Tesis Doctorals - Departament - Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia

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Development of innovative analytical strategies for the geographical and varietal authentication of food products highly susceptible to fraud
(Universitat de Barcelona, 2024-12-09) Torres Cobos, Berta; Vichi, S. (Stefania); Tres Oliver, Alba; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[eng] Due to globalization and the expansion of food supply chains, food fraud has become a global issue, especially for high-value foods such as olive oil and nuts. These products are highly valued for their nutritional benefits and sensory properties, which are strongly influenced by their varietal and geographical origin. Driven by economic gain, they are often mislabelled to exploit premium prices associated with specific regions or varieties. The problem is exacerbated by ineffective official control methods, posing both economic risks and significant threats to public health. This doctoral thesis aims to develop and validate new analytical methodologies to verify the geographical and varietal authenticity of high-value foods, specifically virgin olive oil, hazelnuts, and pine nuts. To achieve this, isotopic and metabolic marker-based methods were used, including both target and untargeted approaches. For virgin olive oil, two methods were compared: sesquiterpene hydrocarbon fingerprinting and stable isotopes of carbon (C), hydrogen (H), and oxygen (O). Sesquiterpene fingerprinting proved more effective, offering greater sensitivity, specificity, and robustness for both geographical and varietal authentication. For hazelnuts, a method to analyse stable isotope ratio of O, and C and H of fatty acids was developed alongside three untargeted metabolic methods: triglyceride, unsaponifiable fraction, and spectroscopic fingerprinting. While the isotopic method distinguished between regions with different pedoclimatic conditions, the metabolic methods proved superior. Triglyceride fingerprinting achieved lower accuracy but was fast and simple and consequently suggested for screening. Conversely, fingerprinting of the unsaponifiable fraction was more laborious but offered higher accuracy as a confirmation method. Combining these methods enhanced efficiency reducing workload. Finally, the spectroscopic method, being simpler, faster and more accurate than triacylglycerol analysis, was also a suitable screening method. For pine nuts, strontium isotopic analysis failed to differentiate Mediterranean from Asian pine nuts, demonstrating that a single isotopic marker is inadequate for complex geographic authentication. However, terpene fingerprinting was successful in distinguishing Mediterranean pine nuts from other origins, proving to be a direct and efficient authentication method. Overall, metabolic fingerprinting methods have shown superior effectiveness for the geographical and varietal authentication of these foods, positioning them as suitable support tools to official control methods. However, limitations related to their transferability and the lack of standardized validation protocols are their main current challenges.
Patrón dietético rico en (poli)fenoles y salud cardiometabólica en el estudio MAX: Subcohorte “Diet, Cancer and Health – Next Generations (DCH-NG)"
(Universitat de Barcelona, 2023-10-02) Lanuza Rilling, Fabián Ignacio; Andrés Lacueva, Ma. Cristina; Zamora-Ros, Raul; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[spa] La transición epidemiológica y demográfica en los últimos siglos ha influenciado en los patrones de salud y enfermedad de la población mundial, alcanzando nuevos hitos y desafíos para la sociedad actual. A pesar de los avances en ciencia, tecnología e investigación en medicina y salud, hemos visto un creciente aumento de enfermedades crónicas no transmisibles que se asocian, en parte, a estilos de vida poco saludables tales como inactividad física y sedentarismo, consumo de sustancias tóxicas y malos hábitos alimentarios, entre otros. La complejidad de un evento de salud precede e interactúa con múltiples determinantes, sin embargo, las características individuales y el comportamiento humano tendrían un rol fundamental en su prevención y tratamiento. Asimismo, se ha establecido que un sistema alimentario sano, sostenible e integral, y una mayor adherencia a patrones dietéticos saludables tendría una positiva relación con la salud individual y colectiva de la población. Es por lo cual que el campo de la epidemiologia nutricional se ha posicionado como una herramienta eficaz para el estudio de la relación entre la dieta, salud y enfermedad. La promoción de una alimentación equilibrada que proporcione un adecuado balance de energía, nutrientes y ciertos componentes dietéticos, favorecería un estado fisiológico de bienestar. Últimamente se ha presenciado un mayor interés en ciertos fitoquímicos tales como los (poli)fenoles, que tendrían un factor protector para la salud. Previamente a introducirse al estudio y temática principal en el cual se anido la presente tesis doctoral, se desarrollaron trabajos de investigación de pre entrenamiento conceptual y metodológico relacionado a la variable de exposición (i.e. enfoque dietético) y resultado (i.e. factores cardiometabólicos) en participantes adultos y adultos mayores de la Encuesta Nacional de Salud de Chile. El primer estudio asoció el consumo de cereales integrales con factores de riesgo cardiometabólico y la segunda investigación analizó la adherencia de un score de alimentación saludable con la depresión mayor. Ambos temas de investigación permitieron experimentar un fortalecimiento en el abordaje técnico y científico de las variables de estudio que fueron aplicadas en esta encuesta poblacional que tuvo un diseño observacional, aleatorio y estratificado. El principal objetivo de esta tesis doctoral fue estudiar la adherencia de un patrón dietético rico en (poli)fenoles dietarios y su asociación con parámetros de salud, especialmente en factores de riesgo cardiometabólico. Se llevaron a cabo dos etapas previas para estudiar esta asociación, la primera consistió en una estimación de (poli)fenoles y patrones dietéticos mediante cuestionarios de consumo alimentario y, en una segunda etapa, se identificaron biomarcadores plasmáticos de exposición para predecir patrones dietéticos, específicamente el PDI (del inglés, plant-based diet indices) y sus diferentes versiones, general, saludable y menos saludable. La hipótesis y los objetivos de estudio han sido desarrollados en participantes de la sub-cohorte DCH-NG MAX (del inglés, Diet Cancer Health Next-Generations) del proyecto DiGuMet. El diseño de estudio del estudio MAX permitió un seguimiento de un año con mediciones en tres tiempos: basal, 6 y 12 meses. Por tanto, el primer objetivo fue desarrollar un análisis descriptivo de la ingesta dietaria de todos los (poli)fenoles individuales y totales de ingesta para sus clases y subclases según evento de comida, e identificar sus principales fuentes alimentarias usando recordatorios dietéticos de 24 horas para cada tiempo. Como un segundo objetivo, se realizó una comparación de la ingesta de flavonoides usando diferentes métodos de estimación según las bases de datos de USDA y Phenol-Explorer (PE), en los participantes de la sub-cohorte. Lo anterior con el fin de dilucidar más allá de un aspecto metodológico y analítico, si existen diferencias que podrían afectar un análisis conjunto o comparativo entre distintos estudios de investigación y a su vez, proporcionar recomendaciones específicas para ello. Desde un análisis observacional prospectivo, se trabajaron las asociaciones entre la ingesta total de (poli)fenoles dietéticos y sus clases con el síndrome metabólico (MetS, del inglés, metabolic syndrome) y factores de riesgo cardiometabólico. Estos análisis se llevaron a cabo mediante modelos lineales mixtos generalizados para muestras repetidas. Por otra parte, y con el mismo enfoque estadístico, se crearon distintos patrones dietéticos (ej.: PDIs) que fueron asociados con los factores de riesgo cardiometabólicos. Adicionalmente, se identificaron metabolitos plasmáticos como biomarcadores de predicción/exposición de los patrones dietéticos con el fin de establecer una aproximación sobre el perfil metabolómico, y determinar su asociación y/o explicación con desenlaces en salud. Los resultados de los análisis de asociación han mostrado un efecto positivo, es decir, una relación inversa tanto para: i) la mayor ingesta de (poli)fenoles dietarios, y ii) clases de flavonoides y ácidos fenólicos, iii) como la mejor adherencia a los patrones basados en plantas (versión saludable), con el MetS y ciertos factores de riesgo cardiovascular (principalmente para riesgo elevado de circunferencia de cintura y presión arterial, y bajo colesterol C-HDL). El estudio metabolómico proporcionó para cada patrón dietético distintos perfiles de metabolitos plasmáticos, lo cual permitió seleccionar importantes metabolitos de intersección entre ellos, los cuales fueron asociados inversamente a factores de riesgo cardiometabólico. Nuestros hallazgos tienen distintas implicancias tanto para los enfoques descriptivos y comparativos de los (poli)fenoles dietarios, como también para recomendaciones de una mejor adherencia a patrones dietéticos saludables y ricos en (poli)fenoles, ya que estos podrían reducir el riesgo de síndrome metabólico y ciertos factores de riesgo cardiovascular en adultos. Por otra parte, se refuerza la importancia de la calidad y procedencia de los alimentos de origen vegetal para la prevención de factores de riesgo cardiovascular. Finalmente, el poder trabajar con un perfil metabolómico dirigido puede ser una medida objetiva y una metodología complementaria (de preferencia) a las mediciones obtenidas a partir de los reportes dietéticos, y ser un aliado para tener una mejor comprensión de ciertos procesos biológicos resultantes de la interacción entre la dieta, el microbioma intestinal y el organismo, y su asociación con la salud humana.
Uso de aceites ácidos en alimentación animal: efecto sobre la composición lipídica y calidad de la carne y del filete de pescado
(Universitat de Barcelona, 2023-07-14) Albendea Pérez, Paula; Guardiola Ibarz, Francesc; Tres Oliver, Alba; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[spa] Los aceites ácidos (AO, Acid oil) son subproductos de la refinación química de los aceites o grasas vegetales, que presentan un gran valor energético y que están aprobados en el marco legal europeo como ingredientes para piensos. Por tanto, los AO constituyen una alternativa más económica a los aceites y grasas empleados habitualmente en alimentación animal, lo que podría aumentar su valor económico y la sostenibilidad de la cadena alimentaria. A pesar de estas ventajas, existe cierta desconfianza en su uso en alimentación animal debido a su gran variabilidad de composición que puede conllevar resultados variables en parámetros productivos y en la calidad del pescado y la carne, y a la falta de estudios relacionados con este tema. El objetivo de esta tesis doctoral es evaluar el efecto del uso de distintos AO en dietas de diferentes animales monogástricos sobre la composición lipídica, la oxidación lipídica, el color y la aceptación sensorial del filete de pescado y de la carne frescos, y tras un periodo de refrigeración en condiciones comerciales. Así, esta tesis consta de tres estudios diferentes, cada uno realizado con una especie de animal monogástrico diferente: lubinas, cerdos y pollos. En el estudio con lubinas se evalúo la sustitución parcial del aceite de pescado por dos AO con orígenes botánicos diferentes, que eran un AO de orujo de oliva y una mezcla de AO de soja y de girasol, en vez de sustituirlo por aceites crudos de orujo de oliva y de soja, mientras que en los otros estudios se evaluó el empleo del AO de orujo de oliva, usando como controles la manteca de palma cruda y aceite de orujo de oliva crudo o refinado. La composición lipídica del filete de pescado y la carne frescos mostraron que el perfil de ácidos grasos (FA, Fatty acid) dependía únicamente del origen botánico de la fuente lipídica empleada en la dieta, mientras que en el contenido de tocoferoles y tocotrienoles se observó un efecto del origen botánico de la fuente lipídica y de otros ingredientes del pienso, especialmente de la concentración adicionada de acetato de α- tocoferilo. Por tanto, no se observó ningún efecto en la composición lipídica atribuible al uso de AO. Los parámetros de oxidación lipídica estaban influidos sobre todo por el perfil de FA observado en el filete de pescado y la carne. La refrigeración en condiciones comerciales produjo un incremento de la oxidación lipídica en todos los casos, aunque la estabilidad oxidativa y el contenido de α-tocoferol solo disminuyó en carne de cerdo. El único escenario en el que un AO produjo un efecto negativo sobre la oxidación lipídica fue en la carne refrigerada de cerdo. Sin embargo, el uso de este AO no afectó al color de la carne de cerdo ni a la aceptación sensorial. En términos de color, en todos los casos se produjeron modificaciones en varias o todas las coordenadas de color estudiadas tras el período de refrigeración comercial, observando un cambio más pronunciado en la carne de cerdo. Por último, la aceptación sensorial no se vio afectada ni por la fuente lipídica empleada en la dieta ni por la refrigeración en condiciones comerciales.
Anthocyanins and its microbial metabolites: from food sources to preventing cancer cells migration and improving cardiometabolic health
(Universitat de Barcelona, 2023-04-26) Mostafa, Hamza Mohamed Amin; Andrés Lacueva, Ma. Cristina; Meroño, Tomás; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[eng] Anthocyanins (ACNs) are a type of flavonoid within the family of polyphenols. Plant foods like fruits and vegetables, and particularly berries, are foods rich in ACNs. ACNs are of interest from a health perspective as they may reduce the risk of chronic diseases such as cancer and cognitive diseases, as well as enhance cardiovascular health. This PhD thesis aimed to investigate the effects of anthocyanins (ACNs) and their microbial metabolites on cancer cell migration and cardiometabolic health. The hypothesis was that the positive effects of dietary ACNs on cancer cell migration and cardiometabolic health will be associated with the production of ACN-derived microbial metabolites. The thesis presents four scientific papers; a systematic review and three experimental papers [two from the Anthocyanins Target Tumor Cell Adhesion-Cancer vs. Endothelial Cell (HUVEC) Interactions Study (ATTACH) and one from the Diet, Cancer and Health-Next Generations Cohort (DCH-NG) MAX study )]. The systematic review suggests a multi-metabolite panel, including several gut bacteria metabolites derived from ACNs, as biomarkers of intake for blueberries and cranberries. Similarly, multi-metabolite panels were found as biomarkers of intake for raspberries, strawberries, blackcurrants, and blackberries. It also concludes that no specific biomarkers for individual berries exist, and more studies are needed to validate multi-biomarker panels for improving the estimation of berry intake using metabolites concentration in biological samples. In addition, the thesis comprised three original papers with the main objective to investigate the effects of ACNs and their gut bacterial metabolites on colon and pancreatic cancer cells migration and cardiometabolic risk factors. The first paper from ATTACH study demonstrated that plasma extracts after a long-term ACNs-rich juice intervention significantly reduced the migration of colon cancer cells (HT-29) in an in vitro model. The second paper from ATTACH study showed that from the same plasma extracts also decreased the migration of pancreatic cancer cells (PANC-1) and the expression of cell adhesion molecules via inhibition of the Focal adhesion kinase (FAK) and Nuclear Factor kappa B (NF-kB) pathways, in addition to the reduction of reactive oxygen species (ROS). In addition, metabolomics analyses in plasma and urine identified three plasma metabolites derived from gut bacterial fermentation of ACNs and 11 urine metabolites, including some parent ACNs and gut bacteria metabolites, altered by the ACN-rich juice intervention. The third paper from DCH-NG MAX study demonstrated that the metabolomic fingerprint of dietary ACNs intake was influenced by their food sources (berries, wine, non-alcoholic drinks, other fruits, vegetables, bakery, dairy products with berries, and mixed dishes) in an observational study. Furthermore, the microbial metabolites linked to berries' ACNs were inversely associated with visceral adipose tissue volume. Overall, this thesis suggests that ACN-rich foods through their microbial metabolites have the potential to prevent cancer cell migration and improve cardiometabolic health. Future randomized controlled trials are warranted to validate the importance of ACN-rich foods for prevention of cancer risk and improve cardiometabolic health and their potential mechanisms of action.
Effects and underlying mechanisms of bioactive compounds-enriched diets against obesity and associated pathologies
(Universitat de Barcelona, 2022-12-14) Sanz Lamora, Héctor; Haro Bautista, Diego; Relat Pardo, Joana; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[eng] Bioactive compounds have long been proposed as a tool to help facing both obesity and its comorbidities pandemic. Knowledge on their properties, together with the discovery of new therapeutic targets in animals and humans, make then interesting proposals for the prevention and treatment of various metabolic diseases. One of the main parts of this thesis proposal was to evaluate the ability of a pure, isolated polyphenol supplementation to counteract the pernicious metabolic effects of a high-fat diet on a murine model. Contrary to expectations, the polyphenolic supplementation worsened the action of the high-fat diet and pointedly produced an aggression to the kidneys. The other main part of this thesis proposal had been to assess a natural source of bioactive compounds with a broad and diverse profile not only in phenolic species, on a diet-obesity model. Based on the experience of our research group and the positive results demonstrated in different studies on chronic diseases, the Rosa canina fruit was chosen. In this case it was demonstrated how the supplementation with Rosa canina flesh was able to slow down the pernicious effect of the high fat diet, and particularly how exhibited a strong anti-steatotic effect on liver by downregulating several key genes, and thus improving significantly the non-alcoholic fatty liver disease course on obese mice. Furthermore, through the flesh fractionation, bioactive compound characterization and in vitro analysis, it was possible to identify that the most lipophilic phases of the Rosa canina show an antagonistic role on the peroxisome proliferator activated receptor gamma and therefore were partly responsible for the observed anti-steatotic effect.
Nuevas perspectivas sobre el impacto del sueño, el comportamiento alimentario y el estilo de vida contemporáneo en el sobrepeso y la obesidad de los niños y jóvenes españoles
(Universitat de Barcelona, 2022-11-14) Ramírez Contreras, Catalina; Izquierdo Pulido, Maria; Zerón-Rugerio, María Fernanda; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[spa] A nivel mundial, la obesidad se ha convertido en un grave problema de salud pública, la cual no sólo se debe a un problema de balance energético, sino que es el resultado de la interacción del individuo con su entorno. En ese sentido, el estilo de vida contemporáneo ha jugado un importante rol en el desarrollo de la obesidad, ya que contempla factores de riesgo como la dieta occidental y el sedentarismo. Junto con lo anterior, el uso de luz artificial por la noche, incluyendo el uso de pantallas, ha afectado el cuánto y cómo dormimos, permitiéndonos estar despiertos en horarios poco habituales, dando espacio a diversas actividades, incluyendo comer. La población más susceptible a su uso son los niños y jóvenes, debido al integrado uso de la tecnología tanto en el ámbito estudiantil como en lo social. Junto con la pandemia de la obesidad, nos vimos enfrentados a otra pandemia, generada por el COVID-19, que implicó realizar nuestra ocupación y relaciones personales 100% en línea, produciendo cambios en nuestros estilos de vida. Posteriormente, una ‘nueva normalidad’ surgió como resultado a la crisis generada por la pandemia del COVID-19, donde combinamos la presencialidad y las actividades en línea, desconociendo cómo afectaría a nuestro estilo de vida y nuestro peso corporal. Es así como en la presente tesis nos propusimos como objetivo analizar el impacto de la ‘nueva normalidad’ sobre el sueño, el comportamiento alimentario y el estilo de vida de adultos jóvenes y estudiar sus repercursiones sobre el índice de masa corporal y el bienestar en esta población. Junto con lo anterior, quisimos estudiar las asociaciones entre el comportamiento alimentario y el estilo de vida contemporáneo y su papel como determinantes del índice de masa corporal en adultos jóvenes. También nos propusimos investigar las posibles interacciones entre sueño, calidad de dieta y comportamiento alimentario y su impacto sobre el índice de masa corporal en niños y adultos jóvenes. Por último, nos propusimos validar el uso de una aplicación para móviles que permite realizar registros dietéticos basados en imágenes como una herramienta de valoración de ingesta dietética y horarios de comida en población joven. En general, nuestros resultados sugirieron que i) la ‘nueva normalidad’ tuvo un impacto positivo en las rutinas de alimentación y sueño de los estudiantes universitarios, ii) durante la ‘nueva normalidad’ los adultos jóvenes muestran una conducta alimentaria menos restrictiva, sin comprometer la calidad de la dieta, iii) un comportamiento alimentario restrictivo puede ser un determinante del sobrepeso y la obesidad de adultos jóvenes, iv) La aplicación móvil Remind puede ser un nuevo método prometedor para evaluar la ingesta dietética y el horario de las comidas, v) los niños en edad escolar que se acuestan tarde, duermen poco y tienen un sueño de mala calidad tienen hábitos alimentarios obesogénicos, vi) la relación entre el sueño y la obesidad está mediada por la capacidad de respuesta a los alimentos en niños en edad escolar. Nuestros resultados muestran que no solo una alimentación saludable y la actividad física son cruciales en la prevención de la obesidad en niños y jóvenes, sino que también lo son el sueño, la regularidad de horarios, las distintas dimensiones del sueño y su interacción con los comportamientos alimentarios. Por ello, un abordaje que contemple estos ámbitos puede favorecer la prevención de la obesidad en población infantil y joven. No obstante, estos resultados también pueden ser de utilidad y extrapolarse a la población general.
Noves evidències de la intolerància a la histamina
(Universitat de Barcelona, 2022-11-04) Sánchez Pérez, Sònia; Vidal Carou, Ma. Carmen; Latorre Moratalla, Mariluz; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[cat] La intolerància a la histamina és una reacció d’hipersensibilitat no al·lèrgica que s’observa com a resultat del consum de quantitats normalment tolerables d’histamina en persones susceptibles, principalment per un dèficit en l’activitat de l’enzim diamino oxidasa (DAO) a nivell intestinal. L’enzim DAO és l’encarregat de degradar la histamina procedent de la dieta, de manera que genera un efecte barrera per prevenir el pas d’aquesta amina al sistema circulatori. Davant d’una situació de deficiència d’aquest enzim, la histamina s’absorbeix a plasma donant lloc al quadre clínic d’aquesta intolerància. Les manifestacions clíniques inclouen un ampli ventall de símptomes gastrointestinals (distensió abdominal, diarrea, dolor abdominal i restrenyiment, entre d’altres) i extra-intestinals (cefalees, taquicàrdia, rinorrea, rinitis, pruïja i envermelliment cutani, entre d’altres). En la darrere dècada, la intolerància a la histamina ha esdevingut un tema d’interès creixent, encara que segueix essent necessari sumar evidència científica que ajudi a definir, diagnosticar i gestionar clínicament aquesta intolerància. L’objectiu general d’aquesta tesi doctoral és aportar noves evidències en relació a aquests aspectes de la intolerància a la histamina. Un primer objectiu d’aquesta tesi va ser aprofundir en la relació entre la intolerància a la histamina i la dieta, així com estudiar altres factors, a part de la presència d’histamina, que podrien ser la causa de l’aparició de la simptomatologia. A partir d’una revisió crítica de les diferents dietes baixes en histamina disponibles en la literatura científica es va observar una clara falta de consens en quant als aliments que han de ser eliminats en el tractament dietètic de la intolerància a la histamina. A més, de tots els aliments exclosos, únicament el 32% són susceptibles de contenir histamina. L’eliminació d’altres aliments que, en principi, no contenen histamina es podria explicar perquè presenten un elevat continguts d’altres amines, principalment, putrescina. Estudis in vitro realitzats en el marc d’aquesta tesi doctoral han demostrat que la presència d’altres amines, putrescina (diamino-butà) i cadaverina (diamino-pentà), redueixen significativament la velocitat de degradació de la histamina per l’enzim DAO. Respecte a l’etiologia de la intolerància a la histamina, el dèficit de DAO pot tenir un origen genètic o adquirit. Aquest últim pot ser degut a la presència de malalties inflamatòries intestinals que limiten la secreció de la DAO, o bé, a l’acció de certs fàrmacs que poden inhibir-la. Un altre possible origen, del qual encara no hi ha una evidència clara, seria l’existència d’una disbiosi o alteració de la microbiota intestinal en aquests individus. Per tant, un altre objectiu d’aquesta tesi va ser estudiar el perfil i la composició de la microbiota intestinal d’individus amb aquesta intolerància i comparar-los amb els d’una població sana. En aquest sentit, es va observar que els pacients intolerants presentaven una disbiosi intestinal, caracteritzada per una major abundància de bacteris descrits com a formadors d’histamina i una menor proporció d’aquells associats a una bona salut intestinal. A més, el perfil microbià en aquests individus intolerants va diferir significativament i era més heterogeni (beta-diversitat) que el de la població control. Addicionalment, es va estudiar en un petit subgrup de pacients, els possibles canvis en la composició de la microbiota intestinal al llarg de nou mesos de tractament dietètic, observant una disminució significativa de certs bacteris formadors d’histamina (Morganellaceae, Pseudomanadaceae, Raoultella, Proteus i Proteus mirabillis) En l’àmbit del diagnòstic es va avaluar la validesa de la determinació del perfil metabòlic de la histamina en orina com a biomarcador d’aquesta intolerància alimentària. Els individus intolerants a la histamina van mostrar un perfil metabòlic de la histamina en orina diferent al del grup control, amb una reducció significativa del principal metabòlit de la histamina en orina, l’1-metilhistamina. Aquests resultats obririen la possibilitat de que es puguin utilitzar com a biomarcadors no invasius de la intolerància a la histamina i que puguin complementar els actuals criteris basats en l’avaluació dels símptomes.
Revalorització de les lies del cava com a nova estratègia de formulació per a aliments fermentats
(Universitat de Barcelona, 2022-12-02) Martín Garcia, Alba; Riu Aumatell, Montserrat; López Tamames, Elvira; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[cat] La indústria alimentària genera una gran quantitat de residus durant la producció d’aliments, entre els que s’hi troba el vi escumós, com és el Cava. De cada 100 kg de raïm que entra en un celler, es generen 25 kg de residu, on el 25% són lies. Les lies són els llevats naturalment plasmolitzats durant la criança en ampolla del Cava que, tot i ser rics en polisacàrids, fibra i proteïnes, no tenen cap ús, pel que necessiten esser gestionats, el que comporta un cost econòmic i mediambiental. Per aquest motiu, la tendència dels últims anys és la de re-introduir-los en la mesura del possible, a la cadena de producció, passant d’una economia lineal a una de circular. En aquest sentit, i d’acord amb els Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS), la indústria i la comunitat científica estan desenvolupant estratègies de revalorització per a aquest tipus de subproductes. Per tot això, l’objectiu principal d’aquesta tesi era la valorització de les lies del Cava com a ingredient per afavorir el procés de fermentació de la massa mare i el pa, i avaluar-ne la capacitat prebiòtica. En concret, s’han avaluat tres àmbits relacionats amb les lies del Cava: I) la valoració in vivo de la seguretat alimentària i de les lies i el seu efecte sobre la microbiota intestinal en model animal; II) la caracterització de les lies des d’un punt de vista organolèptic; i III) l’avaluació de l’efecte sobre la fermentació i la fracció volàtil de la massa mare i el pa. Primerament, en avaluar la seguretat alimentària i la capacitat prebiòtica de les lies del Cava, no es van trobar diferències significatives entre els grups (control i amb suplementació de lies) respecte els paràmetres d’observació de les rates de l’estudi in vivo (pes, ingesta d’aliments o aigua), hematologia, proves bioquímiques, histopatologia, immunogenicitat o necrosi, pel que s’infereix la seguretat alimentària de l’ingredient. Quan a la capacitat prebiòtica, es va observar un augment significatiu de l’abundància relativa de bacteris potencialment probiòtics. Per tot això, les lies del Cava presenten un potencial efecte prebiòtic sobre la microbiota intestinal tot i que s’haurien de realitzar més estudis per confirmar aquests resultats preliminars. Seguidament, les lies es van caracteritzar, mostrant un alt contingut d’èsters, tenint un perfil molt similar al del Cava del que provenien. A més, en augmentar el temps de criança amb les lies, presentaven un perfil de volàtils més ric i complex. Això suposaria que les lies retindrien diversos compostos a la seva superfície, i podrien acabar tenint un efecte sobre l’aliment on s’utilitzin. En efecte, quan es van afegir les lies a la formulació tant de massa mare com de pa, aquestes van modificar el corresponent perfil volàtil. Per una banda van augmentar la concentració dels compostos característics dels productes del pa però alhora també van aportar volàtils propis del Cava. De fet, aquest increment dels volàtils podria relacionar-se amb l’augment de la viabilitat dels microorganismes fermentadors de la massa mare i del pa formulat amb lies. Tot això aportaria arguments positius cap a la revalorització de les lies com a nou ingredient en aliments fermentats, com la massa mare i el pa. En conclusió, l’ús a la indústria alimentària de les lies del Cava com a ingredient seria una bona estratègia de revalorització d’aquest subproducte, contribuint a una economia circular, amb un menor impacte sobre el medi ambient i potenciant el compliment dels ODS fixats per les Nacions Unides.
Estudio de adherencia y persistencia al tratamiento con espesante comercial alimentario en pacientes con disfagia a líquidos del ámbito del Baix Llobregat
(Universitat de Barcelona, 2022-09-30) Peñalva Arigita, Amaya; Vila Ballester, Lluís; Bascuñana Ambrós, Helena; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[spa] El espesante comercial (EC) forma parte del tratamiento de la disfagia orofaríngea (DO). Este, aumenta la viscosidad de los líquidos para retrasar el tiempo de deglución ayudando a prevenir complicaciones que aumentan la morbimortalidad de los pacientes [1][2]. Son muchos los pacientes que expresan desagrado al tratamiento y teniendo en cuenta el aumento del consumo, surge el principal objetivo de esta tesis que es constatar su comportamiento hacia esta pauta. En nuestro medio no había ningún estudio que valorase la adherencia a dicho tratamiento y tampoco sobre una prevalencia concreta. En este trabajo damos respuesta a ambos aspectos, así como a otros aspectos secundarios como son; descriptiva del tipo de pautas (sólidos/líquidos), descriptiva de hidratación, e información sobre la calidad de vida (QoL). Inicialmente, en la tesis se describe una parte monográfica de introducción sobre la disfagia orofaríngea (DO), y secundariamente reflejamos en forma de publicaciones los diversos resultados obtenidos con el estudio de adherencia que resuelven los apartados mencionados. La prevalencia obtenida en nuestro medio hospitalario es del 28,5% (95% CI: 22,7-35,1), sin diferencias significativas en los dos centros estudiados; hospital de agudos 30% (95% CI: 14-34) y hospital sociosanitario 27% (95% CI: 19-36). Para estudiar la adherencia, hemos desarrollado y validado un cuestionario para valorar diferentes aspectos implicados con el EC; su uso, la hidratación, su consumo y la implementación de las pautas prescritas. La adherencia la hemos orientado según los criterios expuestos por Vrijens que engloban el inicio del tratamiento, la implementación de las recomendaciones y la persistencia del tratamiento pautado [3]. Globalmente, hemos constatado que los pacientes realizan una buena adherencia en el 50%, moderada en 20,2% y mala 29,8%. También hemos comprobado que durante todo el seguimiento hay bastantes cambios significativos en la distribución de la adherencia, sobre todo en aquellos pacientes que ya desde el principio muestran una necesidad de mejora en la adherencia. Los pacientes que no se adhieren al comienzo (principalmente porque no les gusta) mantienen su actitud, aunque con mejoras significativas en domicilio vs residencias. Destacar que el subgrupo medio son los que muestran peores resultados de mejora. Además, hemos constatado una cronicidad significativa del uso del EC ([0-8,5] años) con una buena persistencia (89,7%). Hemos constatado que la viscosidad néctar en líquidos es la más utilizada, aunque la textura mejor utilizada e implementada es la viscosidad pudin. También que la dieta triturada es la más utilizada pero en determinadas situaciones, se utiliza sin valorar las capacidades deglutorias del paciente. En las residencias su uso está más generalizado, 86,1% en residencia versus 41,6% en casa, p<0,001, siendo significativa la diferencia en pacientes con las mismas capacidades deglutorias donde se demuestra que hay una peor adaptación a que la dieta sea más variada y las texturas toleradas por los pacientes. Finalmente, hemos ratificado que el lugar donde resides tiene mucha influencia en la gestión de la DO, en domicilio se realizan más cambios y adaptaciones en las dietas, con mayor variedad de texturización dietética, mejor selección de alimentos y como hemos mencionado lo que más mejoran sus datos de adherencia. No hemos objetivado una mala hidratación, y en cuanto a la calidad de vida encontramos impacto leve o no impacto en el 20,8%, un impacto moderado en el 59,9% y un impacto severo en el 19,4%. Se ratifica significativamente que a mayor uso de espesante menor QoL y que hay una necesidad de desarrollo de herramientas para valorar la salud mental sobre todo en los pacientes institucionalizados. Los resultados del estudio han permitido conocer el comportamiento de nuestros pacientes y nos han guiado para adecuar mejor el control y gestión de la pauta de EC. Al mismo tiempo ha abierto una llave para ampliar el estudio a mejoras de actuación en cuanto al patrón dietético para el tratamiento de DO, sobre todo en pacientes institucionalizados.
Cooking with extra-virgin olive oil: a study to mantain its health properties
(Universitat de Barcelona, 2022-10-17) Lozano Castellón, Julián; Lamuela Raventós, Rosa Ma.; Vallverdú i Queralt, Anna; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[eng] Extra-virgin olive oil (EVOO) is widely consumed raw and cooked, due its flavor and its proven health benefits. However, cooking changes EVOO composition, diminishing these health effects. In this thesis, the effect of cooking on EVOO, how its minor and major fraction are modified, and how those changes may affect human health have been studied. For that, the experimental part of thesis has been divided in four main sections. First, an analytical method using mass spectrometry in tandem was developed and validated for the quantification of the four main secoiridoids: oleocanthal, oleacein, oleuropein aglycone and ligstroside aglycone. With this method, the changes in the phenolic profile that may affect EVOO could be quantified. Second, the effect of a domestic sautéing process, the most used technique in the Mediterranean countries, was assessed on the phenolic profile. The effect of the cooking temperature and time was determined. The temperature has a marked effect, while time had no significant effect on the sum of phenolic compounds and it had an effect just on few individual compounds. ortho-Diphenols degraded more easily than single phenols. The cooking process produced some degradation products, such as hydroxyelenolic acid. Finally, EVOO cooked at moderate temperature (120ºC) still meets the criteria for the European health claim that “Olive oil polyphenols contribute to the protection of blood lipids from oxidative stress”. Third, the effect of different cooking techniques was assessed. Three traditional techniques (oven, deep-frying and sautéing) and three innovative techniques (slow- cooker, low temperature cooking and vacuum pot cooking) were investigated. EVOO cooked with the more innovative techniques was less degraded and transformed than the cooked with the more traditional techniques. Between the more traditional techniques, sautéing samples presented a different phenolic and lipidomic profile than the other two types of samples. Phenolic compounds are affected by temperature and oxygen availability, while the lipidic compounds are mainly affected by temperature, regardless of the oxygen availability. Cooking time seems to have no effect on both profiles. Several compounds were tentatively identified, from triglycerides degradation products to phenolic compounds. Fourth and last, the effect of the differently cooked EVOO on Caco-2 cell has been investigated. For this, a representative sample of each cluster found (raw, low temperature cooked using a Roner® apparatus, deep-frying and sautéing) in the previous work was digested, and Caco-2 cells were incubated with this digestion product. Then high- resolution mass spectrometry lipidomic analysis of the cell lysates was carried out and using multivariate statistics the samples were compared. Surprisingly, the cells did not respond as the oils, Roner® samples were differentiated from the raw and sautéing samples, which behaved similarly. While deep-frying samples were in the middle. Roner® cell samples presented up-accumulation of ceramides, dyglycerides and oxidized lipidic compounds; and they also showed a down-accumulation of amino acids and derivatives, suggesting the presence of redox-mediated cell stress.
Development of innovative analytical strategies for olive oil quality and authenticity assessment
(Universitat de Barcelona, 2022-04-01) Quintanilla-Casas, Beatriz; Vichi, S. (Stefania); Tres Oliver, Alba; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[eng] Olive oil (OO) is a highly appreciated food product due to its nutritional value and organoleptic properties, marketed worldwide. In spite of being one of the most regulated food products, its high economic value becomes a motivation for different types of fraudulent practices. Besides, some of the current official control procedures result inefficient to either detect emerging adulterants or verify some label-declared properties on OOs, thus triggering the opportunity of fraud. As a result, the latest official reports from the European Commission place OO on the top of the most notified food products in regards of fraud and non-conformities. In addition to the mistrust on the OO sector, fraudulent practices put food safety on great risk due to the loss of traceability. Therefore, emerging trends in food analysis should be considered in order to develop instrumental tools that support the current reference protocols. For this reason, the present thesis aims at contributing to guarantee OO quality and authenticity by developing prediction models based on suitable markers as well as the appropriate analytical and chemometric techniques, focusing on the enhancement of the following issues: i) supporting the organoleptic assessment of virgin OOs by the sensory panels, ii) detecting blends of OO with low amounts of other vegetable oils and, iii) verifying the geographical origin of virgin OOs. Pursuing the highest efficiency, authentication models have been developed following innovative untargeted approaches, such as profiling and fingerprinting, given the advantages over traditional target analyses. Virgin OO chromatographic fingerprints determined by HS-SPME-GC-MS were used to build classification models aiming at different purposes. Fingerprints of virgin OOs sesquiterpene hydrocarbon fraction proved to be successful for geographical authentication, from European label-declared oils to specific geographical indication schemes. This screening tool could serve as an instrumental support for the documental review process, which is currently performed by the control bodies to check the compliance with the mandatory label-declared origin. On the other hand, models based on virgin OO volatile fingerprints resulted the fit-for-purpose screening tool for the assignment of virgin OO commercial category (extra virgin, virgin or lampante OO). In order to provide full support to the sensory panel, together with the last tool focused on olfactory-related compounds, an accurate prediction of taste-related positive attributes in virgin OOs was also achieved by fluorescence spectroscopy. An untargeted profiling, achieved by a high-throughput technique such as shotgun triacylglycerol high-resolution mass spectrometry, was proposed to build authentication models discriminating genuine from adulterated OOs. The developed models allowed the detection of low concentrations of high-linoleic or high-oleic vegetable oils, including some considered as emergent adulterants. This authentication tool would allow an efficient screening according to the actual OO production rate. Additionally, a protocol to validate the analytical signal of chromatographic fingerprints has also been suggested. This would be a first step of a comprehensive validation procedure for untargeted methods, which is not currently available and it is required to achieve their transferability as future reference methods. Meanwhile, the promising strategies developed to assess the quality and authenticity of OOs could be soon implemented as screening tools to support the current reference methods and to guide control bodies’ inspections.
Poliaminas en alimentos, leche materna y fórmulas infantiles
(Universitat de Barcelona, 2021-12-10) Muñoz Esparza, Nelly C.; Vidal Carou, Ma. Carmen; Vásquez Garibay, Edgar M.; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[eng] The polyamines putrescine, spermidine, and spermine are a group of molecules that are ubiquitously distributed in all living organisms. Polyamines have several implications in human health, mainly in the early stages of life, since they participate in intestinal maturation and in the development of the immune system. Due to their antioxidant and anti-inflammatory effect, polyamines play an important role in the prevention of chronic diseases such as cardiovascular diseases, obesity and diabetes, and are also associated with a longer life expectancy. In addition to endogenous synthesis, food is the main exogenous source of polyamines in humans. Although there are still no recommendations for the intake of polyamines, it is known that, in stages of rapid cell growth, such as the neonatal or infant stage, as well as during wound healing processes, the requirements of polyamines increase. During aging the endogenous synthesis of polyamines decreases, so that dietary polyamines acquire greater relevance. Therefore, one of the objectives of this doctoral thesis was to study the qualitative and quantitative composition of polyamines in different foods and also to evaluate the effect of different culinary treatments on the polyamine content of some foods rich in these components, with the aim of in the future to be able to propose recommendations for the enrichment of the diet with these compounds. Human milk is the first exogenous source of polyamines in humans, since these compounds are synthesized in the mammary gland during pregnancy and lactation. In this sense, it has been suggested that the presence of polyamines in human milk may be influenced by several factors related to the mother-child dyad (i.e., genetic, origin, dietary intake and nutritional status of the mother's and/or type of delivery), as well as with the breastfeeding process itself (i.e., month, time of day, chosen breast and/or presence of infection). In this context, another objective of this thesis was to study the content, profile and evolution of polyamines in human milk throughout breastfeeding, as well as the influence of different factors associated with breastfeeding on their contents in human milk. On the other hand, when breastfeeding is not possible, infant formulas are the appropriate food products to replace human milk partially or totally. Therefore, in another part of this thesis, the content and profile of polyamines of different infant formulas available in the market were also evaluated, and they were compared with human milk.
Efecto de la calidad de la dieta global en el proceso de envejecimiento utilizando diferentes estrategias de evaluación de la exposición dietética en población de personas mayores
(Universitat de Barcelona, 2021-11-08) Hidalgo Liberona, Nicole; Andrés Lacueva, Ma. Cristina; Zamora-Ros, Raul
[spa] Se entiende por envejecimiento de la población al cambio de distribución en la población de un país hacia edades más avanzadas. En parte, esto viene dado por los avances de la sociedad en aspectos como la ciencia y la medicina, que han permitido aumentar la esperanza de vida en países desarrollados y en vías de desarrollo. La vejez es un proceso fisiológico normal en el ciclo vital de las personas, sin embargo, este se asocia con una reducción de la productividad y a un aumento de los costes sanitarios dado que este segmento de la población tiene mayores tasas de morbilidad, entre ellas una alta prevalencia de enfermedades crónicas (enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas, y algunos tipos de cáncer). Por estas razones es que entidades como la Organización Mundial de la Salud, desde hace un par de años vienen promoviendo el envejecimiento saludable y activo desde la edad adulta, en el cual la nutrición desempeña un rol fundamental. El principal objetivo de esta tesis doctoral consiste en investigar el efecto de la calidad de la dieta en el proceso de envejecimiento, utilizando diferentes estrategias de valoración de la ingesta dietética (métodos convencionales, como los cuestionarios de consumo de alimentos, así como biomarcadores de exposición) para establecer su asociación con el estado de salud en las personas mayores. Este objetivo ha sido desarrollado a través de un estudio de intervención dietética en personas mayores y, en un estudio observacional prospectivo de 20 años para valorar el efecto de la ingesta alimentaria y del seguimiento de un patrón dietético saludable en la salud de las personas mayores. Del estudio de intervención dietética MaPLE, en el cual se ha proporcionado 3 productos alimenticios ricos en polifenoles con el fin de suplementar la dieta con una cantidad que aumente al doble el consumo habitual que proporcionan los menús de la residencia de personas de edad avanzada, esta intervención se ha planteado el objetivo de valorar el efecto de la intervención en la mejorar de la permeabilidad intestinal (PI) (medida a partir de la zonulina, que es un marcador sustituto de la PI) así como en otros marcadores asociados a la inflamación sistémica. En el estudio observacional prospectivo realizado en las personas mayores de la cohorte InCHIANTI, se han llevado a cabo trabajos de análisis que tienen por objetivo valorar el efecto del consumo de los productos lácteos y su posible influencia en la prevención o mejora de la fragilidad, así como también estudiar el efecto del consumo de proteínas (de origen vegetal y animal) en la mortalidad a 20 años. Por último y teniendo en cuenta la importancia del uso de biomarcadores para valorar la exposición dietética en personas mayores, se ha desarrollado un panel de biomarcadores basado en la puntuación de la adherencia a la dieta mediterránea, y se ha valorado su potencial predictivo de la mortalidad a 20 años, comparado con la información reportada a través de cuestionarios dietéticos. En el estudio de intervención se han llevado a cabo la estimación del aporte de polifenoles tanto de los menús proporcionados como de la ingesta real que han tenido los participantes del estudio, comparando el aporte de polifenoles de la dieta control y de la intervención. También, a partir de análisis metabolómicos se ha estudiado la biodisponibilidad de los polifenoles en personas mayores teniendo en cuenta los niveles de permeabilidad intestinal al tiempo basal de los participantes. Por último, se ha valorado el efecto de la intervención dietética con alimentos ricos en polifenoles y su rol en la mejora y/o mantención de la integridad intestinal de las personas de edad avanzada, así como otros marcadores clínicos incluyendo la presión arterial diastólica y la glicemia. Los resultados de los análisis dietéticos en el estudio prospectivo InCHIANTI, han mostrado que el efecto del consumo de productos lácteos no tiene mayor influencia en la fragilidad, sin embargo, al estudiar la influencia de la ingesta de proteínas en el estado de salud se ha encontrado que una mayor ingesta de proteína animal se asocia con un menor riesgo de mortalidad en adultos mayores. Analizando más en profundidad el efecto de la alta adherencia a un patrón de dieta mediterránea valorada por métodos de evaluación dietética convencionales, como son los cuestionarios dietéticos así como por un panel de biomarcadores representativo de la DM, hemos encontrado que una mayor adherencia a la dieta mediterránea evaluada por una puntuación de biomarcadores dietéticos se asoció con un menor riesgo de mortalidad en adultos mayores durante un seguimiento de 20 años. Estos hallazgos son importantes, porque demuestran la utilidad del uso de un método de evaluación de la exposición dietética combinado, es decir que consideren tanto los cuestionarios dietéticos (CFCA, registro de alimentos por pesada, etc.) como los biomarcadores de exposición para la valoración de la ingesta en personas mayores. De la misma manera, el conocer el efecto del seguimiento de un patrón dietético rico en polifenoles, como es la dieta mediterránea, y su efecto en la mantención de la integridad intestinal y otros marcadores de salud, así como en la mortalidad a largo plazo. Nos proporcionan evidencia sólida y de calidad que podría contribuir al desarrollo de recomendaciones dietéticas dirigidas a las personas mayores y de esta manera avanzar hacia el asesoramiento dietético individualizado.
Revalorización de las lías del cava como prebiótico y para mejorar la seguridad de derivados cárnicos fermentados
(Universitat de Barcelona, 2021-12-16) Hernández Macías, Salvador; Vidal Carou, Ma. Carmen; Latorre Moratalla, Mariluz; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[spa] Las lías del cava son un subproducto vitivinícola que consiste en células no viables de Saccharomyces cerevisiae. Su composición rica en ß-glucanos y manano- oligosacáridos (MOS) podría dar lugar a una mejor implantación de las bacterias responsables de la fermentación y un mayor y más rápido descenso del pH que, en último término, reduciría el riesgo de desarrollo de posibles microorganismos patógenos. Además, las lías contienen sustancias procedentes del cava, como compuestos fenólicos, que podrían también ejercer o potenciar este efecto antimicrobiano. Por otra parte, la fibra de las lías del cava podría favorecer el crecimiento selectivo de bacterias probióticas, promoviendo así una mejora de la microbiota intestinal y, por extensión, de la salud humana. Actualmente, las lías son el segundo subproducto generado en la producción del cava con una producción estimada de aproximadamente 200 toneladas anuales. A pesar de este gran volumen generado, y de su interesante composición, hasta el momento han recibido poca atención. En este contexto, esta tesis doctoral plantea como objetivo general estudiar una nueva estrategia de revalorización de las lías del cava, tanto como ingrediente con una aplicación en seguridad alimentaria como por su carácter prebiótico. Desde el punto de vista de la seguridad alimentaria, se evaluó el efecto promotor de lías del cava en el crecimiento de diferentes especies de BAL comúnmente utilizadas como cultivos iniciadores, tanto in vitro como en derivados cárnicos fermentados. Los estudios in vitro mostraron un efecto promotor del crecimiento de ciertas cepas de Latilactobacillus sakei y Latilactobacillus curvatus, siendo este efecto dosis y cepa dependiente. De entre las diferentes proporciones ensayadas, la adición de un 5% de lías produjo los mayores recuentos de BAL. En derivados cárnicos fermentados, la adición de un 5% de lías se tradujo en una mayor acidificación, aunque los recuentos de BAL no se vieron afectados de manera significativa. También se estudió el efecto antimicrobiano de las lías del cava y de su extracto fenólico frente a bacterias patógenas de origen alimentario en derivados cárnicos
L'oli d'oliva en gastronomia: des de la congelació fins a 180 ºC
(Universitat de Barcelona, 2021-02-12) Díez Betriu, Anna; Guardiola Ibarz, Francesc; Vichi, S. (Stefania); Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[cat] L'objectiu general d'aquesta tesi és estudiar aspectes dels olis d'oliva especialment rellevants per al sector de la gastronomia. En primer lloc s'avalua l'efecte de diferents condicions de conservació sobre la qualitat dels olis d'oliva verge extra (OOVE) anomenats Premium. La denominació Premium, tot i no tenir regulació pròpia, és cada cop més comú al mercat i abasteix un sector d'alt nivell adquisitiu com l'alta gastronomia. Els OOVE Premium es caracteritzen per una elevada qualitat, especialment a nivell sensorial, de manera que la seva correcta conservació abans del consum és crucial. Durant la seva conservació, els OOVE pateixen una sèrie d'alteracions, principalment degudes a l'oxidació lipídica, que disminueixen la seva qualitat i valor nutricional, afectant a la seva vida útil. Això és especialment crític per als mencionats OOVE Premium, que a més poden perdre les seves excepcionals característiques sensorials durant la conservació. L'aplicació de baixes temperatures i l'ús d'atmosferes modificades, dues tècniques molt utilitzades en la indústria alimentària per allargar la vida útil dels aliments, són avaluades en aquesta tesi. En concret, es treballa amb dues composicions d'atmosfera (aire i nitrogen) i tres temperatures de conservació (temperatura ambient, 4 C i -20 C). A més, s'estudien dues velocitats de congelació, amb l'objectiu d'avaluar el seu efecte sobre el manteniment de la qualitat dels OOVE Premium conservats a baixes temperatures. Així mateix, s'estudia l'efecte de la congelació d'aquests OOVE Premium sobre l'evolució de la seva qualitat un cop descongelats i conservats a temperatura ambient. La monitorització de la qualitat de 4 OOVE Premium durant 24 mesos es realitza per mitjà de la determinació periòdica dels paràmetres de qualitat oficials establerts per la Comissió Europea (acidesa, índex de peròxids, K232, K268 i avaluació organolèptica), així com del perfil en antioxidants (tocoferols i polifenols) i compostos volàtils, l'índex d'estabilitat oxidativa i el color. El mateix disseny experimental s'aplica en un OOVE Premium i el seu corresponent oli sense filtrar, amb l'objectiu d'observar les diferències entre els dos olis en l'evolució de la seva qualitat sota les condicions de conservació estudiades. Per últim, en base als resultats de color observats en els olis congelats, es realitza un estudi de monitorització del color i el contingut de clorofil·les en OOVE Premium congelats. El segon objectiu d'aquesta tesi és estudiar la relació del punt de fum amb altres paràmetres de qualitat i composició en olis d'oliva. El punt de fum és la temperatura mínima a la qual un oli comença a fumejar de forma contínua i, tot i que és un paràmetre molt utilitzat en gastronomia per a l'elecció d'olis de fregida, es té poc coneixement sobre els factors que hi influeixen. Per tal d'aprofundir en el coneixement d'aquest aspecte, es determinen el punt de fum, acidesa, índex de peròxids, K232 i K268, humitat i matèria volàtil, índex d'estabilitat oxidativa, perfil en antioxidants (tocoferols i polifenols) i perfil d'àcids grassos en 56 olis d'oliva de 4 categories comercials (19 OOVE, 29 OOV, 4 olis d'oliva i 4 olis de sansa d'oliva). Amb l'objectiu d'obtenir una equació que permeti estimar de manera fiable el punt de fum en olis d'oliva a partir del menor nombre de paràmetres de qualitat i composició, contemplant la senzillesa de la seva determinació, s'aplica l'anàlisi estadística multivariant sobre les dades obtingudes.
The role of hepatic FGF21 (Fibroblast Growth Factor 21) in the maintenance of metabolic homeostasis during metabolic stress
(Universitat de Barcelona, 2020-11-02) Martínez Garza, Úrsula Montserrat; Relat Pardo, Joana; Haro Bautista, Diego; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[eng] The excessive consumption of calorie-rich foods, together with a sedentary lifestyle, drive the actual global obesity pandemic. Obesity is the leading cause of several other metabolic disorders, such as diabetes, cardiovascular diseases, cancer, and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Fibroblast growth factor 21 (FGF21) has been described as an anti-obesity and antidiabetic hormone because of its potent effects over glucose and lipid metabolism [1]. Also, recent publications suggest that FGF21 effects on the liver lead to a reduction in liver fat content and decrease fibrosis and inflammation [2,3]. For these reasons, FGF21 is considered as a candidate to treat obesity-related metabolic disorders. Some of our previous results show that mice fed with a low protein diet (5% of protein intake) for seven days increased Fgf21 expression in the liver. Protein restriction mediated by hepatic FGF21 promoted weight loss and induced browning in subcutaneous white adipose tissue (scWAT) by an increase of uncoupling protein 1 (UCP1) expression [4]. The global aim of this project is to understand the role of hepatic FGF21 in the maintenance of metabolic homeostasis during high metabolic stress. This project's specific objectives are: 1) To study the effects of hepatic FGF21 on lipid homeostasis due to excessive acute fat storage caused by tunicamycin. 2) To analyze the effects of protein restriction on protecting against and counteracting the effects of a high lipid intake. 3) To understand the role of FGF21 in the metabolic response to fasting. 6 week-old male C57BL/6J mice were randomly divided into: 1.- a HFD group or a high-fat low- protein diet HFD-LP group for 10 weeks; 2.- 17h fasting or ad libitum feeding with chow diet; 3.- Injected with Tunicamycin, drug that induce ER stress and TG storage in the liver, or with a control. Body weight and food intake were recorded twice a week. All diets were formulated and produced by ResearchDiets and were designed to be isocaloric by equally varying protein and carbohydrate content while keeping fat constant. Glucose sensitivity was evaluated during the nutritional intervention and the metabolic profile was analyzed after the sacrifice. Gene expression analysis of the main genes involved in lipid and glucose homeostasis were studied. Protein restriction in obese mice counteract the effects of diet-induced obesity in part by the effects of hepatic FGF21. It prevents liver weight gain and reduces the expression of genes involved in fatty acid transport and lipid droplet formation in the liver. 17h fasting induces hepatic FGF21, and it contributes to energetic homeostasis maintenance during fasting by activating gluconeogenic genes expression. Hepatic FGF21 is a key factor involved in the metabolic homeostasis during metabolic stress.
Intolerància a la histamina. Noves estratègies de diagnòstic i tractament
(Universitat de Barcelona, 2020-10-02) Comas Basté, Oriol; Vidal Carou, Ma. Carmen; Latorre Moratalla, Mariluz; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[cat] La intolerància a la histamina, també anomenada síndrome d’histaminosi enteral o sensibilitat a la histamina alimentària, és un trastorn associat a la ingesta d’histamina que s’origina per un desordre en la capacitat de l’organisme humà per metabolitzar-la. L’enzim DAO és l’encarregat de la degradació de la histamina a nivell intestinal i desenvolupa un efecte barrera fonamental en la prevenció del pas de la histamina cap a la circulació sistèmica. Un dèficit en l’activitat d’aquest enzim, que pot ser d’origen genètic, patològic o farmacològic; és la principal causa reconeguda d’aquesta intolerància. Les manifestacions clíniques inclouen un ampli ventall de símptomes gastrointestinals i extra-intestinals inespecífics, principalment distensió abdominal, diarrea, dolor abdominal, restrenyiment, cefalees, taquicàrdia, rinorrea, rinitis, pruïja i envermelliment cutani. Durant els darrers anys, la intolerància a la histamina ha esdevingut un tema d’interès creixent, encara que segueix essent necessari sumar evidència científica que ajudi a definir, diagnosticar i gestionar clínicament aquesta intolerància. Aquesta tesi doctoral planteja com a objectiu general aprofundir en el coneixement de la intolerància a la histamina, així com en el desenvolupament de noves estratègies per al seu diagnòstic i control. En primer lloc, s’avaluà probabilísticament el risc de patir efectes adversos per a la salut derivats del consum d’aliments rics en histamina i s’estimà la prevalença de dèficit de DAO en una població amb símptomes de la intolerància a la histamina. El diagnòstic de la intolerància a la histamina s’efectua, normalment, a través d’una combinació de criteris, fonamentalment la presència de dos o més símptomes i la seva millora o remissió en excloure la histamina de la dieta. Sovint també es fa servir la determinació de l’activitat de l’enzim DAO a nivell plasmàtic, encara que és una eina diagnòstica controvertida que requereix de més estudis sobre la seva validesa clínica. De fet, la poca especificitat de la simptomatologia, juntament amb la manca d’eines diagnòstiques validades i/o de biomarcadors no invasius, suposen, encara avui, un hàndicap per a la correcta identificació de la població susceptible. En aquest àmbit, s’estudià la validesa de l’excreció d’histamina i el seu metabòlit metilat en orina com a biomarcadors no invasius d’aquest trastorn. La dieta baixa en histamina és la principal estratègia per al tractament preventiu d’aquest trastorn. La suplementació amb enzim DAO exogen s’ha postulat com a tractament complementari per potenciar la capacitat intestinal de degradar la histamina procedent dels aliments. Des de l’any 2017, la Comissió Europea va donar llum verda a l’ús d’enzim DAO d’extracte de ronyó porcí en incloure’l a la llista oficial de nous aliments en forma de complement alimentós i d’aliment per a usos mèdics especials. Aquesta tesi també es centrà en contribuir al desenvolupament d’un nou complement de DAO a base d’extracte de ronyó porcí i en estudiar el potencial dels brots de llegums com a font d’enzim DAO d’origen vegetal.
Living against the biological clock: The role of sleep, meal timing and circadian patterns in adiposity and dietary intake in young adults
(Universitat de Barcelona, 2020-09-14) Zerón-Rugerio, María Fernanda; Izquierdo Pulido, Maria; Cambras Riu, Trinitat; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[eng] Our daily lives are controlled by three clocks: the sun clock, the biological clock, and the social clock (local time). The sun clock gives our daily life a 24h periodicity (mainly through light- dark cycles), while the biological clock (a popular name for the circadian system) orchestrates physiology and behavior based on the sun clock. In this regard, the biological clock prepares the body to eat, stay awake and physically active during the day (sunlight), while it prepares the body to sleep and fast at night (darkness). Therefore, the synchrony between clocks is essential for health. However, with the introduction of electric lighting, humans can select their light-dark cycles and usually prolong wakefulness far into the night. This allows people to eat, stay awake, or even work when they would normally be sleeping, altering the synchrony between the biological clock and the sun clock (also known as circadian misalignment). Interestingly, as people have begun to live against the biological clock, the prevalence of obesity has increased worldwide, suggesting that circadian misalignment can also play a role in obesity. As such, the evidence has made it clear that sleep and meal timing are determinants of body weight and dietary intake. Furthermore, recent studies are beginning to reveal that the synchrony between sleep and meal timing could be even more relevant and influential in obesity and dietary intake. Therefore, in this Thesis we aimed to study the influence of sleep and meal timing on body weight and adherence to healthy dietary patterns in young adults. Additionally, we investigated whether the alterations of the circadian pattern of temperature and energy intake were associated with body weight and adiposity in young adults. It is worth noting that young adults are very likely to suffer from circadian misalignment, and in addition, the transition between adolescence and adulthood has been identified as a period of increased risk for development of overweight, sedentary lifestyle and poor diet quality. Therefore, studying this population is of special interest since the findings contribute to future recommendations for the prevention of obesity in young adults, which certainly also apply to the general population. Overall, our results suggested that in young adults i) discrepancy in sleep and/or meal timing on weekends vs. weekdays, ii) misalignment between sleep and meal timing, iii) poor sleep quality, as well as iv) alterations in the circadian pattern of temperature and v) low fragmentation of the circadian pattern of energy intake were determinant factors in obesity and unhealthy dietary intake. According to our findings, maintaining regular sleep and meal schedules during the week, and matching sleep timing behavior with dinner timing could contribute to align behavior with circadian physiology. This, in the long run, could have a beneficial impact on weight and adiposity, which is especially important for young people who are susceptible to have a late chronotype and thus, are more prone to suffer from circadian misalignment. However, these results could also be useful among other collectives, such as teenagers, adults with a greater tendency of obesity or those who live in countries where late-dinner is common.
Aportes Metodológicos para el Estudio de los Entornos Alimentarios en Población Escolar
(Universitat de Barcelona, 2020-09-22) Arcila Agudelo, Ana María; Farran, Andreu; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[spa] En su mayoría, las intervenciones para disminuir la prevalencia de la obesidad y promover la adopción de patrones de alimentación y hábitos saludables en población escolar, se han basado en incentivar cambios conductuales bajo el precepto de comer menos y moverse más. No obstante, esta aproximación asume que los niños y jóvenes se desenvuelven en entornos neutrales que no generan influencias en sus hábitos, dejando de lado la compresión de cómo dichos entornos pueden facilitar u obstaculizar la elección de alimentos saludables y oportunidades de movimiento¬. En este sentido, existe una necesidad de construir nuevos marcos analíticos y metodológicos que permitan el estudio e inclusión de los diferentes entornos en los análisis e intervenciones nutricionales en población en edad escolar. En este orden de ideas, el objetivo central de esta tesis fue desarrollar herramientas metodológicas para el estudio de las variables ambientales en población en edad escolar, con el fin de facilitar la compresión de la relación de los entornos con la adherencia a patrones de alimentación y estilo de vida saludables. En el primer capítulo, se parte de una aproximación descriptiva sobre los principales factores individuales y ambientales asociados a la adherencia a patrones de alimentación saludables en una población escolar, usando el estudio de la adherencia a la dieta mediterránea en la población escolar de la ciudad de Mataró, España. El análisis estadístico demostró que los factores positivamente asociados con una adherencia óptima a la dieta mediterránea fueron: (i) el nivel de educación de la madre; (ii) estar cursando la primaria; (iii) la ausencia de distracciones durante el desayuno; y por último, (iv) la actividad física regular vigorosa y ligera. Adicionalmente, sobresalió cómo la disponibilidad de dinero para comprar en la escuela/instituto presentó una asociación negativa con la probabilidad de adherencia óptima a la dieta mediterránea, lo cual se relaciona con una posible influencia de los ambientes comunitarios como factor a considerar para garantizar el éxito de las intervenciones en la población de edad escolar. En el segundo y tercer capítulo, se introdujo el Facility List Coder (FLC) una nueva herramienta basada en información geo-localizada secundaria para la evaluación automática de entornos de alimentación a nivel comunitario. El FLC es un aplicativo que realiza un inventario de establecimientos con diferentes ofertas de alimentos alrededor de un sitio de interés (escuelas, parques, entre otros), a través de una consulta espacial de las principales bases de datos espaciales accesibles (Google Maps y Open Street Maps). Dicha información es analizada y clasificada a través de una lista de categorías preestablecidas que permiten tener medidas cuantitativas sobre la calidad y tipologías de los entornos de alimentación. Después del proceso de validación se concluyó que el FLC es una herramienta de bajo costo, escalable, eficiente, fácil de usar, fiable y válida para la evaluación de entornos de alimentación comunitarios de manera automática a través de uso de información secundaria geo-referenciada. Finalmente, el capítulo 4 adapta y valida a la cultura española una nueva herramienta para evaluar el micro-entrono escolar llamada School Physical Activity and Nutrition Environment Tool (SPAN-ET), la cual permite una evaluación integral del entorno de actividad física y nutrición teniendo en cuenta aspectos físicos, situacionales y de política. Para esto, se aplicaron las directrices metodológicas para la adaptación transcultural de instrumentos de recolección de información y se aplicó un análisis de validez del contenido. La evaluación realizada por el comité de expertos concluyó que los elementos incluidos en la versión SPAN-ET en español eran relevantes para el contexto español, claros, sencillos y sin ambigüedades. Por tanto, se dispone de una nueva herramienta para la evaluación de entornos escolares en España. Como resultado de esta tesis se puede concluir que existe una necesidad global de crear marcos analíticos y metodológicos que permitan estudiar las dinámicas e interacciones de las variables ambientales (entorno de alimentación comunitario, entorno de consumo, entornos organizacionales y entorno informacional) sobre la adherencia a patrones de alimentación y estilos de vida saludables. En particular, en el entorno comunitario alrededor de las escuelas y en el micro-entorno escolar, ya que constituye la dimensión con menos investigación disponible y es el lugar donde las intervenciones podrían tener mayor impacto en la formación de hábitos saludables.
Impact on gene expression and metabolic homeostasis of bioactive compounds-enriched diets
(2020-02-20) Sandoval Sandoval, Viviana Paz; Marrero González, Pedro F.; Relat Pardo, Joana; Universitat de Barcelona. Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia
[eng] The excess of fat deposits are originated by a prolonged imbalance between the energy intake and the energy expenditure. The current food pattern based on a high consumption of saturated fats, simple sugars and processed foods, together with the sedentary lifestyle of the population, favor the development of obesity, which is responsible for 3.4 million deaths per year and is the main risk factor for the development of associated comorbidities, such as type 2 diabetes mellitus, non-alcoholic fatty liver and cardiovascular diseases. Given the current pandemic scope of obesity, finding therapeutic targets and strategies for their control and treatment is of great importance. The Mediterranean Diet, characterized by a high consumption of fruits and vegetables, provides a high levels of bioactive compounds mainly carotenoids and polyphenols, which have shown antiobesogenic properties. The main aim of this thesis is to define the molecular mechanisms involved in the metabolic impact of foods rich in bioactive compounds in animal models of obesity. We worked with sofrito and maqui to be two food products rich in bioactive compounds. Sofrito is as a typical Mediterranean preparation with a high nutritional interest due to the high content of bioactive compounds, mainly carotenoids and because beneficial effects in the primary prevention of cardiovascular and metabolic diseases such as type 2 diabetes has been attributed to it. On the other hand, the berry known as maqui (Aristotelia chilensis), characteristic of southern Chile, with a high polyphenols contents, especially from the anthocyanin group, has shown cardioprotective and hypoglycemic effects. The results show that both sofrito and maqui have beneficial effects on insulin sensitivity and glucose tolerance, respectively. As well, they are also able to increase the expression and signaling of the fibroblast growth factor pathway 21 and increase the expression of uncoupling protein 1 and browning in white adipose tissue. In addition, in the liver, the supplementation with maqui improves the hepatic steatosis caused by a high-fat diet by the expression of small heterodimer partner– interacting leucine zipper protein. The data presented allow us to point out that both dietary supplementation with sofrito and with maqui, could be good strategies in the prevention and / or treatment of obesity and its associated comorbidities.

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