Memorias seminarios 2016 01

SEMANA DE SEMINARIOS DE INVESTIGACIÓN 2016-01

ÍNDICE

LUNES 30 DE MAYO EXPOSITORES Brisa Araceli Robles Villanueva (S. Avance MCA)

Verónica García Hernández (S. Culminación MCA)

Karla Caballero Montoya (S. Culminación MCA)

Erick Javier Enciso Ortiz (S. Culminación MCA)

Ricardo García Gamboa (S. Avance MCA)

Pamela Isabel Aldrete Herrera (S. Avance DCA)

Ignacio Barbosa Gámez (S. Culminación MCA)

TEMA ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO-BIOQUÍMICO Y MOLECULAR DEL BIOSISTEMA AJO-Fusarium Y SISTEMAS ALTERNATIVOS DE CONTROL DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE ACEITE, VITAMINA E Y PERFIL DE AMINOÁCIDOS DE 3 ACCESIONES DE AGUACATE CRIOLLO GENÉTICAMENTE CONTRASTANTES. ESTUDIO DEL CONTENIDO DE FIBRA DIETÉTICA, VITAMINAS Y COMPUESTOS BIOACTIVOS EN ESPECIES DE MANGO (Mangifera odorata y Mangifera zeylanica) EN PELIGRO VULNERABLE DE EXTINCIÓN. ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA CUTICULAR DE FRUTOS DE MANGO (Mangifera indica) C.V. KENT, TOMMY ATKINS, MANILA, ATAÚLFO, CRIOLLO Y MANILILLA. EVALUACIÓN PREBIÓTICA DE FRACCIONES DE FRUCTANOS OBTENIDAS DE ESPECIES ALTERNATIVAS A Agave tequilana weber EN UN SIMULADOR DEL TRACTO DIGESTIVO HUMANO CARACTERIZACIÓN REOLÓGICA Y ESTRUCTURAL DE FRACCIONES DE FRUCTANOS DE AGAVE CON DIFERENTES GRADOS DE POLIMERIZACIÓN. EFECTO DEL ESTADO DE MADUREZ EN EL CONTENIDO DE FIBRA DIETÉTICA, VITAMINAS Y COMPUESTOS BIOACTIVOS EN PULPA DE TRES ESPECIES DE MANGO

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MARTES 31 DE MAYO EXPOSITORES Jorge Iván Hernández Sánchez (S. Protocolo MCA)

Jorge Alberto Ramos Hernández (S. Avance MCA)

Mitzy Carolina Preciado Peralta (S. Protocolo MCA)

Said de Jesús Contreras Montero (S. Culminación MCA)

Miguel Ángel Guerrero Pulido (S. Culminación MCA)

TEMA EVALUACIÓN DE LA DINÁMICA BIOQUÍMICA Y MOLECULAR DE LA RESPUESTA SISTÉMICA INDUCIDA EN FRUTOS DE AGUACATE (Persea americana) CV. HASS, PROMOVIDA POR METABOLITOS BACTERIANOS. EXTRACCIÓN DE LUPEOL DE UVA DE MAR (Coccoloba uvifera L).

DESARROLLO DE BARRAS DE PIÑA Y PIÑA MANGO (Ananas comosus L. y Mangifera indica L.) PRETRATADAS CON UV-C. OPTIMIZACIÓN DE LA OBTENCIÓN DE HIDROLIZADOS VEGETALES COMO PRETRATAMIENTO EN LA ELABORACIÓN DE BEBIDAS DESHIDRATADAS POR ASPERSIÓN. EFECTO DE ACEMANANOS Y FRUCTANOS DE ALTO GRADO DE POLIMERIZACIÓN COMO ESTABILIZANTES DE UN EDULCORANTE A BASE DE AGAVE Y STEVIA.

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MIERCOLES 01 DE JUNIO EXPOSITORES Nimcy Noemí Meza Gutiérrez (S. Culminación MCA)

Úrsula Mireya Morales Ávila (S. Protocolo MCA)

Esther Angélica Cuellar Torres (S. Culminación MCA)

Ángel Fonseca Cantabrana (S. Culminación MCA)

Ariana Vázquez Murillo (S. Culminación MCA)

Alicia Paulina Cárdenas Castro (S. Avance MCA)

Tania Patricia Castro Jácome (S. Avance MCA)

TEMA EVALUACIÓN DE EXTRACTOS DE JUGO DE NONI (Morinda citrifolia) EN LA INACTIVACIÓN DE Escherichia coli EN PAPAYA PRECORTADA EVALUACIÓN HISTOBIOQUÍMICA DE RATAS WISTAR CON TRANSTORNOS METABÓLICOS, ALIMENTADAS CON PURÉS DE FRUTAS ESTUDIO DE LA EXPRESIÓN DIFERENCIAL DE GENES DE Colletotrichum sp. EN FRUTOS DE AGUACATE (Persea americana Mill) c.v. HASS TRATADO Y NO TRATADO CON QUITOSANO. EFECTO DEL PRETRATAMIENTO CON ALTAS PRESIONES HIDROSTÁTICAS (APH) EN LA CALIDAD SANITARIA DE LECHE HUMANA DESHIDRATADA POR ASPERSIÓN. CARACTERIZACIÓN DE COMPUESTOS BIOACTIVOS, FIBRA DIETÉTICA Y VITAMINAS EN CÁSCARA DE CINCO ESPECIES DE MANGO. ESTUDIO DEL EFECTO DEL COCINADO EN LA BIOACCESIBILIDAD Y CINÉTICA DE LIBERACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS IN VITRO EN DOS VARIEDADES DE FRIJOL COMÚN (Phaseolus vulgaris L.) 'AZUFRADO' y 'NEGRO JAMAPA'.

EVALUACIÓN DE EFECTOS FOTOPROTECTOR Y ANTI-ENVEJECIMIENTO EN PIEL HUMANA (ex vivo) DE PÉPTIDOS OBTENIDOS DEL GRANO DE SORGO BLANCO (Sorghum bicolor L. Moench).

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JUEVES 02 DE JUNIO EXPOSITORES Luz Elena Miramontes Serrano (S. Culminación MCA)

Alejandra Carmín Ibarra Herrera (S. Culminación MCA)

Jessica Julieth Sánchez Mora (S. Culminación MCA)

Yazmín Lizeth Guardado Valdivia (S. Avance MCA)

Lizet Aguirre Güitrón (S. Avance DCA)

TEMA APLICACIÓN DE TRATAMIENTOS HIDROTÉRMICOS Y QUITOSANO COMO SISTEMA ALTERNATIVO DE CONTROL CONTRA Colletotrichum sp. EN MANGO (Mangifera indica) CV TOMMY ATKINS. SECADO POR ASPERSIÓN DE Arthrospira platensis: EFECTO DE 3 ESTABILIZANTES SOBRE LAS PROPIEDADES DEL POLVO. EFECTO DEL PRETRATAMIENTO DE IRRADIACIÓN ULTRAVIOLETA EN LA CALIDAD SANITARIA DE LECHE HUMANA DESHIDRATADA POR ASPERSIÓN. CARACTERIZACIÓN Y ESTUDIO GENÉTICO DE BACTERIAS ANTAGONISTAS CONTRA Alternaria sp., Rhizopus sp. y Colletotrichum sp., QUE AFECTAN LOS FRUTOS EN ETAPA POST-COSECHA. OBTENCIÓN DE UNA FÓRMULA BIOCONTROLADORA PARA EL CONTROL POSTCOSECHA DE ANTRACNOSIS EN MANGO (Mangifera indica L.)

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VIERNES 03 DE JUNIO EXPOSITORES Andrés Eloy León Fernández (S. Avance DCA)

Inés Infanzón Rodríguez (S. Avance DCA)

Martín Ernesto Solano Mercado (S. Culminación MCA)

Luis Ángel Xoca Orozco (S. Avance DCA)

Adriana Navarrete Solís (S. Avance DCA)

TEMA AISLAMIENTO, ACTIVIDAD BIOLÓGICA Y CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE ACETOGENINAS EN PULPA DE GUANÁBANA (Annona muricata L.) FRESCA, ALMACENADA EN CONGELACIÓN Y TRATADA TÉRMICAMENTE. OBTENCIÓN DE CELULASAS Y XILANASAS A PARTIR DE HONGOS AUTÓCTONOS PARA LA PRODUCCIÓN DE ETANOL DE SEGUNDA GENERACIÓN UTILIZANDO RESIDUOS LIGNOCELULÓSICOS. ESTUDIO DE LA NEBULIZACIÓN ULTRASÓNICA EN LA EFECTIVIDAD DE SANITIZANTES COMERCIALES. EFECTO DEL QUITOSANO EN LA PRODUCCIÓN DE COMPUESTOS ANTIFÚNGICOS EN FRUTOS DE AGUACATE CV HASS. ESTUDIO DEL EFECTO DEL ACOPLAMIENTO DE ULTRASONIDO A UN PILOTO DE FILTRACIÓN TANGENCIAL SOBRES LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS, ESTABILIDAD MICROBIOLÓGICA Y RENNDIMIENTO EN LA CLARIFICACIÓN DEL JUGO DE JACA (Artocarpus heterophyllus L.).

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EVALUACIÓN DE SISTEMAS NO CONVENCIONALES EN EL CONTROL DE ENFERMEDADES DE POSTCOSECHA DE BULBOS DE AJO. Presenta: Brisa Araceli Robles Villanueva Director: Dr. Porfirio Gutiérrez Martínez Co-director: Dr. Julio Vega Arreguín Fecha: 30 de Mayo del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Avances El ajo (Allium sativum L.) es considerado uno de los cultivos más rentables en México, ubicándose como el quinto país productor en América y el séptimo exportador a nivel internacional [1]; sin embargo, su producción se ha visto limitada por el ataque de hongos fitopatógenos en el que se reporta a Penicillium como un patógeno agresivo y principal responsable de deterioro en ajo. A este patógeno se le hace responsable de una reducción en la población del bulbo en un 30% durante su almacenamiento, que conlleva a importantes pérdidas económicas para los agricultores. Hasta ahora la única forma de control contra este fitopatógeno ha sido el uso indiscriminado de fungicidas químicos, que en general no han mostrado efecto inhibitorio satisfactorio sobre el hongo, además su uso prolongado genera resistencia por parte del patógeno aunado al efecto negativo sobre la salud de los consumidores y del medio ambiente [2][3].

Por lo anterior se planteó como objetivo evaluar sistemas alternativos al uso de fungicidas en el control de patógenos y en la calidad postcosecha de ajo, en donde se propone la aplicación del quitosano, peróxido de hidrogeno y dos sales orgánicas como un sistema de control de origen natural, biodegradable, económico y no tóxico, con un efecto inductor en los mecanismos de defensa del hospedero.

Las muestras fueron recolectadas en parcelas en la ciudad de León, Guanajuato. Los aislados se realizaron a partir de los tejidos infectados, hasta obtener un cultivo puro. La identificación morfológica de patógenos de ajo se hizo en base a la clave de Barnett y Hunter (1998). El tratamiento propuesto consistió en evaluar el efecto del quitosano, peróxido de hidrógeno y dos sales orgánicas a diferentes concentraciones sobre el crecimiento in vitro del hongo fitopatógeno, evaluando el crecimiento micelial, la esporulación y la germinación de esporas. Los resultados obtenidos se analizaron estadísticamente con diseño factorial 34 de bloques mediante un análisis de varianza (ANOVA), se realizaron comparaciones de medias por prueba de Tukey (α<0.05).

Se aislaron e identificaron 5 hongos de géneros diferentes procedentes de tejido infectado de las muestras de ajo colectadas en parcelas de León, Guanajuato; de acuerdo a las claves taxonómicas se localizaron a dos hongos que pertenecen al género Aspergillus sp., dos a Colletotrichum sp. y uno a Penicillium sp. Este último hongo se encontró presente en el 100% de los aislados realizados. En las pruebas in vitro, se mostró inhibición en el crecimiento micelial, esporulación y germinación de Penicillium para todos los tratamientos, lo que coincide con lo reportado por El-Mougy y cols. (2008) para peróxido de hidrogeno; Lai y cols. (2015) para los tratamientos con bicarbonato de sodio; Lennox y McElroy (1984) para aquellos tratamientos con sorbato de potasio; y Wang y cols.

(2014) para quitosano. El análisis estadístico no mostró diferencias significativas entre los tratamientos a excepción del correspondiente a 3% de H2O2.

El patógeno responsable de la pudrición de ajo en León, Guanajuato es Penicillium sp. Tanto el crecimiento como la esporulación fueron inhibidas de forma gradual con respecto a las concentraciones empleadas. En todos los tratamientos se logró una inhibición completa de la germinación exceptuando 1% de H2O2. La concentración con mayor efecto inhibitorio en el crecimiento micelial, esporulación y germinación de esporas fue de 3% para peróxido de hidrogeno; 1.5% para bicarbonato de sodio; 3% para sorbato de potasio; y 0.5% para quitosano de medio peso molecular que se probaran en combinación para determinar el mejor tratamiento a partir de concentraciones menores a las reportados como efectivas. Posteriormente será evaluado su efecto in vivo y en la calidad postcosecha del ajo.

1. FAO, 2015. Anuario Estadístico. En: http://faostat.fao.org, consultada en línea el 10 de Mayo del 2016.

2. Dugan, F. M., Lupien, S. L., Vahling-Armstrong, C. M., Chastagner, G. A., & Schroeder, B. K. (2014). Host ranges of North American isolates of Penicillium causing blue mold of bulb crops. Crop Protection, 64, 129–136. http://doi.org/10.1016/j.cropro.2014.06.013 3. Valdez, J. G., Makuch, M. A., Ordovini, A. F., Frisvad, J. C., Overy, D. P., Masuelli, R. W., & Piccolo, R. J. (2009). Identification, pathogenicity and distribution of Penicillium spp. isolated from garlic in two regions in Argentina. Plant Pathology, 58(2), 352–361. http://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2008.01960.x

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DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE ACEITE, VITAMINA E Y PERFIL DE ÁCIDOS GRASOS DE 3 ACCESIONES DE AGUACATES CRIOLLOS GENÉTICAMENTE CONTRASTANTES Presenta: IBQ. Verónica García Hernández Director: Dra. Martina Alejandra Chacón López Co-director: Dr. Carlos Ligne Calderón Vázquez Fecha: 30 de Mayo del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Culminación El árbol de aguacate es originario de la región central y sur de América, se han identificado tres razas de aguacate, la raza mexicana, guatemalteca y antillana1. México, cuenta con gran diversidad de genotipos “criollos”, los cuales se conocen como ejemplares silvestres, que no son sometidos a selección por los agricultores2. Nayarit ocupa el segundo lugar en producción de éstos, sin embargo, no existen trabajos sobre la caracterización en cuanto a parámetros como contenido y calidad de aceite, evaluación nutrimental, contenido de vitamina E y perfil de ácidos grasos, los reportes se enfocan en el aguacate Hass, por lo que resulta pertinente, realizar una caracterización de 3 accesiones de aguacates criollos (accesiones 1A, 2A y 4A), con el fin de proponer usos potenciales de éstos.

El objetivo de este proyecto es estudiar la calidad de aceite, contenido de vitamina E y perfil de ácidos grasos de 3 accesiones de aguacate criollo genéticamente contrastantes.

La realización de este proyecto se dividió en 4 etapas. 1. Se obtuvo la materia prima en la localidad de Tequepexpan, Nay, después se determinó el % de materia seca por la AOAC, 1980 y la firmeza de los frutos para verificar su estado de madurez. A cada accesión se le determinó humedad, cenizas, carbohidratos y proteínas por la AOAC en 1990, teniendo como control la variedad Hass. 2. Se extrajo el aceite de las 3 accesiones de aguacate criollo por el método de centrifugación y se determinó el rendimiento de cada una, también se determinó la calidad del aceite extraído en términos de ácidos grasos libres, índice de peróxido, índice de yodo e índice de saponificación por los métodos oficiales de la AOCS, ca 5a – 40, cd 8 – 53, cd 1-25, y 10a-25 respectivamente.

3. Se determinó el contenido de vitamina E (α-Tocoferol) (Cerretani y cols., 2010) de las 3 accesiones de aguacate criollo analizadas por HPLC. 4. Se determinó el perfil de ácidos grasos (Bannon y cols., 1982) de las diferentes accesiones utilizando cromatografía de gases acoplado a masas. Los resultados fueron analizados con un diseño experimental unifactorial, se realizó un ANOVA y una prueba de LSD-Fisher, para obtener diferencias significativas entre las tres accesiones de aguacate criollo y la variedad Hass.

Los resultados fueron los siguientes: En la primera etapa, % de materia seca la variedad Hass presentó 23.04% y las accesiones 2A y 4A un 24.55 %, 22.08%, respectivamente, la NMX-FF-016-SCFI-2006, indica que en madurez fisiológica el % mínimo es de 21.5%. La accesión 4A presentó la mayor firmeza con 12.73 N. Con respecto al % de humedad la accesión 4A obtuvo el valor más alto con 73.4%, seguido del Hass (71.82%), 1A (61.16 %) y 2A (70.32 %). En cenizas y carbohidratos, la accesión 1A presentó el mayor contenido con 5.51 % y 9.43% respectivamente comparado con Hass. En proteínas la accesión 4A presentó el mayor porcentaje con 2.41%. En la segunda etapa: Los rendimientos del aceite extraído fueron para la accesión 1A 22.2%, para la 2A 13.9%, para la 4A 11.4 %, y para el control Hass 13.7%. En cuanto a los parámetros de calidad del aceite, la accesión 1A presentó el índice de acidez (% de ácido oleico) y peróxido (meqO2/Kg de aceite) más bajos con 0.13% y 3.45 respectivamente en comparación con el Hass, la NMX-F052-SCF1-2008 para acidez indica como máximo 1.5% y para peróxido un valor máximo de 10 meqO2/Kg de aceite. Con respecto al índice de yodo (cg I2/g), se obtuvieron valores de 85.26, 88.25, 89.59 y 88.02 para las accesiones 1A, 2A, 4A y Hass respectivamente; la NMX-F052-SCF1-2008 establece un intervalo de 85-90 cg I2/g. Para el índice de saponificación (KOH/g de aceite), los valores fueron de 178.5, 184.2, 188 y 185.9 para las accesiones 1A, 2A, 4A y Hass respectivamente; la NMX-F052-SCF1-2008 maneja un intervalo de 177-198 KOH/g de aceite. En la tercera etapa: La accesión 1A presentó el mayor contenido de vitamina E con 45.41 mg/Kg aceite con respectó al Hass que presentó 39.68 mg/Kg. USDA (2012) reporta un valor de 19.7 mg α-tocoferol/kg de aceite para aguacate Hass colectado en California. En la cuarta etapa: El perfil de ácidos grasos mostró que la accesión 1A contiene 29.01 mg omega-6/g aceite más que el aceite de aguacate comercial (Acosta., 2011). Las tres accesiones presentaron mayor cantidad de ácidos grasos polinsaturados que saturados siendo esto benéfico para la salud.

De acuerdo a los análisis proximales se destaca la accesión 1A con mayor contenido de cenizas y carbohidratos y la accesión 4A con mayor contenido de proteínas. Se logró extraer el aceite de 3 accesiones de aguacate criollo por el método de centrifugación, destacándose la accesión 1A con un 8.5% más que la variedad Hass. La calidad del aceite de las 3 accesiones se considera buena ya que se cumple con la normativa establecida. La accesión 1A contiene una mayor cantidad de Vitamina E en comparación con el Hass y se encontró mayor contenido de ácidos grasos insaturados que ácidos grasos saturados en las muestras analizadas.

1.Bergh, B. 1992. The origin, nature and genetic improvement of the avocado. California Avocado society yearbook Vol.76. pp:61-75.

2.Álvarez, R. O. D. 2010. Caracterización morfológica de flor y fruto de los cultivares de jocote Spondias purpureal Presentes en el departamento de chiquimula. Tesis. Universidad de San Carlos de Guatemala. Chiquimula, Guatemala.

3.NM. 2008. Norma Mexicana NMX-F-052-SCFI-2008. Aceites y grasas - aceite de aguacate - especificaciones.

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ESTUDIO DEL CONTENIDO DE FIBRA DIETÉTICA, VITAMINAS Y COMPUESTOS BIOACTIVOS EN ESPECIES DE MANGO (Mangifera odorata y Mangifera zeylanica) EN PELIGRO VULNERABLE DE EXTINCIÓN Presenta: Karla Paola Caballero Montoya Director: Dra. Efigenia Montalvo González Co-Director: Noris Ledesma Fecha: 30 de Mayo del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Culminación En la actualidad, existen cerca de 44 especies raramente localizadas pero incluidas en la lista roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, con una representación poco clara en los bancosgenéticos 1,2.

En este proyecto las especies en peligro vulnerable de extinción, Mangifera odorata y Mangiferazeylanica, son estudiadas para generar conocimientos acerca de su composición nutricional y de suscompuestos bioactivos en estados inmaduro y maduro, esto contribuirá a generar impacto para su divulgación.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el contenido de fibra dietética, vitaminas y compuestos bioactivos en pulpa de las especies de mango Mangifera odorata (M. odorota), Mangifera zeylanica (M. zeylanica) y Mangifera indica (M. indica) cv. Tommy-Atkins en dos estados de madurez.

Las muestras Mangifera odorata y Mangifera zeylanica fueron proporcionadas por Fairchild Tropical Botanic Garden (Florida, USA) y Mangifera indica cv. Tommy Atkins cosechadas en el poblado “5 de Mayo”, municipio de Tepic, Nayarit, todas en estado inmaduro y maduro. Los análisis, fueron los siguientes: acidez titulable (AT), pH y los sólidos solubles totales (SST) (AOAC, 2005); composición nutrimental: humedad, proteína, grasa, y cenizas por métodos de la AOAC (2005), carbohidratos solubles (CS) (Dubois et al. 1956); fibra dietética total por el método de la AOAC modificado por Mañas y Saura Calixto (1995); vitaminas del complejo B (Mohajir et al., 2008), vitamina C (Gutiérrez et al., 2007), y vitamina E (Hess et al.,1991). También se midieron polifenoles solubles totales (PST) (Montreau, 1972) y capacidad antioxidante del extracto polifenólico de acuerdo a los métodos de FRAP (Benzi & Strain, 1996), DPPH (Prior et al., 2010) y ABTS (Re et al., 2010). Se utilizó un diseño experimental factorial 3x2 (3 especies de mango y 2 estados de madurez). Se analizaron los datos con un ANOVA y una comparación de medias LSD de Fisher con un α=0.05 (Statistica soft® versión 10.0). Tanto la AT, el contenido de proteína y el contenido de grasa fueron mayores en el estado inmaduro, disminuyendo del 20.5-50.73%, 18.352.15% y del 4.15-39.57% respectivamente cuando los frutso maduraron.

El contenido de SST fue mayor en el estado maduro con un aumento del 49.35-57.84%, mientras que el pH de la especie M. odorata fue más alta con valores de 3.90 y 4.12 en estado inmaduro y maduro respectivamente. En los CS se encontraron diferencias significativas (p<0.05) por el estado de madurez y especie, siendo más dulce la especie M. indica. La cantidad de FDT fue menor en estado maduro (disminución del 36.14% al 62.47%), atribuido a la degradación enzimática de la pared celular en el proceso de maduración. En las vitaminas del complejo B la especie M. zeylanica fue la única especie que no presento diferencias significativas (p>0.05) por estado de madurez en niacina, niacinamida, riboflavina y tiamina. El contenido de la vitamina C en estado inmaduro fue mayor en todas las especies, posiblemente porque esta es utilizada como antioxidante o conducido a otras rutas metabólicas (Vinci et al., 19953; Gómez y Ljolo, 2008). La vitamina E fue mayor en estado inmaduro en todas las especies excepto en M. odorata. Se cuantifico una mayor cantidad de FST en estado inmaduro en todas las especies, excepto en la especie M. zeylanica donde el estado maduro se presentó una mayor cantidad, la disminución se puede deber a que durante la maduración son usados como antioxidantes (Blokhina et al.,2003), los resultados anteriores fueron confirmados con los obtenidos en capacidad antioxidante por los tres métodos (por DPPH, ABTS y FRAP).

En conclusión, la especie M. odorata presentó mayor contenido de proteína en ambos estados de madurez; mientras que la especie M. zeylanica obtuvo los valores más altos de SST, CS, grasa y cenizas. La fibra dietética fue menor en estado maduro en las tres especies. Se logró cuantificar la cantidad de vitaminas del complejo B, vitamina C y vitamina E, obteniendo valores similares a los reportados para la especie M. indica. La especie M. zeylanica se destacó por tener un mayor contenido de PST en su estado maduro, por lo tanto mayor capacidad antioxidante en ABTS, DPPH y FRAP. 1. Tovar, B., García, H. S., & Mata, M. 2001. Physiology of pre-cut mango. II Evolution of organics acids. Food Research International, (34) 705–714.

2. FAO 2012. Sistemas de Producción Agropecuaria y Pobreza. http://www.fao.org/docrep/meeting/028/ma937e.pdf 3. Vinci G., Botr´e F., Mele G., Ruggieri G. 1995. Ascorbic acid in exotic fruits: a liquid chromatographic investigation. Food Chem 53: 211– 214.

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Análisis de la estructura cuticular en seis cultivares de mango (Mangifera indica).

Presenta: Erick Javier Enciso Ortiz Fecha: 30 de mayo de 2016

Director: Porfirio Gutiérrez Martínez Maestría en Ciencias en Alimentos

Seminario de: Culminación

La cutícula, es una barrera que cubre la parte aérea de las células epidérmicas de todas las plantas, está compuesta de cutina, ceras epicuticulares y ceras intracuticulares. Esta barrera desempeña diversas funciones importantes como la ganancia o pérdida de agua, protección contra radiación Uv, protección contra daños mecánicos o protección contra hongos e insectos, ayudando a proteger a las plantas de los factores bióticos y abióticos. Se han realizado numerosos estudios en Arabidopsis sp. y Solanum sp., en donde se presenta la diferente estructura cuticular, sin embargo, en frutos tropicales como mango se desconoce gran información asociada con la cutícula, tales como la naturaleza estructural, interacciones entre la cutícula y otros componentes (incluyendo ceras y pared celular) así como componentes químicos de la cutícula. Es por esto que el objetivo de este estudio es analizar las estructuras cuticulares en seis cultivares de mango (Kent, Tommy atkins, Manila, Ataúlfo, Criollo y Manililla), ya que la información generada podría ayudar a comprender las diferentes problemáticas de índole fisiológico, patológico y de plagas que presenta el fruto de mango.

Los cultivares Kent, Tommy atkins, Manila, Criollo y Manililla se obtuvieron de tres regiones: los Ídolos y Tolomé en el estado de Veracruz y el cultivar Ataúlfo se obtuvo de San Blas, Nayarit, posteriormente los frutos se fraccionaron en cubos y se congelaron con nitrógeno líquido para ser almacenadas a -80°C. Este proyecto se llevó a cabo en tres etapas: Etapa 1) las muestras utilizadas para microscopia confocal, se procesaron para fijar el tejido de acuerdo a Buda, 2009 y Yeats, 2012, posteriormente se tiñeron con auramina O (Sigma; 0,01% w /v en 0,05 M Tris / HCl, pH 7,2) y finalmente se utilizó un microscopio confócal (TCS-SP8) para obtener las imágenes superficiales de la cutícula. Etapa 2) En una primera parte, las muestras de mango se montaron en criomoldes con resina OCT, posteriormente se realizaron cortes de 5 µm de grosor, se tiñeron con Oil red O 1:1 (cloroformo/etanol) y se visualizaron con microscopio invertido DMI6000 B. Subsecuentemente para visualizar la cutícula en secciones transversales por microscopia electrónica de barrido se procesaron basándose en la técnica de Isaacson, 2009 y se visualizaron por medio de un microscopio electrónico de barrido Quanta FEG 250 a 5 Kv. Etapa 3) para microscopia electrónica de transmisión se utilizó la metodología empleada por isaacson, 2009 y se visualizaron por medio de un microscopio electrónico de transmisión Jeol (JEM 1400 PLUS) a 0.2 nm y aumentos de 500. Para medir el grosor y densidad de las cavidades anticlinales de cada cultivar. Se utilizó un diseño estadístico univariado con STATISTICA versión 2013 con un alfa=0.05 y se realizó una comparación de medias (LSD de Fisher).

Es de notar que, como resultados de las observaciones al microscopio, se visualizan en los cultivares de mango estructuras poligonales a lo largo de la superficie cuticular, Bally, (1999) describió este tipo de estructuras en frutos de mango cultivar Bangalora y les llamo plaquetas cuticulares. La superficie del cultivar Tommy atkins presento una superficie homogénea sin muchas fisuras en la matriz de cutina, encontraste los cultivares Kent, Manila, Manilla, presentan una superficie heterogénea y sus plaquetas son polígonos irregulares. El cultivar ataúlfo y Criollo presenta plaquetas tetraédricas y pentagonales bien definidas a lo largo de la cutícula. Sin embargo, el cultivar criollo presenta muchas fisuras por la división de las plaquetas, esto se podría deber a la gran cantidad de cavidades anticlinales (CA) que genera la mitosis de las células epidérmicas. Hovav et al 2007, atribuye que las fisuras que presenta la cutícula podrían intervenir en la permeabilidad. El grosor del cultivar Kent es de 13.10 µm, seguido de Tommy atkins de 11.98 µm, Manililla de 10.75 µm, Ataúlfo 10.09 µm, Manila 9.73 µm, por último, criollo presento el menor grosor de 6.55 µm. Este grosor podría depender de las ceras epicuticulares que se visualizan por encima de la matriz de cutina. En cinco de los cultivares de mango (Kent, Tommy atkins, Manila, Ataúlfo y Manililla) se visualiza una capa continua de ceras epicuticulares en forma de cristales, pero en el cultivar criollo no se observa dicha capa.

Con base a estudios anteriores y a las observaciones hechas durante este estudio podemos sugerir que el cultivar Tommy atkins debe sus propiedades de resistencia a la presencia de una cutícula gruesa, así como a la mayor presencia de cera epicuticulares. En contraste, el cultivar criollo resulta más susceptible, por tener la cutícula delgada y muy fracturada, además de no presentar ceras epicuticulares.

Bally, I. S. E. (1999). Changes in the cuticular surface during the development of mango (Mangifera indica L.) cv. Kensington Pride. Scientia Hortic, 79, 13–22.

Buda, G. J., Isaacson, T., Matas, A. J., Paolillo, D. J., & Rose, J. K. C. (2009). Three-dimensional imaging of plant cuticle architecture using confocal scanning laser microscopy. Plant J, 60, 378–385.

Isaacson, T., Kosma, D. K., Matas, A. J., Buda, G. J., He, Y., Yu, B., … Rose, J. K. (2009). Cutin deficiency in the tomato fruit cuticle consistently affects resistance to microbial infection and biomechanical properties, but not transpirational water loss. Plant J, 60(2), 363–377.

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EVALUACIÓN PREBIÓTICA DE FRACCIONES DE FRUCTANOS OBTENIDAS DE ESPECIES ALTERNATIVAS A Agave tequilana WEBER EN UN SIMULADOR DEL TRACTO DIGESTIVO HUMANO Presenta: Ricardo García Gamboa Director: Dra. Rosa Isela Ortiz Basurto Co-director: Marisela González Ávila Fecha: 30 de Mayo del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Avances México posee un 75% de las 310 especies de agave que existen, de las cuales se utilizan menos del 5%, sobre todo en la elaboración de bebidas alcohólicas como el tequila 1. Se ha demostrado que fructanos de Agave tequilana Weber (ATF) poseen potencial efecto prebiótico. Esta especie se encuentra en un periodo de escasez y en conjunto con la producción de tequila está encareciendo la producción de fructanos. Por ello surge la demanda industrial de buscar especies alternativas de las cuales es importante corroborar que tengan actividad prebiótica similar a ATF. Para ello, es necesario que se realicen estudios in vitro y ex vivo sobre las funciones del tracto gastrointestinal (TGI) o sobre la microbiota colónica. Por ejemplo, se han utilizado simuladores gástricos para estudiar temas relativos a la salud del TGI y evaluar el efecto de prebióticos y probióticos. El objetivo de esta investigación es evaluar el potencial prebiótico de fracciones enriquecidas de fructanos de 7 especies alternativas a Agave tequilana Weber.

Se recibieron 11 fracciones de fructanos obtenidas de 7 especies de agave provenientes de Guanajuato, Jalisco y Veracruz, 2 especies (A. salmiana spp. crassipina y A. tequilana spp. cenizo) presentaron mayor grado de polimerización (GP>50), de estas, se obtuvieron fracciones de bajo, medio y alto GP. El resto de las especies presentaron GP entre 8 y 12, las cuales se les nombró como fructanos nativos de agave (FNA). Obtenidas las fracciones, la metodología se desarrolló en 2 etapas. En la etapa 1(evaluación in vitro) se realizaron pruebas de aceptación de los fructanos, en base al crecimiento de 7 microorganismos probióticos (L. casei, L. paracasei, L. rhamnosus NH001, L. gasseri, L. plantarum, S. boulardii y P. acidilactici) y 3 patógenos (L. monocytogenes, S. aureus, S. typhimurium). Se preparó un medio de cultivo modificado en fuente de carbono para cada bacteria, sustituyendo la dextrosa por cada una de las fracciones de fructanos, utilizando como control medio genérico MRS (difcoTM). Se inoculó cada tubo modificado del cual se colocaron 200 μL con 1.2x106 UFC de los precultivos y los controles adecuados en una microplaca estéril de 96 pozos por triplicado. Se hicieron mediciones de la absorbancia a 490 nm en el espectrofotómetro para placa de Elisa (ESPECTRA MAX 340), cada hora durante 10 horas incubado a 37° C. Los datos obtenidos en absorbancia fueron relacionados con UFC de cada microorganismo para la comparación del crecimiento3. En la etapa 2 se estudiarán las fracciones de fructanos con mejor actividad en la etapa 1, se analizarán en un simulador del TGI (evaluación ex vivo), el cual se compone de 5 reactores que representan las diferentes partes del TGI (estómago, intestino delgado, colon ascendente, transverso y descendente). Se ejecutará bajo condiciones fisiológicas controladas (pH, tiempo de residencia, el inóculo y temperatura) para simular las condiciones in vivo. Los datos obtenidos, se analizarán mediante en un ANOVA multifactorial con un α=0.05. utilizando el programa estadístico STATGRAPHICS Centurion XVIII. Resultados en la etapa 1 indicaron que 5 bacterias probióticas (L. rhamnosus, L. gasseri, L. plantarum, S. boulardii y P. acidilactici) no mostraron crecimiento con ninguna de las 11 fracciones, siendo diferentes con respecto al MRS (p≥0.05). L. casei mostró mayor crecimiento con 6 fracciones (Bajo, medio y alto GP de A. salmiana spp. crassipina, y los FNA de A. atrovirens, salmiana y tequilana spp.) no presentándose diferencias significativas con el medio MRS (μmax 0.4590). L. paracasei mostró mayor crecimiento con 5 fracciones (Bajo, medio y alto GP de A. salmiana spp. crassipina y medio y alto GP de tequilana spp. cenizo) y de acuerdo a la μmax (0.4051, 0.4431, 0.4437, 0.4394 y 0.4226 respectivamente) no hubo diferencia estadística con respecto al control (0.4729) (p≥0.05). De acuerdo a lo anterior, se obtuvo que cada bacteria probiótica mostró diferente afinidad en la metabolización de cada una de las fracciones, indicando la importancia de este estudio sobre el uso de fracciones fructanos específicas para estimular el crecimiento de microorganismos específicos. En lo que respecta las bacterias patógenas, se obtuvo que estas bacterias crecieron en menor proporción con respecto a los probióticos, siendo L. monocytogenes la cepa que mostró menor crecimiento donde valores en μmax con todas las fracciones fue diferente estadísticamente con el control (0.2112) (p≥0.05), indicando que las fracciones podrían no estimular el crecimiento de algunos patógenos. Falta por evaluar las 5 fracciones (Bajo, medio y alto GP de A. salmiana spp. crassipina y medio y alto GP de tequilana spp. cenizo) para confirmar su efecto prebiótico debido a que mostraron mayor crecimiento de bacterias probióticas.

1. García, A. Los agaves de México. Ciencias 2007, 87, 14-23.

2. Lopez, M. G., Mancilla-Margalli, N. A., & Mendoza-Diaz, G. (2003). Molecular Structures of Fructans from Agave tequilana Weber var. azul.

Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(27), 7835–7840.

3. Hernández-Moedano, A., Moreno-Ramos, E.F., Herrera-Rodríguez, S.E. y González-Ávila, M. (2014). Changes in Intestinal Microorganisms Influenced By Agave Fructans in A Digestive Tract Simulator. Food Biotechnology. Vol. 4, No. 5, 19-25.

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CARACTERIZACIÓN REOLÓGICA Y ESTRUCTURAL DE FRACCIONES DE FRUCTANOS DE AGAVE CON DIFERENTE GRADO DE POLIMERIZACIÓN Presenta: MCA. Pamela Isabel Aldrete Herrera Director: Dra. Rosa Isela Ortiz Basurto Co-directora: Dra. Mercedes G. López Pérez Fecha: 2 de Junio del 2016 Doctorado en Ciencias en Alimentos Seminario de Avance Los fructanos son carbohidratos considerados fibra dietética, estudios previos han demostrado que el consumo de 4 a 5 g·día-1 de fructanos tipo inulina presentan efectos prebióticos 1. Por sus características funcionales y tecnológicas, pueden ser aplicados como sustitutos o ingredientes en la elaboración de productos prebióticos de alto valor nutricional, los efectos benéficos del consumo de fructanos de agave se ha relacionado con la dispersión en los grados de polimerización los cuales están influenciados por diversos factores, como la especie, los tipos de suelo, las zonas de crecimiento, las temperaturas en las que se desarrollan, entre otros. La especie más utilizada comercialmente es Agave tequilana Weber cv azul que además de ser utilizada como materia prima para la producción de bebidas alcohólicas, ha sido utilizado en la producción de jarabe, fructanos nativos y fracciones enriquecidas de fructanos de agave, sin embargo, debido a la demanda de esta especie como materia prima en la producción de tequila se vuelve incosteable en los procesos de producción de fructanos, por lo que es indispensable la búsqueda de nuevas especies de agave que permitan mantener y diversificar estos productos en el mercado, con su respectiva caracterización fisicoquímica, reológicas y funcional de fructanos y fracciones.

El objetivo de esta investigación es obtener fracciones de fructanos de agave silvestre con diferente grado de polimerización y caracterizar sus propiedades fisicoquímicas, reológicas y tipos de enlace.

Se utilizó como materia prima 5 variedades de agave en 3 etapas de crecimiento cosechados de distintos estados de la republica (A. spp, Agave atrovirens, A. salmiana spp. crassipina [Veracruz]; A. tequilana cv. cenizo [Jalisco]; A. salmiana, cv. Liso [Guanajuato]), se realizó una extracción de jugo de agave de cada especie en las 3 etapas de crecimiento de acuerdo a la metodología descrita por López et al. (2003)2, el jugo de agave de las diferentes muestras se caracterizó fisicoquímicamente y se determinó la dispersión del grado de polimerización aparente (GPaparente) en cromatografía de intercambio iónico (DIONEX ICS-5000) con un gradiente de NaOH 100 mM y NaOAc 600 mM, utilizando un estándar de inulina de achicoria como referencia. Las especies que presentaron mayor GPaparente se llevaron a una ultrafiltración con membranas para la separación de fracciones enriquecidas de alto, intermedio y bajo GPaparente. Se determinó el perfil de distribución de las fracciones de fructanos de agave enriquecidas con diferente GPaparente en cromatografía de intercambio iónico y se caracterizaron reológicamente con un reómetro hibrido HR1 (TA instruments) a concentraciones de 30 y 50°Bx y temperaturas de 25 y 37 °C en pruebas de cizalla simple y cizalla oscilatoria3. El análisis de datos se realizó con un diseño unifactorial mediante un ANOVA y prueba LSD para comparación de medias (α=0.05) con el paquete estadístico Statistica 10.0.

Las especies de A. spp, A. atrovirens y A. salmiana cv. Liso presentaron una dispersión máxima de 12 GPaparente, estas especies pueden ser dirigidas a procesos de obtención de FOS o como materia prima en la elaboración de jarabes y/o productos fermentados. Las especies Agave salmiana spp. crassipina y Agave tequilana cv. Cenizo fueron seleccionadas para la obtención de fracciones enriquecidas de fructanos de agave por presentar alto GPaparente (50 y 70 respectivamente). Se obtuvieron fracciones enriquecidas de fructanos de agave de la especie Agave salmiana spp crassipina con alto (GPaparente ≤ 50), intermedio (GPaparente ≤ 22) y bajo (GPaparente ≤ 11) GPaparente y de alto (GPaparente ≤ 70), intermedio (GPaparente ≤ 50) y bajo (GPaparente ≤ 12) GPaparente de la especie Agave tequilana cv. Cenizo, con potencial para ser utilizado como estabilizante o edulcorante en productos alimenticios. En la caracterización reológica, las fracciones de AGP y MGP presentaron un comportamiento newtoniano con viscosidades dependientes de la concentración y la temperatura, la fracción de BGP mostró un comportamiento no newtoniano adelgazante al flujo, comportamiento característico de un líquido viscoelástico.

Ninguna fracción de fructanos de agave mostró comportamiento de gel en las concentraciones evaluadas (30 y 50 °Bx), indicando que estas concentraciones no presentan un cambio conformacional en las cadenas de fructanos de agave.

1. Roberfroid, M.2002. Functional foods: concepts and application to inulin and oligofructose. British Journal of Nutrition, 87 2. Mancilla, N. y López, M. G. 2006. Nom-structural Carbohydrates Structure Patterns from Agave and Daslyrion species. Journal of Agricultural and Food Chemistry 1(54):32.

3. Medina-Torres, L. García-Cruz, E. E., Calderas, F., Gonzales-Laredo, R. F., Sánchez-Olivares, G., Gallegos-Infante, J.A., Rocha-Guzmán, N.E., Rodríguez-Ramirez, J. 2013. Microencapsulation by spray drying of gallic acid with nopal mucilage (Opuntia ficus indica). Food science and technology. 50: 642-650.

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EFECTO DEL ESTADO DE MADUREZ EN EL CONTENIDO DE FIBRA DIETÉTICA, VITAMINAS Y COMPUESTOS BIOACTIVOS EN PULPA DE TRES ESPECIES DE MANGO Presenta: Ignacio Barbosa Gámez Director: Dra. Efigenia Montalvo González Fecha: 30 de mayo de 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos

Co-asesor: Dra. Noris Ledezma Seminario de Culminación

El mango es un fruto tropical y popular en el mundo, debido a su excelente composición nutricional 1. Estos presentan diferencias en su composición atribuidas a los diferentes cultivares y estados madurez2. La Universidad Internacional de Florida (FIU) y el jardín botánico Fairchild Tropical Botanic Garden (FTBG), se interesan en estudiar especies del género Mangifera en peligro de extinción y no caracterizadas nutricionalmente provenientes de países con pobreza y desnutrición. El interés principal, es generar conocimiento que repercuta en el interés por el cultivo de estas especies en los lugares de origen o países con climas similares.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del estado de madurez en el contenido de fibra dietética, vitaminas y compuestos bioactivos en pulpa de las especies de mango Mangifera casturi (M. casturi), Mangifera lalijiwa (M. lalijiwa), y Mangifera indica (M. indica) cv Tommy-Kent.

Las especies M. casturi y M. lalijiwa fueron proporcionadas por Fairchild Tropical Botanic Garden (Florida, USA) y M. indica cv. Tommy-Kent cosechadas en el poblado “5 de Mayo”, municipio de Tepic, Nayarit, todas en estados: inmaduro y maduro. Los análisis fueron realizados en la pulpa y fueron los siguientes: acidez titulable (AT), pH y sólidos solubles totales (SST) (AOAC, 2005); composición nutrimental: humedad, proteína, lípidos totales, y cenizas por métodos de la AOAC (2005), carbohidratos solubles (CS) (Dubois et al. 1956); fibra dietética total (FDT), incluyendo fibra soluble (FS) e insoluble (FI), por el método de la AOAC (1990) modificado por Mañas y Saura Calixto (1995); vitaminas del complejo B (Mohajir et al., 2008), vitamina C (Gutiérrez et al., 2007), y vitamina E (Hess et al.,1991). También se midieron polifenoles solubles totales (PST) (Montreau, 1972) y capacidad antioxidante (CA) del extracto polifenólico por FRAP (Benzi & Strain, 1996), DPPH (Prior et al., 2010) y ABTS (Re et al., 2010). Se utilizó un diseño experimental factorial 3x2. Se analizaron los datos con un ANOVA y una comparación de medias LSD de Fisher con un α=0.05 (Statistica soft® versión 10.0).

En la pulpa con estado inmaduro la AT fue de 2.19 a 5.49 %, el pH de 3.11 a 3.48 y los SST variaron de 7.2 a 10.71 ºBrix para todas las especies; mientras que en el estado maduro la AT fue de 1.67 a 2.40 %, pH 4.07 a 4.37 y SST de 15.11-20.45 ºBrix. Los cambios en la AT y el pH se deben a los cambios en el contenido de ácidos orgánicos durante la maduración, mientras que los SST se debe a la hidrólisis de polisacáridos (Nambi et al., 2015)3. M. casturi fue la única especie que presentó efecto significativo (α=0.05) en el contenido de proteínas por estado de madurez, siendo mayor en etapa madura (5.11g/100 g), las proteínas en frutos son principalmente enzimas sintetizadas durante el proceso de maduración y la síntesis es probablemente dependiente del genotipo (Andrade y cols., 2012). El contenido lípidos fue de 1.21 a 1.66 g/100 g sin diferencias significativas (α=0,05) y cenizas de 1.85 a 5.19 g / 100g con efecto significativo (α=0,05) en estado de madurez para M. casturi y M. lalijiwa. La pulpa de las especies M. casturi y M. lalijiwa fueron más dulces en estado maduro con 15.51 y 17.49 g/100 g respectivamente, esto quizá porque reservan mayor contenido de almidón que a su vez es hidrolizado a azúcares simples. En la pulpa de M. casturi en estado inmaduro se presentó el mayor contenido de FS, FI y FDT con 10.31, 15.07 y 25.39 g/100g MS, respectivamente; aunque en todas las especies, la fibra dietética disminuyó al madurar, debido a la acción enzimática y degradación de carbohidratos de la pared celular (Ajila y Prasada Rao, 2013). La vitamina C en la pulpa de M. casturi inmaduro fue tres veces mayor (506.69 mg EAA/100g) que en la pulpa de M. indica en el mismo estado de madurez, pero en todas las especies, la vitamina C disminuyó cuando maduraron y esto se debe a que es usada como antioxidante durante la maduración (Ibarra et al., 2015).

El contenido de vitaminas del complejo B, niacina, piridoxina, riboflavina, tiamina y niacinamida, dependió del estado de madurez y especie (p0.05), mostrando mayor contenido en pulpa madura, aunque el contenido fue bajo. M. casturi presento el mayor contenido de vitamina E en estado inmaduro con 21.07 mg EAT/100g MS reduciéndose a 4.60 mg EAT/100g MS cuando madura. Así mismo, los PST y CA fueron mayores en la pulpa de M. casturi, esto debido a las características de la especie (Jacobo-Velázquez et al., 2011).

Se concluye que contenido nutricional, fibra dietética, vitamina C, E y B, FST, y CA en pulpa de las especies de mango cambian respecto al estado de madurez y entre especies. La especie M. casturi en estado inmaduro, resulto con los contenidos mas altos en todos los parámetros de estudio, mientras que en el estado maduro las especies M. casturi y M. lalijiwa fueron altas en FST y CA, y M. indica en contenidos fisicoquímicos y proximales.

1. Kim, Y., Brecht, J.K., & Talcott, S.T. 2007. Antioxidant phytochemical and fruit quality changes in mango (Mangifera indica L.) following hot water immersion and controlled atmosphere storage. Food Chemistry 105 1327–1334 2. Vilela, C., Santos, S. a O., Oliveira, L., Camacho, J.F., Cordeiro, N., Freire, C.S.R., & Silvestre, A.J.D. 2013. The ripe pulp of Mangifera indica L.: A rich source of phytosterols and other lipophilic phytochemicals. Food Research International 54 (2): 1535–1540.

3. Nambi, V. E. K., Thangavel, D., & Jesudas, M. (2015). Scientific classification of ripening period and development of colour grade chart for Indian mangoes (Mangiferaindica L.) using multivariate cluster analysis. Scientia Horticulturae, 193,

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“Evaluación de la dinámica bioquímica y molecular de la respuesta sistémica inducida en frutos de aguacate (Persea americana) cv. Hass, promovida por metabolitos bacterianos” Presenta: Q.F.B. Jorge Iván Hernández Sánchez Director: Dra. Selene Aguilera Aguirre Codirector: Dra. Martina Alejandra Chacón López Fecha: 31 de Mayo del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Protocolo El biocontrol mediado por rizobacterias, ofrece una alternativa sostenible frente al empleo de compuestos químicos destinados al control de hongos fitopatógenos causantes de diversas enfermedades que afectan a frutos en etapa postcosecha. En un contexto general, se describen varios mecanismos que poseen las bacterias para ejercer el efecto biocontrolador, entre ellos se encuentran la antibiosis, la producción de enzimas líticas, el parasitismo, la competencia por espacio y nutrientes y la resistencia inducida1. Actualmente, existe un considerable interés en explorar el mecanismo por el cual las bacterias logran desencadenar los mecanismos de defensa en los hospederos, generando lo que se conoce como resistencia sistémica inducida (ISR) 2. Esta estrategia se ha planteado como una alternativa para llevar a cabo el control de fitopatógenos en productos hortofrutícolas en etapas postcosecha; sin embargo, bajo estas condiciones, son pocos los estudios que se han realizado. En la presente propuesta, se evaluará el efecto que producen los metabolitos bacterianos para lograr inducir la resistencia sistémica en frutos de aguacate, con lo cual se generará conocimiento sobre los cambios bioquímicos y moleculares que ejercen dichos metabolitos para llevar a cabo la ISR. Para esto se utilizará una cepa bacteriana B5, la cual es antagonista de hongos fitopatógenos y ha sido previamente estudiada.

El objetivo de esta investigación es caracterizar a nivel bioquímico y molecular la resistencia inducida generada por metabolitos bacterianos de la cepa B5, en frutos de aguacate (Persea americana).

Metodología. Como modelos biológicos se utilizará la cepa bacteriana B5, el fitopatógeno Colletotrichum sp. y como hospedero el fruto de aguacate. El sobrenadante bacteriano se obtendrá a partir de un cultivo bacteriano con una D.O600. de 1.5. Las inoculaciones con el patógeno se llevarán a cabo utilizando una solución de esporas a una concentración de 1 x 106 esporas ml-1. Los frutos serán cosechados en madurez fisiológica. El tratamiento de los frutos se realizará por inmersión en los diferentes tratamientos durante 1 min y posteriormente se dejarán secar. Los tratamientos serán: como controles negativos se utilizará agua y medio KB, como control positivo de inducción se utilizará Me-jasmonato y como tratamiento a evaluar será el sobrenadante bacteriano. La inoculación con el patógeno se realizará a partir de las dos horas del tratamiento con sobrenadante. Para evaluar la dinámica bioquímica, se determinará el efecto del sobrenadante sobre la actividad enzimática3 de la polifenol oxidasa (PPO), peroxidasa (POD), quitinasa (CHI) y se evaluará si existen cambios en la generación de compuestos fenólicos y peróxido de hidrogeno. Para evaluar la dinámica genética, se analizará el patrón de transcripción de los genes NPR1, PAL y EIN3 y como control de expresión se utilizará el gen de la B-tubulina.

Para esto, se extraerá el RNA total de los frutos tratados y la transcripción genética se evaluará mediante la técnica de RT-PCR. Todas las evaluaciones se llevarán a cabo pre y post tratamiento. Los resultados obtenidos se analizarán mediante un análisis de varianza (ANOVA) con un nivel de significancia del 95% y se compararán las medias utilizando una prueba de Tukey (p<0.05), empleando el paquete estadístico STATISTICA versión 10.0.

Con el desarrollo de este estudio se espera generar conocimiento sobre el mecanismo de defensa que desencadenan los metabolitos bacterianos provenientes de bacterias rizosféricas sobre frutos. Adicionalmente, esta información podrá ser utilizada para sustentar propuestas de estrategias destinadas a disminuir la incidencia de las enfermedades fúngicas y de esta manera, proponer metodologías alternativas, inocuas y sustentables de biocontrol de fitopatógenos que afectan frutos en etapa de postcosecha.

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Parray, J. A., Jan, S., Kamili, A. N., Qadri, R. A., Egamberdieva, D., y Ahmad, P. (2016). Current Perspectives on Plant GrowthPromoting Rhizobacteria. Journal of Plant Growth Regulation, 1-26.

Zhang, Q., Yong, D., Zhang, Y., Shi, X., Li, B., Li, G., y Wang, C. (2016). Streptomyces rochei A-1 induces resistance and defenserelated responses against Botryosphaeria dothidea in apple fruit during storage. Postharvest Biology and Technology, 115, 30-37.

Liu, H., Jiang, W., Bi, Y., y Luo, Y. (2005). Postharvest BTH treatment induces resistance of peach (Prunus persica L. cv. Jiubao) fruit to infection by Penicillium expansum and enhances activity of fruit defense mechanisms. Postharvest Biology and Technology, 35(3), 263-269.

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EXTRACCIÓN DE LUPEOL EN UVA DE MAR (Coccoloba uvifera L.) Presenta: Jorge Alberto Ramos Hernández Director: Dr. Juan Arturo Ragazzo Sánchez Co-director: Dra. Montserrat Calderón Santoyo Fecha: 31 de Mayo del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de: Avance La población mundial se ha visto envuelta en el aumento de enfermedades crónico-degenerativas, como el cáncer, artritis, diabetes, enfermedades cardiovasculares, toxicidad renal y hepática 1, esto se puede atribuir al aumento en el consumo de alimentos procesados. Los compuestos fitoquímicos provenientes de las plantas, han demostrado tener efectos beneficiosos a la salud. El Lupeol, es un triterpeno presente en diversos frutos, tales como mango, acerola, fruto de olivo, hoja de aloe, planta de olmo, pera japonesa y aceite ginseng2, al cual le han atribuido actividad biológica, en la prevención de enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo 3. Estudios cualitativos preliminares, han demostrado que tanto el árbol como el fruto de uva de mar (Coccoloba uvifera L.) contienen en su composición al Lupeol. Para la obtención de Lupeol, diversas técnicas convencionales de extracción han sido aplicadas, como la maceración, sin embargo, presenta desventajas como tiempo y rendimiento. Recientemente, se ha reportado que la extracción asistida por ultrasonido, altas presiones hidrostáticas y enzimas, mismas que disminuye los tiempos e incrementan los rendimientos.

El objetivo de este proyecto es evaluar la extracción de Lupeol en fruto, hoja y tallo de la uva de mar (Coccoloba uvifera L.) empleando tecnologías emergentes de extracción. Para la realización de este proyecto se aplicó la asistencia de 4 técnicas de extracción para la obtención de Lupeol; maceración (como referencia), ultrasonido, altas presiones hidrostáticas y enzimas, para ello empleo un diseño 3 2 (3 niveles, 2 factores), dando un total de 9 tratamientos por cada técnica. La materia prima se obtuvo del municipio de Tecolutla, Veracruz. Las muestras fueron liofilizadas a -50 oC y 0.12 Mbar utilizando una liofilizadora FreeZone de 4.5 L modelo 7751030. Se utilizó en los tratamientos como disolvente de extracción hexano en una relación 1:10 (g de muestra: ml de disolvente) y una solución buffer para el proceso enzimático. Para la extracción de Lupeol por maceración se colocaron 3 g de muestra con 30 ml de disolvente en un matraz Erlenmeyer, durante 24 h a 25 oC, con una agitación constante.

En la extracción asistida por Ultrasonido; 3 g de muestra con 30 ml de disolvente a 25 oC, durante 5, 7.5 y 10 min a 12, 14 y 16 kHz, con un sonicador Branson modelo 150. La extracción con APH, 3 g de muestra con 30 ml de disolvente a 25oC, durante 10, 15, 20 min a 150, 200, 250 MPa, usando un equipo Avure Autoclave Systems modelo CIP42260. En la extracción asistida por enzimas, 3 g de muestra durante 5, 15 y 25 min con concentraciones de enzima de; 1.2, 2.4 y 3.6 g (pectinasa y celulasa), a un pH de 4.0, con agitación continua, en una bañera de hidromasaje ¨BOEKEL¨. Para la cuantificación de Lupeol, se realizó una curva de calibración con un estándar de Lupeol (Sigma-Aldrich, 95%), utilizando un espectrofotómetro UV-Visible CARY modelo 50 Bio. Los resultados se analizaron con un ANOVA, seguido de una comparación de medias (LSD, p<0.5,) y un análisis de superficie de respuesta (ASR) con el software “STATISTICA 10” para Windows.

En los tratamientos por maceración se obtuvo una concentración de Lupeol de 0.65 ± 0.04 mg/g de muestra en base seca, esta extracción se basa al contacto del disolvente con la matriz, sin ninguna fuerza mecánica externa, provocando la permeabilidad al interior de la célula, hasta llegar a un momento dipolar. El tratamiento por Ultrasonido, en el que se obtuvo mayor concentración de Lupeol fue el de 14 KHz durante 10 min (4.02 ± 0.23 mg/g m.b.s), el ASR arrojó el tratamiento óptimo de 14 KHz durante 8.75 min, la eficacia de esta técnica se debe a que las burbujas formadas por la cavitación, colapsan violentamente con la matriz, lo que genera una desintegración de la pared celular y por consecuencia una mayor saturación del disolvente. Para las APH, el que obtuvo mayor concentración fue el de 200 MPa durante 20 min. (1.34 ± 0.031 mg/g m.b.s), las presiones en la célula conducen a un aumento de la permeabilidad del disolvente en el interior de la célula. En el caso de Enzimas, el que obtuvo mayor concentración fue el de 25 min con una concentración de enzima de 1.2 g (3.43 ± 0.018 mg/g m.b.s), las enzimas hidrolizan la pared celular, permitiendo una eficiente extracción y la liberación de compuestos al disolvente. Siendo en estos dos casos, estos los tratamientos óptimos según el ASR. Es importante mencionar que son diversos los factores en las técnicas de extracción que afectan la concentración obtenida de Lupeol.

Como conclusiones parciales se tiene al comparar con otras matrices la uva de mar muestra ser una fuente rica de Lupeol. La extracción asistida por Ultrasonido, es la técnica con la que se obtiene hasta 6 veces más de Lupeol, respecto a la técnica de extracción por Maceración. Falta por realizar, la aplicación de los tratamientos óptimos de cada técnica a uva verde, hoja y tallo.

1. Sudhahar V, Kumar SA, Sudharsan PT, Efecto protector Varalakshmi P. de Lupeol y su éster de anomalías cardíacas en la hipercolesterolemia experimental. Vascul Pharmacol 2007; 46: 412-418.

2. Macías-Rubalcava M.L., Hernández-Bautista B.E., Jiménez-Estrada M., Cruz-Ortega R., Anaya A.L., Pentacyclic triterpenes with selective bioactivity from Sebastiania adenophora leaves, Euphorbiaceae, J. Chem. Ecol. 33 (2007) 147–156.

3. Wal P, Wal A, Sharma G, Rai AK. Biological activities of lupeol. Syst Rev Pharm 2011; 2(2): 96-103.

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DESARROLLO DE UN REFRIGERIO TIPO BARRA DE PIÑA Y PIÑA-MAÑGO (Ananas comosus L. y Mangifera indica L.) pretratado con UV-C. Presenta: IBQ. Mitzy Carolina Preciado Peralta.

Director: Dra. Sonia Guadalupe Sáyago Ayerdi Co-director: Dr. Jorge Alberto Sánchez Burgos Fecha: 31 de Mayo del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Protocolo Los refrigerios son productos listos para comer que favorecen en el consumo de frutas. Desde el punto de vista nutricional, las frutas juegan un papel importante en la prevención de enfermedades crónicas no degenerativas como la obesidad y diabetes1. La piña y el mango son frutos tropicales que se cultivan en el Estado de Nayarit y son ampliamente consumidos debido a sus características sensoriales, nutritivas y por su aporte de fitoquímicos como los polifenoles (solubles e hidrolizables). Sin embargo, estos frutos son proclives al pardeamiento enzimático por la actividad de enzimas como la fenilalanina amonio liasa (PAL), la polifenoloxidasa (PPO) y la peroxidasa (POD). La PAL participa de manera determinante en la generación de compuestos fenólicos (CF) y en la defensa contra patógenos, por otro lado, la PPO cataliza la reacción de oxidación de los CF, durante ésta oxidación se genera peróxido de hidrógeno el cuál es utilizado por la POD como cofactor para la oxidación de CF. Por ello se han buscado algunas tecnologías que permitan reducir o prevenir la oxidación de estos alimentos, tal es el caso de la irradiación UV-C, la cual tiene un amplio potencial de aplicación en frutos rebanados ya que se ha aplicado para la inhibición de la actividad enzimática, reducción de cuenta microbiana y aumentar la capacidad antioxidante2. Agredano-Garza (2015) elaboró una barra de mango pre-tratada con UV-C observando una disminución en la actividad enzimática de PPO y un aumento en la capacidad antioxidante. Por este motivo, se pretende elaborar barras de piña y piña-mango aplicando como pre-tratamiento la irradiación UV-C. De este modo, el objetivo en estudio es desarrollar un refrigerio tipo barra de piña y piña-mango (Ananas comosus L. y Mangifera indica L.) pretrarado con UV-C. Este proyecto se dividirá en dos etapas utilizando como muestras la piña y el mango, lo cuales serán seleccionados en base a la NMX-FF-058-SCFI-2006. La primera etapa consistirá pelar y rebanar las muestras para evaluar el efecto de la irradiación UV-C en los cambios de la actividad enzimática de la PAL (Ke y Salveit, 1989), PPO (Siddiq y cols., 2011) y POD (Pérez-Tello y cols., 2009), así como la capacidad antioxidante por los métodos de FRAP Y ABTS en tres tiempos de exposición (3, 5 y 10 min). En la segunda etapa se llevará a cabo el desarrollo de las barras de piña y piña-mango a partir de un aglutinante y la evaluación de su estabilidad de almacenamiento en un periodo de 3 meses, en donde se medirán sus propiedades fisicoquímicas (actividad de agua, color, acidez titulable y perfil de textura), nutricionales (métodos establecidos por la AOAC, carbohidratos solubles, fibra dietética, fenoles solubles totales, polifenoles hidrolizables y actividad antioxidante), sensoriales y microbiológicas (coliformes totales, mesófilos aerobios, hongos y levaduras). Los resultados que se obtendrán en cada análisis se analizarán con el programa estadístico STATISTICA versión 10.0 con un α= 0.05 en base a un diseño factorial 32 para la primera etapa y un diseño unifactorial para la segunda, la comparación de medias se llevará a cabo por el método de Tuckey.

Los resultados esperados para este proyecto consisten en determinar el tiempo óptimo de irradiación UV-C para evaluar la actividad enzimática de PAL, PPO y POD, así como desarrollar barras de piña y piña-mango pretatadas con UV-C sin aditivos sintéticos ni azúcares añadidos que presenten aceptación y buenas propiedades fisicoquímicas, nutricionales, sensoriales y microbiológicas en una vida de anaquel de 3 meses.

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Dembitsky, V. M., Poovarodon, S., Leontowicz, H., Leontowick, M., Vearasilp, S., Trakhtenberg, S., y Gorinstein, S. (2011). The multiple nultrition properties of some exotic fruits: biological activity and active metabolites. Food Research International, 44(7), 1671-1701.

Ribeiro, S. M.; Barbosa, L. C.; J. H.; Knodler M.; Schieber A. (2012). Phenolic compounds and antioxidant capacity of Brailian mango (Mangifera indica L.) Carities. Food Chemestry, 100:620-626.

Agredano, C. (2015). Elaboración de una barra de mango (Mangifera indica L.) cv ‘Ataulfo’, pretatado con UV-C. Tesis de Maestría en Ciencia de Alimentos. Insituto Tecnológico de Tepic. Tepic, Nay. México.

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OPTIMIZACIÓN DE LA OBTENCIÓN DE HIDROLIZADOS VEGETALES COMO PRETRATAMIENTO EN LA ELABORACIÓN DE BEBIDAS DESHIDRATADAS POR ASPERSIÓN Presenta: ITB. Said De Jesús Contreras Montero Director: Dra. Montserrat Calderón Santoyo Fecha: 31 de Mayo del 2016

Co-Director: Dr. Pedro Ulises Bautista Rosales

Maestría en Ciencias en Alimentos

Seminario de Culminación

La industrialización de vegetales es una alternativa para elaborar productos que generen un valor agregado y prolongar la vida útil. En la empresa industrializadoras de vegetales se generan subproductos como cáscaras, orujo y vegetales que no cumplen con las características de proceso requeridas, estos ocasionan una pérdida económica. Una opción para el aprovechamiento de estos subproductos industriales es el tratamiento enzimático, que permite la hidrólisis de polisacáridos no solubles facilitando procesos como el secado por aspersión por el cual se llega a la obtención de productos microbiológicamente estables y de fácil manejo.

Este proyecto tiene como objetivo, evaluar el efecto de consorcio enzimático en la obtención de hidrolizados de subproductos de chayote y zanahoria como pretratamiento en la obtención de bebidas deshidratadas mediante secado por aspersión.

Para esta investigación se utilizaron subproductos vegetales de zanahoria y chayote (conformado por vegetal que no cumple con las características para su proceso, orujos y vegetales con presencia de daño mecánico) los cuales fueron homogenizados previo al procesamiento. En la etapa I, se realizó una hidrólisis enzimática a 30ºC, 40ºC y 50ºC utilizando un complejo enzimático conformado por pectinasas (1.5, 3, 4.5 ml/Kg) celulasas, hemicelulasas y β-glucanasas (0.99, 1.98, 2.97 g/Kg). La actividad pectinasa se determinó de manera indirecta por viscosidad con un viscosímetro de Brookfield modelo VR 3000 y la actividad celulasa por liberación de azúcares reductores con la técnica de DNS. Los resultados fueron analizados mediante un ANOVA factorial con α=0.05 y una prueba de TUKEY utilizando el paquete estadístico STATISTICA 10. Además se utilizó un análisis de superficie de respuesta para determinar las condiciones óptimas de cada enzima. Durante la etapa II el jugo obtenido de la hidrólisis enzimática fue secado por aspersión y se realizaron determinaciones analíticas a los polvos obtenidos: solubilidad, SST e higroscopicidad por gravimetría; humedad, color, actividad de agua y densidad aparente; se realizó análisis microbiológico.

Ambas enzimas mostraron mayor actividad a 40ºC tanto en chayote como en zanahoria, lo cual coincide con lo reportado por los autores1. Las concentraciones óptimas de los complejos enzimáticos para ambos vegetales se encontraron en la concentración intermedia (3ml+1.98g/Kg). En la zanahoria se obtuvo mayor producción de glucosa y disminución de viscosidad esto se debe a que este vegetal tiene un contenido más elevado en polisacáridos en comparativo con el chayote 2,3. Por lo que la actividad enzimática se vio afectada por las características de estructura y composición de cada vegetal. Los parámetros fisicoquímicos encontrados para polvo de zanahoria fueron: solubilidad 97.5%, higroscopicidad 0.49 g agua/ (kg sólido seco) (min), SST 17.5°Bx, humedad 2.07%, aw 0.2218, densidad aparente 0.8g/ml, color L 72.83 a 13.07, b 25.43. En el caso de los polvos de chayote se encontró: solubilidad 96.4%, higroscopicidad 0.49 g agua/ (kg sólido seco) (min), SST 17.4°Bx, humedad 2.81%, aw 0.2440, densidad aparente 0.74 g/ml, color L 85.24 a -6.67, b 18.47. Todos los valores de los parámetros fisicoquímicos se encontraron en el rango de lo reportado por diversos autores en la obtención de polvos deshidratados a base de diversas frutas y verduras. Se determinó que los valores de hongos, levaduras, mesófilos aerobios y coliformes en ambas muestras cumplen los límites permitidos establecidos por la NOM-218SSA1-2011.

Se comprobó que la implementación de tratamientos enzimáticos puede ser una alternativa viable para el pretratamiento de productos vegetales, permitiendo obtener jugos con características deseadas para ser utilizados posteriormente en procesos industriales como lo es el secado por aspersión, de tal forma que se obtengan polvos con condiciones adecuadas para su posterior rehidratación y obtener bebidas las cuales no implican ningún riesgo para el consumidor siendo éste un producto microbiológicamente estable. De tal forma que se puedan aprovechar los subproductos industriales y generar valor agregado y disminuyendo el nivel de desechos.

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Sandri, I. G., Fontana, R. C., Barfknecht, D. M., y da Silveira, M. M. 2011. Clarification of fruit juices by fungal pectinases. LWT - Food Science and Technology, 44(10), 2217-2222.

2 Bao, B., Chang, K. 1994. Carrot pulp chemical composition, color, and water-holding capacity as affected by blanching. J Food Sci, 59 (6), 1159-61 3 Iñiguez, J. Hernández, M. Galarza, M.L. Avendaño, C.H. Aguirre, J.F. Ruiz, L.M. 2010. Biochemical characterization of domesticated varieties of chayote Sechium edule (Jacq.) Sw. fruits compared to wild relatives. Rev. Chapingo Ser.Hortic 17(2).

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EFECTO DE ACEMANANOS Y FRUCTANOS DE ALTO GRADO DE POLIMERIZACIÓN COMO ESTABILIZANTES DE UN EDULCORANTE A BASE DE AGAVE Y STEVIA Presenta: Miguel Ángel Guerrero Pulido Director: Dra. Rosa Isela Ortiz Basurto Fecha: 30 de Mayo del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Culminación El jarabe de agave es un edulcorante natural, por su origen exótico y sabor agradable 1. A nivel industrial, es de gran interés la obtención del edulcorante en polvo, debido a su facilidad de transporte y estabilidad. El secado por aspersión, es uno de los procesos más utilizados para obtener producto seco. Compuestos de bajo PM no cristalizables como la fructosa, en el jarabe de agave, dificulta obtener polvos estables sin la presencia de estabilizantes. Los fructanos y acemananos, presentan características fisicoquímicas específicas, por lo que se han propuesto como estabilizantes en el secado por aspersión2.

Debido a lo anterior, el objetivo de esta tesis fue: Estudiar el efecto de fructanos de alto grado de polimerización y acemananos como estabilizantes en el proceso de secado por aspersión de una formulación de edulcorante a base de jarabe de agave y Stevia.

En la primera etapa, se elaboraron las formulaciones utilizando un diseño de mezclas Lattice-simplex donde los factores fueron el jarabe de agave y dos estabilizantes (fructanos de alto grado de polimerización y sábila en polvo), las formulaciones se realizaron en base a una concentración de sólidos solubles de 30 g/L. A las soluciones se les evaluó pH utilizando un potenciómetro Hanna Intrument HI 4521 y el comportamiento reológico por medio un reómetro TA Instrument Discovery HR-1. En la segunda etapa, las soluciones analizadas fueron deshidratadas en un secador por aspersión (110/70°C, 18 ml/min, 15,000 rpm). A los polvos obtenidos se les evaluó el contenido de humedad y la actividad de agua (AOAC, 1990), seguido del análisis de las propiedades de flujo en base al % de compresibilidad e índice de Hasner. Se midió el color de los polvos utilizando la escala de color CIEL L*a*b*. Se determinó la Tg de los polvos obtenidos por medio de calorimetría diferencial de barrido, seguido de un análisis de Infrarrojo. Se realizó microscopia electrónica de barrido a los polvos, a 20 kV y aumentos de 250 a 2500x. Para la evaluación sensorial se utilizaron las mejores formulaciones a diferentes concentraciones de Stevia (3, 30 y 100 mg/L), con estos resultados se determinó la aceptación por parte de los consumidores. Los resultados fueron analizados por medio de un análisis de varianza (ANOVA) unifactorial (α=0.05).

Etapa 1. El pH de las soluciones se encontró en un rango de 3.98 – 4.84, donde las formulaciones 5 y 6 (JA/SP/FA 33% y JA 50:50 SP) presentaron los pH más bajos debido al contenido de -OH libres presentes en la solución.

La viscosidad de las soluciones se encontró entre 2.68 y 6.25 Cp, donde las formulaciones con mayor contenido de FAGP (4, 10 y 12) presentaron las viscosidades más altas. Las formulaciones que presentaron mayor contenido de FAGP, presentaron comportamientos newtonianos, mientras que el jarabe de agave y la sábila en polvo presentaron un comportamiento pseudoplastico. En el secado por aspersión se observó, que las formulaciones con mayor contenido de jarabe (5, 6, 9 y 13), presentaron pegajosidad en las paredes del secador impidiendo su obtención en polvo. Los polvos obtenidos no presentaron diferencias significativas entre las formulaciones (p>0.05) en el índice de Hausner y % de compresibilidad presentaron valores de (1.19 – 1.22) y (15.9 – 18.4 %) respectivamente, estos valores corresponden a polvos con buena fluidez. Las formulaciones presentaron valores de aw de 0.20 – 0.26, así como el % Humedad de 2.5 a 8.9 % y se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos (p<0.05). Solo las formulaciones 10 y 11 (JA 25:75 FA y JA/SP/FA 25:25:50) se encontraron dentro de los límites establecidos por Pacheco-Delahaye (2004) de 0.4 para aw y 3.3% para % H, esto se puede deber a que los acemananos contenidos en el extracto de sábila, tienen una gran capacidad de absorción de humedad lo que se demuestra en los resultados obtenidos. Las Tg de los polvos obtenidos se encontraron entre 83.7 y 101.7 °C, donde los resultados más bajos están relacionados con los polvos que obtuvieron los niveles más altos de contenido de agua. Los resultados de IR indicaron la presencia del jarabe de agave en los polvos obtenidos indicando que fue efectivo el secado del jarabe de agave utilizando los polisacáridos como material estabilizante. Las micrografías revelaron que los polvos tienen morfología esférica, con tamaños de partícula entre 20 y 50 µm, presentando topología rugosa atribuyéndolo a los grupos funcionales del polvo de sábila, las partículas presentaron aglomeraciones en las formulaciones que presentaron valores altos de contenido de humedad. Los jueces en la evaluación sensorial indicaron que la formulación 10 (JA 25:75 FA) a 60 mg/L presento buen agrado, mientras que la formulación 11 (JA/SP/FA 25:25:50) no fue del agrado de los jueces por el sabor característico de la sábila en polvo.

Se determinó que la formulación de 25 % de jarabe con 75 % de fructanos de alto grado de polimerización, con una concentración de Stevia de 60 mg/L obtuvo buen nivel de aceptación en la evaluación sensorial. Por lo cual se acepta la hipótesis establecida para este proyecto.

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Mancilla-Margalli, N.A., y López, M.G. 2006. Water-Soluble Carbohydrates and Fructan Structure Patterns from Agave and Dasylirion Species. Journal of Agricultural and Food Chemistry 54, no. 20 pp.: 7832-39.

Medina-Torres, L., F. Calderas, R. Minjares, A. Femenia, G. Sánchez-Olivares, F. R. Gónzalez-Laredo, R. Santiago-Adame, et al. 2016.

Structure Preservation of Aloe Vera (Barbadensis Miller) Mucilage in a Spray Drying Process. Food Science and Technology 66, 93-100.

Pacheco-Delahaye, Emperatriz; Rodrigo Pérez y Mercedes Schnell. 2004. Evaluación Nutricional Y Sensorial De Polvos Para Bebidas a Base De Papaya Verde Y Salvado De Arroz. Índice Glucémico.. Interciencia 29.

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Evaluación de extractos de noni (Morinda citrifolia L.) en la inactivación de Escherichia coli en papaya (Carica papaya) precortada Presenta: ITB. Nimcy Noemí Meza Gutiérrez Director: Dra. Montserrat Calderón Santoyo Co-asesor: Dr. Pedro Ulises Bautista Rosales Fecha: 1 de Junio del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de culminación El fruto de noni (Morinda citrifolia) senescente es empleado para preparar jugo, con diversos usos como el tratar diversas enfermedades, una de ellas causada por bacterias Enterohemorrágicas como Escherichia coli O157:H71, la cual está clasificada por la WHO 3 como una bacteria responsable de severas enfermedades transmitidas por alimentos. Debido al alto contenido de compuestos bioactivos en noni, este fruto ha sido investigado para elucidar su actividad antibacterial2.

El objetivo de este estudio fue evaluar la actividad antimicrobiana de extractos de fruto de noni frente a E. coli O157:H7 aplicado en papaya mínimamente procesada.

La investigación se dividió en tres etapas. Dentro de la primera se realizaron extracciones de fruto de noni, mediante un diseño experimental 4x3, evaluando 3 estados de madurez de noni + jugo fermentado y tres solventes de distinta polaridad. Los compuestos activos se extrajeron mediante un baño de ultrasonidos a 42 KHz por 30 min a 25°C, utilizando hexano 100% (1:5 m/v) (EH), Etanol (1:5 g/v) (EE) y metanol (1:5 g/v) (EM) (RuizMontañez, 2014). La segunda etapa consistió en la evaluación in vitro de la actividad de los extractos, la cual se realizó mediante pruebas de difusión en agar TSA adicionado con rifampicina (100 mg/l), estimando el área de crecimiento bacteriano. Se realizó un ANOVA y una prueba LSD Fisher α=0.05. Así mismo se evaluó la actividad de EE y EM mediante un lector de microplacas Multiskan go, Thermo scientific, a condiciones de incubación de 37°C, a 600 nm, con agitación de 10 s, por 24 h. Donde se analizó la cinética de crecimiento de E. coli O157:H7 a concentraciones de 105 y 104 UFC/ml. Inoculando 250 µl suspensión bacteriana en 250 µl de caldo TSB (blanco), 250 µl de suspensión bacteriana más 50 µl de extracto EE y EM (2 mg/ml) y antibiótico ceftriaxona (300 mg/ml) como control positivo (Rufián-Henares y cols., 2008). El análisis se realizó por triplicado analizando los resultados mediante un ANOVA y una prueba Tukey α=0.05, por medio de Statistica 10. La tercera etapa consistió en evaluar el crecimiento de E. coli en papaya cortada en cubos 2 cm 3, monitoreada durante 12 días de almacenamiento en cajas de poliestireno (1050 ml), los cuales fueron tratados por inmersión en el extracto metanólico (1:1 m/v g extracto: ml agua) a 3 tiempos de exposición 0 min, 2.5 min y 5 min e cuales inoculados con 1x105 UFC/ml de E. coli. Se hicieron conteos de E. coli cada tercer día mediante vaciado en placa en TSB adicionado con rifampicina 100 mg/ l a 37°C durante 24 h. Así mismo, se evaluó pH, acidez titulable, solidos solubles totales (°Brix) (AOAC 1984) y color ΔE* (konica minolta).

Los resultados sugieren una eficiente actividad inhibitoria del extracto metanólico en la prueba de difusión de disco encontrando una inhibición de alrededor de 80% de E.coli y una disminución en la tasa de crecimiento en la evaluación espectrofotométrica, donde se observó un comportamiento del extracto metanólico (µmax 0.003 h 1) similar al antibiótico ceftriaxona (µmax 0.002 h -1) utilizado como control. Así mismo dentro de la evaluación in vivo en papaya precortada se observó ausencia de E. coli a partir del día 6 de almacenamiento a 4±1°C en el tratamiento de inmersión en extracto metanólico a 5 min de exposición. Con respecto a los análisis fisicoquímicos se presentó un aumento de SST a partir del día 3 para todos los tratamientos, sin encontrar diferencias importantes entre tratamientos y el control. El pH más bajo se observó en el tratamiento de inmersión de 5 min con respecto al control, así como un aumento en la acidez. Se observó una E* de alrededor de 7.9 para los tratamientos respecto al control, mostrando que las diferencias en color solo son ligeramente perceptibles al ojo humano.

Como conclusión se obtuvo un extracto metanólico a partir de noni senescente capaz de inhibir el crecimiento de E. coli, el cual logró inhibir el crecimiento de la bacteria dentro de las pruebas in vitro e in vivo. El extracto metanólico de noni podría ser usado para controlar desarrollo de esta bacteria en la industria alimenticia como un desinfectante natural de frutas, verduras y productos frescos precortados, en lugar de desinfectantes de origen químico (cloro, yodo, plata coloidal), que pueden ser nocivo al medio o a largo plazo para la salud.

1. Gyawali, R., & Ibrahim, S. A. (2014). Natural products as antimicrobial agents. Food Control, 46, 412–429.

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Kumar, K. T., Panda, D. S., Nanda, U. N., & Khuntia, S. (2010). Evaluation of antibacterial, antifungal and anthelmintic activity of Morinda citrifolia L. (Noni). International Journal of PharmTech Research, 2(2), 1030–1032.

World Health Organization (2015) WHO/FOS/15.02. WHO Estimates of the Global Burden of Foodborne Diseases. http://www.who.int/foodsafety/publications/foodborne_disease/fergreport/en/

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ADICIÓN DE PURÉS DE FRUTAS A LA DIETA DE RATAS WISTAR CON TRASTORNOS METABÓLICOS: EVALUACIÓN DE PARÁMETROS HEPÁTICOS Presenta: Úrsula Morales Ávila Director: Dra. Efigenia Montalvo González Co-director: Dr. Eduardo Mendeleev Becerra Verdín Fecha: 01 de junio Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de: Protocolo Con los años, se ha observado el proceso de transición epidemiológica donde ahora el mayor índice de mortalidad lo ocupan las enfermedades crónico degenerativas, estas patologías afectan la función de uno o varios órganos, alterando todo un sistema con el transcurso del tiempo1; actualmente las enfermedades coronarias y la Diabetes mellitus (DM) tipo II son responsables de la muerte del 63% de la población. La relación de la obesidad con la hipertensión, DM y dislipidemias, va en relación con la resistencia a la insulina y una respuesta inflamatoria con secreción de adipoquinas que ocasionan efectos adversos en hígado. Diversos mecanismos están implicados en la inducción del daño celular en los hepatocitos3, este daño celular se representa clínicamente con elevación de enzimas hepáticas como la alanino aminotransferasa (AST), aspartato aminotransferasa (ALT), fosfatasa alcalina (FA) y γ-glutamil transferasa (GGT), de igual manera se presentan alteraciones en las lipoproteínas (HDL, LDL, VLDL), alteraciones en los niveles de bilirrubinas, depósitos de grasa y fibrosis pericelular. Debido a las diversas fisiopatologías ocasionadas por la hiperglicemia crónica y dislipidemias, se ha investigado el efecto de los antioxidantes de frutas y hortalizas en enferemedades crónico degenerativas. Pérez-Beltrán (2016) concluyó que los purés de guayaba en combinación con fresa (GF), zarzamora (GZ), guanábana (GG) y maracuyá (GM) tienen importante efecto en ratas hiperglicémicas e hipercolesterolémicas disminuyendo el colesterol, triglicérdidos y glucosa en sangre; debido a esto la importancia de evaluar en parámetros hepáticos el efecto del consumo de estos purés en ratas inducidas a obesidad, DM y ambas patologías, específicamente en el órgano principalmente afectado.

El objetivo de este trabajo es evaluar parámetros hepáticos en ratas wistar inducidas a DM, obesidad y ambas patologías con la adición de purés de frutas a su dieta.

Para inducir primeramente los trastornos en las ratas, todas hembras cepa Wistar (140-240 g), serán divididas en bloques por enfermedad. La inducción a hiperglicemia crónica será por la administración intraperitoneal del fármaco estreptozotocina (STZ) 60 mg/k de peso, la inducción al sobrepeso seguido de obesidad será con alimentación hipercalórica (croquetas freídas con grasa animal), los grupos con ambas patologías se inducirán primeramente con la alimentación alta en grasa para después administrar el fármaco STZ (60 mg/k). Todas las ratas serán alimentadas durante 8 semanas de acuerdo al grupo de dieta de forma ad libitum. Se tendrán ratas sanas control que solo se les de la dieta habitual, 15 g/día de croquetas (Api Can, Purina®). Así mismo se tendrán ratas sanas control que se les dará dieta habitual más purés de frutas: guayaba en mezcla con fresa(GF), zarzamora (GZ), guanábana (GG) o maracuyá (GM) (0.5 g/día). A las ratas enfermas de obesidad, se colocarán 15 g/día de croqueta frita más purés de frutas mencionados; mientras que a las ratas enfermas de DM y ambas patologías se alimentarán con dieta habitual (croquetas sin freir) más los purés de frutas. Al final del tratamiento se llevará a cabo la disección para la obtención de muestra sanguínea y tejido, se tomará muestra de vena aorta para la evaluación de parámetros hepáticos el cual son: la concentración catalítica de las enzimas AST, ALT, GGT y FA por los métodos de la Federación Internacional de Química Clínica (IFCC, 2002, 2011). Para medir las concentraciones de colesterol, triglicéridos, albúmina y bilirrubinas, se utilizará el equipo Biosystems modelo BTS350, que realiza reacciones enzimáticas bajos los métodos de la AACC (AACC, 2000). Para el análisis histológico, se localizará y extraerá el hígado para ser biopsado bajo las técnicas de ácido peryódico de Shiff (McManus.,1946), tricrómico de Masson (Masson.,1929) y hematoxilina y eosina (Gill, 1974), los cortes histológicos se observarán en microoscopio. Se usará un diseño unifactorial completamente al azar por enfermedad, donde el factor a evaluar es el tipo de dieta en las variables de respuesta medidas. Para el análisis de datos se usará un ANOVA y una comparación de medias (LSD Fisher, α=0.05, Statistica soft ® versión 10.0).

Como resultado de esta investigación se espera que el consumo de purés tenga efecto benéfico en los parámetros hepáticos de modo que disminuya el estrés celular que se corroborará en la regeneración del tejido hepático.

1. Goldman, L., y Ausiello, D. (2005). Tratado de medicina interna. 22.

2. Rojas-Martínez, R., Aguilar-Salinas, C. A., Jiménez-Corona, A., Gómez-Pérez, F. J., Barquera, S., y Lazcano-Ponce, E. (2012). Prevalence of obesity and metabolic syndrome components in Mexican adults without type 2 diabetes or hypertension. Salud pública de México, 54(1), 712 3. Chang, C. L., Torrejon, C., Jung, U. J., Graf, K., y Deckelbaum, R. J. (2014). Incremental replacement of saturated fats by n− 3 fatty acids in high-fat, high-cholesterol diets reduces elevated

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PERFIL DE EXPRESIÓN DE GENES DE Colletotrichum sp. EXPRESADOS DIFERENCIALMENTE ANTE LA INDUCCIÓN POR QUITOSANO DE LOS MECANISMOS DE DEFENSA DE AGUACATE HASS Presenta: Esther Angélica Cuellar Torres Director: Dra. Martina Alejandra Chacón López Fecha: 1 de Junio del 2016

Maestría en Ciencias en Alimentos

Co-Director: Julio Vega Arreguín Seminario de Culminación

La aplicación de Quitosano como un inductor de los mecanismos de defensa en frutos, proporciona una alternativa eficaz para el control de enfermedades como la antracnosis 1, esta es causada principalmente por los hongos fitopatógenos de genero Colletotrichum2, se cuenta con un estudio a nivel transcriptómico de la interacción aguacate-Colletotrichum-Quitosano, que evidencia la acción del Quitosano como inductor de los mecanismos de defensa en frutos de aguacate, activando la síntesis de compuestos que inhiben el desarrollo de Colletotrichum3.

El objetivo de este trabajo es estudiar el perfil de expresión de genes de Colletotrichum sp. expresados diferencialmente ante la inducción por Quitosano de los mecanismos de defensa de aguacate Hass.

La metodología desarrollada para la realización de este trabajo se dividió en 3 etapas: Etapa 1) Identificación de la especie de Colletotrichum sp. por amplificación de la región intergénica (ITS), para lo cual se realizó la reactivación de Colletotrichum sp., la extracción de DNA genómico, y se estandarizaron las condiciones de PCR con los oligonucleótidos universales ITS1 e ITS4, el fragmento obtenido se envió a secuenciar y se comparó esta secuencia con la base de datos del NCBI. En la Etapa 2) Se realizó un análisis bioinformático para ubicar los genes expresados diferencialmente en Colletotrichum sp., utilizando el programa Bowtie2 para el alineamiento de los transcritos con el genoma de Colletotrichum gleosporioides Cg14, se utilizaron los datos arrojados por el programa Bowtie2, para contar cuantos transcritos alinearon con cada gen, con el programa express versión 1.5.1, se realizó un análisis estadístico de máxima verosimilitud (p<.05) utilizando el software estadístico “R” para definir los genes expresados diferencialmente, para después llevar a cabo un análisis de categorización funcional Gene Ontology utilizando la herramienta en línea FungiFun2; mediante este programa los genes fueron ubicados en un proceso biológico, con función molecular o como componente celular, como componente integral de membrana entre otros. Se seleccionaron algunos genes para llevar a cabo la validación del análisis bioinformático.

Etapa 3), se realizó la extracción de ARN total a partir de frutos de aguacate inoculados con patógeno y frutos inoculados y tratados con Quitosano, el ARN fue utilizado para la amplificación por RT-qPCR de los genes seleccionados para la validación. Con los datos obtenidos a partir del análisis bioinformático se realizó una búsqueda bibliográfica para proponer un modelo genes de cómo los mecanismos de resistencia a patógenos inducida por quitosano podría afectar el desarrollo de Colletotrichum sp.

La identificación de especie de Colletotrichum arrojó un 100% de homología con C. gloesporioides, por lo que se eligió el genoma de C. gloesporioides Cg14 tomándolo como genoma de referencia para llevar a cabo el análisis bioinformático (segunda etapa). De las 34,582,894 secuencias de transcritos analizados, se obtuvo que un 5% de éstos alinearon con el genoma de C. gloesporioides Cg14, De los genes que alinearon con el genoma del hongo, se identificaron 230 genes diferenciales. La categorización funcional, ubicó los genes reprimidos principalmente en la síntesis de proteínas y componente integral de membrana, y los inducidos en las categorías de proteínas localizadas de estabilización y proteínas involucradas en las señales de transducción. Se ubicaron genes reprimidos que codifican por proteínas Ras, estas son importantes en el desarrollo filamentoso del hongo.

Esta desregularización genética corrobora que el Quitosano ejerce un efecto a nivel molecular activando los mecanismos de defensa del fruto, que finalmente se traduce en el control del desarrollo de este fitopatógeno. Las condiciones experimentales utilizadas para la validación, no resultaron óptimas para analizar por RT-qPCR, por lo que se propone evaluar otras condiciones e incluir nuevos genes para la validación de este análisis.

Se logró identificar la especie de Colletotrichum sp., se ubicaron los genes de Colletotrichum sp. expresados diferencialmente, ante la inducción por quitosano de los mecanismos de defensa de aguacate. Se plantea que la inhibición de genes que codifican para proteínas Ras puede ser una manera de control del patógeno en frutos inducidos con quitosano ya que estas proteínas están involucradas en la patógenicidad y el desarrollo filamentoso de Colletotrichum.

1. Siddiqui, Y. y Ali, A. 2014. Colletotrichum gloesporioides (Anthracnose). Capítulo 11 En: Postharvest Decay. Elsevier. pp.: 337-361.

2. Bautista-Baños, S., Hernández-Lauzardo, a. N., Velázquez-Del Valle, M.G., Hernández-López, M., Ait Barka, E., Bosquez-Molina, E., and Wilson, C.L. 2006. Chitosan as a potential natural compound to control pre and postharvest diseases of horticultural commodities. Crop Protection 25 108–118.

3. Xoca-Orozco, L. A.2013. Análisis del transcriptoma de la resistencia de frutos de aguacate (Persea Americana Mill.) c.v. Hass, inducida por Quitosano. Tesis de Maestría en Ciencias en Alimentos. Instituto Tecnológico de Tepic. Tepic, Nay., México

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EFECTO DEL PRETRATAMIENTO CON ALTAS PRESIONES HIDROSTATICAS (APH) EN LA CALIDAD SANITARIA DE LECHE HUMANA DESHIDRATADA POR ASPERSIÓN Presenta: IBQ. Ángel Fonseca Cantabrana Director: Dr. Juan Arturo Ragazzo Sánchez Co-director: Dra. Blanca Rosa Aguilar Uscanga Fecha: 01 de Junio del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Culminación La leche humana (LH) está constituida por substancias inmunológicas que la hacen nutricional y apta para que un recién nacido sea alimentado en forma exclusiva durante los primeros seis meses de vida1. En la actualidad se ha observado una disminución en la lactancia debido a varios factores 2. Los BLH congelan y pasteurizan la leche para asegurar la inactivación de microorganismos patógenos y su conservación, estas técnicas afectan reduciendo las propiedades nutricionales e inmunológicas, además algunos reportes indican que hasta el 30% del producto es rechazado por contaminación de microorganismos patógenos; por lo que se buscan alternativas para su preservación, siendo el secado por aspersión una alternativa la cual ayuda a preservar sus características nutritivas y biológicas, sin embargo, no garantiza la inactivación del microorganismo termo-resistente como la Staphylococcus aureus. Por lo que se propone utilizar la tecnología de altas presiones hidrostáticas como un tratamiento previo inhibiendo el crecimiento de dicho microorganismo, manteniendo las características organolépticas y disminuyendo el deterioro de las propiedades nutricionales e inmunológicas. El objetivo de esta investigación es evaluar el efecto del pretratamiento de altas presiones hidrostáticas en la calidad sanitaria de leche humana deshidratada por aspersión.

La LH fue donada por madres sanas a través del hospital Civil. Posteriormente se procedió a realizar su caracterización, para la cual se llevaron a cabo ensayos de humedad por la norma AOAC (1990), determinación de lactosa, por el método de Dubois (1959), determinación de proteínas por la técnica de Lowry (1951), determinación de grasa, por a la técnica de Folch (1957). Se determinaron los análisis microbiológicos de la leche humana. Se realizó la preparación del inóculo con la reactivación de la cepa Staphylococcus aureu.

Posteriormente la leche fue tratada por un equipo de Altas Presiones Hidrostáticas (Avure Technologies) a una presión de 300 MPa con tiempos de 10, 20 min y temperaturas de 35, 45°C. Posteriormente, se realizó la determinación de reducción de Staphylococcus aureus por conteo en placa, así como los análisis bromatológicos utilizados en la caracterización. El secado por aspersión se realizó con el equipo (BÜCHI Mini Spray Dryer, B-29) teniendo como parámetros, velocidad de alimentación 2mL/min, temperatura de entrada del aire 165°C, temperatura de salida de aire 110°C y (Nutraflora como material encapsulaste) de todos los tratamientos y nuevamente se realizaron los análisis bromatológicos, fisicoquímicos (humedad, solubilidad, Aw) y microbiológicos a la leche en polvo. Los resultados fueron analizados por análisis de varianza ANOVA y una Prueba LSD-Fisher para identificar si existe diferencia entre los tratamientos y determinar el mejor.

Los ensayos realizados, mostraron conteos bajos de las determinaciones microbiológicas siendo la de interés el género Staphylococcus. En cuanto a la determinación Staphylococcus aureus se obtuvieron valores de 2*102UFC/ml. Las bacterias ácido lácticas, se tuvo un recuento de 4.15*101UFC /mL. Los coliformes totales, no presentaron crecimiento, todos estos resultados de la leche antes de tratar son favorables. En cuanto a la concentración de proteínas, lactosa, humedad y ceniza, los valores obtenidos, muestran que se encuentran dentro del rango reportado por López y cols., 2011; Ogra y cols., 2006, no siendo así para la concentración de grasa lo cual puede deberse a diferentes factores como alimentación de la madre entre otros. En el tratamiento después de inocular la LH se tuvo una reducción de 2 log de Staphylococcus aureus, con presiones constantes de 300MPa a tiempo de 10 minutos y a tiempo de 20 minutos a 35°C (300,35,10, 300,35,20) reducción de 2 log lo cual indica que no existió un cambio significativo entre tiempos. A temperatura de 45°C y tiempo de 10 y 20 minutos (300,45,10 300,45,20) se encontró una reducción aproximada de 6 log por lo que estas condiciones ayudan a que se produzca una mejor sinergia entre presión y temperatura. El resultado del efecto de las APH en las propiedades de leche humana como lactosa, lípidos y proteínas no mostro diferencia significativa entre los tratamientos y el control, sin embargo, en las cenizas hubo diferencia entre el control y los tratamientos. El efecto del secado por aspersión en las propiedades de leche humana como lactosa, proteínas y cenizas no mostraron diferencia significativa entre los tratamientos y el control, los lípidos no tuvieron diferencia significativa entre el control y los tratamientos, pero si los tratamientos 300,35,20, 300,45,10 y 300,45,20. Respecto a la humedad, solubilidad, Aw, no mostró diferencia estadística. Los resultados de los análisis microbiológicos de leche en polvo no mostraron presencia de Staphylococcus aureus.

El efecto del tratamiento de APH disminuye la población de Staphylococcus aureus. Se determinó el mejor tratamiento para aplicar APH a 300MPa para obtener LH microbiológicamente estable, las propiedades bromatológicas de la LH no se alteran significativamente en cada uno de los procesos como también se obtienen propiedades fisicoquímicas aptas para leche en polvo.

1. Field CJ. 2005. The immunological components of human milk and their effect on immune development in infants. J Nutr;135 (1):1-4.

2. Lawrence RA. 2001. (Milk banking: the influence of storage procedures and subsequent processing on immunologic components of human milk. In: Advances in Nutritional Research. Wood ward b, draper H. (Ed.). Academic Plenum Publishers, New York, USA: 10:389–404.

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CARACTERIZACIÓN DE COMPUESTOS BIOACTIVOS, FIBRA DIETÉTICA Y VITAMINAS EN CÁSCARA DE CINCO ESPECIES DE MANGO Presenta: Ariana Lissette Vázquez Murillo Director: Dra. Sonia Guadalupe Sáyago Ayerdi Fecha: 01 de Junio del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos

Co-Director: Noris Ledesma Seminario de Culminación

El uso de los subproductos de mango como la cáscara, ha comenzado a tener impacto al aportar nutrientes y compuestos bioactivos (CB) mayores que en la misma pulpa 1. La Universidad Internacional de Florida (FIU) y el jardín botánico Fairchild Tropical Botanic Garden (FTBG), se interesan en el estudio de especies del género Mangifera en peligro de extinción no caracterizadas nutricionalmente proveniente de países con pobreza y desnutrición2. El interés, es generar conocimiento que repercuta en el cultivo de estas especies. Por otra parte, muchos de los mangos son consumidos con cáscara, por lo que caracterizar estas especies contribuirá a obtener un perfil completo del fruto para generar impacto en la sociedad para así promover su cultivo y consumo.

El objetivo fue evaluar compuestos nutricionales, bioactivos, vitaminas y fibra dietética en cáscaras de mango de 5 especies: Mangifera casturi (M. casturi), Mangifera lalijiwa (M. lalijiwa), Mangifera odorata (M. odorata), Mangifera zeylanica (M. zeylanica) y Mangifera indica (M. indica).

M. indica fue cosechada en 5 de Mayo, Tepic. En madurez de consumo, se retiró la cáscara y se liofilizó. Las cáscaras de las especies M. casturi, M. lalijiwa, M. odorata y M. zeylanica, fueron proporcionadas por FTBG. Se realizaron los análisis siguientes: composición nutricional por AOAC (2005): humedad, proteínas, grasa, cenizas y carbohidratos solubles totales (Dubois cols. 1956). Fibra dietética total (FDT) por AOAC (1990) modificado por Mañas y Saura-Calixto (1995), obteniendo FD soluble (FS) e insoluble (FI). Se midió también, vitaminas del complejo B (Mohajir y cols., 2008), vitamina C (Gutiérrez y cols., 2007), y vitamina E (Hess y cols.,1991). Así mismo se midió fenoles solubles totales (FST) (Montreau, 1972) y fenoles hidrolizables (FH) (Hartzfeld y cols., 2002) y a los extractos se les midió la capacidad antioxidante (AOX) por: ABTS, DPPH y FRAP (Álvarez-Parrilla y cols., 2010; Re y cols., 1999; Prior y cols., 2010). Se usó un diseño unifactorial completamente al azar siendo el factor la especie de mango. Para el análisis de datos, se utilizó un ANOVA y una comparación de medias (LSD Fisher, α=0.05).

Los resultados en composición nutricional mostraron un contenido de humedad que vario de 3.06% a 3.92%., proteínas de 7.89 a 10.80%, grasa de 2.74 a 4.83%, cenizas de 3.64 a 5.22% y carbohidratos solubles totales de 27.32 a 58.10%, siendo las cáscaras de M. casturi y M. zeylanica las que tuvieron valores más altos en estos nutrientes debido a sus diferencias en genotipos y metabolismo propio de su tejido (Andrade y cols., 2012) 3. En FDT, la cáscara de M. odorata presentó mayor cantidad con 71.28%. La FS, fue más alta en cáscaras de M. indica y M. odorata, pero en todas las especies, la FI se presentó en mayor cantidad, esto indica mayores contenidos de celulosa, hemicelulosa y lignina en las cáscaras (Navarro-González y cols., 2011). En las cáscaras de M. indica se presentó mayor cantidad de vitamina C con 280.26 mg EAA/100g bs, esta cantidad es atribuible a genética y características propias del fruto durante la maduración (Nnyepi y cols., 2005), para la vitamina E, la cáscara de M. casturi presentó el más alto contenido con 86.02 mg EAT/100g bs. Para vitaminas del complejo B, se identificaron contenidos pequeños, pero significativos, ya que, no existe evidencia de vitaminas del complejo B en cáscaras de mango, por lo que estos resultados son importantes y su cantidad está influenciada por la edad, condiciones del cultivo e intensidad de la luz (Aslam, J. y cols., 2008). En los FST, la cáscara de M. casturi destacó en comparación con las demás, con 20.60 g EAG /100g bs, correspondiendo esta especie con la mayor capacidad antioxidante para los 3 métodos: ABTS, DPPH y FRAP con 4252, 615 y 1560 mmol/g respectivamente; ésta especie tiene cáscara con pigmentos morados, el cual es un indicativo del contenido de antioxidantes (Serna y cols., 2014), para los PH, la cáscara de M. lalijiwa presentó el mayor contenido con 1.76 g EAG/ 100 g bs, posiblemente porque esta especie contiene series de galotaninos (Sáyago-Ayerdi y cols., 2013).

Considerables nutrientes se manifestaron en las cáscaras de las especies en estudio, siendo las especies exóticas las más destacables. En FDT, la cáscara de M. odorata fue la más alta pero la cáscara de M. indica presentó mayor contenido de FS. Para las vitaminas antioxidantes C y E, en la cáscara de M. casturi se encontraron los valores más altos. Se identificaron vitaminas del complejo B en todas las cáscaras, datos que no se habían reportado. La cáscara de M. casturi, destacó en FST y AOX lo que indica que esta cáscara posee compuestos de interés funcional superiores a las reportadas hasta el momento para M. indica especie más estudiada.

1. Jahurul,

M.H.A, Zaidul, I.S.M, Kashif-Ghafoor, Al-Juhaimi, F. Y,Kar-Lin Nyam ,NAN Norulaini ,F. Sahena , Mohd, A.K. 2015. Mango (Mangifera indica L.) by-products and their valuable components: A review.

2. Campbell, R. J y Ledesma, N. 2013. The Changing Face of Varieties for the Western Hemisphere., International Mango Symposium. Hort.

992; PP 55-58.

3. Andrade J. De Magalhães, T. Torres Toledo, S. BeserraNogueira, B.R. Cordenunsi, F.M. Lajolo, Oliveira do Nascimento Jr. (2012). 2DDIGE analysis of mango (Mangifera indica L.) fruit reveals major proteomic changes associated with ripening, J. Proteomics 75 3331–3341.

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ESTUDIO DEL EFECTO DEL COCINADO EN LA BIOACCESIBILIDAD Y CINÉTICA DE LIBERACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS EN DOS VARIEDADES DE FRIJOL COMÚN (Phaseolus vulgaris L.): ‘AZUFRADO´ Y ´NEGRO JAMAPA´ Presenta: Alicia Paulina Cárdenas Castro Director: Dra. Sonia Guadalupe Sáyago Ayerdi Co-Director: Dra. Efigenia Montalvo González Fecha: 1 de Junio del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de: Avance Phaseolus vulgaris L., es una leguminosa ampliamente consumida alrededor del mundo1. Uno de los compuestos bioactivos más importantes que contiene el frijol son los compuestos fenólicos (CF). En muchos estudios respecto a CF, no se estudia el alimento tal cual se ingiere, siendo poco conocidos los cambios que pudieran presentar los CF durante la digestión gastrointestinal2. Cuando un alimento se ingiere, sólo aquellos CF que logran ser liberados durante el proceso digestivo humano, son bioaccesibles y para que puedan ejercer un efecto benéfico a la salud deben ser absorbidos durante el proceso de digestión 3.

El objetivo es evaluar la bioaccesibilidad, cinética de liberación de compuestos fenólicos y efecto del cocinado a presión controlada (autoclavado-molido, autoclavado-molido-freído) a través de dos modelos de digestión gastrointestinal in vitro en frijol común (Phaseolus vulgaris L.) en las variedades ´Azufrado´ y ´Negro Jamapa´.

Los frijoles variedad ´Azufrado´ y ´Negro Jamapa´ fueron donados por la Cadena Agroalimentaria de frijol de Nayarit A.C. siendo limpiados y lavados con agua potable bebible, previamente a la cocción, la cual, se llevó a cabo en una olla express de acero inoxidable bajo presión controlada de 15 libras (lb). Posterior a su cocción, los frijoles fueron molidos. Una vez molidos, se dividieron en partes iguales para freír la mitad del tratamiento. Los frijoles autoclavados-molidos variedad ´Azufrado´ y ´Negro Jamapa´ (AM-A y AM-N, respectivamente) y autoclavados-molidos-freídos variedad ´Azufrado´ y ´Negro Jamapa´ (AMF-A y AMF-N, respectivamente) se congelaron a -80°C para su posterior liofilización a -50°C y 0.12 mbar de presión. Se realizó la caracterización proximal de cada una de las muestras por los métodos propuestos por la AOAC, para humedad, grasas, proteínas, y cenizas; se cuantificó la fracción indigestible total (FIT), y carbohidratos totales; de igual manera se evaluó en todas las muestras el contenido de fenoles solubles totales (CFE) así como la capacidad antioxidante de estos, emplendo el ensayo ABTS y FRAP. El análisis estadístico se analizó en un diseño factorial 2 2 con α=0.05 y una comparación de medias (LSD) empleando el programa STATISTICA, versión 10.

El contenido de humedad, cenizas, proteína, lípidos y carbohidratos entre los cuatro tratamientos presentaron diferencias significativas (p<0.05). El contenido de humedad es menor en los tratamientos AMF-A y AMF-N (60.31% y 60.32%, respectivamente), en comparación con los tratamientos sin freír (71.49% y 72.97%, en AM-A y AM-N, respectivamente) debido al calentamiento con aceite vegetal al que son sometidos los frijoles, posterior a su cocción (Kutos y cols., 2003). Así mismo se observó que el contenido de cenizas en los tratamientos AMFA y AMF-N fue de 4.38% y 3.68%, menor al comparado con los tratamientos sin freír (5.16% y 4.44% en AM-A y AM-N, respectivamente) ya que ciertos minerales se extraen con el agua de cocimiento (Wang y cols., 2010). El contenido de lípidos es mayor en los tratamientos AMF-A y AMF-N (13.01% respecto a 2.48% en tratamiento AMA; 17.84% respecto a 2.17% en tratamiento AM-N) ya que se le añade una cantidad de aceite vegetal para freír.

Se observó un aumento del 18% de contenido de proteína comparado con lo reportado en la semilla cruda para la variedad ´Azufrado´ y del 5% para la variedad ´Negro Jamapa´ en ambos tratamientos. Este incremento se puede atribuir a la pérdida de sólidos solubles durante el proceso de cocinado (Pedrosa y cols., 2015). Las diferencias observadas en el contenido de carbohidratos (39.62%, 40.00%, 28.37%, 23.19% para AM-A, AM-N, AMF-A y AMF-N, respectivamente) se atribuyen al contenido de estos en las variedades de frijol, así como el proceso de cocinado. Por otro lado, el cocinado a presión controlada de las variedades de estudio, provoca cambios en los componentes de la fracción indigestible modificando el contenido de FIT siendo de un 19% a 36% mayor en los tratamientos freídos. El contenido de CFE es 25.94% mayor en el tratamiento AM-N que en el tratamiento AM-A pero 38.85%, menor en el tratamiento AMF-N que el tratamiento AMF-A. La actividad antioxidante fue del 21.99 al 33.85% mayor en los tratamientos con variedad ´Negro Jamapa´ para el ensayo ABTS y del 6.35 al 30% mayor para el ensayo FRAP. Como conclusiones parciales se tiene que el tratamiento para el cocinado de los frijoles provoca cambios en la composición nutricional de estos, lo cual, influirá en la bioaccesibilidad de los CF en los tratamientos freídos.

1. Luna-Vital, D. A., Mojica, L., de Mejía, E. G., Mendoza, S., y Loarca-Piña, G. 2014. Biological potential of protein hydrolysates and peptides from common bean (Phaseolus vulgaris L.): A review. Food Research International.

2. Sancho, R. A. S., Pavan, V., y Pastore, G. M. 2014. Effect of in vitro digestion on bioactive compounds and antioxidant activity of common bean seed coats. Food Research International.

3. Parada, J., y Aguilera, J. 2007. Food microstructure affects the bioavailability of several nutrients. Journal of Food Science 72(2): R21-R32.

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EVALUACIÓN DE EFECTOS FOTOPROTECTOR Y ANTI–ENVEJECIMIENTO EN PIEL HUMANA (ex vivo) DE PÉPTIDOS OBTENIDOS DEL GRANO DE SORGO BLANCO (Sorghum bicolor L. Moench) Presenta: IBQ Tania Patricia Castro Jácome Director: Dr. Erik Gustavo Tovar Pérez Co-director: Dra. Rosa Isela Ortiz Basurto Fecha: 01 de Junio del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Avances El grano de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) contiene 6 – 12% de proteína total, la cual es de baja calidad nutricional debido principalmente a la composición y alto contenido de kafirinas (principales proteínas de almacenamiento). Aunque por décadas se ha intentado incrementar su calidad proteínica mediante procesos químicos, biotecnológicos y termo-mecánicos, no se ha logrado obtener características deseables para consumo humano. Por lo cual, el uso de sorgo en alimentos es muy limitado y solo es utilizado para la elaboración de alimento balanceado para ganado. En México, el INIFAP ha desarrollado nuevas variedades de sorgo blanco, con mejor calidad bromatológica, mayor rendimiento de grano, tolerancia a diversas enfermedades y adaptación a las áreas productoras de la zona del Pacífico Centro, en donde se encuentra el estado de Nayarit 1. Por otro lado, en los últimos años las industrias de cosméticos y alimentaría han desarrollado cosmecéuticos (productos de aplicación tópica) y nutricosméticos (productos ingeridos oralmente), los cuales proveen beneficios a la salud y bienestar de la piel, representando un nuevo mercado potencial para la aplicación de moléculas bioactivas. Por lo tanto, en la presente investigación se propone la producción enzimática de péptidos a partir de kafirinas de grano de sorgo con actividad antioxidante e inhibición de elastasa y tirosinasa en cultivos de piel humana, con el propósito de que puedan ser utilizados en el diseño de cosmecéuticos y nutricosméticos.

El análisis químico proximal del grano de sorgo blanco (variedad Perla 101) se realizó de acuerdo a los métodos oficiales de la A.O.A.C. La fracción de KAF se extrajo a partir de harina desgrasada (con acetona) utilizando diferentes combinaciones de concentración de t-butanol (60 – 100% v/v) y número de extracciones (2 y 3) 2. La identificación de KAF se realizó por electroforesis SDS-PAGE. La hidrólisis de KAF se llevó a cabo con alcalasa (pH 7.5 y 50oC) y se aplicó la metodología de superficie de respuesta (MSR) utilizando un diseño factorial completo 32 en el cual los niveles para el factor tiempo (t) fueron 3, 6 y 9 h y para el factor relación enzima/sustrato (E/S) de 0.8, 1.2 y 1.6 (U/g proteína) siendo la variable de respuesta el grado de hidrólisis (GH) que fue determinado por el método de TNBS. La producción de hidrolizados de KAF (H-KAF) se realizó bajo las condiciones (tiempo y E/S) que presentaron el mayor GH. Posteriormente, para la separación de péptidos con peso molecular (PM) menor a 3 kDa, se utilizó un sistema de ultrafiltración (UF) tipo tanque agitado con capacidad de 400 mL (con membrana polimérica de celulosa regenerada MW CO de 3 kDa) a 22 “C, 200 kPa y velocidad de agitación de 250 rpm 3. El flux, factor de reducción volumétrica, % retención y colmatación del sistema fueron calculados.

Finalmente, en los permeados se determinó la concentración de péptidos, los cuales se identificaron mediante electroforesis Tricina-SDS-PAGE. El análisis de los resultados se realizó por medio de un ANOVA, seguido de una prueba de LSD - Fisher (α=0.05) en Statistica v. 10.

El grano de sorgo Perla 101 contiene 8.38 ± 0.22% (base seca) de proteína cruda, coincidiendo con lo reportado en literatura para variedades blancas1. La mejor combinación de extracción de KAF fue: 100% t-butanol y 2 extracciones rindiendo 2.5 g/100g de harina desgrasada 2. Mediante electroforesis (SDS-PAGE) se logró identificar la presencia de las 3 fracciones (α, β y γ) que conforman las KAF, corroborando que el método de extracción fue adecuado. De acuerdo a la MSR, las condiciones t (X1) = 9h y E/S (X2) = 1.6 U/g proteína, son las que proporcionan el mayor %GH con un valor de predicción de 18.6%, lo que indica la obtención de hidrolizados extensivos (GH>10%), que actualmente se aplican para la obtención de biopéptidos. El proceso de UF de HKAF logró el fraccionamiento de especies peptídicas de P M < 3 kDa, obteniendo 37.71 ± 3.69% de permeado con una concentración de péptidos de 818.56 ± 112.63 µg/mL eq de L-Leucina, los cuales fueron identificados (banda menor a 3.5 kDa) en el perfil electroforético Tricina-SDS-PAGE, corroborando que el sistema UF fue adecuado para la separación de los péptidos.

La hidrólisis de KAF con alcalasa permitió la obtención de hidrolizados de carácter extensivo que contienen cadenas peptídicas con PM < 3 kDa, las cuales pueden ser fraccionadas de manera eficiente aplicando la tecnología de UF, lo que permitirá continuar con la evaluación de la bioactividad de los péptidos en cultivos de piel humana.

1. Hernández–Espinal, L. A., Moreno, T., Reyes., J. E. y Loaiza, A. (2011). Perla-101: Nueva variedad de sorgo de temporal de doble propósito para Sinaloa. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 2(5): 779–784. Montes-García y cols. (2010).

2. Mazhar, H., Chandrashekar, A. y Shetty, H.S. (1993). Isolation and inmmunochemical characterization of the alcohol extractable proteins (kafirins) of Sorghum bicolor (L.) Moench.

3 Ranamukhaarachchi, S., Meissner, L. y Moresoli, C. (2013). Production of antioxidant soy protein hydrolysates by sequential ultrafiltration and nanofiltración. Journal of Membrane Science, 429: 81–87.

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APLICACIÓN DE TRATAMIENTOS HIDROTÉRMICOS Y QUITOSANO COMO SISTEMA ALTERNATIVO DE CONTROL CONTRA Colletotrichum sp. EN MANGO (Mangifera indica L) c.v.Tommy Atkins Presenta: Luz Elena Miramontes Serrano Director: Dr. Porfirio Gutiérrez Martínez Fecha: 02 de Junio del 2016

Maestría en Ciencias en Alimentos

Seminario de Culminación

El fruto de mango representa uno de los cultivos de mayor potencial económico en las áreas tropicales y subtropicales del mundo. El fruto de mango es susceptible a diversos patógenos como Colletotrichum gloeosporioides causante de la enfermedad de antracnosis. Para su control se han utilizado fungicidas sintéticos los cuales resultan ser dañinos para la salud y el medio ambiente. Por lo que hoy en día una alternativa al uso de productos químicos, son los tratamientos hidrotérmicos y la aplicación de quitosano, que se ha demostrado ser eficaces aplicados individualmente1. Sin embargo, con la interacción de estos métodos se podrían disminuir los tiempos y concentraciones de los mismos, ayudando a reducir costos y pérdidas postcosechas, manteniendo la calidad de frutos de mango c.v. Tommy Atkins.

El objetivo de esta investigación es evaluar el efecto de los tratamientos hidrotérmicos con quitosano en postcosecha para el control de la antracnosis en frutos de mango Tommy Atkins.

De acuerdo con las claves taxonómicas y pruebas de patogenicidad, se aisló e identifico el patógeno Colletotrichum sp causante de antracnosis de mango c.v. Tommy Atkins. Para las pruebas in vitro se utilizaron discos de 8 mm de micelio y una suspensión de esporas del patógeno; los discos de micelio y 1 ml de la suspensión de esporas se diluyeron en tubos de ensaye que contenían 9 ml de quitosano a concentraciones de 0.5, 0.1, 0.5 y 1.0% incluyendo un control sin quitosano. Se les aplicó el tratamiento hidrotérmico en un baño maría por 60 y 120 segundos a 45, 50, 55 y 60 °C incluyendo un control a 25±1 °C, al terminó del tratamiento se dejaron enfriar a temperatura ambiente por 10 min. De la suspensión de esporas se determinó la germinación. El crecimiento micelial se evaluó, colocando los discos de micelio en el centro de una caja de Petri con medio PDA incubados a 25ºC durante 8 días2. Se realizó una suspensión de esporas para determinar la esporulación de cada tratamiento. Se utilizó un diseño factorial multinivel de 4x4x2, se realizó un ANOVA y una prueba LSD (P<0.05).

En el ensayo in vivo se evaluó el efecto de los tratamientos en frutos de mango. Se determinó el porcentaje de severidad, incidencia de la enfermedad y se realizaron los análisis fisicoquímicos para verificar que los tratamientos no afectaron la calidad del fruto. Se utilizó un diseño bifactorial, donde los factores fueron los tratamientos y los días, se realizó un ANOVA y una prueba LSD para determinar diferencias entre tratamientos.

Se aisló e identificó al hongo Colletotrichum sp causante de antracnosis en fruto de mango c.v. Tommy Atkins.

En los resultados del crecimiento micelial esporulación y germinación se encontró diferencia estadística significativa entre tratamientos (p<0.05). Donde los tratamientos que mostraron mejores resultados fue donde se aplicó el tratamiento hidrotérmico a 45ºC y 50ºC por 60 y 120 s combinado con las concentraciones de quitosano de 0.5 y 1.0%. Así como en los tratamientos a 55 y 60ºC en todas las concentraciones de quitosano por 60 y 120 s. Se han reportado estudios donde se logra una inhibición del 90% del crecimiento micelial de Colletotrichum sp aislado de fruto de aguacate a concentraciones de quitosano de 1.5%. En esta investigación, en combinación con el tratamiento hidrotérmico a 45 y 50ºC se reduce la concentración de quitosano a 0.5 y 1.0% y a 55 y 60ºC a concentraciones de quitosano desde 0.05% logrando una inhibición del 100% del crecimiento micelial. Se ha reportado que a 45 a 60ºC durante 60 s, se logra inhibir el crecimiento micelial en un 52% a 72% en C.lunata y P. mangiferae3. Los resultados de las pruebas in vivo muestran que se logró reducir el porcentaje de severidad de la antracnosis, así como también la incidencia de la enfermedad. En los resultados de los análisis fisicoquímicos no hubo diferencia estadística significativa con respecto al control, lo que sugiere que los tratamientos aplicados no afectan la calidad del fruto.

Se aisló e identificó el hongo Colletotrichum sp., Se logró la inhibición del crecimiento micelial, esporulación y germinación del patógeno aplicando un tratamiento hidrotérmico en combinación con quitosano. Se redujo el porcentaje de severidad e incidencia en frutos de mango y se comprobó que la aplicación de estos tratamientos no afecta la calidad del fruto.

1. Sivakumar, D., Jiang, Y. y Yahia, E.M. 2011. Maintaining mango (Mangifera indica L.) fruit quality during the export chain.Food Research International 44:1254– 1263.

2. Alvindia, D.G. y Acda. M.A. 2015.Revisiting the efficacy of hot water treatment in managing anthracnose and stem-end rot diseases of mango cv. ‘Carabao’.Crop Protection 67:96-101.

3. Gutiérrez-Martínez, P., Osuna-López, S.G., Calderón-Santoyo, M., Cruz-Hernández, A. y Bautista-Baños, S. 2012. Influence of ethanol and heat on disease control and quality in stored mango fruits. LWT - Food Science and Technology 45:20-

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SECADO POR ASPERSIÓN DE ARTHROSPIRA PLATENSIS: EFECTO DE 3 ESTABILIZANTES SOBRE LAS PROPIEDADES DEL POLVO. Presenta: IBQ Alejandra Carmín Ibarra Herrera Directora: Rosa Isela Ortiz Basurto Fecha: 03 de Junio del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de culminación Arthrospira platensis es una procariota filamentosa, multicelular, en forma de espiral con un alto contenido proteico (50-70%) en base seca, lo cual la convierte en una fuente potencial de proteína para consumo humano; sin embargo su alto contenido de humedad (80-90%), la convierte en un alimento con poca viabilidad para su almacenamiento y transporte2, por lo cual el secado por aspersión es una alternativa para su conservación, sin embargo esta tecnología presenta ciertas limitaciones, por lo cual es el necesario el empleo de agentes estabilizantes para obtener polvos estables3. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de tres materiales de pared y sus mezclas durante el secado por aspersión de Arthrospira platensis sobre las propiedades fisicoquímicas y de fluidez de los polvos.

La metodología propuesta se desarrolló en 2 etapas. En la primera etapa; se realizó la caracterización parcial de la biomasa fresca: proteínas (método de Lowry 1951), humedad (según AOAC 990), cenizas (según AOAC 990), salinidad y pH (potenciómetro Multiparamétrico Hanna HI-4521), se realizaron los análisis microbiológicos (E. coli-Coliformes, Hongos y levaduras, mesófilos aerobios) por el método placas Neofilm. En la etapa 2) Se preparó solución con la relación 3:1p/p material estabilizante-biomasa, utilizando 3 materiales estabilizantes A (proteína), B (Carbohidrato alto peso molecular), C (carbohidrato bajo peso molecular. Se aplicó un diseño experimental de mezclas centroide con un total de 10 tratamientos más un control. Las soluciones fueron alimentadas a un secador por aspersión CIMA LPG-5, temperatura de entrada de 120ºC, temperatura de salida 70ºC, flujo de alimentación 0.10L/h. Se empleó un diseño estadístico unifactorial con el que se realizó el análisis de varianza ANOVA y una prueba LSD-Fisher para comparación de medias. A los polvos obtenidos se les realizaron las propiedades de flujo (densidad a granel, densidad compactada, índice de Hausner, % de compresibilidad) de acuerdo a la metodología establecida por Jiménez, 2006; análisis microbiológico (E. coli-Coliformes, Hongos y levaduras, mesofilos aerobios) por el método placas Neofilm; propiedades físico-químicas (% de humedad, % recuperación del producto), determinación de Tg mediante DSC, microscopia electrónica de barrido (forma y tamaño partícula), viscosidad del reconstituido al 10%p/v y % de retención de proteínas.

La caracterización parcial de Arthrospira platensis con 90.27±0.35% de humedad, 6.71±0.21 pH, 752±2.51 ppm salinidad, 60% de proteínas en base seca, corresponde a los valores promedios de la composición de la biomasa según Carl Safin., 2003, aunque ciertas diferencias se atribuyen al proceso de desalinización realizado en la cosecha1. Se logró reducción logarítmica de la carga microbiana (1.47 log) que contenía la biomasa fresca en los polvos. Respecto a la caracterización de los polvos por el análisis ANOVA, existe diferencia significativa para densidad a granel y densidad compactada, no existe diferencia significativa entre tratamientos para Índice de Hausner y % de compresibilidad, los valores obtenidos se encuentran dentro de rango de polvos estables. En cuanto al % de humedad todos los tratamientos se encuentran dentro de los valores óptimos para productos secados por aspersión (2-5%). El % de recuperación los tratamientos secundaria BC y terciaria 2 que contenían el material estabilizante C presentaron mayor pérdida de producto por deposición. En las micrografías se encontraron diámetros de partícula de 14.5 a 38.4 um observándose una tendencia al aumento del diámetro con la proteína como material de pared misma que brinda una forma esférica, respecto a la temperatura de transición vítrea los tratamientos que contenían B y C en mayor proporción como material de pared son los que presentan las menores temperaturas, misma tendencia de reducción de viscosidad con la incorporación de las materiales de pared B y C se observa en la evaluación de la viscosidad al reconstituido, el color en la escala CIELAB existe diferencia significativa entre tratamientos en los parámetros L (luminosidad) y b (dirección amarillo-azul), en cuanto el porcentaje de retención de proteínas el tratamiento que contiene proteína A y carbohidrato B es el que obtuvo el mayor valor.

Se lograron resultados dentro de los valores aceptables en cuanto a propiedades de flujo y propiedades fisicoquímicas para todos los tratamientos; respecto a la estabilidad térmica y morfología de las partículas se recomiendan tratamientos con material de pared A en bajas concentraciones , además se logró una reducción logarítmica de 1.47 log de la carga microbiana de la biomasa fresca por el proceso de secado por aspersión, Los resultados obtenidos permiten aceptar la hipótesis de que los materiales de pared empleados en el secado por aspersión tienen un efecto positivo en las propiedades de las partículas.

1.

2.

3.

Carneiro, H.C.F., Tonon, R. V, Grosso, C.R.F., & Hubinger, M.D. 2013. Effect of different combination of wall materials on the encapsulation efficiency of flaxseed oil microencapsulated by spray drying. (115 ):443–451.

Coca, M., Barrocal, V.M., Lucas, S., González-Benito, G., & García-Cubero, M.T. 2014. Protein production in Spirulina platensis biomass using beet vinasse-supplemented culture media. Food and Bioproducts Processing 1–7 Dai, C., Wang, B., & Zhao, H. 2005. Microencapsulation peptide and protein drugs delivery system. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 41 (2-3): 117–120.

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EFECTO DEL PRETRATAMIENTO DE IRRADIACIÓN ULTRAVIOLETA EN LA CALIDAD SANITARIA DE LECHE HUMANA DESHIDRATADA POR ASPERSIÓN Presenta: IQ. Jessica Julieth Sánchez Mora Director: Juan Arturo Ragazzo Sánchez Co-asesor: Dra. Blanca Rosa Aguilar Uscanga Fecha: 2 de Junio del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Culminación Para asegurar la calidad sanitaria, los Bancos de Leche Humana emplean métodos como la congelación y pasteurización Holder, logrando la inactivación de algunos microorganismos patógenos, sin embargo, la calidad nutricional y biológica disminuyen, además Simmer y Hartmann (2009), indican que hasta el 30% del producto es rechazado por contaminación; por lo que se buscan alternativas para su conservación. El secado por aspersión, es un método de conservación con un bajo grado de pérdida nutricional y biológica. Dado que no existen reportes que garanticen la inocuidad de la leche humana secada por aspersión, por la presencia de Staphylococcus aureus, microorganismo termo-resistente, se propone la irradiación ultravioleta, tecnología emergente que causa daño en el ADN de los microorganismos.

El objetivo de este proyecto es, evaluar el efecto del pretratamiento de la irradiación UV en la calidad microbiológica de leche humana deshidratada por aspersión.

El proyecto se desarrolló en 2 etapas, 1) Los análisis microbiológicos (cuenta estándar, bacterias acidolácticas, S. aureus y coliformes totales) se realizaron por el método de vaciado en placa; determinación de humedad según AOAC 990.19 (1990); proteínas por el método Lorwy, 1951; lípidos por el método Folch (1957) a leche sin tratamiento y por centrifugación a 5000g por 5min (5°C); azúcares por el método Dubois (1959). La inoculación a 1*106UFC/ml, se realizó a través de una curva estándar de S. aureus construida por densidad óptica. El sistema de radiación UV, consistió en un conjunto de 4 lámparas germicidas G36T5L colocadas en paralelo. La leche humana se irradió a flujo constante de 4.3 ml/min, que fluye a través de una tubería circular de vidrio de borosilicato de 6 mm de diámetro interno y 2.2 mm de espesor, impulsada por una bomba peristáltica. Las dosis aplicadas, fueron 39, 78 y 117 mJ/cm 2. Se empleó un diseño unifactorial (dosis). Se realizó el ANOVA (α= 0.05).

2) El secado se hizo con un secador Büchi B-29, Tinlet: 165°C Toutlet:110°C, velocidad de alimentación de 2ml/min, usando como material estabilizante nutraflora (5% p/v). Se midieron las propiedades químicas y cuenta de S. aureus de los productos en polvo por los métodos ya mencionados, además se midió solubilidad por el método Eastman y Moore, (1984); humedad por la norma NOM-184-SSA1-2002; actividad de agua con un higrómetro marca AquaLab CX-2, y oxidación de proteínas por el método de Baltacioğlu y cols., (2008). Se hizo una prueba t pareada para el análisis de los datos en esta etapa.

Se logró reducción logarítmica 0.282 log para 39 mJ/cm 2 y 6 log para dosis de 78 y 117 mJ/cm 2. Hay efecto significativo de la dosis aplicada, sobre la reducción logarítmica de S. aureus en leche humana tratada por UV, confirmado por ANOVA. No hubo efecto significativo de la irradiación UV sobre el contenido proteico y lipídico.

Se observaron disminuciones del contenido de lactosa para cada una de las dosis aplicadas, lo que se atribuye a la hidrólisis de los azúcares y reacciones secundarias por efecto de la irradiación UV 1. No se encontró presencia de S. aureus a la leche deshidratada. Mediante la prueba t-pareada, se comprueba que hay efecto estadísticamente significativo del secado de leche sobre el contenido de proteínas2. Los valores de actividad de agua están en el valor estimado por Schuck y cols., 2008 para un producto en polvo con preservación óptima.

Los valores de solubilidad se mantuvieron sobre 99%. La muestra control (leche sin tratamiento) presentó oxidación de proteína (0.046 nmoles/mg proteína), esta se puede deber a la temperatura de entrada del secador, que desnaturaliza la proteína, así, los residuos de aminoácidos quedan expuestos a las especies reactivas de oxígeno. Los resultados para las muestras irradiadas y deshidratadas, corresponde a lo expuesto por Zang y cols., (2012) y Giulivi y Daves (1994), quienes aseguran que la irradiación UV conlleva a una oxidación de proteínas, La irradiación UV y el secado por aspersión, demostraron ser un sistema de conservación integrado para asegurar la calidad microbiológica de la leche humana. La leche irradiada a 78 mJ/cm2 es el tratamiento con mayor efectividad sobre la reducción logarítmica (reducción 6).

1.

2.

Wolfrom, M.L. 1963. Avances in carbohydrate chemistry. Academic Press Inc. Vol. 18.

Gaiani, C., Mullet, M., Arab-Tehrany, E., Jacquot, M., Perroud, C., Renard, A., Scher, J. 2011. Milk proteins differentiation and competitive adsorption during spray-drying. Food Hydrocolloids. 25: 983-990.

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ESTUDIO MOLECULAR DE BACTERIAS RIZOSFÉRICAS Y SU EFECTO SOBRE EL CRECIMIENTO DE Alternaria sp. Y Colletotrichum sp., QUE AFECTAN FRUTOS EN ETAPA POST-COSECHA Presenta: Q. F. B. Yazmín Lizeth Guardado Valdivia Director: Dra. Selene Aguilera Aguirre Co-director: Dr. Víctor Olalde Portugal Fecha: 02 de Junio del 2016 Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Avances Los metabolitos bacterianos producidos por rizobacterias, se promueven como una alternativa sostenible para llevar a cabo el control biológico de hongos fitopatógenos causantes de diversas enfermedades que afectan a frutos en etapa postcosecha1. Los géneros fúngicos Colletotrichum sp. y Alternaria sp. son de gran importancia agroeconómica, ya que generan pérdidas hasta del 40% de la producción total2. Para contrarrestar esta problemática, la principal estrategia de control es el uso de fungicidas sintéticos; sin embargo, la aplicación desmedida de estos compuestos ha provocado la contaminación en el medio ambiente y daños a la salud3.

El objetivo del presente proyecto es identificar y caracterizar bacterias rizosféricas antagonistas de Colletotrichum sp. y Alternaria sp., e identificar genes que pudieran estar involucrados en la producción de compuestos con actividad antifúngica.

La metodología realizada fue la siguiente: a partir de un escrutinio previo de bacterias antagonistas de hongos fitopatógenos, se seleccionaron tres cepas bacterianas denominadas B5, B7 y B20. Mediante ensayos de confrontación in vitro, se evaluó la capacidad de inhibir el crecimiento de los hongos Colletotrichum sp. y Alternaria sp. Para determinar si los metabolitos secretados por las bacterias eran los responsables de llevar a cabo esta inhibición, se realizaron ensayos in vitro utilizando el sobrenadante del cultivo en una concentración al 20% (v/v) sobre el crecimiento de dos cepas de Colletotrichum sp. una aislada de aguacate y la otra de guanábana; adicionalmente se determinó el porcentaje de inhibición del crecimiento micelial, inhibición de la esporulación y de la germinación de esporas. Se seleccionó el sobrenadante con mayor efecto y se realizaron ensayos in vivo sobre frutos de aguacate infectados con Colletotrichum sp. y se determinó el porcentaje de severidad y de incidencia de la enfermedad.

Las tres cepas bacterianas fueron capaces de modificar el crecimiento de los hongos durante los ensayos in vitro.

En cuanto a los resultados de los ensayos utilizando el sobrenadante bacteriano, se observó que el sobrenadante de la cepa B5 inhibió de manera significativa el crecimiento micelial de Colletotrichum sp. aislado de aguacate y el aislado de guanábana en un 47.24 y 49.63%, respectivamente, comparado con el control carente de sobrenadante. Por otra parte, los sobrenadantes de las cepas B7 y B20 no mostraron un efecto significativo sobre la inhibición del crecimiento micelial. En las evaluaciones del efecto del sobrenadante sobre la esporulación de los hongos, se observó en los tratamientos con sobrenadantes B5 y B20 una inhibición en la esporulación de Colletotrichum sp. aislado de aguacate del 79.51% y 47.70%, respectivamente. Para el caso de Colletotrichum sp. aislado de guanábana, solamente el sobrenadante de la cepa B5 mostró el mayor porcentaje de inhibición del 54.23%, mostrando diferencia significativa con respecto a los resultados observados con el sobrenadante B7 y B20. En los ensayos del efecto del sobrenadante sobre la germinación de las esporas de Colletotrichum sp. aislado de aguacate, se observó que los tratamientos con sobrenadantes B5 y B7 inhibieron 63.5 y 84.07%, respectivamente la germinación. Para el caso de Colletotrichum sp. aislado de guanábana, el sobrenadante de la cepa B7 mostró un 81.11% de inhibición, mientras que los sobrenadantes de la cepa B5 y B20 mostraron un 52.15 y 49 95%, respectivamente. Para los ensayos in vivo, se seleccionó la cepa B5. En estas evaluaciones se observó que los aguacates inoculados con el patógeno desarrollaron la enfermedad, de acuerdo a lo esperado.

Mientras que la severidad de la enfermedad se redujo en un 47.77% en aquellos frutos que fueron previamente tratados con sobrenadante. En cuanto a la incidencia, se observó que los frutos inoculados con el patógeno mostraron un porcentaje de incidencia del 100%, sin embargo, en los frutos tratados con sobrenadante se observó una reducción en la incidencia de la enfermedad del 40%.

De esta manera, los metabolitos presentes en los sobrenadantes bacterianos tienen la capacidad de inhibir de manera diferencial el crecimiento micelial, la esporulación y la germinación de las esporas de Colletotrichum sp. aislado de aguacate y el aislado de guanábana, adicionalmente reduce la severidad e incidencia de la enfermedad en frutos de aguacate.

1

Layton, C., Maldonado, E., Monroy, L., Corrales, L., & Sánchez, L. (2011). Bacillus spp.; perspectiva de su efecto biocontrolador mediante antibiosis en cultivos afectados por fitopatógenos. NOVA-Publicación científica en ciencias biomédicas, 9(15), 177–187.

2 Agrios, G. (2005). Plant pathology 5ta edición. Editorial ELSEVIER. Estados Unidos de América. Pp: 4–350.

3 Wang, Y., Xu, Z., Zhu, P., Liu, Y., Zhang, Z., Mastuda, Y., Toyoda, H., Xu, L. (2010). Postharvest biological control of melon pathogens using Bacillus Subtilis EXWB1. Journal of Plant Pathology 92 (3), 645-652.

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OBTENCIÓN DE UNA FORMULACIÓN BIOCONTROLADORA PARA EL CONTROL POSCOSECHA DE ANTRACNOSIS EN MANGO (Mangifera indica L.) Presenta: M.C.A. Lizet Aguirre Güitrón Director:Dr. Juan Arturo Ragazzo Sánchez Fecha: 2 de Junio del 2016

Co-director: Dra. Montserrat Calderón Santoyo

Doctorado en Ciencias en Alimentos

Seminario de Avance

Antes de que un agente de control biológico sea introducido con éxito en el mercado es indispensable llevar a cabo una serie de evaluaciones. Después de la selección inicial en el laboratorio de un aislado microbiano que sea eficaz, es importante elucidar su mecanismo de acción y paralelamente, debe desarrollarse el proceso de producción, evaluar su toxicidad y finalmente la formulación del agente de biocontrol. La formulación es un paso importante en el desarrollo de un producto de biocontrol1. En una bioformulación existen microorganismos vivos, por lo tanto, ésta debe proporcionar larga vida útil y contener suficientes células viables, así como también conservar la eficacia contra patógenos, similiar a las células frescas2.

El objetivo de esta investigación es obtener una formulación biocontroladora a base de Meyerozyma caribbica para el control poscosecha de antracnosis en mango (Mangifera indica L).

La investigación se desarrollará en 4 etapas principales: 1) Producción del agente de biocontrol por fermentación, 2) Evaluación del secado por aspersión como método de formulación, 3) Evaluación del secado por liofilización como método de formulación y 4) Evaluación del medio líquido como formulación del agente de biocontrol.

Como resultados de la etapa 1 y 2 se tiene que: La levadura alcanza su máximo crecimiento celular a las 26 h en el medio de cultivo a base de melaza y harina de soya (40 y 5 g L -1 respectivamente), presentando crecimiento máximo de 1.73X109 UFC ml-1, y una tasa de crecimiento máximo (µmax) de 0.23 h-1, por lo que este medio resulta conveniente para la producción del agente de biocontrol. Se realizaron pruebas de antagonismo in vitro para verificar la efectividad antifúngica durante el proceso de producción de la levadura por fermentación; estos ensayos se realizaron a las 26 y 36 horas de fermentación de la levadura antagonista (fase exponencial y fase estacionaria de crecimiento). Los tratamientos evaluados fueron efectivos en las pruebas de antagonismo in vitro al inhibir al 100% el crecimiento miceliar de Colletotrichum gloroesporioides; no existiendo diferencia estadística significativa entre los tratamientos (p<0.05). Se evaluaron dos etapas o tiempos de recuperación de la levadura antagonista, en fase exponencial y fase estacionaria de crecimiento sobre la viabilidad de la levadura posterior al secado por aspersión; el tratamiento evaluado fue 10% w/v de trehalosa como termoprotector, 100 ºC de temperatura de entrada al secador y 10% w/v de levadura, con flujo de entrada al secador de 250 ml h -1. La bioformulación que fue secada a las 36 h de fermentación mostró una supervivencia del 93.03%, mientras que la que se secó a las 26 h un 89.86%, el análisis estadístico señala que hay diferencia estadística significativa entre los tratamientos (p=0.04); en la fase estacionaria se inducen varios estados fisiológicos dentro de la célula, normalmente debido a la privación de carbono y el agotamiento de las fuentes de alimentos disponibles que desencadenan respuesta de estrés para permitir la supervivencia de la población celular. Estudios anteriores reportan el incremento en la producción de enzimas hidrolíticas por parte de la levadura antagonista en la presencia de micelio estéril en el medio de cultivo3, por lo que se evaluó adición de micelio estéril de Colletotrichum gloeosporioides al medio de cultivo de producción para posteriormente ser secada por aspersión (a las condiciones anteriores); sin embargo, la adición de micelio no tiene efecto en el porcentaje de inhibición del hongo fitopatógeno durante las pruebas de antagonismo in vitro (p>0.05), los tratamientos inhiben de manera similar el crecimiento del hongo ( 66.53 y 67% respectivamente). Para la rehidratación de la bioformulación se evaluaron cinco medios rehidratantes: NaCl (0.9%), Glucosa (10%), Glucosa + NaCl (10 +0.9%), agua destilada y tampón fosfato, el medio donde se presentó mejor viabilidad celular de la levadura en polvo fue en NaCl al 0.9%, sin embargo, no hubo diferencia estadística significativa entre los tratamientos (p>0.05). Con respecto a la supervivencia de los tratamientos sometidos a secado por aspersión se tienen supervivencias de 68 al 95 %, la supervivencia del 68% corresponde a levadura secada por aspersión sin ningun termoprotector, solamente suspendida en agua destilada estéril, y la de 95 % corresponde al tratamiento con 10% de Trehalosa con temperatura de entrada al secador de 100 ºC. La levadura antagonista puede producirse adecuadamente en un medio líquido a base de melaza y harina de soya, la fase en la que se recupera la levadura para su posterior secado es importante, puesto que se obtienen mayores viabilidades en la etapa estacionaria de crecimiento. El uso de termoprotectores brinda la posibilidad de la obtención de mejores resultados en cuanto a supervivivencia celular de la levadura empleada como agente de control biológico.

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Yánez‐Mendizábal, V., Vinas, I., Usall, J., Torres, R., Solsona, C., Abadias, M., y Teixido, N. 2012. Formulation development of the biocontrol agent Bacillus subtilis strain CPA‐8 by spray‐drying. Journal of applied microbiology,112(5):954-965.

2 Kinay, P., y Yildiz, M. 2008. The shelf life and effectiveness of granular formulations of Metschnikowia pulcherrima and Pichia guilliermondii yeast isolates that control postharvest decay of citrus fruit. Biological Control, 45(3): 433-440.

3 Bautista-Rosales, P.U., Calderon-Santoyo, M., Servín-Villegas, R., Ochoa-Álvarez, N. A., Ragazzo-Sánchez, J.A. 2013. Action mechanisms of the yeast Meyerozyma caribbica for the control of the phytopathogen Colletotrichum gloeosporioides in mangoes. Biological Control 65: 293-301.

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INDENTIFICACIÓN ESTRUCTURAL Y ACTIVIDAD BIOLÓGICA DE ACETOGENINAS DE PULPA DE GUANÁBANA (Annona muricata L) FRESCA, CONGELADA Y TRATADA TÉRMICAMENTE Presenta: M.C. Andrés Eloy León Fernández Director: Dra. Efigenia Montalvo González Co-Director: Dr. Luis Gerardo Zepeda Vallejo Fecha: 3 de Junio del 2016 Doctorado en Ciencias en Alimentos Seminario de: Avance En la guanábana se tienen reportes de la presencia de una gran cantidad de compuestos bioactivos dentro de los cuales destacan las acetogeninas (ACGs)1. A las ACGs se les confieren actividades biológicas importantes tales como antitumorales, antiparasitarias e insecticidas 2. La mayoría de las ACGs han sido aisladas de la raíz, tallo, hojas y semillas de las anonáceas; sin embargo existen reportes de la presencia de ACGs monofuranicas en pulpa de guanábana, con una ligera actividad citotóxica 3; aunqe se considera que puden existir más ACGs que aún no han sido descubiertas.

El objetivo de esta investigación es aislar, identificar estructuralmente y mediar algunas actividades biológicas de las ACGs en pulpa de guanábana: fresca, almacenada en congelación (3, 6 y 12 meses) y tratada térmicamente.

El trabajo se dividió en tres etapas. En la primera etapa se estandarizó el aislamiento de las ACGs en pulpa liofilizada en madurez de consumo. Se evaluaron tres métodos de extracción (microondas, líquido-sólido y sonicación) y cuatro solventes (cloroformo, metanol, acetato de etilo y agua). En cada extracto se midió la presencia de ACGs por cromatografía en capa fina (CCF), fenoles solubles totales (FST) y capacidad antioxidante (CA) por FRAP (Benzie y Strain, 1996), DPPH (Sánchez-Moreno et al., 2005) y ABTS (Re et al.,1999). En esta etapa se escogió el mejor método de extracción. En la segunda etapa, se realizó el aislamiento de ACGs con el método seleccionado en la primera etapa de pulpa fresca, congelada (3, 6 y 12 meses) y pulpa tratada térmicamente (70 ºC, 1 h). Los extractos crudos se sometieron en columna abierta para una purificación parcial de ACGs utilizando la técnica propuesta por Champy et al. (2009). A cada fracción se le realizó una CCF y Rf. A las fracciones positivas en ACGs se evaluó: actividad citotóxica (Vanhaecke, 1981), antioxidante: ABTS, DPPH y FRAP, antibacterial y antifúngica (Bauer-Kirby, 1966). En la tercera etapa, se inició a trabajar en la identificación estructural de ACGs obtenidas de pulpa fresca y pulpa congelada 12 meses. Mediante RMN 1H se determinó el grado de pureza de las fracciones, con las no puras se trabajó en diferentes métodos (decantación, cromatografía en placa preparativa, métodos físicos y químicos) para la purificación de las mismas. Una vez obtenida al menos una ACG mayormente pura, se procedió a realizar nuevamente análisis de RMN 1H y 13C, para elucidar los desplazamientos químicos de los grupos funcionales.

Se estandarizó el método de extracción de ACGs, mediante sonicación a 42 KHz durante 3 ciclos de 1 hora, usando como disolvente cloroformo. En la purificación parcial de ACGs se encontró que todas las fracciones de pulpa fresca, congelada (3, 6 y 12 meses) y tratada térmicamente se detectó la prescencia de ACGs a partir de la fracción 9 hasta la 25, separadas en 3 grupos de acuerdo con su Rf. Los resultados de capacidad antioxidante indican que las fracciones positivas en ACGs presentaron actividad antioxidante por los tres métodos analizados; es posible que las fracciones además de contener ACGs, tengan otros compuestos fenólicos, que tienen la capacidad de quelar y oxidar radicales libres (Rosas, 2004). Las fracciones del grupo 2 en cada tratamiento poseen mayor citotoxicidad celular; esto posiblemente se debe al tipo de ACG y purificación que pueda tener cada fracción (Villa-Nova y cols, 2013). Las pruebas de actividad bactericida y fungicida demostraron que todas las fracciones acetogénicas posee una baja actividad; por lo que es posible que las ACGs no tienen la capacidad de inhibir éstos microorganismos. Los análisis de RMN 1H en las fracciones pre-purificadas mostraron la presencia de viníilicos y metilenos con su respectiva señal de acoplamiento representativa de las ACGs, así como señales de grupos oxhidrilo característicos de los furanos, esto en fracciones de los 3 grupos de fracciones acetogénicas de pulpa fresca y congelada 12 meses.

Se encontró la presencia de acetogeninas en pulpa de guanábana, las cuales poseen capacidad antioxidante y citotóxica pero baja actividad bactericida y fungicida. Por otro lado, en la fracción 22 se logró purificar una ACG la cual al ser elucidada (RMN 1H y 13C) presenta una cadena policarbonada de 37 carbonos, dos grupos furanos y 5 grupos OH que flaquean la estructura.

1. Bermejo, A., Figadère, B., Zafra-Polo, M.-C., Barrachina, I., Estornell, E., y Cortes, D. 2005. Acetogenins from Annonaceae: recent progress in isolation, synthesis and mechanisms of action. Natural product reports, 22(2), 269-303.

2. Sun, S., Liu, J., Kadouh, H., Sun, X., y Zhou, K. 2014. Three new anti-proliferative Annonaceous acetogenins with monotetrahydrofuran ring from graviola fruit (Annona muricata). Bioorganic & medicinal chemistry letters, 24(12), 2773-2776.

3. Champy, P., Guérineau, V., y Laprévote, O. 2009. MALDI-TOF MS Profiling of Annonaceous Acetogenins in Annona muricata Products for Human Consumption. Molecules, 14(12), 5235-5246.

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OBTENCIÓN DE CELULASAS Y XILANASAS A PARTIR DE HONGOS AUTÓCTONOS PARA LA PRODUCCIÓN DE ETANOL DE SEGUNDA GENERACIÓN UTILIZANDO RESIDUOS LIGNOCELULÓSICOS Presenta: María Inés Infanzón Rodríguez Director: Dr. Juan Arturo Ragazzo Sánchez Co-directora: Dra. Ma. Guadalupe Aguilar Uscanga Fecha: 3 de Junio del 2016 Doctorado en Ciencias en Alimentos Seminario de Protocolo En México se generan grandes cantidades de residuos lignocelulósicos a través de prácticas forestales, la agricultura y procesos industriales. Residuos como el bagazo de caña y sorgo dulce provienen principalmente de los ingenios y la industria alcoholera. En el 2015 CONADESUCA/SAGARPA, reportó una producción anual de 12.84 millones de tons de sorgo y 53.599 millones de tons de caña de azúcar1. Los residuos lignocelulósicos están compuestos por polímeros complejos principalmente por celulosa y hemicelulosa, los cuales pueden ser hidrolizados por una gran variedad de hongos del genero Aspergillus, Trichoderma, Penicillium y Humicola, así como bacterias tales como Cellulomonas, Cellovibrio y Cytophaga que producen enzimas hidrolíticas como celulasas y xilanasas, dando lugar a la generación de azúcares fermentables, como glucosa y xilosa. Dichos azúcares fermentables pueden ser utilizados para la producción de etanol de segunda generación. Actualmente, el reto a vencer en la producción de biocombustibles de segunda generación es la hidrólisis de los residuos lignocelulósicos. De acuerdo a estudios, la hidrólisis enzimática se considera el método más eficiente y menos contaminante para la generación de glucosa y xilosa, sin embargo, su producción es dependiente del costo de las enzimas. Los hongos son la fuente productora a nivel industrial más importante de enzimas celulasas y xilanasas2. El mercado mundial de las enzimas con aplicación en los biocombustibles ha incrementado y se espera que alcance cerca de los 915 millones de dólares en el 2017 3. En México la principal empresa nacional productora de enzimas es Enmex, S.A de C.V. La producción de enzimas por hongos en fermentación sumergida es afectada por distintos factores como el microorganismo empleado (género, especie, tamaño de inóculo, etc.), las características del medio (pH y concentración de las fuentes de carbono y nitrógeno) y las condiciones de operación de fermentación (temperatura, aireación, modo de operación, etc.) 4. En el laboratorio de bioingeniería del Instituto Tecnológico de Veracruz se han aislado cinco hongos a partir de residuos lignocelulósicos, los cuales en cultivo han mostrado capacidades prometedoras para la degradación de celulosa y hemicelulosa cualitativamente.

Por todo lo anterior, el presente trabajo tiene como objetivo establecer las mejores condiciones de producción de enzimas celulasas y xilanasas obtenidas de hongos autóctonos para su uso en la hidrólisis enzimática del bagazo de sorgo dulce y bagazo de caña.

Para lo cual, se propone la siguiente metodología: se caracterizará la producción de xilanasas y celulasas de hongos aislados de residuos lignocelulósicos en cultivo sumergido, evaluando el efecto de las fuentes de carbono y nitrógeno (extracto de levadura y urea). Se evaluará el efecto del pH (4, 5 y 6) y la temperatura (30 y 34°C) sobre la producción y actividad de las enzimas celulasas y xilanasas en cultivo sumergido. Una vez encontrando las mejores condiciones para la producción de enzimas celulasas y xilanasas, se realizará su purificación del extracto crudo, se evaluará el efecto de pH, temperatura, termoestabilidad sobre la actividad enzimática de cada enzima y se determinará los parámetros cinéticos (Km , Vmax y Kcat ) para cada enzima purificada. Finalmente se evaluará la capacidad de hidrólisis enzimática utilizando el extracto enzimático de cada uno de los hongos, así como mezclas de éstos, sobre bagazo de caña y sorgo dulce para evaluar su rendimiento (YP/S) de hidrólisis vs enzimas comerciales de Novozyme.

Como resultados se espera encontrar las mejores condiciones para la producción en fermentación sumergida de las enzimas celulasas y xilanasas por los hongos autóctonos, purificar las enzimas mencionadas y caracterizarlas, finalmente se evaluará su rendimiento hidrolítico sobre residuos lignocelulósicos (bagazo de sorgo dulce y caña), para la obtención de azúcares fermentables para la producción de etanol de segunda generación.

(1) (2) (3) (4)

Comité Nacional para el Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar (CONADESUCA)- Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo rural y Alimentación (SAGARPA) 2015.

Pensupa Nattha., Jin Meng., Kokolski Matt., Archer David B., Du Chenyu. 2013. A solid state fungal fermentation-based strategy for the hydrolysis of wheat straw. Bioresource Technology.149: 261-267.

Global Markets and Technologies for biofuel enzymes. Enero 2013.

Singhania Reeta, Sukumaran Rajeev, Patel Anil., Larroche Christian., Pandey Ashok. 2010. Advancement and comparative profiles in the production technologies using solid-state and submerged fermentation for microbial cellulases. Enzyme and Microbial Technology. 127: 500-507.

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ESTUDIO DE LA NEBULIZACIÓN ULTRASÓNICA EN LA EFECTIVIDAD DE SANITIZANTES COMERCIALES.

Fecha: 3/Junio/16

Presenta: ITB. Martín Ernesto Solano Mercado Director: Dr. Héctor Cabanillas Beltrán Maestría en Ciencias en Alimentos Seminario de Culminación

La exportación es de importancia relevante para la comercialización en cualquier país ya que el ingreso que deja esta actividad como tal es de gran impacto en cuestión económica1. México es el principal exportador de papaya (Carica papaya) en el mundo2 e importante productor de tomate uva (Lycopersicon esculentum) por lo tanto se busca mantener la estabilidad comercial en otros países, es por ello que resulta importante la sanitización en los productos agrícolas. Se está considerando la nebulización ultrasónica (N.U.) como sistema potencial de aplicación de sanitizantes. El presente trabajo está encaminado en dar a conocer cuáles son las características fisicoquímicas que cambian en el sanitizante después de la nebulización, así como también su efecto inhibitorio sobre E. coli y Salmonella en productos hortofrutícolas.

El objetivo de esta investigación es evaluar la efectividad de la N.U. como método de aplicación de agua electrolizada e hipoclorito de calcio en productos hortofrutícolas.

La metodología se dividió en tres etapas: en la primera se caracterizaron los sanitizantes asociados cambios en las propiedades después de la N.U., tales como: potencial óxido reducción (ORP), cloro libre, pH y temperatura.

En la segunda etapa se realizaron pruebas in vivo para valorar el poder sanitizante3 bajo los factores de: sanitizantes (hipoclorito de calcio 150 ppm y agua electrolizada); tiempos de nebulización (0, 40, 80, 120 minutos) a un minuto de exposición en papaya y tomate uva y patógeno de interés (Salmonella y E. coli). Ya que los datos experimentales no cumplieron los supuestos de normalidad, se utilizó un diseño no paramétrico de Friedman, donde los tratamientos fueron los dos sanitizantes y los bloques fueron tiempo y patógeno de interés. Etapa 1: en cuanto al pH evaluado se observó que éste se reduce al desarrollarse la N.U.; en cuanto al ORP se observó que aumenta a medida que el tiempo transcurre en el nebulizado, al igual que la temperatura. Etapa 2: se evaluó el poder bactericida in vivo de ambos sanitizantes; para ello se inocularon sobre papaya maradol, tanto E. coli como Salmonella con una población de 108 UFC. Hipoclorito de calcio fue mejor bactericida para Salmonella ya que la inhibió totalmente. E. coli se eliminó en los tiempos 0, 40 y 80 mins., mientras que al minuto 120 se mostró presencia en ambos sanitizantes. Etapa 3: se realizó una prueba in vivo sobre superficie de tomate uva aplicando cultivos de E. coli, éste patógeno fue eliminado en los tiempos 0 y 40 mientras que en los tiempos 80 y 120 no fue eliminado totalmente.

La N.U. afecta propiedades fisicoquímicas de los sanitizantes tales como pH, temperatura, cloro libre y ORP. El hipoclorito de calcio resultó ser más efectivo como sanitizante de papaya maradol. Después de 40 minutos continuos de nebulización no se asegura la inhibición de E. coli en tomate uva. La N.U. mostró potencial como método de aplicación de sanitizantes en productos hortofrutícolas.

1.

De Obschatko E., Esteffanel G., 2000. El sector agroalimentario 1997 – 1999. IICA. Buenos Aires, Argentina. P: 29

2.

SIAP - SAGARPA. 2014. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera - Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación www.siap.gob.mx

3.

. Kumar S. Venkitanarayanan., Gabriel O. Ezeike., Yen-Con Hung., Michael P. Doyle. 1999. Efficacy of electrolyzed Oxidizing Water for inactivating Escherichia Coli O157:H7, Salmonella enteritidis, and Listeria monocytogenes. Applied and Enviromental Microbiology. 4276 – 4279

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EFECTO DEL QUITOSANO EN LA PRODUCCIÓN DE COMPUESTOS ANTIFÚNGICOS EN EL EPICARPIO DE FRUTOS DE AGUACATE (Persea americana Mill.) HASS. Presenta: MCA. Luis Ángel Xoca Orozco Director: Dra. Alejandra Martina Chacón López Co-director: Dr. Porfirio Gutiérrez Martínez Fecha: 3 de Junio del Mayo 2016 Doctorado en Ciencias en Alimentos Seminario de Avance Estudios realizados en el fruto de aguacate indican que la regulación de sustancias antifúngicas se da a través de la ruta de la epicatequina, así como también la biosíntesis del dieno AFD, los cuales pueden inhibir el desarrollo del patógeno y cuya producción depende del estado de madurez del fruto, siendo la madurez fisiológica la etapa de mayor producción de estas sustancias 1. La producción de algunos compuestos con actividad antifúngica puede ser inducida con la aplicación de sustancias elicitor2, como el quitosano3.

El objetivo de esta investigación es evaluar el efecto del quitosano sobre la ruta metabólica de la epicatequina y dieno AFD en el exocarpio de frutos de aguacate Hass.

Frutos recolectados en estado de madurez fisiológica (MF) fueron lavados con agua potable, se realizó un tratamiento por inmersión durante un minuto con QBPM al 1.5% (p/v), posteriormente los frutos se almacenaron a 7 °C. El total de los frutos, incluyendo frutos no tratados, se dividieron es tres lotes. La muestra del lote 1 se tomó 24 h después de almacenado, para la toma de muestra del lote 2, éste se dejó en almacenamiento hasta que los frutos se encontraban en un estado de madurez intermedio (MI). Del lote 3 se tomó la muestra hasta su madurez de consumo (MC). La muestra tomada correspondió a una sección del exocarpio de 2 mm de ancho, una vez tomado el segmento del exocarpio se congeló y se pulverizó inmediatamente con N2líq. Las muestras se almacenaron a -80°C hasta su uso. Se evaluó la expresión genética de 4 genes relacionados con la ruta de biosíntesis de fenilpropanoides, 2 relacionados con la producción del dieno AFD y un gen que codifica a la enzima quitinasa (PR-3). Para para la extracción de RNA se utilizó la técnica de Djami-Tchatchou y Straker (2012), para el análisis de expresión de genes se utilizó la técnica de RT-qPCR con condiciones específicas para cada uno de los genes a evaluar. Para el análisis qPCR, primeramente, se realizó la validación de los cebadores para corroborar su especificidad, para ello se realizó un análisis de PCR semicuantitativa y posteriormente una cinética de disociación (Curva Melting). Para el análisis de RT-qPCR se utilizó el método ∆∆Ct, tomando el gen de actina como control endógeno y la condición testigo fue el tratamiento sin quitosano, los resultados se expresaron en RQ (Relative Quantification).

Los resultados de la validación mostraron que los cebadores amplificaron un solo producto de PCR, mientras que la curva melt mostró una sola Tm para cada uno de los cebadores utilizados. La expresión de los genes involucrados en la biosíntesis de epicatequina muestran una mayor inducción en muestras de frutos en MF, disminuyendo su expresión en la MC. El gen FLS que participa la biosíntesis de quercetina presentó mayor expresión en frutos en MC. La expresión de los genes AVFAE1 Y AVFAD12-3, relacionados con la biosíntesis del dieno AFD, mostraron una mayor inducción en frutos en MC tratados con QBPM. Los resultados muestran una sobreexpresión de los genes que participan en la síntesis de epicatequina (en MF), lo cual puede ser un indicador de que esta sustancia está en mayor proporción; en condiciones normales la biosíntesis del AFD disminuye conforme avanza el estado de madurez, sin embargo los frutos tratados con QBPM muestran que en MC se mantiene la biosíntesis de este dieno, lo cual posiblemente sea un indicio del porqué los frutos tratados presenten cierta resistencia al la infección por hongos fitopatógenos, sin embargo para confirmarlo está pendiente la cuantificación de los metabolitos generados en esta ruta. La inducción del gen que codifica para PR-3 (Proteína de resistencia), solamente se presentó en frutos en MF, sin embargo en MI y MC su expresión disminuye considerablemente, esto sugiere que el la resistencia inducida en frutos con madurez intermedia y de consumo es debida a rutas alternas a la biosíntesis de proteínas PR, mecanismo que se ha relacionado con la aplicación de quitosano en sistemas vegetales.

Hasta el momento se puede concluir se que la expresión de los genes que participan en la biosíntesis de epicatequina se encuentran inducidos, en muestras de frutos tratados con quitosano y los que se encontraban en MF, mientras que los genes involucrados en la biosíntesis del dieno AFD están sobre expresados en MC, siendo posiblemente un indicio de uno de los mecanismos de acción del quitosano para la inducción de resistencia al ataque de patógenos en frutos de aguacate Hass.

1. Prusky, D. and Lichter, A. 2007. Activation of quiescent infections by postharvest pathogens during transition from the biotrophic to the necrotropic stage. Federation of European Microbiological Societies. Microbiol Lett 268: 1–8.

2. Ruiz-García, Y. and Gómez-Plaza, E. 2013. Elicitors: A Tool for Improving Fruit Phenolic Content. Agriculture. 3(33):33-52.

3. Martínez-Camacho, A. Cortez-Rocha, M. Ezquerra-Brauer, J. Graciano-Verdugo, A. Rodríguez-Félix, F. Castillo-Ortega, M. Yépiz-Gómez, Y. Plascencia-Jatomea, M. 2010. Chitosan composite films: Thermal, structural, mechanical and antifungal properties. Carbohydrate Polymers. 82(2): 305-315.

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CLARIFICACIÓN DE JUGO DE JACA (Artocarpus heterophyllus L.) POR MICROFILTRACIÓN TANGENCIAL ASISTIDA POR ULTRASONIDO: EFECTO SOBRE EL RENDIMIENTO DE PROCESO, PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS, SENSORIALES Y ESTABILIDAD MICROBIANA DEL JUGO CLARIFICADO. Presenta: MCA. Adriana Navarrete Solis Director: Dra. Rosa Isela Ortiz Basurto Fecha: 3 de Junio del 2016 Doctorado en Ciencias en Alimentos

Co-director: Stéphane Baup Seminario de Protocolo

Nayarit es el principal productor a nivel nacional de jaca (Artocarpus heterophyllus L.) con 13,269 ton anuales, de las cuales el 33% se destina a consumo local o no es aprovechada. Por lo que una alternativa es su industrialización en el mercado de jugos exóticos. Los sistemas de filtración por membranas (SFM), permiten la elaboración de jugos clarificados (JC) microbiológicamente estables con características nutricionales y sensoriales semejantes a las del jugo en fresco, donde una limitante es la alimentación de jugos pulposos, por lo que se requieren pre-tratamientos enzimáticos para la disminución de la viscosidad, sin embargo, existen reportes de la reducción de los flujos1 de permeado por efectos de la concentración polarización y deposición de sólidos en la superficie de la membrana. Para contrarrestar esta problemática, se han implementado el uso de métodos de limpieza, los cuales presentan algunos inconvenientes a nivel industrial. Recientemente se ha estudiado el acoplamiento de ultrasonido (US) en SFM, a fin de disminuir el problema de colmatación y mejora el rendimiento del proceso2. Sin embargo, existe poca información de su aplicación directa a los SFM durante el procesamiento de jugos pulposos de fruta, así como también de la elucidación de los mecanismos de acción que explican su efectividad, así, el reciente desarrollo de un dispositivo de rayos X (SAXS) in-situ, permitirá la comprensión de los mecanismos de flujo y fenómenos de colmatación en el funcionamiento de los SFM acoplados a US3. Por lo anterior se propone como objetivo: Estudiar el efecto del acoplamiento de US a un piloto de filtración tangencial sobre el rendimiento de proceso, propiedades fisicoquímicas, sensoriales y microbiológicas del JC de jaca (Artocarpus heterophyllus L).

En este trabajo se proponen 5 etapas que consisten en: 1) La hidrólisis y optimización de la pulpa de jaca, donde se utilizarán 3 enzimas (viscozyme L: VL, NS 33095: NS y celluzyme conc: CC) y sus mezclas (VL+NS, VL+CC y NS+CC) para hidrolizar 50 ml de pulpa de jaca a condiciones constantes de concentración (C=1%), tiempo (t=1 h), pH (5.6) y temperatura (T=37°C), donde se aplicará un diseño completamente aleatorizado para la selección del mejor tratamiento, el cual se optimizará con la metodología de superficie de respuesta (MSR) variando la C y t a tres niveles (32), se tendrán como respuesta los sólidos insolubles en alcohol, azúcares reductores y viscosidad; 2) Estabilización; el jugo hidrólizado (JH) se liofilizará (-60°C) o secará por aspersión (Tentrada= 110°C, Tsalida=70°C y a 18.5 ml/min), las respuestas de índice de compresión, relación de hidratación, viscosidad y propiedades fisicoquímicas del JH y reconstituido definirán al mejor tratamiento; 3) Filtración tangencial del JH de jaca con y sin US, en donde se tendrá como factores (3x2x2): el tamaño de poro de la membrana (0.14, 0.22 y 0.45 µm), la capa activa (outside/in e inside/out) y la frecuencia del US (25 y 35 kHz), donde las variables dependientes flux, %colmatación y limpieza del agua permitirán la selección del mejor tratamiento, el cual será optimizado con MSR variando la velocidad de flujo y la presión a tres niveles, bajo los mismos criterios; 4) Elucidación de los mecanismos de acción del efecto del US en el SFM, el cuál se realizará mediante el sistema SAXS, donde un haz de rayos X será irradiado (λ= 0.1 nm)a través de una rendija en SFM acoplado a US, durante el proceso de filtración del JH de forma intermitente, los resultados serán analizados con la ayuda de una curva de calibración donde el JH se irradiará a diferentes C, t y distancias de la superficie de la membrana, además del seguimiento del flux de permeado; 5) Análisis fisicoquímicos, sensorial y vida de anaquel del JC de jaca. El JC resultado del mejor tratamiento será evaluado sensorialmente mediante una prueba de agrado y se determinará su vida de anaquel a los 0, 5, 15, 30, 60 y 90 días, monitoreando variables como color, pH, carotenoides totales, vitamina C, hongos y levaduras, coliformes totales y mesófilos aerobios.

Se espera optimizar la hidrólisis enzimática de la pulpa de jaca que favorezca la filtración tangencial sin alterar sus propiedades sensoriales, el aumento del rendimiento de filtración, a través de la reducción de los fenómenos de colmatación y concentración polarización por el efecto conjunto del US con el SFM, elucidar los mecanismos de acción que expliquen la efectividad del US acoplado al SFM y la obtención de un JC de jaca con propiedades nutricional y sensoriales similares a la del jugo en fresco además de una vida de anaquel mayor a 60 días.

1

Chauhan, A.S., Iboyaima, S.N., R.L., J., Rekha, M.N., Ramteke, R.S., 2010. Physicochemical changes during microfiltration (MF) of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lamk) Juice. Electronic Journal of Environmental, Agricultural and Food Chemistry 9, 720-737.

2 Hengl, N., Jin, Y., Pignon, F., Baup, S., Mollard, R., Gondrexon, N., Magnin, A., Michot, L., Paineau, E., 2014. A new way to apply ultrasound in cross-flow ultrafiltration: Application to colloidal suspensions. Ultrasonics Sonochemistry 21, 1018-1025.

3 Pignon, F., Abyan, M., David, C., Magnin, A., Sztucki, M., 2012. In Situ Characterization by SAXS of Concentration Polarization Layers during Cross-Flow Ultrafiltration of Laponite Dispersions. Langmuir 28, 1083-1094.

29