disminución de la tasa de secreción salival y consecuentemente problemas como infecciones orales, caries dentales, y dificultades para comer. Es un reto para la ciencia paliar estos efectos mediante sustancias radioprotectoras. OBJETIVOS El objetivo general de esta tesis es la evaluación del efecto radioprotector del licopeno, curcumina, hidroxitirosol y melatonina en las glándulas salivales parotideas de ratas Sprague Dawley a dosis única de 20Gy de radiación. Se han analizado variables histopatológicas en las glándulas parótidas como la necrosis celular, pérdida de estructura acinar, daño de conductos y vacuolización y también valores histomorfométricos como el área y perímetro de los acinos en cada uno de los grupos de estudio. MATERIAL Y MÉTODOS Se han utilizado 58 parotidas de 30 ratas Sprague Dawley (se perdieron 2 muestras del grupo control durante el procesado) divididas aleatoriamente en 6 grupos de estudio: control (n=8), licopeno (n=10), curcumina (n=10), hidroxitirosol (n=10), melatonina (n=10) y DMSO (n=10). Las diferentes sustancias fueron administradas vía peritoneal 24 horas antes de la irradiación (20Gy) y las ratas fueron sacrificadas 24 horas después de la irradiación. Las muestras fueron fijadas con Hematoxilina-Eosina y observadas bajo microscopio óptico a 40x. RESULTADOS En cuanto a las variables histopatológicas: la necrosis celular (p=0,008) y la pérdida de estructura acinar (p=0,020), es significativamente menor en los grupos de las ratas radioprotegidas, no habiendo diferencias entre los diferentes radioprotectores. En el daño de conductos (p=0,001), es significativamente menor en los grupos de las ratas radioprotegidas siendo la melatonina la que obtuvo resultados significativamente mejores con respecto a la curcumina y el licopeno. En cuanto a la vacuolización (p=0,047), el grupo del DMSO presentó un menor grado que el resto de grupos a estudio, no habiendo diferencias entre ellos. En cuanto a variables histomorfométricas, área y perímetro de los acinos, podemos decir que la melatonina, la curcumina y el hidroxitirosol tienen un mayor área y perímetro de forma significativa (p<0,001) con respecto al grupo control, licopeno y DMSO por lo que se puede deducir que a mayor área y perímetro, menor afectación del acino. CONCLUSIONES En nuestro estudio hemos observado que el grupo de ratas control (no radioprotegidas) ofrecían de forma significativa peores resultados en todas las variables a estudio con respecto a al menos uno de los radioprotectores estudiados. INTRODUCTION Radiotherapy is an important pillar in cancer treatment nowadays. The effect of irradiation may cause unwanted effects on healthy tissues. Ionizing radiation in the salivary glands results in inflammatory and degenerative effects in the parenchyma of the salivary glands, particularly in serous acinar cells, producing a decrease in the rate of salivary secretion and thus, further issues such as oral infections, dental cavities, and difficulty eating. It is a challenge for the science to relieve these effects by means of radio protective substances. TARGET The general aim of this thesis is the evaluation of the radio protective effect that lycopene, curcumin, hydroxytyrosol and melatonin produce in the parotid salivary glands of Sprague Dawley rats to the only dose of 20Gy of radiation. There were analysed histopathological variables in the parotid glands as the cellular necrosis, loss of acinar structure, damage of ducts and vacuolation as well as histomorphometric values as the area and perimeter of the acinus on each of the study groups. MATERIALS AND METHODOLOGY There were used 58 parotid glands from 30 Sprague Dawley rats (2 samples of the control group got lost during the process), which were randomly sorted in 6 groups of study: control (n=8), lycopene (n=10), curcumin (n=10), hydroxytyrosol (n=10), melatonin (n=10) and DMSO (n=10). The different substances were administered through peritoneal way 24 hours before the irradiation (20Gy) and the rats were sacrificed 24 hours after the irradiation. The samples were tinted with Haematoxylin-Eosin and observed under optical microscope to 40x. RESULTS In terms of the histopathological variables: the cellular necrosis (p=0,008) and the acinar structure´s loss (p=0,020), both are significantly less in those groups where rats received radiological protection with no differences between the substances used. With regards to ducts´ damage (p=0,001), this is considerably lower in the groups with treated rats resulting the melatonin the substance getting notably better results rather than curcumin and lycopene. As for the vacuolation (p=0,047), the DMSO group showed up with a lower level than the remaining study groups, which, in fact, did not unveil differences between them. Regarding the histomorphometric values, area and acinus perimeter, it can be stated that melatonin, curcumin and and hydroxytyrosol have a significant larger area and perimeter (p <0,001) compared to the control, lycopene and DMSO groups, therefore it can be concluded that the larger area and perimeter are, the lesser the affectation to the acinus is. OUTCOME After the research, it was noticed that the “control group” of rats (with no protection) were showing significant worse results on every variable in the survey with regards to -at least- one of the proposed substances.
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Efectos de los aceites de almendras dulces y de crisálida del gusano de la seda sobre el fotoenvejecimiento cutáneo inducido en ratones SKH1/CRL por radiación UV
(2014-04-28) Gil Ortega, Ana María; Vicente Ortega, Vicente; Gómez García, Francisco José; Sánchez-Pedreño Guillén, Paloma; Departamento de Oftalmología, Optometría, Otorrinolaringología y Anatomía Patológica
La piel es el órgano más extenso del organismo y puede sufrir, además del envejecimiento cronológico, el denominado fotoenvejecimiento o envejecimiento cutáneo patológico. Está caracterizado por un envejecimiento cutáneo más extenso y sobre todo, de mayor gravedad, pues engloba la fotocarcinogénesis o presentación de cánceres cutáneos. Desde la Antigüedad, el hombre tuvo conciencia de la importancia del Sol en su vida, pero también de sus efectos indeseables. En la actualidad las sociedades de los países desarrollados invierten sumas millonarias en la investigación de sustancias que eviten o retrasen los efectos del envejecimiento, no sólo por el culto a la belleza, sino por el gran coste económico que tiene la asistencia sanitaria de las lesiones. En los últimos años, los aceites esenciales han recibido gran atención dada su capacidad antioxidante, que podría interferir en los mecanismos de fotoenvejecimiento, evitando la formación de radicales libres y potenciando el subsistema inmunológico cutáneo. Por otro lado, a las dificultades metodológicas que supone la lenta evolución de los tumores, se suman las limitaciones éticas del desarrollo de modelos experimentales en humanos. Por esta razón, el primero de los objetivos de nuestro trabajo fue el establecimiento de un modelo de fotoenvejecimiento cutáneo en ratones SKH-1, mediante la exposición crónica a Radiación Ultravioleta (RUV), para en el segundo objetivo de nuestro estudio, evaluar las propiedades de dos aceites, el de almendras dulces y el de la crisálida del gusano de la seda, como posibles fotoprotectores. Para la realización del estudio, utilizamos 60 ratones SKH1/CRL, que se sometieron a radiación ultravioleta, 60 minutos por sesión, tres veces por semana, durante un total de 80 sesiones, con 1.688 J/cm2 de energía total absorbida por cada animal. Los ratones se dividieron en tres grupos. El primero (Control) sólo recibió RUV y los otros dos fueron tratados tópicamente, previamente a la irradiación, con aceite de almendras dulces (Grupo II) y con aceite de la crisálida del gusano de seda (Grupo III). Todos los animales expuestos a las RUV presentaron las alteraciones características del fotoenvejecimiento y fotocarcinogénesis cutánea, por lo que consideramos este modelo experimental idóneo para el estudio de esta patología, ya que la exposición crónica a las radiaciones provocó todo el espectro de lesiones propias del fotoenvejecimiento, si la exposición era prolongada (entre 65 y 80 sesiones), además de tratarse de un modelo fácilmente reproducible y de bajo coste. No obstante, en nuestro estudio observamos diferencias significativas entre los animales tratados con el aceite de la crisálida del gusano de seda (Grupo III) respecto a los de los otros dos grupos. En los ratones del grupo III se observa un retraso en la presentación de las lesiones cutáneas (6-9 semanas), con respecto a los otros grupos y hubo dos animales sin lesiones tumorales al final del experimento. Además, el área media de las lesiones era menor en el grupo III un 59,14% respecto al grupo control (reducción del 40,86%); el grupo tratado con aceite de almendras dulces, tan sólo redujo el área media en un 10%. Esto sugiere las propiedades fotoprotectoras del aceite de crisálida del gusano de seda, probablemente debidas a la acción de la sericina que contiene, que es un potente antioxidante. Este retraso en la presentación de lesiones neoplásicas y su menor volumen fue confirmado por el estudio inmunohistoquímico, respecto a la metaloproteinasa 9 (MMPs-9) y los inhibidores TIMP. The skin is the largest organ of the body and may, in addition to chronological aging, suffer some disease called photoaging. It is characterized by a large aging of the skin and above all, what is more dangerous, photocarcinogenesis or presentation of skin cancers . Since antiquity, men became aware of the importance of the sun in our life, but also of its undesirable effects. At present, a lot of companies of developed countries invest a large amount of money in researching, looking for substances that prevent or delay the effects of aging, not only for beauty, but also by the great economic cost of health care. In recent years, essential oils have received great attention due to its antioxidant capacity, which may interfere with the mechanisms of photoaging, preventing the formation of free radicals and boosting the skin 's immune subsystem. Furthermore, to the methodological difficulties of the slow evolution of tumors, ethical constraints on development of experimental models in humans are added . Therefore, the first objective of our work was to establish a model of cutaneous photoaging in SKH -1 mice by chronic exposure to Ultraviolet Radiation (UVR). The second objetive of our study was to evaluate the properties of two oils, sweet almond and chrysalis of silkworm, as possible photoprotective . For the study, we used 60 mice SKH1/CRL, that received ultraviolet radiation, 60 minutes per session, three times per week, for a total of 80 sessions , with 1,688 J/cm2 of total energy absorbed by each animal. The mice were divided into three groups. The first (control) received only UVR and the other two were treated topically prior to irradiation, with sweet almond oil (Group II ) and oil of silkworm chrysalis (Group III). All animals exposed to UVR showed the characteristic alterations of cutaneous photoaging and photocarcinogenesis, so consider this experimental model as ideal for the study of this disease, since chronic exposure to radiation caused the entire spectrum of lesions characteristic of photoaging, if the exposure was prolonged (65 to 80 sessions), besides being an easily reproducible and not expensive model . However, in our study we observed significant differences between animals treated with oil of chrysalis silkworm (Group III) compared to the other two groups. In Group III, mice observed a delay in the presentation of skin lesions (6-9 weeks), with respect to the other groups, and there were three animals without tumor lesions at the end of the experiment. In addition, the mean area of lesions was lower in group III (59.14 %) than in the control group (40.86 % reduction), the group treated with sweet almond oil only reduced the area by 10 %. This suggests the photoprotective properties of oil of silkworm chrysalis, probably due to the action containing sericin, which is a potent antioxidant. This delay in the presentation of neoplastic lesions and their smaller area was confirmed by immunohistochemical study, regarding metalloproteinase 9 ( MMP -9) and TIMP inhibitors.
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Efectos de polifenoles sobre un modelo experimental de osteoporosis
(2014-12-03) Saura Pujante, Manuel José; Vicente Ortega, Vicente; Gómez García, Francisco José; Meseguer Olmo, Luis Ramón; Facultad de Medicina
Objetivos: El primer objetivo de nuestro trabajo fue desarrollar un modelo de osteoporosis secundaria a ovariectomía en ratas Sprague-Dawley. El segundo objetivo consistió en analizar el efecto de los compuestos fenólicos: Naringenina, Eriocitrina y Citrolive®, sobre el citado modelo. Material y Métodos: Utilizamos 50 animales distribuidas en cinco Grupos (n=10): (I) Control; (II) Control ovariectomía; (III) Ovariectomía + Naringenina (1mg/kg día), (IV) Ovariectomía + Eriocitrina (1mg/kg día) y (V) Ovariectomía + Citrolive®. (1mg/kg día). La ovariectomía realizada a los Grupos (II, III, IV y V) fue bilateral y tras cuatro meses de tratamiento, los animales fueron sacrificados para extraer las muestras. Durante el experimento se pesó a los animales periódicamente y se les extrajo sangre para el estudio bioquímico. Realizamos las siguientes determinaciones: bioquímica general, distribución de la masa ósea y cuantificación de la densidad mineral mediante microtomografía computerizada, estudio anatomo-patológico del grosor de las trabéculas óseas y ionómico de los componentes químicos del hueso mediante espectrofotometría. Resultados: En el estudio bioquímico, los niveles séricos de calcio y fósforo se mantuvieron estables en todos los Grupos experimentales mientras que los niveles de fosfatasa alcalina total fueron superiores en el Grupo (III) Naringenina y con valores muy parecidos al Grupo (I) Control en el resto de Grupos tratados. No obstante, los resultados más relevantes fueron observados a nivel óseo. Así, tanto el grosor como el volumen de las trabéculas óseas de los animales tratados, eran mayores, que los de los animales ovariectomizados no tratados, Grupo (II). Además, los animales, de los tres Grupos tratados sufrieron menor pérdida de los minerales que conforman la matriz ósea que los del Grupo (II) según el estudio ionómico. Conclusiones: Consideramos, que la administración de dichos compuestos ha demostrado efectividad, aunque de grado variable, sobre el modelo de osteoporosis desarrollado. No obstante, son necesarios futuros estudios que permitan clarificar su mecanismo de acción y seguir avanzando en su posible utilización en clínica humana. Objective: The first aim of this work was to develop an ovariectomized rat model of osteoporosis. The second objective was to analyse the effect of the phenolic compounds, Naringenia, Eriocitrin and Citrolive®, on that model. Materials and Methods: We used 50 animals distributed into 5 groups (n=10): (I) Control; (II) Ovariectomy control; (III) Ovariectomy + Naringenin (1mg/kg día), (IV) Ovariectomy + Eriocitrin (1mg/kg day) and (V) Ovariectomy + Citrolive® (1mg/kg day). Animals in groups (II, III, IV and V) were bilaterally ovareictomized. After 4 months of treatment, the animals were sacrificed to extract their femurs for analysis. Animal weight, general biochemistry, distribution of bone mass and quantification of mineral density by computerized microtomography, anatomical-pathological study of bone trabeculae and ionomic study of the chemical components of the bone by spectrophotometry, were carried out to determine the effects of the treatments on the animal model. Results: At the end of the experiment all the animals of the treated groups showed a delayed weight gain compared with the control group (I). In the biochemical study, the serum levels of calcium and phosphorus remained stable in all the experimental groups, while the total alkaline phosphate levels were highest in in group (III) Naringenina and lowest in control group (II) OVX. However, the most interesting results were observed at osseous level – both the thickness and volume of the trabeculae of the treated animals were greater than the corresponding measurements made in untreated animals that had been subjected to ovariectomy, group (II). In addition, the ionomic study showed that the animals of the three treated groups suffered lower loss of the minerals conforming the bone matrix of Group (II). Conclusion: We are of the opinion, therefore, that the administration of the mentioned compounds is effective, although to varying degrees, in the osteoporosis model developed. However, more studies are necessary to clarify their action mechanism before clinical application in humans can be considered.
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Eficacia de la terapia con antioxidantes ácidos grasos omega-3 y combinados en el varón subfértil con astenospermia idiopática que precisa de técnica de reproducción asistida
(2016-06-15) López Martínez, Consuelo; López López, Eugenio; Nieto Díaz, Aníbal; Escuela Internacional de Doctorado
Objetivos: Valorar si los antioxidantes orales administrados a varones subfértiles con astenospermia idiopática son eficaces para mejorar los parámetros seminales y las tasas de embarazo tras realizar Técnicas de Reproducción Asistida (TRA), bien IAC ó ICSI. - Principales: valoración de parámetros clínicos: tasa de recién nacido vivo sano (RNVS), nacido viable, embarazo clínico y bioquímico. - Secundarios: valoración de parámetros seminales, concentración y movilidad progresiva espermática. Valoración de parámetros de laboratorio ovocitarios y embrionarios. Valoración de efectos adversos medicamentosos y gestacionales (tasa de aborto). Metodología: Estudio clínico realizado en 179 parejas estériles con indicación de TRA (IAC ó ICSI), únicamente por causa masculina: astenospermia idiopática leve o severa. Se efectuaron 259 ciclos de TRA: 162 de ICSI y 97 de IAC. Estudio clínico abierto, prospectivo, randomizado, doble ciego y unicéntrico. Se analizan tres grupos de estudio: A) control o no tratamiento del varón (129 ciclos). B) antioxidante único (AU) ácido graso omega 3 (59 ciclos). C) antioxidantes combinados (AC) (71 ciclos). Total con antioxidantes, 130 ciclos A los varones con astenospermia idiopática leve se les indicó IAC y en los casos severos, se realizó ICSI. La duración media del tratamiento antioxidante osciló entre 120 y 135 días en todos los grupos. Las dosis fueron las indicadas por el laboratorio. La duración total de estudio fue de 3 años. Resultados: A) En astenospermia idiopática leve que precisa de IAC. Se observó una mejoría significativa en la movilidad progresiva espermática, en todos los grupos. Al comparar AU con AC, la movilidad fue superior con AC, pero no significativo (NS). La tasa de embarazo bioquímico fue significativamente superior con AC, así como las tasas de embarazo clínico y de recién nacido vivo sano (RNVS), pero estas no fueron significativas (NS). Observamos una elevada tasa de aborto en el grupo de AC, aunque NS. B) En astenospermia idiopática severa que precisa de ICSI. Se observó también una mejoría significativa en la movilidad en todos los grupos. Al comparar AU con AC, la movilidad fue superior con AC, aunque NS. La tasa de embarazo bioquímico fue significativamente superior tanto con AU como con AC, comparando con el grupo control. La tasa de embarazo clínico y de RNVS fueron superiores con AU, pero NS, debido a la elevada tasa de aborto observada con AC. Conclusiones: 1. La tasa de recién nacido vivo sano aumenta con la toma de antioxidantes tanto único como combinados comparado con los controles, sin embargo, este aumento no es significativo. 2. La tasa de embarazo bioquímico aumenta significativamente con la toma de antioxidantes tanto único como como combinados comparado con los controles tanto en astenospermia leve (IAC) como severa (ICSI). 3. No se puede concluir nada significativo respecto a las modificaciones en la concentración y en la motilidad progresiva espermática después de la toma de antioxidantes en varones con astenospermia leve ni en los casos severos. Únicamente observamos un aumento importante de la movilidad tras tratamiento, sobre todo con antioxidantes combinados. 4. Se observa una elevada tasa de aborto únicamente en embarazos conseguidos con antioxidantes combinados, en todos los casos de astenospermia idiopática, tanto en IAC como en ICSI, pero este hallazgo no ha sido significativo. Objectives: Assessing whether oral antioxidants administered subfertile men with idiopathic astenospermia are effective in improving semen parameters and pregnancy rates after performing Assisted Reproduction Techniques (ART) or IAC or ICSI. - Primary outcomes: Assessment of clinical parameters: rate of newborn healthy living (NWR), born feasible, clinical and biochemical pregnancy. - Secondary outcomes: Assessment of laboratory parameters: oocyte and embryo. Assessment treatment and pregnancy (micarriage rate) side-effects. Methodology: Clinical study in 179 infertile couples indicating TRA (IAC or ICSI), only the male cause: mild to severe idiopathic astenospermia. 162 ICSI and 97 of IAC: 259 ART cycles were performed. Open, prospective, randomized, double-blind, single-center clinical trial. Three study groups are analyzed: A) no treatment control or male (129 cycles). B) only antioxidant (AU) omega 3 fatty acid (59 cycles). C) antioxidants combined (AC) (71 cycles). Total antioxidant, 130 cycles. A men with mild idiopathic astenospermia were instructed IAC and in severe cases, ICSI was performed. The average duration of antioxidant treatment ranged between 120 and 135 days in all groups. The doses were as indicated by the laboratory. The total duration of the study was 3 years. Results: A) In mild idiopathic astenospermia that requires IAC. A significant improvement in sperm progressive motility in all groups was observed. AU comparing with AC, mobility was higher with AC, but not significant (NS). Biochemical pregnancy rate was significantly higher with AC and clinical pregnancy rates and live healthy newborn (NWR), but these were not significant (NS). We observed a high rate of abortion in the AC, but NS. B) In severe idiopathic astenospermia that requires ICSI. A significant improvement in mobility in all groups was also observed. AU comparing with AC, mobility was higher with AC, although NS. Biochemical pregnancy rate was significantly higher both as AC AU, compared to the control group. The clinical pregnancy rate and NWR were higher with AU, but NS, due to the high rate of abortion observed with AC. Conclusions: 1. Live healthy newborn rate increases with intake of antioxidants both unique and combined compared with controls, however, this increase is not significant. 2. The rate of biochemical pregnancy increases significantly with taking antioxidants combined both unique and as compared with controls both mild astenospermia (IAC) and severe (ICSI). 3. There can be no conclusion regarding significant changes in sperm concentration and progressive motility after taking antioxidants in men with mild astenospermia or in severe cases. Only observed a significant increase in mobility after treatment, especially combined with antioxidants. 4. A high rate of abortion is observed only in pregnancies achieved with combined antioxidant in all cases of idiopathic asthenospermia, both IAC and ICSI, but this finding has not been significant.
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Elagitaninos de la dieta como herramienta para estudiar la variabilidad interindividual en el metabolismo de polifenoles
(Universidad de Murcia, 2021-10-11) Cortés Martín, Adrián; Espín de Gea, Juan Carlos; Selma García, María Victoria; Larqué Daza, Elvira; Escuela Internacional de Doctorado
Los (poli)fenoles son compuestos presentes en los alimentos de origen vegetal (frutas, hortalizas, etc.) que ejercen efectos sobre la salud humana. Aunque su consumo se ha relacionado con la prevención y mejora de enfermedades (obesidad, enfermedades cardiovasculares (ECVs), cáncer, etc.), esto no ocurre en todos los individuos debido a la alta variabilidad interindividual determinada por la edad, sexo, estilo de vida, estado fisiológico, genética, microbiota intestinal, etc. Esta variabilidad se ha descrito en el metabolismo de los elagitaninos (ETs), polifenoles abundantes en frutas, bayas y frutos secos (granada, fresas, nueces, etc.), que son metabolizados por la microbiota intestinal hasta unos metabolitos bioactivos llamados urolitinas. Según el tipo de urolitina final producida, la población puede estratificarse en tres fenotipos metabólicos (metabotipos): metabotipo A (UM-A), solo produce urolitina A, metabotipo B (UM-B) que produce urolitina B y/o isourolitina A además de urolitina A, y metabotipo 0 (UM-0), que no produce estas urolitinas finales. En esta Tesis, se investigó la contribución de la microbiota intestinal, genotipo, estilo de vida y estado de salud a la variabilidad interindividual en el metabolismo de (poli)fenoles utilizando los ETs como herramienta. Esta asociación multifactorial se consideró según el desarrollo del individuo (infancia, adolescencia y edad adulta), sexo, y estado fisiológico (normopeso, sobrepeso, obesidad, madres durante el puerperio-lactancia y pacientes con síndrome metabólico (SMet)). Además, se investigó la presencia de posibles metabotipos de la microbiota intestinal asociados al metabolismo de otros (poli)fenoles, las proantocianidinas (PAs). Se llevaron a cabo 3 estudios de intervención (voluntarios sanos) y 1 ensayo clínico (pacientes), donde consumieron extracto y zumo de granada, y frutos secos (nueces, almendras y avellanas) como fuentes de ETs y PAs; y se analizaron muestras de orina, heces, leche materna y/o sangre mediante metabolómica (HPLC-DAD-ESI-Q-MS, UPLC-ESI-QTOF-MS y GC-MS), metagenómica del microbioma intestinal (secuenciación del gen ARNr 16S), qPCR, determinación de marcadores metabólico-inflamatorios y de endotoxemia metabólica mediante tecnología Luminex® y ELISA, y genotipado de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs), entre otras técnicas. Los principales resultados obtenidos han sido: (i) no se pueden establecer metabotipos de la microbiota intestinal asociados con el metabolismo de las PAs, (ii) la edad es el principal factor que determina la distribución de los UMs en la población, (iii) la prevalencia de sobrepeso-obesidad en la infancia-adolescencia aumenta al ser un niño varón UM-B o UM-0, de 9 a 12 años, con baja adherencia a la dieta mediterránea, y poseer determinados SNPs, (iv) la composición y funcionalidad de la microbiota intestinal difiere entre los UMs, identificando al UM-B como posible biomarcador temprano de una microbiota intestinal disbiótica, (v) las madres UM-A poseen una microbiota intestinal más modulable y recuperan su silueta un año después del parto más fácilmente que las madres UM-B, (vi) se desarrolló y validó un método analítico para la detección de urolitinas en leche materna, (vii) la colonización intestinal por la bacteria productora de urolitinas, Gordonibacter, ocurre durante el primer año de vida, independientemente del tipo de parto y alimentación del bebé, (viii) no existe un único perfil taxonómico distintivo de la microbiota intestinal en los pacientes con SMet, (ix) la polimedicación y/o el factor de riesgo de ECV de los pacientes con SMet condiciona el efecto prebiótico del consumo de granada. Esta Tesis ha profundizado en la caracterización de metabotipos asociados al metabolismo de (poli)fenoles por la microbiota intestinal humana. Los metabotipos son potenciales biomarcadores de la microbiota intestinal y predictivos de la respuesta humana a intervenciones nutricionales. La identificación de metabotipos podría disminuir la variabilidad interindividual en el contexto de una nutrición personalizada con el fin de universalizar el efecto en la salud de alimentos funcionales o nutracéuticos ricos en (poli)fenoles.
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Estudio clínico prospectivo randomizado doble ciego para valorar la eficacia de los antioxidantes (licopeno y ácido hidroxitirosol) versus placebo en pacientes con síndrome de boca ardiente
(2014-02-04) Cano Carrillo, Paula; López Jornet, María Pía; Facultad de Medicina
El Síndrome de boca ardiente (SBA) se caracteriza por una sensación de ardor, escozor o picor generalizados en la cavidad bucal. Su etiología es desconocida a pesar de que hay indicios de la participación de numerosos factores locales, sistémicos y psicológicos. Objetivo: Comprobar la eficacia clínica del aceite de oliva mas licopeno sobre el ardor y escozor en pacientes con SBA durante 3 meses. Materiales y Métodos: La población de nuestro estudio incluye pacientes diagnosticados de Síndrome de Boca Ardiente en la clínica Odontológica de la Universidad de Murcia. Se trata de un estudio a doble ciego randomizado frente a placebo. Se estudiaron 60 pacientes que cumplían los criterios de inclusión, 30 de los cuales son tratados con aceite de oliva mas licopeno y los 30 restantes con placebo. Se analizaron las variables de sintomatología, calidad de vida oral mediante el OHIP-14 y general SF36, HDA y estrés oxidativo en saliva. Resultados: Respecto al EVA global de ardor disminuye la sintomatología en ambos grupos al aplicar el producto. En relación a la evolución de la calidad de vida, mediante el test OHIP-14, tanto en el grupo tratamiento como en el grupo placebo mejora de forma estadísticamente significativa (p>0,05). Al estudiar la evolución de la ansiedad y depresión, medida por H.A.D, no observamos diferencias estadísticamente significativas durante el seguimiento (p<0,05). La calidad de vida general medida por test SF-36 observamos que dentro del grupo tratamiento sólo hay diferencias significativas en el dominio de dolor corporal; no encontrando ninguna diferencia en el grupo placebo. En el análisis del estrés oxidativo encontramos diferencias significativas en TAA (Actividad antioxidante total) en el grupo tratamiento. Finalmente el drenaje salival presenta una mejoría estadísticamente significativa tanto en el grupo tratamiento como en el grupo placebo tras los 3 meses de estudio. Conclusiones: El perfil bioquímico no se modifica durante el periodo de tratamiento en ninguno de los grupos. El dolor global y la calidad de vida oral, mejoró durante los 3 meses de tratamiento en ambos grupos. Con respecto al estrés oxidativo medido en saliva, encontramos que en TAA (Actividad antioxidante total) hay diferencias significativas en el grupo tratamiento. Prospective clinical study randomized double-blind to assess the effectiveness of antioxidants (lycopene and hydroxytyrosol acid) versus placebo in patients with Burning Mouth Syndrome. ABSTRACT Burning mouth syndrome (BMS) is characterized by a burning, stinging or itching widespread in the oral cavity. Its etiology is unknown although there is evidence of participation of many local factors, systemic and psychological. Objective: To assess the clinical efficacy of lycopene more olive oil on the burning and itching in patients with Burning Mouth Syndrome for 3 months. Materials and Methods: The study population included patients diagnosed with Burning Mouth Syndrome in Clinical Dentistry, University of Murcia. This is a randomized double-blind study versus placebo. We studied 60 patients who met the inclusion criteria, 30 of which are treated with more lycopene olive oil and the remaining 30 placebo. Variables were analyzed symptoms, oral quality of life through the overall OHIP-14 and SF36, HDA and oxidative stress in saliva. Results: Regarding the global EVA burning reduces symptoms in both groups when applying the product. Regarding the evolution of the quality of life through the test OHIP-14, both in the treatment group as in the placebo group improved statistically significantly (p>0.05). By studying the evolution of anxiety and depression, as measured by HAD, no statistically significant differences at follow up (p<0.05). The overall quality of life as measured by SF-36 test in the group observed that treatment only significant differences in the bodily pain domain, finding no difference in the placebo group. In the analysis of oxidative stress significant differences in TAA (total antioxidant activity) in the treatment group. Finally salivary drainage presents a statistically significant improvement in both the treatment group as in the placebo group after 3 months of study. Conclusions: The biochemical profile does not change during the treatment period in either group. Global pain and oral quality of life, improved during the 3 months of treatment in both groups. With regard to oxidative stress measured in saliva found in TAA (total antioxidant activity) there are significant differences in the treatment group.
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Estudio comparativo in vitro de los polifenoles vegetales flavan-3-oles, flavanonas y flavonas y la relación de su estructura molecular con el efecto sore la viabilidad celular
(2016-02-25) Gómez Alcaraz, Luis Emilio; Gómez García, Francisco José; Vicente Ortega, Vicente; Martínez Díaz, F.; Departamento de Oftalmología, Optometría, Otrorrinolaringología y Anatomía Patológica
Objetivos: Estudiar in vitro el efecto sobre la viabilidad y la proliferación celular de los compuestos: extracto de semilla de uva (flavan-3-oles polímeros de catequinas), extracto de cacao (flavan-3-oles epicatequinas), extracto de pomelo (glicósidos de flavanonas naringina y neohesperidina), extracto de piel de limón (glicósido de flavanona eriocitrina), naringenina (flavanona), apigenina (flavona) y apigenina potásica. Así mismo estudiar la influencia de estas sustancias sobre el ciclo celular y la apoptosis de las líneas celulares Vero y Ca-Co2. Material y Métodos: Los compuestos fueron ensayados sobre la línea celular no tumoral Vero (túbulo renal de mono verde africano) y la línea celular tumoral CaCo-2. Utilizamos el test de MTT con diferentes concentraciones de los extractos. Todo ello junto con el conocimiento de la composición cromatográfica de cada extracto nos permitió hallar posibles relaciones entre la estructura molecular y su efecto en la proliferación celular. Resultados: En las condiciones de nuestro estudio, no hallamos efecto negativo significativo sobre la proliferación celular en ninguno de los extractos testados a concentraciones inferiores a 10 μM en la línea celular Vero. Podría establecerse como orden de actividad antiproliferativa de las estructuras flavonoides estudiadas: flavan-3-ol > flavanona > flavona. Sobre la línea transformada CaCo-2, todos los extractos estudiados mostraron efecto antiproliferativo y/o citotóxico, sobre todo apigenina potásica. Sobre la línea Vero apigenina potásica y extracto de semilla de uva, provocaron un mayor bloqueo del ciclo celular. Y sobre la línea CaCo-2, extracto de piel de limón y de cacao. El análisis del porcentaje de población celular que se encontraba en apoptosis mostró unos valores en general muy bajos en relación a la población total analizada en la línea celular Vero. Sin embargo, sobre CaCo-2, consideramos especialmente relevantes los resultados obtenidos por la flavona apigenina potásica, que mostró una capacidad apoptótica significativa a partir de las 72 horas de tratamiento. Conclusión: Las estructuras moleculares más complejas y de mayor peso molecular causan mayores efectos antiproliferativos, y parecen influir más sobre el ciclo celular y la apoptosis.Introduction: Molecular structure is a very important factor in relation of any substances with cells or biological system. Objective: Present study is an in vitro research about the viability and proliferation activity of following products and extracts: grape seed extract (flavan-3-ols catechins polymers), cocoa extract (flavan-3-ol epicatechins), grapefruit extract (flavanones glycosides naringin y neohesperidin), skin lemon extract (flavanone glycoside eriocitrin), naringenin (flavanone), apigenin (flavone). Also study the influence of these extracts on cellular cycle and apoptosis on Vero and CaCo2. Material and Methods: We have study the different extracts and products effects concentrations on Vero cells proliferation and CaCo-2 cells culture, using the MTT assay. It together with the knowledge of the chromatographic composition of every extract of the experiment allows us to find relations between structures or molecular skeletons and his effect on the cellular proliferation. Results: In our study conditions, we have not negative effect on cellular proliferation with all the extracts, on concentrations lower than 10 µMa on Vero. The order in antiproliferative capacity could be: flavan-3-ol > flavanone > flavone. On CaCo-2, all the extracts showed antiproliferative effect or citotoxicity especially apigenine. On Vero apigenine and grape fruit seed, showed the best arrest in cell cycle. On CaCo-2, citrus and cocoa were he most significant. Cellular population percentage analyses, in apoptosis were very low regarding the total population in Vero. But, on CaCo-2, we considered relevant results on Apigenine, which showed an important apoptotic capacity after 72 hours. Conclusion: We have found the more complex molecular structures it provokes antiproliferative activity increase. This fact would interact in relationship between cell and environment.
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Estudio de la variabilidad química : propiedades antioxidantes y biocidas de poblaciones espontáneas de rosmarinus officinalis L. en la Región de Murcia
(2014-12-10) Lax Vivancos, Vanesa; Jordán Bueso, Mª José; Sotomayor Sánchez, José Antonio; Facultad de Biología
La Región de Murcia se caracteriza por poseer una gran abundancia de flora aromática espontánea, entre la que destaca la especie Rosmarinus officinalis L., dada su riqueza en principios activos con elevadas actividades biológicas, es considerada por numerosas empresas e industrias del país, como una importante fuente de materia prima. La demanda cada vez mayor de productos con actividad biosaludable, lleva las industrias farmacéuticas y cosméticas a retomar el estudio de estas plantas. Esta reintroducción de los extractos de romero en el mercado se debe en gran medida a la identificación de determinados compuestos químicos, que parecen ser los principales responsables de la aplicación tradicional de estas plantas para tratar ciertas clases de dolencias y enfermedades. El romero, a diferencia de otras especies aromáticas, no se encuentra establecido como un cultivo comercial todavía en España. El material utilizado por la industria procede mayoritariamente de su recolección en monte, lo que origina problemas de disponibilidad y homogeneidad en la calidad de las producciones. El estudio del perfil químico en plantas de romero procedentes de diferentes regiones muestra la diferente composición cuantitativa, e incluso en ocasiones cualitativa, existente. Esta heterogeneidad, según origen, debe ser un factor a tener en cuenta, ya que afecta tanto a la calidad de los extractos, como a la actividad de los mismos. Hasta el momento, se cree que factores abióticos y genéticos son los principales responsables de estas variaciones en composición. Es por esto que la presente Tesis aborda, como factor diferenciador, el estudio de la variabilidad que la naturaleza ofrece, analizando de forma individual plantas de romero. La correlación entre el área de procedencia, la composición química y la actividad biológica (medida como capacidad antioxidante y antimicrobiana), nos permitirá tener una idea más acertada de cómo influyen los factores ambientales en los extractos y aceites finalmente obtenidos. Para llevar a cabo este proyecto se ha procedido al estudio de 150 plantas de romero procedentes de cinco pisos bioclimáticos definidos en nuestra Región. Los resultados obtenidos confirman que los factores genéticos podrían jugar un papel muy importante en la elevada variabilidad química detectada incluso entre individuos pertenecientes a una misma población. Esta heterogeneidad impide asociar quimiotipos o composiciones polifenólicas específicas a determinadas áreas bioclimáticas. Sin embargo, ofrece la ventaja de correlacionar perfiles químicos diferentes con marcadas actividades antioxidantes y antimicrobianas. De los principales resultados, se concluye, que aceites esenciales con quimiotipos ricos en 1,8-cineol y α-pineno presentan elevada capacidad bactericida frente a patógenos de alimentos. A su vez, la presencia, en los extractos polifenólicos, de carnosol en concentraciones superiores a las de su precursor ácido carnósico incrementa significativamente su actividad bacteriostática. En cuanto a la capacidad antioxidante, fundamentalmente asociada a los extractos polifenólicos, se comprueba que a igualdad de concentración de ácido rosmarínico, la relación de concentración entre los dos componentes -ácido carnósico y carnosol- con mayor actividad no afecta a esta propiedad. Como objetivo final de la presente Memoria de Tesis se contempla la transferencia del conocimiento al sector agroalimentario. La selección de plantas con máximos rendimientos y actividades biológicas atendiendo al piso bioclimático de procedencia, permitiría su posible establecimiento como cultivo comercial. Se confirma que en zonas con bajos índices de termicidad y en el estadío de fructificación, se obtienen los máximos rendimientos en aceite esencial; sin embargo, para los extractos polifenólicos, los máximos rendimientos y actividades se alcanzan en plantas ubicadas fundamentalmente en el piso Termomediterráneo inferior. Por lo tanto, en la Región de Murcia, el piso Termomediterréneo superior parece ser el más indicado para el establecimiento de estos cultivos, con la finalidad de obtener máximo rendimiento y calidad en sus producciones. The province of Murcia, in south-eastern Spain, is well known for its abundance of spontaneous aromatic plants. Among the different species, rosemary should be highlighted, mainly because of its characteristic chemical profile, in which many active components have proved to exhibit important biological activities. This is probably the main reason why rosemary is an important source of raw materials for several companies and industries in Spain. The increasing demand for natural products with bio-healthy activities for use in the pharmaceutical and cosmetic industries has led to a re-initiation of the study of rosemary, whose introduction to the global market is related to the new chemical structures that have been identified in its extracts - active components that are probably the basis of the plant’s use in folk medicine. Rosemary has not been established as a commercial crop in Spain, and the main source of raw material for industry is still the spontaneous populations, which would explain the lack of availability and homogeneity of the product at certain times during the year. According to the scientific literature, the geographical area in which rosemary grows dramatically affects its chemical composition. Such variability should be taken into account, since the quality and biological activity of rosemary extracts vary, depending on their composition. To date, it has been thought that abiotic and genetic variations are two of the principal factors responsible for this heterogeneity. Based on the above, the present doctoral thesis addresses, as a novelty, the chemical variability exhibited by individual plants belonging to spontaneous rosemary populations. The correlation between the growing area, the chemical composition and the biological properties (measured as antioxidant and antimicrobial activities) has allowed us to increase the knowledge available about how these environmental factors affect the quality of the essential oil and polyphenolic extracts obtained from rosemary. For this thesis, a total of 150 individual plants were harvested from five different bio-climatic areas of the province of Murcia. Among the major results is that genetic factors are confirmed as having a relevant impact on the chemical variability detected, even among individuals belonging to the same population. This heterogeneity does not allow for the establishment of any possible relation between specific essential oil chemotypes or polyphenolic compositions and particular bioclimatic areas. Nevertheless, this situation opens up the opportunity to correlate the different chemical profiles observed with some of rosemary’s outstanding antioxidant and antimicrobial activities. Along this line, the presence of eucalyptol and α-pinene as the major components in the volatile fractions increases the bactericide capacity shown by these oils against food-borne pathogens. Also, and related to the polyphenolic fractions, higher bacteriostatic activities were observed when the concentration of carnosol was higher than that of its corresponding precursor, carnosic acid. With respect to the antioxidant activity, which is mainly related to the polyphenolic fraction in rosemary, at equal rosmarinic acid amounts the relative concentrations of carnosic acid and carnosol do not affect to this bioactivity. The transfer of new knowledge to the agricultural and food industry sectors is another goal of the present thesis. The selection of individual plants with the highest yields and biological should allow for the establishment of commercial crops in the future. Low thermicity indexes favoured the production of the essential oil yielded by rosemary plants during the phenological stage of fruit maturation. Contrary to this, and related to the polyphenolic fraction, the highest yields and biological activities were reached by plants taken from the Lower Thermo-Mediterranean area. Hence, in the province of Murcia, the best yields and quality will be obtained if rosemary plants are established commercially in the Upper Thermo-Mediterranean areas of the same.
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Estudio de marcadores salivales y eficacia de la aplicación de antioxidantes naturales en la enfermedad de liquen plano oral
(2017-04-26) Aznar Cayuela, Cristina; López Jornet, María Pía; Tvarijomaviciute, Asta; Escuela Internacional de Doctorado