Evolució i estabilitat d’àcids grassos i vitamines antioxidants a la llet materna

Recerca realitzada durant el periode Gener 2006-Abril 2007, a la Facultat de Farmàcia de la Universitat de Barcelona sota la direcció de la Dra. M. Carmen López Sabater. La nutrició durant els primers anys de vida té una enorme importància, amb repercussions en el creixement i desenvolupament del nen i en les possibles malalties futures. Tenint en compte que la llet materna és l’aliment ideal per al nadó durant els primers sis mesos de vida, és important conéixer la composició nutricional de la mateixa i la seva evolució al llarg de la lactància (calostre, llet de transició i madura). La llet conté nutrients majoritaris (proteïnes, carbohidrats i lípids) i nutrients minoritaris, com vitamines i minerals. S'ha desenvolupat i validat un mètode per a la determinació d'àcids grassos (AG) i Àcid Linoleic Conjugat (CLA) en llet materna per Cromatografia de Gasos "fast" (fast-GC), permetent reduir el temps d'anàlisi considerablement en comparació amb els mètodes utilitzats fins el moment. La repetibilitat i reproducibilitat trobades han estat bones, amb coeficients de variació inferiors al 10% en tots els casos. L'aplicació a 6 mostres de llet materna ha demostrat que es tracta d'un mètode senzill, ràpid, eficient i pràctic per a l'anàlisi rutinari d'un elevat nombre de mostres. També s'ha començat a desenvolupar un mètode per a l'anàlisi dels anàlegs de tocoferol de la llet materna, degut a l'interès de la vitamina E com a antioxidant natural. És un mètode per Cromatografia Líquida d'Ultra Resolució (UPLC) amb detecció per Fluorescència (FD) i per Photodiode Array (PDA) que permet treballar amb quantitats de mostra petites mantenint o inclús millorant la sensibilitat i reduint el temps d’anàlisi.

Determinació de diferents compostos bioactius en ingredients naturals per a l'elaboració de bombons funcionals amb beneficis cardiovasculars

Durant les darreres dècades, i degut, principalment, a un canvi en els hàbits alimentaris, hi ha hagut un augment a nivell mundial de malalties cròniques (l’obesitat, malalties cardiovasculars, etc.). En els països mediterranis hi ha menys incidència d’aquestes malalties i sembla ser que això es deu a l’anomenada dieta mediterrània. La dieta mediterrània es caracteritza per una combinació d’oli d’oliva com a grassa principal, verdures, hortalisses i fruites en abundància, lleguminoses, fruits secs, formatges i iogurt, peix, pa, pasta, cereals i els seus derivats i un consum moderat de vi i carns. Aquest model alimentari, ric en tocoferols, fitosterols i fitoestanols que ajuden a reduir el contingut de colesterol en sang, fa que en les poblacions mediterrànies hi hagi menys incidència de malalties cardiovasculars. Aquests compostos inhibeixen el deteriorament oxidatiu dels olis, actuen com agent antipolimerització per olis de fregir. Tenen capacitat de reduir els nivells de colesterol, evitant la incidència de malalties cardiovasculars. Els fitoesterols y fitoestanols es poden trobar en forma lliure o esterificada amb àcids grassos, àcids fenòlics i glucosa. Els objectius d’ aquest treball han estat, primer en el desenvolupament de mètodes d'anàlisi ràpids, fiables i robusts dels tocoferols, fitoesterols i fitoestanols i la seva aplicació en fruits sec, oli de segó, oli de pinyol de raïm i productes que els continguin. El primer mètode va estar basat en la cromatografía líquida (HPLC-DAD) amb extracció en fase sòlida (SPE) com tècnica alternativa a la saponificació para la determinació de fitoesterols lliures. Aquest mètode va estar aplicada a mostres de bombons que contenia fitoesterols. El segon mètode va estar basat en la cromatografia de gasos (GCFID) amb aponificació i SPE per quantificar fitoesterols i fitoestanols lliures, esterificats i totals. En els documents annexos es descriuen a profunditat els mètodes desenvolupats.

Aïllament de dialquil glicerol dialquil tetraèters (GDGTs) i comparació interlaboratori de l'anàlisi d'aquests compostos

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Royal Netherlands Institute for Sea Research, Holanda, durant març i abril de 2007. Els glicerol dialkil glicerol tetraèters (GDGTs) són un grup de lípids presents a les membranes dels arqueobacteris que es troben presents en ambients aquàtics, en sòls i en sediments. La distribució d’aquests lípids en sediments s’utilitza per al càlcul dels índexs TEX86 i BIT, els quals són usats en estudis paleoambientals per reconstruir la temperatura i l’aport relatiu de matèria orgànica terrestre als sediments. El mètode d’anàlisi dels GDGTs intactes consisteix en HPLC/APCIMS (High performance liquid cromatography/Atmospheric pressure chemical ionization-Mass spectrometry). S’han comparat les tècniques d’anàlisi dels GDGTs entre el laboratori on s’ha realitzat l’estada i l’ICTA (UAB, Barcelona). Els resultats mostren que existeix una desviació de poca magnitud en el càlcul del TEX86 i el BIT explicat per diferències en el disseny de l’espectròmetre de masses i el procés d’integració dels cromatogrames obtinguts. Així mateix la diferència del procediment utilitzat per a la purificació de la mostra és responsable d’una divergència més important en l’obtenció dels índexs. Aquests resultats demostren que el procés de preparació de la mostra és crític en el càlcul dels índexs i ja s’estan realitzant proves per tal de determinar la causa de la discrepància. D’altra banda, l’estada al laboratori del NIOZ ha propiciat també l’aprenentatge de les tècniques emprades per a l’aïllament individual dels GDGTS, tals com la cromatografia líquida preparativa i el FIA (flow injection analysis). Aquest coneixement s’ha aplicat al laboratori de l’ICTA (UAB) per adaptar el procediment d’aïllament.

Preparació, estudi estructural i aplicabilitat de derivats de Poli-(4R)-hidroxi-L-prolina a la separació d’enantiòmers per tècniques cromatogràfiques o relacionades

La separació d’enantiòmers (isòmers òptics) és molt important en molts diversos camps, com les síntesis quirals, biologia, i en el camp de la farmacologia especialment. És per això, que es fa necessari de disposar de tècniques i mètodes analítics ràpids, fiables i sensibles per a la separació d’enantiòmers. La present tesi s’emmarca en el camp de la separació d’enantiòmers, concretament en la preparació de fases estacionàries quirals per al seu ús en cromatografia liquida. En aquest sentit, s’ha desenvolupat la síntesi i caracterització de molècules polimèriques quirals derivades de l’aminoàcid L-prolina que incorporades en matrius de gel de sílice poden constituïr columnes quirals per a la separació d’enantiòmers per cromatografia liquida. S’han estudiat les característiques enantioselectives d’aquests nous materials en la separació de molècules quirals, trobant-se ésser satisfactòriament enantioselectius. L’interès que suscita l’obtenció d’enantiòmers a gran escala fa que la recerca s’orienti a la recerca de materials amb elevada capacitat de càrrega, és a dir, que puguin donar lloc a la separació d’elevades quantitats d’enantiòmers. Amb aquesta finalitat s’han dut a terme assaigs de capacitat de càrrega, que han posat de manifest la possible aplicació d’aquests materials a la separació preparativa d’enantiòmers. També s’ha parat especial atenció a l’estudi de les característiques de la matriu de gel de sílice, assajant-se altres materials de sílice més porosos i que permeten així treballar amb fluxos més elevats tot reduint-ne el temps d’anàlisi i els costos associats a la separació preparativa d’enantiòmers. L'estudi conformacional d'aquests nous selectors també ha estat contemplat per tal d'explicar l'enantioselectivitat específica que s'observa en certs dissolvents orgànics en els qual es duu a terme la separació dels enantiòmers.

Estudi de la desadsorció del pirè amb diferents surfactants en tres sòls artificials

Un dels problemes associats a la remeiació de contaminants hidròfobs és la seva poca disponibilitat. Es considera que un contaminant està disponible quan roman a la fase líquida del medi, ja sigui solubilitzat o en forma d’emulsió. Els surfactants són substàncies anfifíliques que promouen la transferència de compostos hidròfobs de la fase sòlida a la líquida. En aquest estudi s’escull el pirè com a representant dels hidrocarburs aromàtics policíclics i tres surfactants no iònics: un àmpliament citat a la bibliografia científica (Tween 80) i dos comercials (Gold Crew, BS-400). L’estudi es fa amb tres mescles d’argila i sorra amb diferents proporcions. La concentració micel·lar crítica (CMC) s’assoleix abans en sòls amb poc contingut en argila. L’eficiència dels surfactants està estretament relacionada amb la proporció d’argila i sorra. A concentracions molt per sobre de la CMC no s’observa una relació entre l’eficiència i la quantitat d’argila. El Tween 80 ha donat millors resultats que el Gold Crew i el BS-400, sense que aquest darrer no hagi presentat desadsorció de pirè.

Simultaneous Evaluation of Intact Glucosinolates and Phenolic Compounds by UPLC-DAD-MS/MS in Brassica oleracea L. var. botrytis

A method for the simultaneous determination of intact glucosinolates and main phenolic compounds (flavonoids and sinapic acid derivatives) in Brassica oleracea L. var. botrytis was proposed. A simplified sample extraction procedure and a UPLC separation were carried out to reduce the total time of analysis. Brassica oleracea samples were added with internal standards (glucotropaeolin and rutin), and extracted with boiling methanol. Crude extracts were evaporated under nitrogen, redissolved in mobile phase and analyzed by UPLC with double detection (ESI--MRM for glucosinolates and flavonoids, and DAD for main sinapic acid derivatives). The proposed method allowed a satisfactory quantification of main native sinapic acid derivatives, flavonoids and glucosinolates with a reduced time of analysis.

Exposició Materno Fetal a l’Alcohol

Estudi transversal de mares i mostres de meconi en neonats per determinar i quantificar la presència dels metabòlits directes de l’etanol (Etil Glucorònid i Etil Sulfat). Mitjançant les entrevistes clíniques a les mares i l’anàlisi del meconi utilitzant la tècnica de Cromatografia Líquida i Espectrometria de Masses es pretén establir la prevalença del consum d’alcohol durant la gestació i per tant l’exposició fetal a l’etanol. Mitjançant aquest treball també es pretén valorar la conveniència d’estandaritzar un marcador analític utilitzat com a prova d’screening neonatal per la detecció precoç de les alteracions derivades del consum d’alcohol durant l’embaràs.

Aspectos metabólicos y multivitamínicos del maíz

La deficiencia de vitamina A causa 2.2 millones de muertes al año. Por tanto, investigadores intentan elevar el contenido de β-caroteno y otros carotenoides en cereales mediante la ingeniería genética. Mi trabajo consistió en analizar carotenoides en maíz y callos de arroz transgénico con el fin de indentificar y cuantificar estos pigmentos y además analizar la ruta metabólica de los mismos. Por tal motivo, desarrollaré una técnica analítica por HPLC y UHPLC que me permitió separar la mezcla de carotenoides. Estas moléculas se detectaton utilizando un detector de arreglo de diodos y masas. Con éste último se probaron distintas técnicas de ionización (ESI, APCI y APPI) para encontrar la mejor técnica que ionizara carotenos y xantófilas. Además se hallaron transiciones para identificar a cada uno de los carotenoides. Para mostrar la confiabilidad del método analítico, realicé la validación del mismo y determiné factores importantes que influyen en el análisis de carotenoides, como por ejemplo, su estabilidad química. Para analizar la ruta metabólica de los carotenoides, se realizaron distintos experimentos, entre ellos, introducir distintas combinaciones de genes en el maíz y arroz que permitieran entender cuáles eran las enzimas importantes que permitían la acumulación de carotenoides. También se analizó la biosíntesis de carotenoides a distintas etapas del desarrollo de la semilla de maíz, desde los 15 días después de la polinización (DAP) hasta los 60 DAP y su estabilidad química a lo largo de todo este período. Finalmente, se profundizó en la identificación de nuevos carotenoides encontrados en las muestras, como los oxo-carotenoides (utilizados en la industria como colorantes). Para llevar acabo su identificación, se realizaron pruebas químicas, se determinaron sus espectros visibles y sus fragmentos por masas.   

Avaluació de vitamines i antioxidants en aliments vegetals mitjançant tècniques HPLC-DAD i UPLC-MS/MS

El programa experimental s’ha portat a terme dins el marc de les activitats del projecte TRUEFOOD, finançat per la UE per als anys 2007-2010. L’objectiu principal d’aquesta activitat ha estat l’avaluació dels continguts en àcid ascòrbic (vitamina C), polifenols totals, àcids fenòlics i flavonoides en mostres de tomàquet i enciam, produïts sota diferents condicions de camp (producció ecològica i convencional). Per aconseguir els resultats s’han utilitzat mètodes analítics basats en tècniques de cromatografia líquida d’alta eficàcia (HPLC) i d’ultra-alta eficàcia (UHPLC) acoblades a sistemes de detecció de diode array (DAD) i espectrometria de masses (MSn). Per a l’àcid ascòrbic, s’ha desenvolupat un mètode ràpid que ha permès la determinació d’aquest compost en diferents matrius vegetals amb el mínim pretractament de les mostres, utilitzant una fase estacionària HILIC (Fluorinated Stationary Phase). Els mètodes desenvolupats d’anàlisi de compostos fenòlics han permès realitzar les anàlisi de forma ràpida, a fi de processar el màxim nombre de mostres per a obtenir resultats representatius. S’ha realitzat una completa caracterització dels extractes de tomàquet i enciam, ampliant el coneixement descrit en la bibliografia sobre la seva composició fenòlica. En el cas de l’enciam, s’ha identificat quatre compostos fenòlics que mai abans han estat descrits i quantificats en aquesta hortalissa. La definició, amb precisió, dels continguts en vitamina C i compostos fenòlics en les mostres analitzades ha permès comparar els efectes de diferents tècniques de cultiu sobre les característiques nutricionals dels vegetals objecte de l’estudi. Els mètodes d’anàlisi desenvolupats i els resultats derivats del projecte seran publicats properament en revistes científiques de reconegut prestigi.

Identification and in vitro reactivity of celiac immunoactive peptides in an apparent gluten-free beer.

Gluten content from barley, rye, wheat and in certain oat varieties, must be avoid in individuals with celiac disease. In most of the Western countries, the level of gluten content in food to be considered as gluten-free products is below 20 parts per million measured by ELISA based on specific anti-gluten peptide antibody. However, in beverages or food suffering complex hydrolytic processes as beers, the relative proportion of reactive peptides for celiac patients and the analytical techniques may differ, because of the diversity of the resulting peptide populations after fermentations. A beer below 20 parts per million of gluten but yet detectable levels of gluten peptides by anti-gliadin 33-mer antibodies (G12 and A1) was analyzed. We identified and characterized the relevant peptides for either antibody recognition or immunoactivity in celiac patients. The beer was fractionated by HPLC. The relative reactivity of the different HPLC fractions to the G12/A1 antibodies correlated to the reactivity of peripheral blood mononuclear cells isolated from 14 celiac individuals. Peptides from representative fractions classified according to the relative reactivity to G12/A1 antibodies were identified by mass spectrometry. The beer peptides containing sequences with similarity to those of previously described G12 and A1 epitopes were synthesized and confirmed significant reactivity for the antibodies. The most reactive peptides for G12/A1 also confirmed the highest immunogenicity by peripheral blood mononuclear cell activation and interferon γ production from celiac patients. We concluded that preparative HPLC combined with anti-gliadin 33-mer G12/A1 antibodies were very sensitive and specific methods to analyze the relevant immunogenic peptides in hydrolyzed gluten.

Evaluation of two HbA1c point-of-care analyzers.

BACKGROUND Measurement of HbA1c is the most important parameter to assess glycemic control in diabetic patients. Different point-of-care devices for HbA1c are available. The aim of this study was to evaluate two point-of-care testing (POCT) analyzers (DCA Vantage from Siemens and Afinion from Axis-Shield). We studied the bias and precision as well as interference from carbamylated hemoglobin. METHODS Bias of the POCT analyzers was obtained by measuring 53 blood samples from diabetic patients with a wide range of HbA1c, 4%-14% (20-130 mmol/mol), and comparing the results with those obtained by the laboratory method: HPLC HA 8160 Menarini. Precision was performed by 20 successive determinations of two samples with low 4.2% (22 mmol/mol) and high 9.5% (80 mmol/mol) HbA1c values. The possible interference from carbamylated hemoglobin was studied using 25 samples from patients with chronic renal failure. RESULTS The means of the differences between measurements performed by each POCT analyzer and the laboratory method (95% confidence interval) were: 0.28% (p<0.005) (0.10-0.44) for DCA and 0.27% (p<0.001) (0.19-0.35) for Afinion. Correlation coefficients were: r=0.973 for DCA, and r=0.991 for Afinion. The mean bias observed by using samples from chronic renal failure patients were 0.2 (range -0.4, 0.4) for DCA and 0.2 (-0.2, 0.5) for Afinion. Imprecision results were: CV=3.1% (high HbA1c) and 2.97% (low HbA1c) for DCA, CV=1.95% (high HbA1c) and 2.66% (low HbA1c) for Afinion. CONCLUSIONS Both POCT analyzers for HbA1c show good correlation with the laboratory method and acceptable precision.

The implementation of liquid chromatography tandem mass spectrometry for the official control of lipophilic toxins in seafood: Single-laboratory validation under four chromatographic conditions

We performed a comprehensive study to assess the fit for purpose of four chromatographic conditions for the determination of six groups of marine lipophilic toxins (okadaic acid and dinophysistoxins, pectenotoxins, azaspiracids, yessotoxins, gymnodimine and spirolides) by LC-MS/MS to select the most suitable conditions as stated by the European Union Reference Laboratory for Marine Biotoxins (EURLMB). For every case, the elution gradient has been optimized to achieve a total run-time cycle of 12 min. We performed a single-laboratory validation for the analysis of three relevant matrices for the seafood aquaculture industry (mussels, pacific oysters and clams), and for sea urchins for which no data about lipophilic toxins have been reported before. Moreover, we have compared the method performance under alkaline conditions using two quantification strategies: the external standard calibration (EXS) and the matrix-matched standard calibration (MMS). Alkaline conditions were the only scenario that allowed detection windows with polarity switching in a 3200 QTrap mass spectrometer, thus the analysis of all toxins can be accomplished in a single run, increasing sample throughput. The limits of quantification under alkaline conditions met the validation requirements established by the EURLMB for all toxins and matrices, while the remaining conditions failed in some cases. The accuracy of the method and the matrix effects where generally dependent on the mobile phases and the seafood species. The MMS had a moderate positive impact on method accuracy for crude extracts, but it showed poor trueness for seafood species other than mussels when analyzing hydrolyzed extracts. Alkaline conditions with EXS and recovery correction for OA were selected as the most proper conditions in the context of our laboratory. This comparative study can help other laboratories to choose the best conditions for the implementation of LC-MS/MS according to their own necessities.

Protein phosphatase inhibition assays for okadaic acid detection in shellfish: matrix effects, applicability and comparison with LC-MS/MS analysis

The applicability of the protein phosphatase inhibition assay (PPIA) to the determination of okadaic acid (OA) and its acyl derivatives in shellfish samples has been investigated, using a recombinant PP2A and a commercial one. Mediterranean mussel, wedge clam, Pacific oyster and flat oyster have been chosen as model species. Shellfish matrix loading limits for the PPIA have been established, according to the shellfish species and the enzyme source. A synergistic inhibitory effect has been observed in the presence of OA and shellfish matrix, which has been overcome by the application of a correction factor (0.48). Finally, Mediterranean mussel samples obtained from Rı´a de Arousa during a DSP closure associated to Dinophysis acuminata, determined as positive by the mouse bioassay, have been analysed with the PPIAs. The OA equivalent contents provided by the PPIAs correlate satisfactorily with those obtained by liquid chromatography–tandem mass spectrometry (LC–MS/MS).

Economia dos Recursos Marinhos e do Ambiente

Esta presente monografia tem por objectivo abordar a questão da renda haliêutica no âmbito dos acordos das pescas assinados entre o Cabo Verde e a União Europeia. Mais concretamente, o objectivo é de estimar por um lado, a renda recebida da exploração dos recursos haliêuticos na ZEE de Cabo Verde por armadores europeus, que possuem uma licença de pesca e por outro lado, a renda tirada pelo Cabo Verde proprietário dos recursos haliêuticos. Além disso, vamos também analisar o impacto dos fluxos financeiros retirados por Cabo Verde na economia nacional. Apoiando sobre dados estatísticos (período 1993 à 2004), as actividades da pesca da frota europeia, provenientes da Direcção Geral das Pescas de Cabo Verde e da FAO (Organização das Nações Unidas e da Alimentação agricultura), a renda obtida pelos armadores europeus foi calculada através da receita líquida da exploração dos seus navios e a renda retirada por Cabo Verde foi estimada através de receitas recolhidos a partir da venda de direitos de acesso. Tomando como referência o ano de 2004, como resultado desta análise, pode-se observar que, de um lado, os armadores europeus beneficiam de um rendimento líquido anual de cerca de 965 583 (84 embarcações) de euros e de outro lado, Cabo Verde retira uma média anual de cerca de 161 250 euros provenientes de licencas de pescas. Em contrapartida Cabo Verde recebeu também uma média de cerca de 680 000 pagos pela UE. A renda coletada por parte de Cabo Verde foi utilizada em programas que visem o desenvolvimento do sector das pescas. A análise mostra que, em média, 200 empregos foram criados anualmente. A compensação financeira que entra no tesouro publico contribui com cerca de 39% do programa de investimentos públicos do sector das pescas. Através de cenários, observou-se que a renda económica recolhida por Cabo Verde é subestimada, em uma média de cerca de 965 583 euros por ano (2004), devido a sub declaração e não declaração de capturas nestas águas. Isso decorre da ineficiência do controlo e vigilância das actividades de pesca na ZEE. Note-se que o valor da renda económica global mantém-se inalterado, se aumentar-mos a renda retirada por Cabo Verde o rendimento líquido dos proprietários diminui proporcionalmente.·

Avaliação dinâmica do projecto de expansão do Aeroporto Internacional da Praia

Nos últimos anos, os benefícios das opções reais têm sido bastante estudados. Diversos autores debruçaram-se sobre o desenvolvimento de modelos adequados à sua avaliação, outros visaram, apenas, encontrar evidências empíricas que reforçam a concepção de que a inclusão de tais opções na avaliação de projectos cria valor para a empresa. Assim, considerando que as opções reais criam valor para as empresas, implicando que as decisões não só quanto ao montante do investimento mas também quanto ao momento óptimo para realizá-lo sejam repensadas, este estudo tem por objectivo avaliar o projecto de expansão do Aeroporto Internacional da Praia, em Cabo Verde, considerando as incertezas e as flexibilidades que lhes estão inerentes. Para o efeito, foi utilizada uma extensão do modelo de Armada, Pereira e Rodrigues (2008) e Rodrigues (2009). Nesta dissertação, admitimos que a opção de investimento em causa é, em todo, semelhante a uma opção de compra perpétua sob um activo que paga dividendos. Assumimos, ainda, que, o número de passageiros segue um movimento geométrico Browniano. Os resultados obtidos evidenciam que a opção de expansão acrescenta valor para a entidade responsável por este projecto. O número de passageiros para o qual é óptimo expandir revelou estar compreendido entre a capacidade actual instalada e a capacidade prevista com a expansão, o que significa que o investimento deve ser adiado. No entanto, uma análise de sensibilidade mostra, o quão sensível são o valor do projecto, a procura crítica para o investimento e o valor da opção às variações na taxa de crescimento do número de passageiros, na volatilidade, na taxa de juro isenta de risco, no risco do mercado, na taxa de retorno do mercado, na receita líquida actual e esperada por passageiro e no valor do investimento.