APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

The environmental impact resulting from the production of animal-derived proteins is a critical challenge in terms of sustainability. Macroalgae emerge as a promising remedy. These aquatic plants exhibit fast and continuous growth, absorb carbon, and are rich in amino acids and proteins. Additionally, they contain bioactive compounds such as pigments, with potential health benefits and functional applications in the food and biotechnology industries. Their cultivation requires fewer resources compared to animal production, making them a sustainable and nutritious protein option. This research focuses on evaluating the potential of the macroalga Ulva ohnoi as an alternative and sustainable source of biomolecules, with a particular emphasis on protein extraction. To achieve this, different extraction methods and pre-treatments are compared to identify the conditions that allow for maximizing extraction yield, thereby contributing to the development of more sustainable commercial and industrial applications. Fresh and pre-treated samples of Ulva ohnoi are used oven drying and grinding. The experimental methods (1 M HCl, 1 M NaOH, osmotic shock, 90 % ethanol, 0.1 M phosphate buffer, and two types of enzymes) involve the use of different solvents to determine their efficiency in the extraction process. Ultraviolet-visible spectroscopy is employed to analyse and determine the extracted biomolecules. Techniques such as the Beer-Lambert law, Bradford, and Kjeldahl have been used to quantify the concentration of extracted protein. During the different extractions, six different types of biomolecules are identified (proteins, gallic acid, chlorophyll a, ß-carotene, phycoerythrin, and phycocyanin). The highest protein concentrations are obtained from extractions with pretreated samples (dry and ground). The lowest protein concentration is found in treatments with 90 % ethanol (7.97 µmol/L, dry sample) and 1 M HCl (40.62 µmol/L, fresh sample). In contrast, in a basic medium, the highest protein concentration has been extracted (486.49 µmol/L, dry sample). The optimal extraction methods proposed are 1 M NaOH (1.19 % proteins) and osmotic shock (1.08 % proteins) with dry sample.

L'impacte ambiental derivat de la producció de proteïnes d'origen animal és un gran repte crític en termes de sostenibilitat. Les macroalgues apareixen com un remei prometedor. Aquestes plantes aquàtiques mostren un creixement ràpid i continu, absorbeixen el carboni, són abundants en aminoàcids i proteïnes. A més a més, contenen compostos bioactius com pigments, amb potencials beneficis per a la salut i en aplicacions funcionals en indústries alimentàries i biotecnològiques. El seu cultiu requereix menys recursos en comparació amb la producció animal, cosa que les converteix en una opció proteica sostenible i nutritiva. Aquesta investigació se centre a avaluar el potencial de la macroalga Ulva ohnoi com a font alternativa i sostenible de biomolècules, amb un enfocament particular en l'extracció de proteïnes. Per aconseguir-ho, es comparen diferents mètodes d'extracció i pretractaments en la mostra per identificar les condicions que permetran maximitzar el rendiment en l'extracció, contribuint així al desenvolupament d'aplicacions comercials en l'indústria més sostenibles. S'utilitzen mostres fresques i pretractades de Ulva ohnoi mitjançant assecat en forn i mòlta. Els mètodes experimentals (HCl 1 M, NaOH 1 M, xoc osmòtic, etanol al 90 %, tampó fosfat 0.1 M i dos tipus d'enzims) impliquen la utilització de diferents solvents per determinar la seva eficiència en el procés d'extracció. Es fa servir l'espectroscòpia ultraviolada-visible per analitzar i determinar les biomolècules extretes. Per quantificar la concentració de proteïna extreta s'utilitzen tècniques com Bradford, Kjeldahl i la llei de Beer-Lambert. Durant les diferents extraccions s'identifiquen sis diferents tipus de biomolècules (proteïna, àcid gàl·lic, clorofil·la a, ß-carotè, ficoeritrina i ficocianina). En les extraccions amb mostres pretractades (seques i mòltes) s'obtenen les majors concentracions de proteïnes. Es troba la menor concentració proteica en els tractaments amb etanol al 90 % (7.97 µmol/L, mostra seca) i HCl 1 M (40.62 µmol/L, mostra fresca). En canvi, en medi bàsic s'ha extret la major concentració proteica (486.49 µmol/L, mostra seca). Els mètodes d'extracció òptims proposats són NaOH 1 M (1.19 % de proteïnes) i el xoc osmòtic (1.08 % de proteïnes) amb mostra seca.

Glucose and sucrose syrups are two of the main additives used in the food industry with a wide variety of applications. These syrups can be used as commercial sweeteners and widely used in the brewing industry, pastry, sauce manufacturing and ice cream. Glucose syrups can be obtained at an industrial level with a wide variety of chemical and physical characteristics, therefore allowing a wide variety of uses at the food industry level for food production. Different glucose and sucrose syrups will be rheologically and spectroscopically characterized to study their most important physical-chemical properties to understand the selection of the most suitable syrup according to the product to be manufactured later. The industrial process for obtaining them from corn as raw material is briefly introduced and the step-by-step processing is understood and how starch ends up becoming high-quality glucose.

Los jarabes de glucosa y sacarosa son dos de los principales aditivos empleados en el mundo de la industria alimentaria con una gran variedad de aplicaciones. Estos jarabes pueden ser usados como edulcorantes comerciales y ampliamente usados en la industria cervecera, pastelería, fabricación de salsas o helados. Los jarabes de glucosa se pueden obtener a nivel industrial con una gran variedad de características químicas y físicas por tanto permiten una gran variedad de usos a nivel de Industria alimentaria para la producción de alimentos. Se caracterizarán reológica y espectroscópicamente diferentes jarabes de glucosa y sacarosa para estudiar sus propiedades fisicoquímicas más importantes para entender la selección del jarabe más adecuado según el producto que se quiere fabricar posteriormente. Se introduce de forma resumida cuál es el proceso a nivel industrial para su obtención partiendo de maíz como materia prima y entender el procesado paso a paso y cómo el almidón acaba convirtiéndose en glucosa de alta calidad y las diferentes variantes que se logran obtener con el fin de subministrar una referencia a clientes para una mejor selección del producto.

The application of enzymes in the industrial world is very extensive, present in the fields of pharmacy and medicine, as well as in the food industry, with the latter being the most predominant. Their easy immobilization and efficient results, in addition to the low production costs, make this method a widely used resource. New immobilization techniques that are more environmentally friendly are continually being discovered, simultaneously addressing the challenges of climate change. The production of dairy products, such as milk and cheese, as well as lactose-free beverages and supplements, helps improve the quality of life of people with lactose intolerance by facilitating the daily management of their condition. Lactose is a sugar mainly found in the milk of mammals. Its main drawback is its inability to be directly absorbed by the body, as it needs to be hydrolyzed by the enzyme ß-galactosidase to convert into glucose and galactose. Lactose intolerance is a problem that affects about 70-75% of the world's population, particularly in Asia and America, with higher rates compared to Europe. ß-Galactosidase (EC 3.2.1.23) is essential not only for the digestion of lactose but also for its industrial application, especially in the food and pharmaceutical industries. The most commonly used microbial sources for obtaining this enzyme are the fungi Aspergillus and the yeast Kluyveromyces. In this work, the immobilization of the enzyme is studied, and the necessary parameters are adjusted for its use at maximum performance. An immobilization percentage of 91.7% of the enzyme has been achieved. The results indicate a better performance of the enzyme ß-galactosidase (EC 3.2.1.23) with the spectrophotometric methodology.

L'aplicació d'enzims en el món de la industria és molt extens, està present en els camps de la farmàcia i medicina així com en la industria alimentaria, sent aquesta última la predominant. La seva fàcil immobilització i els resultats eficients, a més dels baixos costos de producció fan que aquest mètode sigui un recurs molt utilitzat. Cada cop es descobreixen noves tècniques d'immobilització més respectuoses amb el medi ambient, lluitant a l'hora amb la problemàtica del canvi climàtic. La producció de productes làctics, com la llet i el formatge, així com de begudes i suplements sense lactosa, contribueix a millorar la qualitat de vida de les persones amb intolerància a la lactosa, facilitant-ne la gestió diària de la seva condició La lactosa és un sucre present principalment en la llet dels mamífers. El seu desavantatge principal és la incapacitat de ser absorbida directament pel cos, ja que necessita ser hidrolitzada per l'enzim ß-galactosidasa per convertir-se en glucosa i galactosa. La intolerància a la lactosa és un problema que afecta al voltant del 70-75% de la població mundial, especialment a Àsia i Amèrica, amb taxes més altes en comparació amb Europa. La ß-galactosidasa (EC 3.2.1.23) és essencial no només per la digestió de la lactosa, sinó també per la seva aplicació industrial, especialment en la indústria alimentària i farmacèutica. Les fonts microbianes més utilitzades a partir de les quals s'obté aquest enzim són els fongs Aspergillus i els llevats Kluyveromyces. En aquest treball s'estudia la immobilització de l'enzim i s'ajusten els paràmetres necessaris per utilitzar-la en el seu màxim rendiment. S'ha aconseguit un percentatge del 91,7% d'immobilització de l'enzim. Els resultats indiquen un millor rendiment de l'enzim ß-galactosidasa (EC 3.2.1.23) amb la metodologia espectrofotomètrica.

Characterize different biomolecules of Ulva Ohnoi under different treatments using specific models and how the drying treatments influence its carbohydrate profile.

Caracteritzar diferents biomolècules d'Ulva ohnoi sota diferents tractaments utilitzant models específics i com els tractaments d'assecat influeixen en el seu perfil de carbohidrats.

This project is about the use of NIR spectroscopy to characterize protein in Ulva ohnoi

De novo protein design has reached a new height in recent years thanks to new computational procedures, such as AlphaFold2, an artificial intelligence (AI) that predicts the three-dimensional structure of proteins from an amino acid sequence. This method allows for the design of proteins with high structural precision and complexity, capable of performing functions of medical and biotechnological relevance. This work aims to explore how the latest artificial intelligence methods, specifically AlphaFold2, can improve the prediction of protein tertiary structures and determine which proteins are more likely to successfully bind to therapeutic targets of interest, such as the RBD domain of SARS-CoV-2. Additionally, it aims to optimize current computational methodologies. Specifically, the prediction of structures of protein-protein complexes and ligand complexes competing for the same receptor has been carried out, analyzing various parameters regarding the quality of the prediction and the physicochemical properties of the proteins. This approach aims to optimize the computational methodology and develop a ranking of the affinities of proteins that could bind to the RBD receptor. The proteins studied have been designed both by other laboratories in previously published studies and by the Protein Design and Modeling group at the Institute of Molecular Biology of Barcelona (IBMB), for which experimental data are available. This provides an ideal framework for working on the optimization of computational methodologies.

El disseny computacional de proteïnes de novo ha experimentat un creixement en els últims anys gracies a nous procediments computacionals, com AlphaFold2, una intel·ligència artificial (IA) que prediu l'estructura tridimensional de proteïnes a partir d'una seqüencia d'aminoàcids. Aquest mètode permet el disseny de proteïnes amb alta precisió estructural i complexitat, capaces de desenvolupar funcions de rellevància mèdica i biotecnològica. Aquest treball té com a objectiu explorar com els mètodes més recents d'intel·ligència artificial, concretament AlphaFold2, poden millorar la predicció de l'estructura terciària de proteïnes i determinar quines tenen més probabilitat d'unir-se exitosament a dianes terapèutiques d'interès, com el domini RBD de SARS-CoV-2. A més, es pretén optimitzar les metodologies computacionals actuals. Específicament, s'ha realitzat la predicció d'estructures de complexos proteïna-proteïna i de complexos de lligands competint pel mateix receptor, analitzant diversos paràmetres sobre la qualitat de la predicció i propietats fisicoquímiques de les proteïnes. Aquest enfocament busca optimitzar la metodologia computacional i desenvolupar un rànquing d'afinitat de les proteïnes que podrien unir-se al receptor RBD. Les proteïnes estudiantes han estat dissenyades tant per altres laboratoris en estudis prèviament publicats com pel grup Protein Design and Modeling de l'Institut de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB), per a les quals hi ha dades experimentals disponibles. Això proporciona un marc ideal per treballar en l'optimització de les metodologies computacionals.

Although the use of insects in food is not new in many cultures such as Asian or Central American cultures, it is new in Europe. Taking this into account, European legislation, for the moment, only allows a certain number of insects for human consumption: larvae of Tenebrio molitor (mealworms), locusta migratoria (migratory grasshopper), acheta domesticus (house cricket) and the larvae of Alphitobius diaperinus (garbage beetle). In general, the use of insect meal will provide us with proteins, essential amino acids, minerals and vitamins to the product, in addition to contributing to the sustainability of the planet, since its breeding has a low environmental impact, which encompasses sun, water, energy and CO¿ footprint). The main objective of this work was to evaluate the effects caused by the addition of various doses (3%, 5% and 7%) of insect meal (from Acheta domesticus) together with hydrocolloids such as agar (0.25 and 5%) and alginate (0.5 and 1%). And to assess the effects they had on the rheological properties (viscosity, thixotropy, viscoelasticity) of the mashed potato. The results indicate that the addition of insect meal to the mashed potato improved the nutritional composition and rheological characteristics. In addition to causing a loss of brightness and darkening of the mixture. According to the results obtained, it was found that the viscosity and thixotropy of the mixtures increased because the hydrocolloids and the insect flour may have contributed to the swelling of the starch granules, facilitating the access of water to their interior. The combination of adding alginate and flour did not result in such a significant change on the samples as did agar, which improved the rheological performance. Therefore, it can be concluded that the combination of added insect meal and agar (at the concentrations used) is the most efficient in improving the rheological characteristics of the puree. Furthermore, the more insect meal added to the sample, the lower the consumer acceptance.

Aunque el uso de insectos en alimentación no es una cosa nueva en muchas culturas como por ejemplos las asiáticas o centro americanas, sí que lo es en Europa. Teniendo en cuenta esto, la legislación europea, de momento, solo permite un número determinado de insectos para el consumo humano: larvas de Tenebrio molitor (gusanos de la harina), locusta migratoria (saltamontes migratorio), acheta domesticus (grillo doméstico) y las larvas de Alphitobius de diaperinus (escarabajo de la basura). En general, el uso de harina de insecto nos aportará al producto proteínas, aminoácidos esenciales, minerales y vitaminas, además de contribuir a la sostenibilidad del planeta, puesto que su cría tiene un bajo impacto ambiental, que engloba el sol, agua, energía y huella de CO2) El objetivo principal de este trabajo fue evaluar los efectos provocados por la adición de varias dosis(3%,5% y 7%) de harina de insecto (de Acheta domesticus) juntamente con hidrocoloides como el agar (0,25 y 5%) y el alginato (0,5 y 1%). Y valorar los efectos que causaban a las propiedades reológicas (viscosidad, tixotropía, viscoelasticidad) del puré de patata. Los resultados indican que la adición de harina de insecto al puré de patata mejoraba la composición nutricional y las características reológicas. Además de ocasionar una pérdida de brillantez y oscurecimiento de la mezcla. De acuerdo con los resultados obtenidos se ha visto que ha aumentado la viscosidad y tixotropía de las mezclas debido a que los hidrocoloides y la harina de insecto pueden haber contribuido al inflamiento de los gránulos de almidón, facilitando el acceso del agua a su interior. La combinación de añadir alginato y harina no ha originado un cambio tan significativo sobre las muestras tal como sí lo ha hecho el agar, el cual ha mejorado las prestaciones reológicas. Por lo tanto, se puede concluir que la combinación de harina de insecto y agar añadidos (en las concentraciones empleadas) es la más eficiente para mejorar las características reológicas del puré. Además, que cuando más harina de insecto adicionamos a la muestra disminuirá la aceptación por parte del consumidor.

Backscattered light at 880 nm and tryptophan fluorescence (excitation and emission at 280 and 350 nm, respectively) were evaluated to predict milk fat and protein content (0.50 to 5.00% and 2.50 at 3.90%, respectively) with FluorLite CoAguLab, a coagulation sensor to predict curd cutting time to maximize cheese yield, which contains an optical probe at the bottom of the measuring cell. Simultaneously, creaming of fat globules was measured with Turbiscan LAB to see how it affected light scattering. Alternatively, VIS-NIR and NIR light backscattered spectra were obtained to investigate at which wavelengths could assist in improving the prediction models. Results were statistically analysed by analysis of variance, linear and non-linear predictive models, and PLS regression. The initial light backscatter signal at 880 nm is linearly correlated with fat content and improve in non-linear models with R^2 of 0.9798 and 0.9816, respectively. Protein content can be predicted with an initial light backscatter signal at 880 nm for different fat levels at 0.50, 2.75, 5.00% and fat-corrected non-linear models with R2 of 0.9894, 0.8548 and 0.9861, respectively. Tryptophan fluorescence is uncorrelated due to an unknown interactions. As time passes, the backscattered light signal and tryptophan fluorescence are diminished by creaming. The wavelengths of 700, 1250 and 1850 nm and the ratios of 750/500 and 1675/1475 show correlation with the fat content. Still, it is necessary to increase the number of observations to avoid overfitting in predictive models.

Es va avaluar la llum retrodispersada a 880 nm i la fluorescència de triptòfan (excitació i emissió a 280 i 350 nm, respectivament) per predir el contingut de greix i proteïna de la llet (0,50 a 5,00 % i 2,50 a 3,90 %, respectivament) amb FluorLite CoAguLab, un sensor de coagulació per predir el temps de tall de la quallada per maximitzar el rendiment del formatge, que conté una sonda òptica a la part inferior de la cel·la de mesurament. Simultàniament, es va mesurar la formació de crema de glòbuls de greix amb Turbiscan LAB per veure com afectava la dispersió de la llum. Com a alternativa, es van obtenir espectres retrodispersats de llum VIS-NIR i NIR per investigar quines longituds d'ona podrien ajudar a millorar els models de predicció. Els resultats es van analitzar estadísticament mitjançant anàlisis de variància, models predictius lineals i no lineals i regressió PLS. El senyal de retrodispersió de llum inicial a 880 nm es correlaciona linealment amb el contingut de greix i millora en models no lineals amb R2 de 0,9798 i 0,9816, respectivament. El contingut de proteïna es pot predir amb un senyal de retrodispersió de llum inicial a 880 nm per a diferents nivells de greix a 0,50, 2,75, 5,00% i models no lineals corregits per greix amb R^2 de 0,9894, 0,8548 i 0,9861, respectivament. La fluorescència del triptòfan no està correlacionada a causa d'interaccions desconegudes. A mesura que passa el temps, el senyal de llum retrodispersada i la fluorescència del triptòfan disminueixen amb la formació de crema. Les longituds d'ona de 700, 1250 i 1850 nm i les relacions de 750/500 i 1675/1475 mostren correlació amb el contingut de greix. Tot i així, cal augmentar el nombre d'observacions per evitar el sobreajustament en els models predictius.

The aim of this work is the study of the bioavailability of glycine (Gly)-iron (Fe) chelates to determine which combination of Gly:Fe and pH is more bioavailable to the human organism, as well as to establish whether Gly chelates are more bioavailable in water than ferrous sulphate, the most widely used inorganic salt in iron supplementation. For this purpose, 21 samples of chelates with different Gly:Fe ratios were analysed at three different pHs: acid pH (0.9), initial pH (4) and isoelectric point pH (6). For the bioavailability study, an in vitro system was used to simulate human digestion consisting of a two-step sample digestion process: peptic digestion and continuous flow dialysis. Continuous flow dialysis required the preparation of a NaHCO3 solution with a specific concentration for each sample, which was determined by an acidity titration of the sample after peptic digestion. The peptic digestion and dialysis procedure was performed in triplicate for each sample, obtaining a total of 63 replicates. For the determination of iron bioavailability, the iron in the sample was quantified before and after undergoing the dialysis process to evaluate the percentage of iron that had been absorbed. The results determined that the most optimal combination of pH and Gly:Fe ratio, i.e., the one with the highest bioavailability in water, is the 1:1 ratio at pH 6, pH at which glycine is at its isoelectric point. On the other hand, a comparison was also carried out between the bioavailability of iron sulphate and that of the chelates studied, concluding that, in water, ferrous sulphate has a higher bioavailability than Gly chelates. KEY WORDS: Mineral chelates, Glycine, Bioavailability.

El objetivo de este trabajo ha sido el estudio de la biodisponibilidad de los quelatos de glicina (Gly)-hierro (Fe) para determinar qué combinación de Gly:Fe y pH resulta más biodisponible para el organismo humano, así como establecer si los quelatos de Gly presentan una mayor biodisponibilidad en agua que el sulfato ferroso, la sal inorgánica más ampliamente utilizada en la suplementación de hierro. Para ello se analizaron 21 muestras de quelatos con distintas ratios de Gly:Fe a tres pH diferentes: pH ácido (0.9), pH inicial (4) y pH del punto isoeléctrico (6). Para el estudio de la biodisponibilidad se utilizó un sistema in vitro para simular la digestión humana que consistía en un proceso de digestión de la muestra en dos etapas: digestión péptica y diálisis de flujo continuo. La diálisis de flujo continuo requería la preparación de una solución de NaHCO3 con una concentración específica para cada muestra, que fue determinada mediante una valoración de acidez de la muestra después de la digestión péptica. El procedimiento de digestión péptica y diálisis se realizó por triplicado para cada muestra, obteniendo un total de 63 réplicas. Para la determinación de la biodisponibilidad del hierro se cuantificó el hierro de la muestra antes y después de pasar por el proceso de diálisis para evaluar el porcentaje de hierro que había sido absorbido. Los resultados han determinado que la combinación de pH y ratio Gly:Fe más óptima, es decir, la que presenta una mayor biodisponibilidad en agua, es la ratio 1:1 a pH 6, pH en el cual la glicina se encuentra en su punto isoeléctrico. Por otra parte, también se llevó a cabo una comparación entre la biodisponibilidad del sulfato de hierro y la de los quelatos estudiados, concluyendo que, en agua, el sulfato ferroso tiene una mayor biodisponibilidad que los quelatos de Gly. PALABRAS CLAVE: Quelados de minerales, Glicina, Biodisponibilidad.

The objective of the project is to convert fatty acids into their corresponding aldehydes using a process known as biocatalysis. Specifically, octanoic and decanoic acid into octanal and decanal. The proposed strategy is to initially screen commercial enzymes, and see if any of them are successful in the transformations we want to do. Carboxylic acid reductase enzymes (CAR) are multi-domain proteins capable of catalyzing the reaction mentioned, depending on the concentration of ATP and NADPH, of a wide range of fatty acids in the corresponding aldehydes. This particular reaction is of considerable biotechnological interest. The main strategy would be to test commercially available CAR (carboxylic acid reductase) type enzymes on a laboratory scale to see how well they do the desired transformations. In the future, depending on the results, the scale-up phase from laboratory to industry would be considered. As it will be explained in the results below, the enzymes found commercially available do have the expected effect in our reaction. Therefore, they have a biocatalytic potential in the reaction explained and applied in the project, therefore they can be employed for obtaining octanal and decanal.

El objetivo del proyecto es reducir determinados ácidos grasos en sus correspondientes aldehídos a traves de un proceso conocido como biocatalisis. En concreto, el ácido octanoico y decanoico en octanal y decanal. La estrategia propuesta es hacer inicialmente un cribado, o búsqueda de enzimas comerciales, y ver si alguna de ellas tiene éxito en las transformaciones que queremos hacer. Las enzimas carboxílicas reductasa de ácido (CAR) son proteínas multidominio capaces de catalizar la reacción mencionada, dependiendo de la concentración de ATP y NADPH, de un amplio rango de ácidos grasos a los aldehídos correspondientes. Esta reacción en particular es de considerable interés biocatalítico y biotecnológico. La estrategia principal sería probar a escala de laboratorio enzimas tipo CAR (reductasas de ácido carboxilico) disponibles comercialmente para ver qué tan bien hacen las transformaciones deseadas. En un futuro y en función de los resultados, se consideraría una posible fase de escala des del laboratorio hasta la industria. Cómo se explicará en los resultados más adelante, las enzimas encontradas comercialmente disponibles sí que tendrán el efecto esperado en nuestra reacción. Por lo tanto, tienen un potencial biocatalítico en la reacción explicada y aplicada en el proyecto, por lo tanto se pueden emplear para la obtención de octanal y decanal.

One of the most commonly used strategies currently in the treatment of locally advanced head and neck scaly carcinomas (CECC) is radiotherapy and chemotherapy (based on platins) in concomitant regime (QRT). These are two effective treatments, but when there is platinum contraindication by the patient, alternatives must be sought. One such alternative is, for example, the combined administration of a compound called ERBITAX, which consists of a pharmacological combination of cetuximab, a monoclonal antibody that blocks externally to the epidermal growth factor receptor (EGFR), along with paclitaxel, an antimicrobial agent. In order to identify the best therapeutic option for each patient, which will increase efficiency and decrease toxicity, it is necessary to identify easily detected biomarkers in daily clinical practice and with a clear correlation with the response to treatment. Based on this result, the work has been based on validating the impact as biomarkers from genes that codify by proteins involved in DNA repair BRCA1 and RAP80, in a cohort of patients with CECC treated with ERBITAX. First, the extraction of samples of tumor tissue included in paraffin has been made from the Patological Anatomy archive of the Hospital Germans Trias i Pujol. Subsequently, the expression of genes of interest has been analysed using the real-time quantitative PCR technique, with prime design and specific probes for each gene. Finally, gene expression has been statistically correlated with clinical treatment efficiency parameters to assess its potential application to identify patients who would benefit from ERBITAX-based therapy. The results have shown that no statistically significant differences have been found in BRCA1 or RAP80 expression levels. Therefore, it cannot be claimed that the two genes studied are good biomarkers to identify patients with CECC who will benefit from ERBITAX therapy.

Una de las estrategias más utilizadas actualmente en el tratamiento de los carcinomas escamosos de cabeza y cuello (CECC) localmente avanzado son la radioterapia y quimioterapia (basada en platinos) en régimen concomitante (QRT). Son dos tratamientos bastante eficaces, pero, cuando existe contraindicación a platino por parte del paciente, se tienen que buscar alternativas. Una de estas alternativas es, por ejemplo, la administración de un compuesto llamado ERBITAX, que consiste en una combinación farmacológica de cetuximab, un anticuerpo monoclonal que bloquea externamente al receptor del factor de crecimiento epidérmico (EFGR), junto con paclitaxel, un agente antimicrotúbulos. Para identificar la mejor opción terapéutica para cada paciente, hecho que pasa por aumentar la eficacia y disminuir la toxicidad, es necesario identificar biomarcadores de fácil detección en la práctica clínica diaria y con una clara correlación con la respuesta al tratamiento. En base a estos resultados, el trabajo se ha basado en validar el impacto como biomarcadores de los genes que codifican por las proteínas BRCA1 y RAP80, implicados en vías de reparación del ADN, en una cohorte de pacientes de CECC tratados con ERBITAX. Primeramente, se ha realizado la extracción de ARN de muestras de tejido tumoral incluido en parafina, procedente del archivo de Anatomía Patológica del Hospital Hermanos Trias y Pujol. Posteriormente, la expresión de los genes de interés se ha analizado mediante la técnica de PCR cuantitativa a tiempo real, con diseño de primers y sondas específicas para cada gen. Finalmente, la expresión génica se ha correlacionado estadísticamente con parámetros clínicos de eficacia de tratamiento para evaluar su potencial aplicación para identificar los pacientes que se beneficiarían de la terapia basada en ERBITAX. Los resultados han mostrado que no se han encontrado diferencias estadísticamente significativas en los niveles de expresión de BRACA1 o RAP80. Por lo tanto, no se puede afirmar que los dos genes estudiados son unos buenos biomarcadores para identificar los pacientes con CECC que se beneficiarán de la terapia basada en ERBITAX.

El consum de cigrons i hummus s'ha associat a l'increment de diferents nutrients, incloent-hi la fibra, àcids grassos poliinsaturats, vitamines (A, B6, C, E, K) i minerals (magnesi, fòsfor, potassi, coure i ferro). És molt saludable, millora el trànsit gastrointestinal i té efectes positius per la lluita de malalties cardiovasculars i càncer. Aquest treball té com a objectiu principal esbrinar quin/s ingredients cal combinar per millorar les característiques físiques de l'hummus, per a poder ser utilitzat en impressió 3D mitjançant l'estudi de les seves propietats mecàniques i l'energia mecànica específica (SME). Per a trobar la millor barreja s'ha treballat amb diferents mescles d'ingredients prenent com a base la pasta de cigró. Com a conclusió i d'acord amb els resultats obtinguts, s'ha observat una relació directa en l'augment de l'energia mecànica específica (SME) a mesura que el diàmetre de l'orifici de la sonda del texturòmetre disminueix. També caldria destacar que per raons òbvies a causa de la Covid-19, no s'ha pogut recopilar les dades suficients per assegurar la impressió en 3D d'hummus

The consumption of chickpeas and hummus is directly linked to its various nutriments content including fiber, poly saturated fatty acids, vitamins (A, B6, C, E, K) as well as minerals (magnesium, phosphorus, cooper and iron). Its consumption is very healthy as it helps improving the gastrointestinal transit and has direct positive effects on the fight against cancer and cardiovascular illness. This work has as main goal to define which ingredients are the best to optimize the physical characteristics of hummus for it to be used in 3D printing through the study of its mechanic components and the Specific Mechanic Energy (SME). To find the optimum mixture, I worked on different materials blends taking as basis chickpeas paste. As a conclusion and in accordance with the results obtained, a direct link between the increase in Specific Mechanic Energy (SME) and the decrease of the texturometer's probe's hole was observed. It was also highlighted that because of obvious covid-19 constraints, we did not manage to recollect enough data to secure the 3D hummus printing.

The objective of this study has been the characterization of citric acid chelates with divalent cations (iron, copper, and zinc) by FTIR and XRD testing, melting point and macroscopic observations to support with this the molecular structure that these chelates form. To achieve this, the chelation has been crystallized by the precipitation process, changing the pH and molar ratio variables in the case of the iron cation, resulting in their non-crystallization at a pH greater than 3.15 (first pK of citric acid ) and neither the crystallization of citric acid chelates with zinc using zinc chloride as cation donator. After the characterization of the crystals obtained, and supported by FTIR and XRD spectra, it is concluded that in the case of iron chelation, multiple geometries have been formed in the same sample, leaving evident the lack of characterization at pH above pK. In the case of copper, the differences in the FTIR and XRD spectra, and adding the macroscopic characterization of the crystals, allow to affirm that a chelation of citric acid to copper has been achieved, even so, the multiple planes of refraction obtained by XRD do not elucidate the molecular interactions between copper and the carboxyl groups of citric acid.

El objetivo de este estudio ha sido la caracterización de quelados de ácido cítrico con cationes divalentes (hierro, cobre y zinc) mediante las técnicas FTIR, XRD, punto de fusión y observaciones macroscópicas para sustentar con esta la estructura molecular que forman dichos quelados. Para lograr esto se ha cristalizado el quelado mediante el proceso de precipitación, cambiando las variables pH y relación molar en el caso del catión hierro, dando como resultado la no cristalización de estos a un pH superior a 3,15 (primer pK del ácido cítrico) y tampoco la cristalización de quelados de ácido cítrico con zinc usando como donante del catión el cloruro de zinc. Después de la caracterización de los cristales obtenidos, y respaldado por los espectros FTIR y XRD, se llega a la conclusión que en el caso del quelado de hierro se han formado múltiples geometrías en una misma muestra, dejando en evidencia la falta de una caracterización a un pH por encima del pK. En el caso del cobre, las diferencias en los espectros FTIR y XRD junto con la caracterización macroscópica de los cristales, nos permite afirmar que sí se ha logrado una quelación del ácido cítrico al cobre, aun así, los múltiples planos de refracción obtenidos en el XRD no permiten elucidar las interacciones moleculares entre el cobre y los grupos carboxilos del ácido cítrico.

Aquest treball bibliogràfic tracta els diferents usos de la soia en la indústria alimentària com a ingredient, additiu, al·lergen, OMG, nou producte i les seves propietats funcionals (gelificant i emulsionant). La soia és un llegum ric en proteïnes, aminoàcids i àcids grassos (Ω – 3 i 6), però li manquen certs aminoàcids essencials (triptòfan, histidina i arginina), fet que la fa un aliment apte per a ser utilitzat en l'elaboració d'aliments sobretot si es complementa amb altres per suplir aquestes mancances. Els seus derivats emprats com a additius (oli de soia oxidat E – 479, hemicel·lulosa de soia E – 426, lecitina E – 322 , goma gellan E – 418 i goma xantana E – 415) tenen una amplia aplicació, especialment en l'elaboració de nous productes, emulsions, productes gelificats i/o productes vegans i vegetarians com a substitutiu de la proteïna animal. El seu ús es veu principalment limitat per problemes d'al·lèrgens i la UE també en limita la seva aplicació, ja que la majoria de soia produïda ve de productors (americans, brasilers...) que tenen cultius OMG. S'accepta l'ús de soia OMG en l'elaboració de nous productes sempre que provingui de cultius de soia OMG autoritzats. Amb una presència del 0,9% o inferior no hauran d'estar etiquetats com a productes OMG ja que es considera que la seva presència és accidental o tècnicament inevitables. L'ús de la soia en el disseny de nous productes és important ja que millora les propietats organolèptiques, especialment relacionades amb la textura i afavoreix la formació d'emulsions o gels, evitant l'ús d'altres producte (com els ous) que poden contribuir a l'augment de certs riscos alimentaris com el colesterol o contaminacions de Salmonel·la. És destacable l'aïllat de proteïna de soia ja (SPI) ja que aquest presenta un millor comportament com a gelificant i emulsionant que la soia com a producte sencer. Per altra banda, el seu ús, conjuntament amb hidrocol·loides contribueix al desenvolupament de noves tecnologies com la impressió 3D d'aliments, el desenvolupament de nous productes per al nou mercat de consumidors vegans i ha ampliat el mercat dels consumidors vegetarians, oferint un ampli ventall de productes: substituts làctics, substituts càrnics, productes altament proteics (tempeh, tofu...), etc.

Este trabajo bibliográfico trata de los diferentes utilizaciones de la soya en la industria alimentaria como ingrediente, aditivo, alérgeno. OMG, nuevo producto y sus propiedades funcionales (gelificante y emulsionante). La soya es un legumbre rico en proteínas, aminoácidos y ácidos grasos (Ω – 3 i 6), pero les faltan determinados aminoácidos esenciales (triptófano, histidina y arginina), factor que hace que sea un alimento apto par ser usado en la elaboración de alimentos, sobretodo si se complementa con otros para suplir estas carencias. Sus derivados usados como aditivos (aceite de soya oxidado E – 479, hemicelulosa de soya E – 426, lecitina E – 322, goma gellan E – 418 y goma xantana E – 415) tienen una amplia aplicación, especialmente en la elaboración de nuevos productos, emulsionantes, productos gelificantes y/o productos veganos i vegetarianos como sustitutos de la proteína animal. Su uso se ve principalmente limitado por problemas de alérgenos y la UE también limita su aplicación ya que la mayoría de soya producida viene de productores (americanos, brasileños…) que tienen cultivos OMG. Se acepta el uso de soya OMG en la elaboración de nuevos productos siempre que provenga de cultivos de soya OMG autorizados, i con una presencia del 0,9% o inferior. No deberán ser etiquetados como productos OMG ya que se considera que su presencia es accidental o técnicamente inevitables. El uso de la soya en diseño de nuevos productos es importante ya que mejora las propiedades organolépticas, especialmente relacionadas con al textura y favorece la formación de emulsiones o geles, evitando el sus de otros productos (como el huevo) que pueden contribuir a el aumento de ciertos riesgos alimentarios como el colesterol o a la contaminación de Salmonella. Es destacable el aislado de proteína de soya (SPI) ya que este presenta un mejor comportamiento como gelificante y emulsionante que la soya como producto entero. Por otro lado, su uso conjuntamente con hidrocoloides contribuye al desarrollo de nuevas tecnologías como la impresión 3D de alimentos, el desarrollo de nuevos productos para el nuevo mercado de consumidores veganos y ha ampliado el mercado de los consumidores vegetarianos, ofreciendo un amplio rango de productos: sustitutos lácteos, sustituto cárnicos, productos altamente proteicos (tempeh, tofu…), etc.

The main objective of this review was to find the best combination and proportion between the ingredients and their corresponding best rheological properties and printing parameters. Rheological properties of the commercial potato puree combined with seaweed and/or alginate and their 3D printing behavior were investigated. The correlation between the formulation and processability during 3D Printing was established. The results obtained indicate that the commercial potato puree with fresh algae (Ulva lactuca and Wakame) possessed low viscosity and printed objects deformed in sagged afterwards. Whereas, addition of alginate displayed excellent extrudability and printability. At such condition, the printed objects possessed good resolution and could withstand the shape over time. Keywords: Viscosity, 3D printing, alginate, potato puree.

El objetivo principal de este estudio fue el de encontrar la mejor combinación y proporción de ingredientes y sus mejores correspondientes parámetros relacionados con las medidas reológicas y la impresión en 3D. Se investigaron las propiedades reológicas del puré de patata comercial con adición de algas y/o alginato y se estudió su comportamiento durante la impresión 3D. Se estableció la correlación entre la formulación y la procesabilidad durante la impresión 3D. Los resultados obtenidos indican que el puré de patata comercial con alga fresca (Ulva lactuca y Wakame) poseía una viscosidad baja y los objetos impresos se deformaban sin mantener su forma a lo largo del tiempo, mientras que, si se añadía alginato, sus propiedades mostraban una excelente capacidad de extrusión y de impresión. En tal condición, los objetos impresos tenían buena resolución y podían soportar la forma a lo largo del tiempo. Palabras clave: Viscosidad, impresión 3D, alginato, puré de patata.

The food industry has as a priority the development of methods that allow obtaining food with safety, good appearance and at the same time preserve the organoleptic qualities. There are a large number of methods, among the new ones we find the application of high pressure and ultrasound. The objective of this work is to determine the effect of all the parameters of the sonication treatment (ultrasound, acid solutions, water and temperature) on the activity of the PPO and PRO. To determine the effect of water and temperature, a thermo water bath has been used where the cut potato has been submerged (5.10 and 20 minutes) at different temperatures (17 o C, 30 o C and 35 o C). To determine the effect of ultrasound and acid media, ultrasound treatment has been applied to the cut potato during different times (5,10 and 20 minutes) in different media, water, citric acid 1% and ascorbic acid 1%. The temperature and soluble solids in the medium and in the potato, sample have been evaluated for colour, and the activity of PPO and PRO. The enzymatic activity of the PPO has been quantified from the reaction with catechol and measuring the absorbance at λ = 410nm, and the PRO from the reaction with guaiacol in the presence of H 2 O 2 and subsequently measuring the absorbance at λ = 420nm, each One of them doing readings every 30 seconds for 10 minutes. The obtained results indicate that the immersion of the potato in water has an inhibiting effect on the activity of the PPO and the PRO, while the temperature has the opposite effect especially at higher temperature (35 o C) and longer exposure time (20 min). The application of ultrasound has an inhibition effect in the case of PPO activity, but it has a negative effect on the PRO. The application of ultrasound in different media generates an increase in temperature of about 14-16 o C at 20 minutes, reaching a maximum of 33 o C. The use of acid media in the treatment of sonication generates an increase in the inhibition of the activity of the PPO, however in the case of the PRO, conclusive results have not been obtained. In the case of treatments with acids, an increase in inhibition is observed with respect to the time of sonication, being greater than 20 minutes. The treatment of sonication with ascorbic acid 1% during 20 min, shows a greater inhibition of PPO. The study of colour shows a significant relationship between the PPO with luminosity, and the PRO with the Chroma of the potato. The best proposal for the inhibition of the darkening would be: The treatment of ultrasounds of 20 minutes in a medium of ascorbic acid at 1% that would be effective inhibiting the PPO while this treatment would not be effective for the PRO but does not contribute of the same in the darkening.

La industria alimentaria tiene como prioridad el desarrollo de métodos que permitan la obtención de alimentos con seguridad, buen aspecto y que al mismo tiempo conserven las cualidades organolépticas. Hay un gran número de métodos, entre los nuevos encontramos el de aplicación de altas presiones y los ultrasonidos. El objetivo de este trabajo es determinar el efecto de todos los parámetros del tratamiento de sonicación (ultrasonidos, soluciones ácidas, agua y temperatura) sobre la actividad de la PPO y PRO. Para determinar el efecto del agua y la temperatura, se ha utilizado un baño de agua termoregulable donde se ha sumergido la patata cortada (5,10 y 20 minutos) en diferentes temperaturas (17 o C, 30 o C y 35 o C). Para determinar el efecto de los ultrasonidos y los medios ácidos, se ha aplicado tratamiento de ultrasonidos a la patata cortada durante diferentes tiempos (5,10 y 20 minutos) en diferentes medios, agua, ácido cítrico 1% y ácido ascórbico 1%. Se han evaluado la temperatura y los sólidos solubles en el medio y en la muestra de la patata el color, y la actividad de PPO y PRO. La actividad enzimática de la PPO se ha cuantificado a partir de la reacción con catecol y midiendo la absorbancia a λ = 410nm, y la PRO a partir de la reacción con guaiacol en presencia de H 2 O 2 y posteriormente midiendo la absorbancia a λ = 420nm, cada una de ellas realizando lecturas cada 30 segundos durante 10 minutos. Los resultados obtenidos indican que la inmersión de la patata en agua tiene un efecto inhibidor sobre la actividad de la PPO y la PRO, mientras que la temperatura tiene el efecto contrario especialmente a mayor temperatura (35 o C) y mayor tiempo de exposición (20 min). La aplicación ultrasonidos tiene un efecto inhibición en el caso de la actividad de la PPO teniendo el mayor efecto a los 10 minutos, en cambio tiene un efecto negativo en la PRO. La aplicación de los ultrasonidos en los diferentes medios genera un incremento de temperatura de unos 14-16 o C a los 20 minutos, llegando hasta un máximo de 33 o C. La utilización de medios ácidos en el tratamiento de sonicación genera un incremento de la inhibición de la actividad de la PPO, en cambio en el caso de la PRO no se han obtenido resultados concluyentes. En el caso de los tratamientos con ácidos observa un aumento de la inhibición respecto el tiempo de sonicación, siendo mayor a 20 minutos El tratamiento de sonicación con ácido ascórbico 1% durante 20 min, es el que muestra una mayor inhibición de la PPO. El estudio del color nos muestra una relación significativa entre la PPO con la luminosidad, y la PRO con el Chroma de la patata. La mejor propuesta para la inhibición del oscurecimiento sería: El tratamiento de ultrasonidos de 20 minutos en un medio de ácido ascórbico al 1% que sería efectivo inhibiendo la PPO mientras que este tratamiento no sería efectivo para la PRO, pero no contribuye de la igual en el oscurecimiento.

Chocolate, originally from Mexico, distributed and marketed throughout the world, is of great importance in products like bakery, confectionery, desserts, beverages and, in general, in the food industry. In this way, chocolate presents a wide range of different types and formats; That is why, now, new technologies also start to gain importance. For a long time, chocolate presented in figures form (Easter cakes), chocolate bars and the vast majority of ways that we can imagine, were made and still making with moulds or by hand; This is where technology, specifically 3D printing technology, starts to take on great importance, as this technology allows us to make figures of all kinds in an easy and fast way. The objective of this project is to determine the tempering temperature of chocolates and their rheological properties and to evaluate the possibility of 3D printing of these. The project is carried out in two phases: the first in the Simón Coll Xocolaters factory and the second in the ESAB UPC. The results obtained: tempering makes us see the importance it has for 3D printing and that the figure does not fall apart; of rheology (viscosity and elastic limit) show us that the viscosity found is: dark chocolate> milk chocolate <substitute and, the elastic limit with the temperature (32, 36 and 40ºC): the dark chocolate increases (61.17Pa, 74.47Pa and 115.10Pa) and, to the milk chocolate and the substitute, the values remain constant. Regarding the impression, it shows us that tempering and rheological properties are of great importance to obtain a figure that can be maintained over time. In conclusion, dark chocolate is the one that gives better results when it comes to tempering and making 3D printing and the importance of maintaining good working conditions (temperature: temperate and printing at ambient temperature).

El chocolate, originario de México, distribuido y comercializado en todo el mundo, tiene una gran importancia en los productos de pastelería, confitería, postres, bebidas y, en general, en la industria alimentaria. De este modo, el chocolate presenta un gran abanico de diferentes tipos y formatos; es por ello, que ahora también comienza a ganar importancia las nuevas tecnologías. Durante mucho tiempo, el chocolate presentado en formas de figuras (monas de Pascua), las tabletas de chocolate y la gran mayoría de formas que podamos imaginar, se hacían y se siguen haciendo con moldes o artesanalmente; es aquí donde la tecnología, en concreto la tecnología de impresión 3D empieza a coger una gran importancia, ya que esta tecnología nos permite hacer figuras de todo tipo de una manera fácil y rápida. El objetivo de este proyecto es determinar la temperatura de templado de los chocolates y sus propiedades reológicas y evaluar la posibilidad de impresión 3D de éstas. El proyecto se lleva a cabo en dos fases: la primera en la fábrica Simón Coll Xocolaters y la segunda en la ESAB UPC. Los resultados obtenidos: de templado nos hace ver la importancia que tiene para su impresión 3D y que la figura no se deshaga; de reología (viscosidad y límite elástico) nos demuestran que la viscosidad encontrada es: chocolate negro> chocolate con leche <sucedáneo y, el límite elástico con la temperatura (32, 36 i 40ºC): el chocolate negro aumenta (61,17Pa, 74,47Pa i 115,10Pa) y, al chocolate con leche y el sucedáneo, los valores se mantienen constantes. En cuanto a la impresión nos demuestra que el templado y las propiedades reológicas son de gran importancia para obtener una figura que se pueda mantener a lo largo del tiempo. En conclusión, el chocolate negro es la que da mejores resultados a la hora templar y hacer la impresión 3D y la importancia de mantener unas buenas condiciones de trabajos (temperatura: templado y de impresión a Tª ambiente).