bioquímica

La industria alimentaria demanda productos que la diferencien de la competencia, y en este sentido, los alimentos funcionales han abierto un frente a la originalidad en el sector. Sin embargo, este mercado está saturado de productos casi idénticos, porque muchos compuestos bioactivos todavía no han logrado superar la barrera que impone la EFSA para autorizar una alegación de propiedades saludables o health claim. Esto se debe principalmente a la falta de caracterización físico-química y a la existencia de muchos estudios in vitro pero pocos in vivo que justifiquen su uso.
En esta tesis, se pretende hacer frente a la problemática del sector mediante el estudio de derivados de estilbenos como ingredientes bioactivos. Los estilbenos son una familia de compuestos fenólicos a los que se les han atribuido numerosas propiedades saludables, en concreto destacan sus efectos anti-microbiano, anti-oxidante, anti-cancerígeno, cardioprotector, anti-inflamatorio, anti-diabético y anti-obesidad, entre otros. No obstante, su baja biodisponibilidad hace que sean rápidamente absorbidos, transformados y eliminados, llegando apenas unas trazas de lo ingerido a los tejidos diana. Esto junto con su pobre solubilidad en disolventes hidrofílicos y susceptibilidad para ser degradados, da lugar a una discrepancia entre los resultados obtenidos mediante estudios in vitro e in vivo.
Por ello, se investigarán nuevos métodos para ayudar a la vehiculización de estas moléculas de interés y mejorar su solubilidad y estabilidad, incluyendo el testado en modelos animales. Además, aquellos estilbenos con mejores actividades biológicas serán analizados en matrices alimentarias, para facilitar la futura obtención de una health claim.
Los resultados finales serán de interés para la industria porque darán lugar a la creación de nuevos compuestos bioactivos, correctamente caracterizados, estabilizados y estudiados sus efectos in vitro e in vivo, para poder ser incorporados en alimentos funcionales.

La acetilación de residuos de lisina es un mecanismo de modificación post-traduccional (PTM) de proteínas muy conservado, aunque su rol en bacterias no ha sido caracterizado. El objetivo general del proyecto de tesis que se presenta es el diseño y optimización de bioprocesos relacionados con el metabolismo central de  Escherichia coli (E. coli) mediante la integración de los niveles múltiples de regulación (transcripcional y post-traduccional) del metabolismo bacteriano desde una perspectiva de biología de sistemas. A partir del avance en el estudio del metabolismo central de E. coli y de las modificaciones post-traduccionales por acetilación, se emplearán técnicas de ingeniería metabólica para construir una cepa mejorada para su empleo en biotecnología. Para la mejora bacteriana se anulará el sumidero de acetato, el cual disminuye el rendimiento energético y ralentiza el crecimiento bacteriano, dos aspectos muy indeseables en biotecnología. Como bioproceso modelo se estudiará la producción de terpenos, metabolitos de gran número de aplicaciones en la industria química y en biomedicina. Tras la sobrexpresión de los metabolitos de interés en la cepa de E. coli creada, se desarrollará un sistema de extracción continuo, empleando sistemas bifásicos, para la  obtención in situ de éstos.

El interés científico está relacionado con el desarrollo de estrategias modelo de optimización de bioprocesos basadas en la ingeniería metabólica y la biología de sistemas.

Todos estos resultados previstos suponen un avance en una ciencia tan multidisciplinar como la biotecnología de sistemas, ya que se generarán estrategias y metodologías aplicables a nuevos bioprocesos.