Use of Biotechnology to increase the content of bioactive compounds in fermented foods of plant origin

The objectives of this PhD research were: i) to evaluate the use of bread making process to increase the content of β-glucans, resistant starch, fructans, dietary fibers and phenolic compounds of kamut khorasan and wheat breads made with flours obtained from kernels at different maturation stage (at milky stage and fully ripe) and ii) to study the impact of whole grains consumption in the human gut. The fermentation and the stages of kernel development or maturation had a great impact on the amount of resistant starch, fructans and β-glucans as well as their interactions resulted highly statistically significant. The amount of fructans was high in kamut bread (2.1g/100g) at the fully ripe stage compared to wheat during industrial fermentation (baker’s yeast). The sourdough increases the content of polyphenols more than industrial fermentation especially in bread made by flour at milky stage. From the analysis of volatile compounds it resulted that the sensors of electronic nose perceived more aromatic compound in kamut products, as well as the SPME-GC-MS, thus we can assume that kamut is more aromatic than wheat, so using it in sourdough process can be a successful approach to improve the bread taste and flavor. The determination of whole grain biormakers such as alkylresorcinols and others using FIE-MS AND GC-tof-MS is a valuable alternative for further metabolic investigations. The decrease of N-acetyl-glucosamine and 3-methyl-hexanedioic acid in kamut faecal samples suggests that kamut can have a role in modulating mucus production/degradation or even gut inflammation. This work gives a new approach to the innovation strategies in bakery functional foods, that can help to choose the right or best combination between stages of kernel maturation-fermentation process and baking temperature.

Tef – Cultivating a healthy gluten free lifestyle

Originally domesticated in Ethiopia, tef is a wholegrain cereal that has become a lifestyle food alternative in the West. Its appeal is due to its gluten free qualities and its light and soft texture which can easily be combined with other cuisines. Tef products including flour, bread, cookies and the flattened bread injera can be found in organic/health food stores in Europe and the USA or can be purchased online. It is estimated that there are more than 90 restaurants in Europe providing Ethiopian cuisine, at the heart of which is injera.

Folic acid fortification, maternal obesity and neural tube defects: Policy implications

In 1996, the Food and Drug Administration (FDA) mandated that beginning in January 1998, flour and other enriched grain products be fortified with 140 μg of folic acid per 100 g of grain to prevent neural tube defects (NTDs) that occur in approximately 1 in 1,000 pregnancies in the United States (U.S.). Although this program has demonstrated important public health effects, it is argued that current fortification levels may not be enough to prevent all folic acid-preventable NTD cases. This study reviews published literature, on folic acid fortification in the U.S. and countries with mandatory folic acid fortification programs reported after 1992 and through January 2008. Published studies are evaluated to determine if the current level of folic acid fortification in the U.S. is adequate to prevent the most common forms of NTDs (spina bifida and anencephaly), particularly among overweight and obese women. ^ Although consistent improvement in blood folate levels of child bearing age women is reported in almost all studies, the RBC folate concentration has not reached the level associated with the most significant reduction of risk for NTDs (906 nmol/L); approximately half of the potentially preventable NTDs are prevented by fortification at the current U.S. level. Furthermore, the blood folate status of women in higher BMI categories (obese or overweight) has not improved as much as among women in lower BMI categories. Therefore, women classified as overweight or obese have not benefited from the preventive effects of folic acid fortification as much as normal or underweight women. ^ To reduce risk of folate preventable NTDs, especially in overweight and obese women, it may be necessary to increase the current level of folic acid fortification. However, further research is required to determine the optimal levels of fortification to achieve this goal without causing adverse health effects in the general population. ^

Proceedings of the Nineteenth Annual Biochemical Engineering Symposium

The nineteenth symposium was held at the University of Missouri–Columbia on April 22, 1989. A total of eighteen papers were scheduled for presentation, of which nine were in poster session. Finally, fifteen papers were presented and sixteen were submitted for this proceedings. It was attended by 53 participants from five institutions. A sixth group (from Colorado State University) was kept from attending the symposium due to mechanical problems on the road and we missed them. Since they worked hard at their presentations, I requested CSU-group to submit their papers for the proceedings and I am happy that they did. ContentsMathematical modelling of a flour milling system. K. Takahashi, Y. Chen, J. Hosokoschi, and L. T. Fan. Kansas State University A novel solution to the problem of plasmid segregation in continuous bacterial fermentations. K.L. Henry, R. H. Davis, and A. L. Taylor. University of Colorado Modelling of embryonic growth in avian and reptile Eggs. C.L. Krause, R. C. Seagrave, and R. A. Ackerman. Iowa State University Mathematical modeling of in situ biodegradation processes. J.C. Wu, L. T. Fan, and L. E. Erickson. Kansas State University Effect of molecular changes on starch viscosity. C.H. Rosane and V. G. Murphy. Colorado State University Analysis of two stage recombinant bacterial fermentations using a structured kinetic model. F. Miao and D. S. Kampala. University of Colorado Lactic acid fermentation from enzyme-thinned starch by Lactobacillus amylovorus. P.S. Cheng, E. L. Iannotti, R. K. Bajpai, R. Mueller, and s. Yaeger. University of Missouri–Columbia Solubilization of preoxidized Texas lignite by cell-free broths of Penicillium strains. R. Moolick, M. N. Karim, J. C. Linden, and B. L. Burback. Colorado State University Separation of proteins from polyelectrolytes by ultrafiltration. A.G. Bazzano and C. E. Glatz. Iowa State University Growth estimation and modelling of Rhizopus oligosporus in solid state fermentations. D.-H. Ryoo, V. G. Murphy, M. N. Karim, and R. P. Tengerdy. Colorado State University Simulation of ethanol fermentations from sugars in cheese whey. C.J. Wang and R. K. Bajpai. University of Missouri–Columbia Studies on protoplast fusion of B. licheniformis. B. Shi, Kansas State University Cell separations of non-dividing and dividing yeasts using an inclined settler. C.-Y. Lee, R. H. Davis, and R. A. Sclafani. University of Colorado Effect of·serum upon local hydrodynamics within an airlift column. G.T. Jones, L. E. Erickson, and L. A. Glasgow. Kansas State University Optimization of heterologous protein secretion in continuous culture. A. Chatterjee, W. F. Remirez, and R. H. Davis. University of Colorado An improved model for lactic acid fermentation. P. Yeh, R. K. Bajpai, and E. L. Iannotti. University of Missouri–Columbia

Actividad insecticida de Ricinus Communis L. sobre Plodia Interpunctella Hbn. (Lepidoptera: Phycitinae).

La aplicación de insecticidas sintéticos como principal sistema de control de plagas de granos y productos almacenados ha originado el desarrollo de poblaciones de insectos resistentes a dichos químicos, la contaminación del medio ambiente y la acumulación de sustancias tóxicas en los alimentos. En este trabajo se evaluaron los efectos de la aplicación de molido de hojas de ricino sobre larvas de la «polilla de las harinas» (Lepidoptera: Phycitinae). Los molidos vegetales se obtuvieron a partir de hojas de Ricinus communis L. secadas en estufa a 40 ± 2 °C durante 48 horas y posteriormente molidas hasta lograr un polvo de textura similar a la harina de maíz, material con el que se mezcló a fin de lograr concentraciones de 5, 10 y 15 % y un testigo sin ricino. Las unidades experimentales consistieron en cajas de Petri con seis larvas de primer y segundo estadio y se efectuaron cinco repeticiones por tratamiento (n=120). Se registró el número de larvas, pupas y adultos vivos, cada cuatro días, hasta que las larvas sobrevivientes llegaron al estado adulto. Se calcularon los porcentajes de eficacia mediante la fórmula de Abbott. Los resultados se evaluaron por ANVA y test de Tukey. Se determinaron el tiempo efectivo medio (TE50) y concentración efectiva media (CE50) por el método Probit. Los resultados de mortalidad indicaron que la concentración al 15 % superó significativamente al resto de los tratamientos y al testigo.

Fenología de los estados vegetativos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) en base al tiempo térmico

La mandioca (Manihot esculenta Crantz) constituye la cuarta fuente mundial de calorías en la alimentación humana, es apta para la nutrición animal y para extracción de biocombustible. Este artículo tiene como objetivo evaluar el comportamiento de un modelo de tiempo térmico (TT) para caracterizar las fases fenológicas (FF) de dos cultivares de mandioca en un ciclo de crecimiento de 280 días, cultivados bajo condiciones de campo en Corrientes, Argentina. Las observaciones se realizaron durante las campañas 2007/2008 y 2008/2009. El cálculo del TT se basó en el método residual, la temperatura base fue 16°C. Entre ambos cultivares se observaron diferencias en los grados-día (GD) acumulados para cumplir las FF de expansión de la primera (00-01) y novena hoja (00-02 H9), y en la de engrosamiento de raíces (00-04 ERR), esta última relacionada con el índice de área foliar (IAF). Para completar el ciclo de crecimiento los cultivares Palomita y Amarilla requirieron entre 2027 y 2096 GD, respectivamente. El patrón de crecimiento y desarrollo fenológico de los cultivares de mandioca basado en los GD acumulados, puede utilizarse para caracterizar el progreso del cultivo en el bioambiente de Corrientes.

Subprograma de salud bucal "El hospital y los chicos" : del diagnóstico del estado dental a la priorización de programas necesarios

Los objetivos de este trabajo fueron determinar el estado dental de la población bajo estudio, detectar subgrupos de riesgo específico para enfermedades bucales y proponer estrategias de intervención apropiadas para la promoción de la salud bucal para ellos. Método: sobre la base de datos del subprograma de salud bucal "El hospital y los chicos" se efectuó un estudio descriptivo del estado dental sobre 277 niños entre 2 meses y 13 años de edad asistentes al CDlF Nº11, Guaymallén, Mendoza. Se registraron: ceod, CPOD, ceos CPOS, índice de Necesidad de tratamiento de caries, índice de Paca de Silness y Loe, ICDAS II, y datos demográficos. Además, como parte del programa, se llevó a cabo la enseñanza de Técnicas de Higiene Bucal adecuada a la edad, dirigidas a madres y niños, y una topicación de flúor profesional siguiendo protocolos específicos según edad del niño. Resultados: la población libre de caries fue del 31,4%, mientras que el 68,6% tuvo experiencia de caries pasada o presente. La media de la sumatoria de ceod+ cpod fue 4,91 = 5, con una carga de enfermedad muy alta denotada por un componente c+C de 4.25=4.55. Presentó un valor para ceos+CPOS de 9,22+11 96 y de c+CS de 6.8918 61. En cuanto a la severidad de las lesiones de caries expresadas con las categorías de ICDAS II del 2 al 6, se observó que las medias mayores corres- , ponden al nivel 6 (x2 Friedman= 20,999, p= 0,000). La media de necesidad de tratamiento de caries fue de 5,74, pero los niveles 8 y más abarcan al 33.2% de la población de estudio Se observó un aumento progresivo de estos indicadores en la primera infancia comenzando en la primera franja etaria con una media de ceod+CPOD de 0.8811,92, de 3, 93t4.65a los tres años, de 6,38+6,36 a los 5 años, y de 8,40+5,47 a los 7 años, siendo esta población la que presentó el mayor valor del indicador (x2 Kruskall Wallis= 104,637, p=O,OO). El índice CPOD fue de 1,35~1,34 a los 7 años y de 4.65+3 99 a los 9 ( x2 Kruskall Wallis =17,609 y p=0,001) Conclusiones~ este grupo de niños de alto riesgo social presentó elevados índices de caries y de necesidad de tratamiento, que requerirán de un sistema de salud que pueda contenerlos. Al observar las medias de ceod+CPOD según las categorías de edad se pone de manifiesto una tendencia a agravarse el estado dentario en la primera infancia, llegando a valores muy por encima de la media general para los 5, 6 ,7 y 8 años El CEOD también tiende a aumentar con la edad, poniendo en evidencia la susceptibilidad de caries de los molares permanentes erupcionados Las tendencias de los indicadores permitieron reconocer dos subgrupos de riesgo para desarrollar programas preventivos' el de niños de O a 3 años, y el de 6 a 12, es decir niños escolares. Se sugieren dos programas prioritarios Materno- infantil y Protección de 1er molar permanente.

Evaluación de los efectos de la composición de la dieta artificial para la cría de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae) y Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae)

El control biológico aumentativo de Diatrae saccharalis Fabricius (Lepidoptera: Crambidae) requiere la cría masiva del parasitoide Cotesia flavipes Cameron (Braconidae: Microgastrinae) y por ello, es necesario el desarrollo de dietas artificiales eficientes. El objetivo fue examinar los efectos de distintos tipos de dieta sobre parámetros biológicos de D. saccharalis y su impacto en la producción de cocones de C. flavipes. Se sembraron 46136 huevos de D. saccharalis en once combinaciones de dietas artificiales, con dos tipos de harinas y tres tipos de antibióticos. Los resultados mostraron que la composición de la dieta afectó los parámetros biológicos de ambas especies. La mayor eficiencia en la cría se obtuvo con el empleo de combinaciones de harina de poroto y ampicilina. Sin embargo, si se considera la relación entre costos de producción y parámetros biológicos, la dieta con harina de poroto, oxitetraciclina y estreptomicina resulta más adecuada para la cría masiva.

Tabacaleros y acopiadores en la colonización del Alto Paraná Misionero (1930-1946)

Durante la expansión colonizadora de las décadas de 1920-1930 en el Alto Paraná Misionero, el tabaco fue para los colonos alemanes-brasileños un cultivo destinado a la obtención de ingresos monetarios y bienes de consumo. El objetivo de este trabajo es analizar el vínculo entre productores y acopiadores de tabaco, tratando de identificar los elementos conflictivos de esta relación (disputas por la clasificación y el precio del producto). El trabajo heurístico se focalizó en la Compañía Johann, la empresa acopiadora más grande de la colonia Puerto Rico y la única que mantiene los registros desde su creación (1929). El producto que acopió por más tiempo fue el tabaco (1929-1985), y en orden de importancia decreciente también acopiaron tung, almidón de mandioca y grasa de cerdo. A través de los libros de acopio y de venta de tabaco enfardelado se da vida a las dos caras de la producción del tabaco: los productores tabacaleros y los acopiadores. Dicha información ha sido enriquecida con entrevistas a informantes clave.

Tabacaleros y acopiadores en la colonización del Alto Paraná Misionero (1930-1946)

Durante la expansión colonizadora de las décadas de 1920-1930 en el Alto Paraná Misionero, el tabaco fue para los colonos alemanes-brasileños un cultivo destinado a la obtención de ingresos monetarios y bienes de consumo. El objetivo de este trabajo es analizar el vínculo entre productores y acopiadores de tabaco, tratando de identificar los elementos conflictivos de esta relación (disputas por la clasificación y el precio del producto). El trabajo heurístico se focalizó en la Compañía Johann, la empresa acopiadora más grande de la colonia Puerto Rico y la única que mantiene los registros desde su creación (1929). El producto que acopió por más tiempo fue el tabaco (1929-1985), y en orden de importancia decreciente también acopiaron tung, almidón de mandioca y grasa de cerdo. A través de los libros de acopio y de venta de tabaco enfardelado se da vida a las dos caras de la producción del tabaco: los productores tabacaleros y los acopiadores. Dicha información ha sido enriquecida con entrevistas a informantes clave.

Tabacaleros y acopiadores en la colonización del Alto Paraná Misionero (1930-1946)

Durante la expansión colonizadora de las décadas de 1920-1930 en el Alto Paraná Misionero, el tabaco fue para los colonos alemanes-brasileños un cultivo destinado a la obtención de ingresos monetarios y bienes de consumo. El objetivo de este trabajo es analizar el vínculo entre productores y acopiadores de tabaco, tratando de identificar los elementos conflictivos de esta relación (disputas por la clasificación y el precio del producto). El trabajo heurístico se focalizó en la Compañía Johann, la empresa acopiadora más grande de la colonia Puerto Rico y la única que mantiene los registros desde su creación (1929). El producto que acopió por más tiempo fue el tabaco (1929-1985), y en orden de importancia decreciente también acopiaron tung, almidón de mandioca y grasa de cerdo. A través de los libros de acopio y de venta de tabaco enfardelado se da vida a las dos caras de la producción del tabaco: los productores tabacaleros y los acopiadores. Dicha información ha sido enriquecida con entrevistas a informantes clave.

Holocene DBD and Ti/LOI timeseries from Lake Hajeren on Svalbard, indicators of past glacier activity

The Arctic is warming faster than anywhere else on Earth. Holocene proxy time-series are increasingly used to put this amplified response in perspective by understanding Arctic climate processes beyond the instrumental period. However, available datasets are scarce, unevenly distributed and often of coarse resolution. Glaciers are sensitive recorders of climate shifts and variations in rock-flour production transfer this signal to the lacustrine sediment archives of downstream lakes. Here, we present the first full Holocene record of continuous glacier variability on Svalbard from glacier-fed Lake Hajeren. This reconstruction is based on an undisturbed lake sediment core that covers the entire Holocene and resolves variability on centennial scales owing to 26 dating points. A toolbox of physical, geochemical (XRF) and magnetic proxies in combination with multivariate statistics has allowed us to fingerprint glacier activity in addition to other processes affecting the sediment record. Evidence from variations in sediment density, validated by changes in Ti concentrations, reveal glaciers remained present in the catchment following deglaciation prior to 11,300 cal BP, culminating in a Holocene maximum between 9.6 and 9.5 ka cal BP. Correspondence with freshwater pulses from Hudson Strait suggests that Early Holocene glacier advances were driven by the melting Laurentide Ice Sheet (LIS). We find that glaciers disappeared from the catchment between 7.4 and 6.7 ka cal BP, following a late Hypsithermal. Glacier reformation around 4250 cal BP marks the onset of the Neoglacial, supporting previous findings. Between 3380 and 3230 cal BP, we find evidence for a previously unreported centennial-scale glacier advance. Both events are concurrent with well-documented episodes of North Atlantic cooling. We argue that this brief forcing created suitable conditions for glaciers to reform in the catchment against a background of gradual orbital cooling. These findings highlight the climate-sensitivity of the small glaciers studied, which rapidly responded to climate shifts. The start of prolonged Neoglacial glacier activity commenced during the Little Ice Age (LIA) around 700 cal BP, in agreement with reported advances from other glaciers on Svalbard. In conclusion, this study proposes a three-stage Holocene climate history of Svalbard, successively driven by LIS meltwater pulses, episodic Atlantic cooling and declining summer insolation.