Functional plasticity of the LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells normally producing the early IL-4 instructing Th2 cell development and susceptibility to Leishmania major in BALB / c mice.

Early production of IL-4 by LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells instructs aberrant Th2 cell development and susceptibility to Leishmania major in BALB / c mice. This was demonstrated using Vbeta4(+)-deficient BALB / c mice as a result of chronic infection with MMTV (SIM), a mouse mammary tumor virus expressing a Vbeta4-specific superantigen. The early IL-4 response was absent in these mice which develop a Th1 response to L. major. Here, we studied the functional plasticity of LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells using BALB/ c mice inoculated with L. major shortly after infection with MMTV (SIM), i. e. before deletion of Vbeta4(+) cells. These mice fail to produce the early IL-4 response to L. major and instead exhibit an IFN-gamma response that occurs within LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells. Neutralization of IFN-gamma restores the production of IL-4 by these cells. These data suggest that the functional properties of LACK-reactive Vbeta4-Valpha8 CD4(+) T cells are not irreversibly fixed.

Effect of an aqueous extract of Phaseolus vulgaris on the properties of tail tendon collagen of rats with streptozotocin-induced diabetes

Changes in the structural and functional properties of collagen caused by advanced glycation might be of importance for the etiology of late complications in diabetes. The present study was undertaken to investigate the influence of oral administration of aqueous pod extract (200 mg/kg body weight) of Phaseolus vulgaris, an indigenous plant used in Ayurvedic Medicine in India, on collagen content and characteristics in the tail tendon of streptozotocin-diabetic rats. In diabetic rats, collagen content (117.01 ± 6.84 mg/100 mg tissue) as well as its degree of cross-linking was increased, as shown by increased extent of glycation (21.70 ± 0.90 µg glucose/mg collagen), collagen-linked fluorescence (52.8 ± 3.0 AU/µmol hydroxyproline), shrinkage temperature (71.50 ± 2.50ºC) and decreased acid (1.878 ± 0.062 mg hydroxyproline/100 mg tissue) and pepsin solubility (1.77 ± 0.080 mg hydroxyproline/100 mg tissue). The alpha/ß ratio of acid- (1.69) and pepsin-soluble (2.00) collagen was significantly decreased in streptozotocin-diabetic rats. Administration of P. vulgaris for 45 days to streptozotocin-diabetic rats significantly reduced the accumulation and cross-linking of collagen. The effect of P. vulgaris was compared with that of glibenclamide, a reference drug administered to streptozotocin-diabetic rats at the dose of 600 µg/kg body weight for 45 days by gavage. The effects of P. vulgaris (collagen content, 64.18 ± 1.97; extent of glycation, 12.00 ± 0.53; collagen-linked fluorescence, 33.6 ± 1.9; shrinkage temperature, 57.0 ± 1.0; extent of cross-linking - acid-soluble collagen, 2.572 ± 0.080, and pepsin-soluble collagen, 2.28 ± 0.112) were comparable with those of glibenclamide (collagen content, 71.5 ± 2.04; extent of glycation, 13.00 ± 0.60; collagen-linked fluorescence, 38.9 ± 2.0; shrinkage temperature, 59.0 ± 1.5; extent of cross-linking - acid-soluble collagen, 2.463 ± 0.078, and pepsin-soluble collagen, 2.17 ± 0.104). In conclusion, administration of P. vulgaris pods had a positive influence on the content of collagen and its properties in streptozotocin-diabetic rats.

Functional characterization of acetylated Brazil nut (Bertholletia excelsa HBK) kernel globulin

Defatted Brazil nut kernel flour, a rich source of high quality proteins, is presently being utilized in the formulation of animal feeds. One of the possible ways to improve its utilization for human consumption is through improvement in its functional properties. In the present study, changes in some of the functional properties of Brazil nut kernel globulin were evaluated after acetylation at 58.6, 66.2 and 75.3% levels. The solubility of acetylated globulin was improved above pH 6.0 but was reduced in the pH range of 3.0-4.0. Water and oil absorption capacity, as well as the viscosity increased with increase in the level of acetylation. Level of modification also influenced the emulsifying capacity: decreased at pH 3.0, but increased at pH 7.0 and 9.0. Highest emulsion activity (approximately 62.2%) was observed at pH 3.0 followed by pH 9.0 and pH 7.0 and least (about 11.8%) at pH 5.0. Emulsion stability also followed similar behavior as that of emulsion activity.

Some functional characteristics of extruded blends of fiber from sugarcane bagasse, whey protein concentrate, and corn starch

Blends of fiber from sugar cane bagasse, corn starch, and whey protein concentrate were extruded. A single screw extruder, equipped with a screw at a constant compression ratio of 1:1 and a die diameter of 3 mm, was used. The best processing conditions were determined according to a central composite rotatable design (α = 1.41) with 5 central points, which gives a total of 13 tests. During the extrusion process the content of insoluble fiber decreased and that of soluble fiber increased. An increase in the contents of fiber and in the barrel temperature resulted in a decrease in the expansion index values and an increase in the water absorption index values; whereas in blends with intermediate fiber contents the effects in these parameters were found to be the opposite. High fiber contents increased penetration force but decreased luminosity, water solubility index values and the adhesive force in gels. The extrusion process improved the functional properties of sugarcane fiber bagasse enabling its addition to diverse alimentary systems.

Whole and crushed nutlets of chia (Salvia hispanica) from Mexico as a source of functional gums

The objective of this study was to characterize the chemical and functional properties of Mexican chia (Salvia hispanica) gums extracted from defatted whole and crushed nutlets using the Soxhlet and SFE-CO2 methods. Chia gums have interesting chemical and functional properties for the food industry. The oil and gum yields were in the range of 1.98-16.42% and 5.81-12.60%, respectively. The defatting procedure did not affect significantly the oil and gum extraction; the nutlet type (whole or crushed) was the only parameter influencing the yield. The proximate composition and the protein and fiber contents of chia gum were evaluated. Low contents of protein and fiber and high NFE levels were found in whole nutlet gums. The functional properties of chia gum extracted from whole and crushed nutlets with the Soxhlet and SFE-COs methods showed the following ranges of water absorption capacity of 62.64 to 143.66 g/g, water adsorption capacity of 0.69 to 1.35 g/g, and water and oil holding capacity of 100 to 149.28 g/g and19.5 to 40.4 g/g, respectively. The rheological behavior exhibited by the gums was pseudoplastic or shear thinning. From a functional perspective, chia gum is an important food component due its emulsifier and stabilizer potentials.

Anatomo-functional magnetic resonance imaging of the spinal cord and its application to the characterization of spinal lesions in cats

Les lésions de la moelle épinière ont un impact significatif sur la qualité de la vie car elles peuvent induire des déficits moteurs (paralysie) et sensoriels. Ces déficits évoluent dans le temps à mesure que le système nerveux central se réorganise, en impliquant des mécanismes physiologiques et neurochimiques encore mal connus. L'ampleur de ces déficits ainsi que le processus de réhabilitation dépendent fortement des voies anatomiques qui ont été altérées dans la moelle épinière. Il est donc crucial de pouvoir attester l'intégrité de la matière blanche après une lésion spinale et évaluer quantitativement l'état fonctionnel des neurones spinaux. Un grand intérêt de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) est qu'elle permet d'imager de façon non invasive les propriétés fonctionnelles et anatomiques du système nerveux central. Le premier objectif de ce projet de thèse a été de développer l'IRM de diffusion afin d'évaluer l'intégrité des axones de la matière blanche après une lésion médullaire. Le deuxième objectif a été d'évaluer dans quelle mesure l'IRM fonctionnelle permet de mesurer l'activité des neurones de la moelle épinière. Bien que largement appliquées au cerveau, l'IRM de diffusion et l'IRM fonctionnelle de la moelle épinière sont plus problématiques. Les difficultés associées à l'IRM de la moelle épinière relèvent de sa fine géométrie (environ 1 cm de diamètre chez l'humain), de la présence de mouvements d'origine physiologique (cardiaques et respiratoires) et de la présence d'artefacts de susceptibilité magnétique induits par les inhomogénéités de champ, notamment au niveau des disques intervertébraux et des poumons. L'objectif principal de cette thèse a donc été de développer des méthodes permettant de contourner ces difficultés. Ce développement a notamment reposé sur l'optimisation des paramètres d'acquisition d'images anatomiques, d'images pondérées en diffusion et de données fonctionnelles chez le chat et chez l'humain sur un IRM à 3 Tesla. En outre, diverses stratégies ont été étudiées afin de corriger les distorsions d'images induites par les artefacts de susceptibilité magnétique, et une étude a été menée sur la sensibilité et la spécificité de l'IRM fonctionnelle de la moelle épinière. Les résultats de ces études démontrent la faisabilité d'acquérir des images pondérées en diffusion de haute qualité, et d'évaluer l'intégrité de voies spinales spécifiques après lésion complète et partielle. De plus, l'activité des neurones spinaux a pu être détectée par IRM fonctionnelle chez des chats anesthésiés. Bien qu'encourageants, ces résultats mettent en lumière la nécessité de développer davantage ces nouvelles techniques. L'existence d'un outil de neuroimagerie fiable et robuste, capable de confirmer les paramètres cliniques, permettrait d'améliorer le diagnostic et le pronostic chez les patients atteints de lésions médullaires. Un des enjeux majeurs serait de suivre et de valider l'effet de diverses stratégies thérapeutiques. De telles outils représentent un espoir immense pour nombre de personnes souffrant de traumatismes et de maladies neurodégénératives telles que les lésions de la moelle épinière, les tumeurs spinales, la sclérose en plaques et la sclérose latérale amyotrophique.

Sol-Gel Alumina Nano Composites for Functional Applications

The thesis entitled "Sol-Gel Alumina Nano Composites for Functional Applications" investigate sol-gel methods of synthesis of alumina nanocomposites special reference to alumina-aluminium titanate and alumina-lanthanum phosphate composites. The functional properties such as thermal expansion coefficient and thermal shock resistance, machinability of composites as well as thermal protection are highlighted in addition to novel approach in synthesis of composites.A general introduction of alumina matrix composites materials, followed by brief coverage of alumina-aluminium titanate and alumina-lanthanum phosphate composites is highlight of the first chapter. The second chapter deals with the sol-gel synthesis of aluminium titanate and alumina-aluminium titanate composite. The synthesis of machinable substrate, based on alumina and lanthanum phosphate forms the basis of the third chapter. The fourth chapter describes the sol-gel coating of mullite on SiC substrate for the possible gas filtration application.

Caracterització i revaloració de la fracció plasmàtica de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La tesi s'ha estructurat en tres apartats que, en conjunt, han de permetre determinar les possibilitats d'aprofitament dins la mateixa indústria alimentària de la fracció plasmàtica de la sang de porc generada per escorxadors que utilitzen sistemes oberts de recollida higiènica. 1. En la primera part s'analitza la composició de la sang higiènica que s'està recollint actualment i s'estudien les característiques tant físico-químiques com microbiològiques que determinen la seva qualitat. La caracterització s'ha realitzat amb sang recollida en diferents escorxadors industrials de les comarques de Girona i s'ha centrat principalment en l'estudi de la contaminació microbiològica i el nivell d'hemòlisi de la sang. S'ha fet un disseny experimental que ha permès alhora valorar l'efecte d'alguns factors sobre la qualitat de la sang: possibles diferències relacionades amb (1) la climatologia del període de l'any en el qual es fa la recollida, (2) particularitats dels escorxadors (grandària, sistemes de dessagnat, tipus, dosi i sistema de dosificació de l'anticoagulant, condicions de processament, maneig i emmagatzematge després de la recollida, etc.). Els resultats obtinguts ens permeten constatar que, en les condicions actuals, la sang que s'està recollint en els escorxadors estudiats no es pot considerar adequada per a una matèria primera de productes destinats a alimentació humana. La major part de la microbiota contaminant s'adquireix en el propi sagnador. S'ha constatat que el sistema de dessagnat en posició horitzontal podria ser una mesura útil per minimitzar la contaminació d'origen fecal o provinent de la pell de l'animal sacrificat i que la separació immediata de les fraccions en el propi escorxador també pot contribuir a reduir la contaminació. Així doncs, en el benentès que l'efectivitat pot obtenir-se del conjunt de mesures preses, més que de l'aplicació d'una sola d'elles, es suggereix la introducció d'una sèrie d'actuacions que potser permetrien reduir els nivells de contaminació que s'obtenen actualment. El tractament mecànic de la sang, el sistema d'addició d'anticoagulant, el volum i concentració de la solució anticoagulant afegida i el període d'emmagatzematge són els factors responsables de l'hemòlisi; mentre que nivells elevats de contaminació microbiològica i el tipus d'anticoagulant utilitzat deterrminen la velocitat d'increment de l'hemòlisi de sang refrigerada. S'ha constatat que quan la sang no pot ser processada immediatament i s'ha d'emmagatzemar en refrigeració és millor utilitzar citrat sòdic enlloc de polifosfat com a anticoagulant ja que l'increment d'hemòlisi es dóna més lentament. 2. El segon apartat s'ha centrat en la fracció plasmàtica de la sang. S'ha utilitzat la deshidratació per atomització com a tecnologia de conservació del plasma i s'ha fet una caracterització del producte en pols resultant des del punt de vista de composició i qualitat. A més de la contaminació microbiològica, que determina la qualitat higiènico-sanitària del producte, s'ha realitzat un estudi de les propietats funcionals que podrien fer del plasma un producte útil en la formulació d'aliments (capacitat escumant, emulsionant, gelificant). S'ha fet especial incidència en (1) determinar l'efecte del procés tecnològic de deshidratació sobre la funcionalitat del producte i (2) estudiar l'estabilitat del plasma deshidratat durant el període d'emmagatzematge. En les condicions de deshidratació per atomització aplicades no es provoca desnaturalització de la fracció proteica i s'obté un producte suficientment deshidratat, amb una aw<0,4 per permetre suposar una bona estabilitat. Algunes mostres de plasma deshidratat analitzades presenten nivells detectables de determinats residus (sulfonamides i corticosteroides). La qualitat microbiològica del producte en pols reflecteix l'elevada contaminació que contenia la matèria primera utilitzada, tot i que la deshidratació per atomització ha comportat la reducció en una unitat logarítmica de la càrrega contaminant. Els recomptes generals de microorganismes són encara preocupants i més tenint en compte que s'ha evidenciat la presència de toxines estafilocòciques en algunes mostres. L'avaluació de les propietats funcionals del producte deshidratat en relació a les que presentava el plasma líquid ens ha permès comprovar que: (1) El procés de deshidratació no ha afectat la solubilitat de les proteïnes. Això, junt amb el fet que no s'obtinguin diferències significatives en l'anàlisi calorimètrica de mostres líquides o deshidratades, permet concloure que el procés no provoca desnaturalització proteica. (2) No s'observen efectes negatius del procés tecnològic sobre la capacitat escumant ni en l'activitat emulsionant de les proteïnes plasmàtiques, dues propietats funcionals que possibiliten l'aplicació del plasma amb aquestes finalitats en l'elaboració d'alguns aliments. (3) La deshidratació tampoc perjudica de manera important les característiques dels gels que s'obtenen per escalfament, ja que els gels obtinguts a partir del plasma líquid i del plasma deshidratat presenten la mateixa capacitat de retenció d'aigua i no s'observen diferències en la microestructura de la xarxa proteica d'ambdós tipus de gel. Tanmateix, els que s'obtenen a partir del producte en pols mostren una menor resistència a la penetració. L'estudi d'estabilitat ens ha permès comprovar que la mostra de plasma deshidratat per atomització perd algunes de les seves propietats funcionals (facilitat de rehidratació, capacitat de retenció d'aigua i fermesa dels gels) si s'emmagatzema a temperatura ambient, mentre que aquestes característiques es mantenen un mínim de sis mesos quan el producte en pols es conserva a temperatura de refrigeració. 3. En l'última part, tenint en compte les conclusions derivades dels resultats dels apartats anteriors, s'han assajat tres possibles sistemes de reducció de la contaminació aplicables a la fracció plasmàtica com a pas previ a la deshidratació, per tal de millorar les característiques de qualitat microbiològica i les perspectives d'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. S'ha determinat l'eficàcia, i l'efecte sobre les propietats del plasma deshidratat, que poden tenir tractaments d'higienització basats en la centrifugació, la microfiltració tangencial i l'aplicació d'altes pressions. Els tractaments de bactofugació aplicats permeten reduir entre el 96 i el 98% la contaminació microbiana del plasma. Aquesta reducció s'aconsegueix tant amb un sistema discontinu com amb un sistema continu treballant a una velocitat de 12 L/h, fet que permetria adaptar el tractament de bactofugació a un procés de producció industrial. Un sistema combinat de bactofugació en continu i microfiltració tangencial permet incrementar l'eficàcia fins a un 99,9 % de reducció. Cal tenir present, però, que aquest tractament provoca també una disminució de l'extracte sec que afecta negativament les propietats funcionals del plasma líquid. Malgrat suposar una pèrdua pel que fa al rendiment, aquest efecte negatiu sobre la funcionalitat no suposaria cap inconvenient si s'utilitzés la deshidratació com a tecnologia de conservació del plasma, ja que es podria corregir l'extracte sec durant la reconstitució del producte. Caldria avaluar si la millora en la qualitat higiènico-sanitària del producte compensa o no les pèrdues que suposa aquest sistema d'higienització combinat. Amb relació als tractaments d'alta pressió, de totes les condicions de tractament assajades, les pressions de fins 450 MPa permeten obtenir plasma sense modificacions importants que impedeixin la seva deshidratació per atomització. Així doncs, les condicions de procés que s'han aplicat són pressuritzacions a 450 MPa de 15 minuts de durada. La temperatura de tractament que s'ha mostrat més eficaç en la reducció dels recomptes de microorganismes ha estat de 40ºC. Els tractaments a aquesta temperatura permeten assolir reduccions del 99,97% i disminuir en un 80% la capacitat de creixement dels microorganismes supervivents a la pressurització en relació a la que presentava la població contaminant del plasma abans del tractament. L'estudi de l'efecte d'aquest tractament (450 MPa, 15 min i 40ºC) sobre les propietats funcionals del plasma ha permès observar que la pressurització comporta una disminució en la solubilitat del producte però una millora en les propietats de superfície -estabilitat de l'escuma i activitat emulsionant- i un increment de la capacitat de retenció d'aigua i de la duresa dels gels obtinguts per escalfament. Calen més estudis per confirmar i caracteritzar aquesta millora en la funcionalitat, així com per establir si el tractament de pressurització afecta també l'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. De totes les tecnologies d'higienització assajades, l'alta pressió és la que permet obtenir millors resultats en el sentit de poder garantir un producte de bona qualitat microbiològica i segur, des del punt de vista sanitari i tecnològic, per a la seva utilització com a ingredient alimentari.

Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Characterization of a highly biodiverse floodplain meadow using hyperspectral remote sensing within a plant functional trait framework

We assessed the potential for using optical functional types as effective markers to monitor changes in vegetation in floodplain meadows associated with changes in their local environment. Floodplain meadows are challenging ecosystems for monitoring and conservation because of their highly biodiverse nature. Our aim was to understand and explain spectral differences among key members of floodplain meadows and also characterize differences with respect to functional traits. The study was conducted on a typical floodplain meadow in UK (MG4-type, mesotrophic grassland type 4, according to British National Vegetation Classification). We compared two approaches to characterize floodplain communities using field spectroscopy. The first approach was sub-community based, in which we collected spectral signatures for species groupings indicating two distinct eco-hydrological conditions (dry and wet soil indicator species). The other approach was “species-specific”, in which we focused on the spectral reflectance of three key species found on the meadow. One herb species is a typical member of the MG4 floodplain meadow community, while the other two species, sedge and rush, represent wetland vegetation. We also monitored vegetation biophysical and functional properties as well as soil nutrients and ground water levels. We found that the vegetation classes representing meadow sub-communities could not be spectrally distinguished from each other, whereas the individual herb species was found to have a distinctly different spectral signature from the sedge and rush species. The spectral differences between these three species could be explained by their observed differences in plant biophysical parameters, as corroborated through radiative transfer model simulations. These parameters, such as leaf area index, leaf dry matter content, leaf water content, and specific leaf area, along with other functional parameters, such as maximum carboxylation capacity and leaf nitrogen content, also helped explain the species’ differences in functional dynamics. Groundwater level and soil nitrogen availability, which are important factors governing plant nutrient status, were also found to be significantly different for the herb/wetland species’ locations. The study concludes that spectrally distinguishable species, typical for a highly biodiverse site such as a floodplain meadow, could potentially be used as target species to monitor vegetation dynamics under changing environmental conditions.

EFFECT OF GLYCEROL ON PHYSICAL PROPERTIES OF CASSAVA STARCH FILMS

In this work, the effect of glycerol on the physical properties of edible films were identified by X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), infrared (FTIR) and microwave spectroscopy. According to XRD diffractograms, films with 0 and 15% glycerol displayed an amorphous character, and a tendency to semicrystallization, for films with 30% and 45% glycerol. From DSC thermograms, the glass transition (Tg) of the films decreased with glycerol content. However, two Tgs were observed for samples with 30% and 45% glycerol, due to a phase separation. The intensity and positions of the peaks in FTIR fingerprint region presented slight variations due to new interactions arising between glycerol and biopolymer. Microwave measurements were sensitive to moisture content in the films, due to hydrophilic nature of the glycerol. The effect of plasticizer plays, then, an important rule on the physical and functional properties of these films, for applications in food technology.

Biodegradable Films Based on Blends of Gelatin and Poly (Vinyl Alcohol): Effect of PVA Type or Concentration on Some Physical Properties of Films

The aim of this work was to develop biodegradable films based on blends of gelatin and poly (vinyl alcohol) (PVA), without a plasticizer. Firstly, the effect of five types of PVA with different degree of hydrolysis (DH) on the physical properties of films elaborated with blends containing 23.1% PVA was studied. One PVA type was then chosen for the study of the effect of the PVA concentration on the mechanical properties, color, opacity, gloss, and water solubility of the films. The five types of PVA studied allowed for films with different characteristics, but with no direct relationship with the DH of the PVA. Therefore, the PVA Celvol (R) 418 with a DH = 91.8% was chosen for the second part, because they produced films with greater tensile strength. The PVA concentration affected all studied properties of films. These results could be explained by the results of the DSC and FTIR analyses, which showed that some interactions between the gelatin and the PVA occurred depending on the PVA concentration, affecting the crystallinity of the films.

The effect of the degree of hydrolysis of the PVA and the plasticizer concentration on the color, opacity, and thermal and mechanical properties of films based on PVA and gelatin blends

The objective of this work was to study the color, opacity, crystallinity, and the thermal and mechanical properties of films based on blends of gelatin and five different types of PVA [poly(vinyl alcohol)], with and without a plasticizer. The effect of the degree of hydrolysis of the PVA and the glycerol concentration on these properties was studied using colorimetry, differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and tensile mechanical tests. All films were essentially colorless (Delta E* < 5) and with low opacity ( Y <= 2.1). The DSC results were typical of partially crystalline materials, showing some phase separation characterized by a glass transition (T(g) = 40-55 degrees C), related to the amorphous part of the material, followed by two endothermic peaks related to the melting (T(m) = 100-160 and 170-210 degrees C) of the crystallites. The XRD results confirmed the crystallinity of the films. The film produced with PVA Celvol((R)) 418 (DH = 91.8%) showed the highest tensile resistance (tensile strength = 38 MPa), for films without plasticizer. However, with glycerol, the above-mentioned PVA and the PVA Celvol((R)) 504 produced the least resistant films of all the PVA types. But, although the mechanical properties of the blended films depended on the type of PVA used, there was no direct relationship between these properties and the degree of hydrolysis of the PVA. The properties studied were more closely dependent on the glycerol concentration. Finally, the mechanical resistance of the films presented a linear relationship with the glass transition temperature of the films. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effect of chemical treatment on the mechanical properties, water vapour permeability and sorption isotherms of gelatin-based films

Proteins contain hydrophilic groups, which can bind to water molecules through hydrogen bridges, resulting in water vapour adsorption. An increase in the degree of cross-linking can be a method to improve the cohesiveness force and functional properties of protein-based films. Thus, the objective of this work was to evaluate the effect of chemical treatment of gelatin with formaldehyde and glyoxal on the mechanical properties, water vapour permeability (WVP) and water vapour sorption characteristics of gelatin-based films. Films were produced using gelatin, with and without chemical treatment. The formaldehyde treatments caused a significant increase in the tensile strength and a reduction in the WVP of films. The Guggenheim-Anderson-De Boer and Halsey models could be used to model the sorption isotherms of films. It was observed that an increase in temperature produced a decrease in water sorption, and the chemical modifications did not affect the monolayer moisture content. Copyright (c) 2007 John Wiley & Sons, Ltd.

Physical properties of edible films based on cassava starch as affected by the plasticizer concentration

The aim of this work was to investigate the effect of glycerol contents on physical properties of cassava starch films. The films were prepared from film-forming solutions (FFS) with 2g cassava starch/100g water and 0, 15, 30 and 45g glycerol/100g starch, and were analysed to determine its mechanical properties by tensile tests, the glass-transition temperature (T-g) by differential scanning calorimetry (DSC) and the crystallinity by X-ray diffraction (XRD). The infrared spectra of the films were also recorded. The resistance values of the films decreased, while those of the elasticity increased with an increase in glycerol concentration due to the plasticizer effect of glycerol, which was also observed in DSC curves. The T-g of the films prepared decreased with the glycerol content. However, for samples with 30 and 45g glycerol/100g starch, two T-g curves were observed, probably due to a phase separation phenomenon. According to the XRD diffractograms, the films with 0 and 15gglycerol/100g starch presented an amorphous character, but some tendency to show crystalline peaks were observed for films with 30 and 45g glycerol/100g starch. The results obtained with Fourier transform infrared (FTIR) corroborated these observations. Copyright (C) 2007 John Wiley & Sons, Ltd.