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El mal de Río Cuarto virus (MRCV) es la enfermedad más importante del maíz (Zea mays L) en la Argentina. El MRCV -género Fijivirus, Familia Reoviridae- es transmitido de manera persistente por Delphacodes kuscheli Fennah. Estudios iniciales mostraron que la resistencia al MRCV es un carácter poligénico de moderada heredabilidad, regido por genes con efectos genéticos aditivos y no aditivos. Los genotipos usualmente tienen respuestas impredecibles porque esta enfermedad virósica, que se presenta de manera no sistemática, manifiesta una marcada interacción genotipo x ambiente. Los objetivos del presente estudio fueron evaluar fenotípicamente familias segregantes F2:3 de maíz por los caracteres índice de severidad (ISE), incidencia (INC) y severidad (SEV) del MRCV, así como por intervalo antesis-estigma (IAE) y rendimiento (RTO); estimar la heredabilidad y correlación de los caracteres; identificar loci de caracteres cuantitativos (QTL) para ISE, INC y SEV; y determinar la consistencia en las posiciones encontradas. Un total de 208 familias F2:3 derivadas del cruzamiento entre la línea parental susceptible (B73) y resistente (LP116), fueron evaluadas para los caracteres mencionados en tres ambientes en el área donde el MRCV es endémico. La extracción de ADN se realizó desde material vegetal obtenido de las líneas parentales y de las generaciones F1 y F2. El análisis molecular se realizó con marcadores microsatélites y se efectuaron análisis de ligamiento entre los mismos para identificar regiones del genoma asociadas a los caracteres. Los valores estimados de heredabilidad fueron moderados para todos los caracteres en ambientes individuales donde las componentes de varianza genética y ambiental presentaron similares dimensiones; las estimaciones a través de ambientes fueron inferiores debido a una gran proporción de la componente de varianza genotipo x ambiente. El ISE del MRCV presenta correlaciones positivas y significativas con síntomas en panojas y hojas, INC, SEV e IAE, y correlaciones negativas y significativas con altura de planta y RTO. Los QTL estables detectados para ISE, INC y SEV del MRCV, mediante el análisis de QTL para caracteres múltiples en ambientes múltiples (MTME), ubicados en los bins 1.03, 1.07, 4.01, 8.08 y 10.03, resultan posiciones consistentes al observar lo encontrado en estudios previos, por lo que serán regiones candidatas para profundizar la investigación de las bases genéticas de la resistencia a la enfermedad. Sobre la base de heredabilidades moderadas e interacciones genotipo x ambiente significativas, la selección para la resistencia requiere continuar con la evaluación de distintas fuentes de germoplasma a través de múltiples años y localidades.

Aspergillus flavus es uno de los principales productores de aflatoxinas, carcinógeno de grado 1. La Argentina es un país agrícola donde el cultivo de maní (Arachis hypogaea) es uno de los más rentables, pero también uno de los más susceptibles de ser atacados por Aspergillus. El origen del maní cultivado proviene de Argentina y Bolivia, donde se encuentran distribuidas las especies nativas del género y sobre las cuales no existen estudios sobre los hongos productores de micotoxinas asociados. Por primera vez se realizó un relevamiento de especies nativas de Arachis y se aislaron Aspergillus de la sección Flavi, comparando la diversidad fúngica de las especies nativas y cultivadas. Se estudió la estructura poblacional de A. flavus de semillas de maní en base a la técnica de compatibilidad vegetativa, potencial toxigénico y producción de esclerocios de tipo S o L. Se llevó a cabo una revisión de la sección Flavi utilizando características morfológicas, filogenia molecular y perfil de producción de extrolitos. Los resultaron mostraron que existen diferencias en la proporción y especies de la sección Flavi asociados a las especies de Arachis. Mas del 90% de A. flavus produjeron aflatoxinas y cerca del 100%, ácido ciclopiazónico. Las cepas S produjeron aflatoxinas tipo B y G. El porcentaje de las cepas L es mas alto que el de las cepas S. La presencia de un alto numero de VCGs con un solo aislamiento y el bajo número de grupos de compatibilidad vegetativa que incluyeron aislamientos de diferentes zonas agroecológicas demostraron la alta diversidad poblacional de A. flavus en nuestro país. Cepas tipo L y S de A. flavus actúan de diferente manera, presentan diferencias morfológicas, perfil de producción de extrolitos y quedan agrupadas en diferentes clados. Las especies nativas de Arachis podrían actuar como reservorios de Aspergillus sección Flavi. El alto potencial toxigénico de las especies de Aspergillus y la alta diversidad genética de A. flavus son factores importantes cuando se debe elegir y formular medidas de control a aplicar en el campo. La heterogeneidad en las poblaciones derivadas de las semillas de maní sugiere que las poblaciones de A. flavus se encuentran bajo continuos cambios temporales y espaciales. La sección Flavi se caracteriza por la superposición de caracteres entre los miembros del grupo por lo cual el estudio taxonómico requiere de la utilización de diferentes disciplinas. Del análisis filogenético se concluye que la habilidad de producir aflatoxinas fue perdida (o ganada) varias veces en la evolución de los integrantes de la sección. Se describen 2 nuevas especies.

El tomate es una de las hortalizas de mayor importancia económica mundial. A través del cruzamiento entre el cultivar argentino Caimanta de Solanum lycopersicum y la accesión LA722 de la especie silvestre S. pimpinellifolium mediante un programa de selección divergente-antagónica para el peso y la vida poscosecha de los frutos, se desarrollaron 17 líneas endocriadas recombinantes (RIL). Como resultado del cruzamiento entre RIL es posible obtener los llamados híbridos de segundo ciclo (HSC). En estos HSC es viable encontrar nueva variabilidad genética por recombinación de los genes seleccionados durante la obtención de las RIL progenitoras. El objetivo de la Tesis fue caracterizar fenotípica y molecularmente tres generaciones F2 obtenidas de la autofecundación de tres HSC (RIL18xRIL1, RIL1xRIL8 y RIL1xRIL5), determinar la variabilidad existente en los dos niveles de caracterización, identificar regiones genómicas asociadas a caracteres de calidad de los frutos y seleccionar una generación segregante para iniciar un nuevo programa de mejoramiento. La caracterización molecular de las tres generaciones F2 utilizando seis combinaciones de cebadores de AFLP (Polimorfismo en la Longitud de los Fragmentos Amplificados) originó en todas las poblaciones un número de bandas superior a 100 y un porcentaje de bandas polimórficas superior al 57%, determinando la presencia de una alta variabilidad molecular en todas las poblaciones. En el nivel fenotípico se evaluaron los caracteres del fruto: diámetro, altura, índice de forma, peso, vida poscosecha, firmeza, cociente de absorbancias (a/b), porcentaje de reflectancia (L), pH, sólidos solubles y acidez titulable. La variabilidad generada fue evidenciada dado que, en la mayoría de los casos, se identificaron individuos F2 que tuvieron valores superiores o inferiores a los valores promedios de las RIL. Por otro lado, la aplicación de diferentes herramientas multivariadas permitió conocer, en una primera aproximación integral, las diferentes estructuras de las poblaciones. En el Análisis de Componentes Principales, en las tres generaciones, fueron necesarias las primeras cuatro componentes para explicar cerca del 80% de la variabilidad fenotípica. Analizando la variabilidad molecular con el Análisis de Coordenadas Principales, para obtener el mismo porcentaje de variabilidad, fueron necesarias 12 o más coordenadas. El consenso obtenido entre ambas clases de variabilidad por un Análisis de Procrustes Generalizado fue superior al 64% en todas las F2. La alta asociación entre la información en los niveles fenotípico y molecular encontrada en esta primera aproximación fue profundizada mediante la estimación de diferentes parámetros genéticos y la detección de QTLs (loci de caracteres cuantitativos) por métodos convencionales. Respecto al grado de dominancia, en general, predominó la dominancia completa, aunque también se observó dominancia parcial,sobredominancia y aditividad pura, pero en menor medida. Por otro lado, las tres generaciones presentaron los mayores valores de heredabilidad para los caracteres pH, sólidos solubles y acidez titulable. Se detectó un amplio número de QTLs para la mayoría de los caracteres en las tres generaciones, aunque ninguno de ellos se pudo validar ya que no fueron comunes. La generación F2 del HSC RIL18xRIL1 presentó el mayor número de QTLs detectados y asociados a todos los caracteres; en consecuencia, fue seleccionada para hacer una caracterización molecular más exhaustiva y derivación de familias F3. En relación a la caracterización molecular se llevó a cabo utilizando marcadores de tipo SSR (Repeticiones de Secuencia Simple) y SNP (Polimorfismo de Nucleótido Simple). Por un lado, se utilizaron 12 combinaciones de cebadores de SSR de los cuales el 92% resultaron ser polimórficos. Con estos SSR polimórficos se detectó un total de siete QTLs para peso, vida poscosecha, ambos atributos de color (L y a/b), sólidos solubles y acidez titulable. Dos de ellos (asociados a a/b y a vida poscosecha) pudieron ser validados ya que también fueron identificados en una población retrocruza relacionada. Por otro lado, al disponer de las secuencias de Caimanta y la accesión LA722, se desarrollaron marcadores altamente específicos del tipo SNP. Se utilizaron 130 SNP localizados en los 12 cromosomas de la especie cultivada. De ellos, sólo el 59% segregaron en los individuos de la generación F2, y con ellos se detectaron siete QTLs para diámetro, peso e índice de forma. Se elaboró un mapa físico y genético. Mediante el primero, se pudo estimar que las regiones no segregantes fueron levemente superiores al 50% mientras que el porcentaje de regiones segregantes fue de unos puntos por debajo del 50% (46%). En cuanto al mapa genético, se obtuvieron 23 grupos de ligamiento. En relación al avance a la siguiente generación de autofecundación, aplicando criterios fenotípicos y moleculares se seleccionaron 18 individuos F2 para obtener las familias F3., que fueron caracterizadas fenotípicamente para los mismos atributos que sus progenitores. Se detectaron heredabilidades en sentido estricto significativas para diámetro, altura, índice de forma, peso, pH y acidez titulable. Se concluye que a través de la caracterización fenotípica y molecular con los diferentes tipos de marcadores de ADN utilizados se pudo corroborar que los HSC presentan combinaciones genotípicas favorables entre los genes que fueron seleccionados en generaciones previas. Estas nuevas combinaciones originaron variabilidad genética en el nivel molecular y fenotípico. También fue posible identificar numerosos QTLs mediante los diferentes marcadores moleculares y validar algunos de ellos. Con la información obtenida en estas generaciones tempranas se seleccionaron individuos dentro de la población base seleccionada para obtener familias F3, para iniciar en base a estos resultados un nuevo programa de mejoramiento genético para los caracteres de calidad de fruto.

Faccone, D. (2010). Caracterización fenotípica y molecular de mecanismos de resistencia emergentes en estreptococos de interés clínico (Tesis de Doctorado).

Tesis para obtener el grado de Doctor en Ciencias Agrarias, de la Universidad Nacional de Mar del Plata, en marzo de 2018.

La respuesta de las bacterias al estrés osmótico es actualmente de gran interés debido a los aspectos importantes de su aplicación. La mayoría de los estudios realizados en procariotas se han focalizado sobre la regulación genética y sobre aspectos fisiológicos de la adaptación a la alta osmolaridad. El comportamiento de las envolturas no ha sido prácticamente estudiado, sin embargo, existen diversas evidencias que sugieren que la composición de las envolturas celulares posee un rol importante durante el mecanismo de osmosensado. El objetivo de este trabajo fire el de estudiar el efecto del estrés osmótico sobre la estructura y composición bioquímica y biofisica de las membranas de Bacillus subtilis YB886 utilizando diferentes enfoques como la bioquímica, espectroscopía de fluorescencia y biología molecular. En esta tesis demostramos que se producen importantes variaciones en la composición de lípidos polares y de ácidos grasos (AG) durante la adaptación de B. subtilis. Entre los principales fosfolípidos presentes en la membrana de esta especie, se observó que cuando la bacteria es crecida en medios hipersalinos se produce una disminución en el contenido de fosfatidilglicerol de 40 a 31% y un aumento en el de cardiolipina de 24 a 46%. Además de las variaciones observadas a nivel del grupo polar de los lípidos, se determinó un cambio significativo en la composición de AG entre las diferentes condiciones de cultivo. Las células crecidas en el medio hipersalino presentan una marcada disminución en el contenido de AG saturados ramificados y un aumento en el de los saturados lineales. Asimismo, se observó un aumento en el contenido de los AG monoinsaturados, los cuales representan un 6% bajo condiciones normales de crecimiento y alcanzan un 18% en estrés osmótico. Con el objetivo de caracterizar la estructura y dinámica de la membrana, se utilizaron diferentes técnicas espectroscópicas. Se determinó que en respuesta al estrés osmótico se produce un aumento en el empaquetamiento de los lípidos de las membranas, hecho que fue evidenciado por medio de las tres sondas fluorescentes utilizadas. No obstante, esta variación no se observó en los liposomas preparados con los lípidos extraídos a partir de las células, indicando que el aumento en el empaquetamiento de los lípidos depende de la presencia de las proteínas de membrana. En este trabajo también se determinó que en las membranas de B. subtilis otras propiedades fisicas de la membrana, como la hidratación de la interfaz, cambia en fimción de la osmolaridad del medio exterior. Además, se construyeron diversas cepas mutantes para la biosíntesis de fosfolípidos. Los resultados obtenidos demostraron la importancia de los lípidos aniónicos (cardiolipina y fosfatidilglicerol específicamente) en la adaptación al estrés osmótico en esta especie. Nuestros resultados indican que la interrupción del gen cls2 provoca una deficiencia total en la síntesis de cardiolipina, sugieriendo que el producto del gen cls2 es la principal cardiolipina síntasa en esta especie. En esta tesis se demostró por primera vez los cambios biofisícos y bioquímicos que se producen en la membrana de B. subtilis en respuesta al estrés osmótico. Estos cambios serian indispensables para contrarrestar el desbalance osmótico presente entre las células y el medio externo.

Se desarrollaron películas comestibles antimicrobianas a partir de almidón nativo o modificado de mandioca e hidroxipropil metilcelulosa (HPMC), plastificadas con glicerol y adicionadas con los preservadores sorbato de potasio (KS) y carvacrol (Carv). Para la caracterización de las películas, elaboradas por la técnica de casteo, se realizaron ensayos mecánicos (tracción), se determinaron el color, la solubilidad en agua, la permeabilidad al vapor de agua; se llevaron a cabo estudios de microscopía electrónica, estudios de estabilidad termoquímica y reología (DMA) y, se analizaron los espectros FTIR. Para la evaluación de la actividad antimicrobiana, se realizó el ensayo de difusión de los antimicrobianos a un medio semi-sólido inoculado y se determinó la capacidad de las películas para actuar como barrera a la contaminación externa. En ambos casos se emplearon como microorganismos de prueba Zygosaccharomyces bailii, Lactobacillus plantarum y Pseudomonas fluorescens. De manera general, los resultados mostraron que las películas elaboradas con almidón acetilado fueron más opacas, más resistentes a la tracción y con una tendencia a una mayor solubilidad. Los análisis microestructurales y de DMA mostraron que las películas constituyeron matrices mezcla de biopolímeros con presencia de fases separadas. A su vez, se pudo demostrar la capacidad antimicrobiana de los preservadores frente a los microorganismos testeados con ambos tipos de películas, resaltando que las películas elaboradas con almidón nativo mostraron una mayor eficiencia en la acción inhibitoria frente a las bacterias y a la levadura evaluadas.

Estado del tema. La importancia del estudio del fruto del árbol algarrobo se basa en que la República Argentina constituye el mayor centro de diversificación del género Prosopis spp. con la mayor cantidad de especies endémicas. Otro factor interesante que avala la promoción de estas especies es que las mismas poseen elevada resistencia a la sequía, temperaturas extremas y alta salinidad, a la vez que contribuyen a la mejora de suelos por medio de la fijación de nitrógeno, lo que le confiere gran valor en sistemas agro-forestales. Los bosques naturales de Prosopis spp. de nuestro país han sido diezmados, especialmente en los últimos años, debido a las actividades antropogénicas. Consecuentemente, la reforestación con especies de algarrobo para la producción del fruto con fines alimentarios, fomentaría el desarrollo de las comunidades regionales como también la disminución del daño ambiental causado por la deforestación. Además, las comunidades regionales del noroeste argentino asocian al fruto de algarrobo y sus productos con sus orígenes e identidad. Por lo expuesto, las investigaciones sobre las propiedades fisicoquímicas, nutricionales y funcionales de vainas y harinas derivadas del fruto de diferentes especies de Prosopis spp. nativas de Argentina permitirán contar con el conocimiento necesario para revalorizar este fruto como ingrediente alimentario. Los objetivos de este trabajo fueron: a) analizar la composición química y nutricional de vainas, harinas y semillas del fruto de algarrobo blanco (Prosopis alba) y algarrobo negro (Prosopis nigra) b) utilizar la harina obtenida de Prosopis alba en la elaboración y caracterización funcional de dos productos horneados, por un lado bocaditos dulces a base de semillas andinas (amaranto, quinua y chía) con azúcar, miel y harina de algarroba como aglutinantes de la formulación; y por otro la obtención de panificados dulces libres de gluten tipo muffins a base de una mezcla de harinas de algarroba, maíz y arroz c) obtener a escala de laboratorio a partir de vainas enteras de Prosopis alba la bebida fermentada llamada aloja, típica del noroeste argentino, para estudiar la cinética de fermentación y caracterizar la microflora de la misma durante todo el proceso hasta llegar al producto final; como también determinar parámetros fisicoquímicos de la bebida como pH, acidez y contenido alcohólico, entre otros. Materiales y Métodos. Se realizó una caracterización morfológica de vainas y semillas de P. alba y P. nigra. Se caracterizaron las vainas secas y las harinas provenientes de dichas vainas luego de pasar a través de tamices de 1000 y 500 µm. Se determinó la composición de las muestras a través de distintos ensayos: cenizas, minerales, lípidos, perfil de ácidos grasos, contenido de proteínas y naturaleza de las mismas por SDS-PAGE, perfil aminoacídico por HPLC, ensayo de presencia de prolaminas con anticuerpos policlonales y actividad antitríptica. Se determinó fibra dietaria total e insoluble por método gravimétrico-enzimático, azúcares solubles por HPLC, perfil de galactomananos por GC, contenido de polifenoles y actividad antioxidante. Se analizó el color de las harinas como también la actividad acuosa y las isotermas de adsorción a diferentes temperaturas (10°-20°-40ºC) que se ajustaron con diferentes modelos matemáticos. Con la harina de P. alba se prepararon bocaditos dulces a base de semillas de amaranto, quinua y chía en proporción constante (51,8%). Las semillas guardaron la relación: 22% amaranto, 22% de quinua y 7,8% de chía. El aglutinante (48,2%) estuvo formulado con azúcar, miel y harina de algarroba en proporción variable según un diseño de mezclas de 3 componentes con restricción (la de no tener una formulación con solamente harina de algarroba). El diseño arrojó 5 formulaciones distintas. A los cinco productos se les analizó color, humedad, actividad acuosa, perfil de textura y test de aceptabilidad con 55 panelistas mediante 2 paneles diferentes: uno de ordenamiento por preferencia con las 5 formulaciones y otro de aceptabilidad de atributos mediante escala hedónica de 9 puntos con los 2 mejor seleccionados en el panel anterior. Con la misma harina se elaboraron panificados dulces tipo muffins con mezcla de harinas de algarroba, maíz y arroz, cuya proporción se determinó mediante un diseño experimental de mezclas tricomponentes con replicado del punto central. Se mantuvo constante la proporción del resto de las materias primas utilizadas: leche descremada, huevo entero líquido, margarina vegetal, emulsificante, hidrocoloide, leudante químico y levadura en polvo. No se agregó agua a la formulación. Se fermentó la mezcla 40 min a 30ºC y se horneó 25 min a 180ºC. A los panificados se les midió diferentes parámetros de calidad: volumen, altura, color, humedad, alveolado y textura de la miga. Se realizó un análisis sensorial de escala hedónica de 9 puntos con 76 panelistas no entrenados, con 4 de las formulaciones que contenían harina de algarroba. Los datos se analizaron mediante ANOVA de acuerdo al modelo general lineal. Se analizaron las diferencias significativas entre medias mediante el test de Fisher (LSD) (p < 0.05). Se preparó la bebida fermentada llamada aloja que se caracterizó a través de la cinética de fermentación, determinándose el tipo de flora bacteriana mediante crecimiento en diferentes medios de cultivos. Las colonias obtenidas se identificaron mediante ensayos moleculares. Se hizo el seguimiento a diferentes tiempos de fermentación midiéndose el pH, acidez, azúcares, grado alcohólico, entre otros ensayos. Resultados y Conclusiones. La especie Prosopis alba presentó un contenido significativamente mayor de sacarosa que P. nigra, razón por la cual sumada a la mayor abundancia y disponibilidad de vainas de P. alba, se ha seleccionado esta especie como materia prima para los diferentes productos elaborados a partir de vaina y harina de algarrobo. La harina de P. alba con la que se elaboraron dichos productos presentó menor contenido de proteínas, lípidos, fibra dietaria total y polifenoles, aunque mayor contenido de azúcares solubles (> 50% sacarosa). P. alba presentó mayor contenido de K, Mg y Fe pero menor contenido de Ca, Zn y Mn que P. nigra. Los lípidos de harinas de Prosopis spp. tienen principalmente ácidos palmítico, oleico y linoleico pero también contienen ácidos esteárico, araquídico, α-linolénico y araquidónico. Muchos de los componentes nutricionalmente importantes de un fruto del tipo leguminosa se encuentran en la semilla; la semilla de P. alba presentó mayor contenido de calcio y magnesio que la de P. nigra. La fracción goma (un galactomanano) de P. alba presentó una relación molar Man/Gal de 1,56. Los ácidos grasos predominantes fueron el linoleico, seguido del ácido oleico y palmítico. El contenido de proteínas resultó mayor para P. nigra, aunque con una proporción aminoacídica semejante en ambas especies. Las proteínas de ambas especies de Prosopis spp. no fueron deficientes en lisina ni en aminoácidos azufrados, como ocurre con otras proteínas vegetales, lo que las convierte en un buen complemento nutricional. Asimismo, los altos contenidos de ácidos aspártico y glutámico y de arginina hacen de estas proteínas, y por ende del germen de las semillas de algarrobo, un ingrediente adecuado para alimentos para deportistas ya que estos aminoácidos cumplen un rol importante en el incremento de la masa muscular, la síntesis de colágeno y la producción de glicógeno. Estas proteínas no presentaron actividad antitríptica y el análisis mediante anticuerpos policlonales dio como resultado ausencia de prolaminas lo que significa que estas harinas son ingredientes aptos para productos libres de gluten destinados a personas con enfermedad celíaca. El contenido de polifenoles de P. nigra resultó el doble que el de P. alba, tanto en semilla entera como en cada parte de la misma, encontrándose el mayor valor en la capa externa o testa. La actividad antioxidante siguió el mismo comportamiento que el contenido de polifenoles, sin embargo resultó significativamente mayor en semillas de P. nigra. El análisis comparativo de una harina de vaina entera (con semillas) y otra de pulpa (sin semillas) demuestra que se puede utilizar la semilla para la obtención de proteínas o goma (fibra soluble) y la fracción remanente ser utilizada en productos panificados sin mayores variaciones en el perfil nutricional de los mismos. Entre las propiedades físicas a evaluar en harinas, una de las más importantes es la actividad acuosa, relacionada con la estabilidad frente al almacenamiento. La actividad acuosa para la harina de P. alba fue de 0,351 y para P. nigra de 0,138, en tanto que para la misma actividad acuosa (aw 0,7), la harina de P. nigra tolera una mayor humedad de almacenamiento que la harina de P. alba. Las curvas de humedad vs aw fueron del tipo “J” o tipo III en la clasificación de BET. Las buenas propiedades fisicoquímicas y nutricionales de la harina de algarroba, hacen que la misma constituya un ingrediente ideal para la elaboración de diferentes productos horneados dulces saludables, como los estudiados en este trabajo de tesis con la harina de P. alba: bocaditos dulces a base de semillas y panificados libres de gluten tipo muffin. Los bocaditos con sólo azúcar o azúcar aportada por la harina de algarroba, presentaron a los 30 min de cocción una mayor variación de color, mientras que la de menor producción de color resultó la formulación con cantidades equivalentes de los tres aglutinantes (harina algarroba, miel, azúcar). La dureza y masticabilidad resultó mayor en las formulaciones con mayor contenido de harina de algarroba, mientras que los bocaditos más blandos fueron los que no contenían esta harina. Se prefirieron por igual el bocadito que contiene solamente azúcar y el de proporciones equivalentes de aglutinantes; ambos presentaron igual aceptabilidad global. Se puede concluir que la harina de algarroba resulta adecuada para el desarrollo de color pero, en niveles del 66% en la mezcla de aglutinantes endurece los bocaditos y no son preferidos por los consumidores. Sin embargo, en una proporción equivalente con miel y azúcar, esta formulación fue elegida por su mejor apariencia, con igual percepción de aroma y dulzor que el bocadito formulado con azúcar. Los panificados libres de gluten resultaron de mejor calidad que los preparados solamente con harina de maíz o de arroz, tanto desde el punto de vista de su aspecto (color y volumen), como de propiedades de textura y sensoriales. La muestra con mayor contenido de harina de algarroba fue la que presentó menor dureza y consistencia, menor masticabilidad, mayor adhesividad y resultó ser menos resiliente y elástica. Estas propiedades texturales se relacionaron con una miga más aireada, es decir con mayor porcentaje de área ocupada por alvéolos. Este panificado resultó ser de color amarronado, por lo que la harina de algarroba podría constituir un sustituto ideal del chocolate en productos panificados. La aloja es una bebida fermentada típica de la región del noroeste argentino elaborada con vainas enteras de algarrobo blanco. Debido a que no se ha encontrado hasta el momento información científica sobre la elaboración y caracterización fisicoquímica y microbiana de esta bebida, es que el desafío del último capítulo estuvo centrado en el estudio de la misma. Los protocolos para preparar aloja se han ido transmitiendo en forma oral de generación en generación, ya que es una práctica artesanal casera, que depende del productor y de la región en donde se la elabora. La fermentación es posible debido a que las vainas tienen una microbiota epifítica variable. El crecimiento microbiano de no más de 3 días y el consumo de azúcares fermentables, demostraron que el proceso de fermentación es relativamente corto y puede dividirse en dos etapas: una primera hasta las 18-24 h caracterizada por una intensa fermentación láctica que disminuye el pH del medio de 6,4-6,6 inicial a 4,5, lo cual impide el desarrollo de microorganismos patógenos, llegando a una acidez de alrededor de 0,7 % p/v (expresada como ácido láctico), conservando la bebida un ligero sabor dulce. En la segunda etapa se intensifica la fermentación alcohólica asociada al crecimiento de levaduras en la cual los azúcares se agotan y el nivel de alcohol llega a 6,5 – 7,5 % v/v; a las 60 h la bebida es agria y alcohólica. Mediante el aislamiento en medios selectivos se siguió la evolución de la población microbiana observándose dos tipos de colonias de levaduras y dos tipos de bacteria láctica que se identificaron mediante métodos moleculares. Las especies resultaron ser Lactobacillus plantarum y Enterococcus faecium, presentes en fermentados vegetales que poseen potencial acción probiótica, y las levaduras identificadas fueron Wickerhamomyces anomalus y Saccharomyces cereviceae. Es posible que en las propiedades del producto final influyan varios factores como tiempo y temperatura de conservación de las vainas hasta su utilización, año de cosecha, condiciones de clima, forma de recolección y transporte del fruto, el agua empleada en el proceso, el tipo de molienda, entre otros. A pesar del gran número de variables involucradas, se ha observado en el transcurso de 2 años de ensayos bajo las mismas condiciones de fermentación en el laboratorio con vainas cosechadas en distintos lugares, años y tiempos de almacenamiento (entre una semana y varios meses), que el proceso fermentativo en líneas generales sigue la misma cinética y que la bebida evoluciona dentro de cierto rango de valores de acidez, contenido de azúcares y alcohol, entre otros, que le son característicos. En base a los resultados obtenidos en este trabajo de tesis, resulta evidente la versatilidad del fruto del algarrobo por sus múltiples usos en alimentos de diversa naturaleza. A su aplicación en la preparación de productos regionales tradicionales se suma su potencial como materia prima para la elaboración de productos para necesidades específicas como los destinados a personas celíacas y productos saludables para consumidores en general.

Los tensioactivos derivados de aminoácidos son de gran interés en el campo de la investigación y desarrollo de nuevos surfactantes, principalmente debido a su carácter ecoamigable. El presente trabajo de Tesis se centra en la síntesis biocatalítica, purificación y caracterización, tanto fisicoquímica como biológica, de aminoacil alquilamidas de diferente longitud de cadena hidrocarbonada. De los biocatalizadores ensayados, papaína reveló una mayor eficiencia, mostrando conversiones superiores al 90% en todos los casos. El uso de solventes amigables con el medio ambiente en la purificación de las alquilamidas derivadas de arginina (Bz-Arg-NHCn), así como sus prometedoras propiedades fisicoquímicas (solubilidad acuosa y actividad tensioactiva), fueron factores determinantes en la selección de estos productos para la caracterización de sus propiedades biológicas, con la finalidad de la evaluación de su potencial aplicación en la formulación de productos farmacéuticos y/o cosméticos. A través de diferentes ensayos se puso en evidencia el efecto antimicrobiano de Bz-Arg-NHCn contra un amplio espectro bacterias y hongos, revelando incluso propiedades bactericida y fungicida. Los estudios preliminares acerca del mecanismo antifúngico de Bz-Arg-NHCn sugirieron que los monómeros de estos compuestos, al intercalarse en la bicapa lipídica, inducirían la formación transitoria de poros, permitiendo la traslocación de moléculas del tensioactivo al citoplasma, donde interactuarían con los componentes intracelulares provocando la inducción de estrés oxidativo. Por otro lado, los ensayos de toxicidad in vitro permitieron comparar el perfil citotóxico de los tensioactivos con el de Cetrimide, un surfactante catiónico comercial con propiedades antisépticas empleado comúnmente en formulaciones dermatológicas. Los resultados revelaron no solo una menor actividad hemolítica para los tensioactivos derivados de arginina, sino una menor irritabilidad ocular, dérmica y hepática. Asimismo, el estudio de interacción de Bz-Arg-NHCn con membranas de glóbulos rojos humanos reveló que los monómeros no serían las especies responsables del efecto hemolítico observado. En este caso, el mecanismo involucrado depende de la concentración del tensioactivo en el medio: la liberación de microvesículas resultó ser el principal mecanismo involucrado en la solubilización de la membrana para las concentraciones más bajas de Bz-Arg-NHCn, mientras que para las mayores concentraciones prevalece la extracción de los componentes de membrana (lípidos y proteínas) favorecida por colisiones con las micelas de tensioactivo. Finalmente, el estudio del efecto protector de Bz-Arg-NHC12 contra la lisis hipotónica tanto de glóbulos rojos humanos (GRH) como de carnero (GRC) evidenció un comportamiento bifásico para este tensioactivo, mostrando efectividad en un amplio rango de concentraciones y una dependencia del mecanismo involucrado con la composición de la membrana lipídica. Para esto último se llevaron los cálculos teóricos de la expansión del volumen celular, comprobándose un mayor volumen hemolítico crítico sólo en el caso de los GRC. La evidencia experimental explica la ausencia de este fenómeno en GRH debido la prevalencia de la solubilización de los componentes de la membrana, ya sea a través de colisiones con los agregados de los surfactantes, y/o la liberación de microvesículas. En general la evidencia experimental señala a Bz-Arg-NHCn como una alternativa promisoria a los tensioactivos catiónicos comerciales, con propiedades biológicas que los convierten en prometedores candidatos como aditivos en formulaciones de aplicación tópica.

Fil:Ruzal, Sandra Mónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.