Gluten: impact on health

RESUMEN: Hace más de 10.000 años, con el inicio de la agricultura, los cereales pasaron a ser un pilar de la alimentación humana. En la actualidad, algunos de los más consumidos son el trigo, la cebada, la avena y el centeno. Dichos cereales tienen en común sus proteínas que, en conjunto, se denominan “gluten”. Debido a la composición aminoacídica y a su resistente estructura, el gluten resulta difícil de digerir para el organismo humano. Este aspecto, junto a factores como la genética y la microbiota hacen que esta molécula pueda ser causa de patologías como: la celiaquía, la sensibilidad al gluten no celiaca, la dermatitis herpetiforme, la ataxia al gluten, etc. En conjunto, estas enfermedades afectan a más del 10% de la población general, siendo el tratamiento de elección la eliminación del gluten en la dieta. Sin embargo, este método terapéutico tiene una baja tasa de adherencia siendo, por tanto, su efectividad limitada. Con objeto de apoyar o complementar la dieta sin gluten se han desarrollado una serie de terapias dirigidas a facilitar la digestión de las proteínas que conforman el gluten, así como a actuar sobre el sistema inmune (vacunas específicas) para inducir la tolerancia al gluten.ABSTRACT: More than 10.000 years ago, at the beginning of agriculture, cereals became a mainstay of human nutrition. Nowadays, some of the most consumed are wheat, barley, oats and rye. These cereals have in common their proteins that, collectively, are called "gluten". Due to the amino acid composition and its resistant structure, gluten is difficult to digest for the human organism. This aspect, added to factors such as genetics and microbiota, make this molecule to be a cause of pathologies such as: celiac disease, non-celiac gluten sensitivity, dermatitis herpetiformis, gluten ataxia, etc. Together, these diseases affect more than 10% of the general population, being the most used treatment the gluten elimination in the diet (gluten-free diet). However, this therapeutic method has a low rate of adherence and, therefore, its limited effectiveness. In order to support or complement the gluten-free diet, many therapies have been developed aimed to facilitate the gluten´s protein digestion, as well as acting on the immune system (specific vaccines) to induce the gluten tolerance.Grado en Enfermerí

Síntesis de productos de interés farmacológico utilizando nuevas reacciones de heterociclación en alenas y alquinos catalizadas por sales de metales de transición

Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Químicas, Departamento de Química Orgánica I, leída el 14-03-2014Depto. de Química OrgánicaFac. de Ciencias QuímicasTRUEunpu

Materiales híbridos orgánicos-inorgánicos con centros quirales en su estructura. Propiedades y actividad catalítica

[ES] La presente Tesis Doctoral se ha centrado en la síntesis de nuevos materiales híbridos en el ámbito de la quiralidad. Se ha estudiado como afecta la estructuración y disposición de los centros activos quirales en la composición y propiedades de los materiales híbridos mediante distintas técnicas de caracterización. Posteriormente, se han evaluado catalíticamente los diferentes materiales heterogéneos quirales en reacciones asimétricas para la obtención de productos enantioselectivos de interés, aplicando las ventajas de la química heterogénea, como son la reutilización y recuperación de los catalizadores híbridos con quiralidad asociada. En el Capítulo 1 se han detallado todos los elementos de quiralidad, como el centro estereogénico, plano de quiralidad y eje quiral. Así como los principales métodos de crear quiralidad que se conocen. A continuación, se ha hecho una revisión de los principales catalizadores heterogéneos quirales y sus distintas formas de introducir quiralidad en su entramado estructural. En el Capítulo 3 se ha diseñado un catalizador híbrido mesoporoso quiral, a partir de la síntesis de un precursor derivado de la pirrolidina bisililado con quiralidad asociada. Para ello, se ha utilizado una síntesis sol-gel catalizada por iones fluoruro para la obtención de un material híbrido organosilíceo con estructura no ordenada. Una vez sintetizado, el material se ha caracterizado para verificar que el precursor orgánico quiral forma parte del entramado estructural del material sólido. Tras la caracterización, el material híbrido quiral se ha evaluado catalíticamente en términos de rendimiento y enantioselectividad del producto obtenido mediante la reacción de adición asimétrica de Michael. A continuación, en el Capítulo 4, para avanzar en el conocimiento de este tipo de materiales híbridos mesoporosos quirales organosilíceos, se han sintetizado distintas familias de materiales en los que se han incorporado concentraciones variables del precursor bisililado (5%,10% y 30%) mediante diferentes métodos de síntesis, para la obtención de dos familias de materiales híbridos quirales ordenados tipo M41S y SBA-15 y una familia de materiales no ordenados, NOH. A su vez, para establecer una comparación entre materiales con centros activos quirales insertados en el entramado estructural o en su superficie externa, se ha sintetizado un precursor monosililado quiral de la pirrolidina, el cual ha sido incorporado en distintas concentraciones mediante procesos de anclaje. Además, para evaluar el efecto de la interacción del precursor orgánico sobre la superficie del material, se procedió a la sililación de los grupos silanoles superficiales. Los materiales sintetizados fueron caracterizados y evaluados catalíticamente en el ámbito de la quiralidad mediante la reacción de adición asimétrica de Michael entre el butanal y el nitroestireno. Por otro lado, en el Capítulo 5, se ha evaluado la capacidad básica de los materiales híbridos sintetizados, con el objetivo de obtener productos de alto valor añadido en química fina. Para ello se estudiaron los distintos materiales híbridos en la reacción de Knoevenagel. Esto permitió conocer, mediante estudios cinéticos, los materiales que contenían centros básicos más activos y accesibles. Posteriormente, los materiales más activos fueron utilizados como catalizadores en distintas reacciones con alta demanda de basicidad, tales como la condensación de Claisen-Schmidt, la síntesis de pirazoles y la reacción nitro-aldólica de Henry, mostrando su capacidad para ser empleados como efectivos catalizadores básicos. Por último, en el Capítulo 6, se han estudiado otro tipo de materiales híbridos como son los materiales metal-orgánicos (MOFs) a los que se le ha incorporado quiralidad a través de un método de post-modificación covalente. Mediante el uso de la química click sobre la estructura de los MOFs UiO-66 y MIL-53 se introdujo el organocatalizador de MacMillan de primera generación. Los distintos MOFs sintetizados se han caracterizado y evaluado catalíticamente en reacciones de catálisis asimétrica, mostrando la capacidad existente para introducir organocatalizadores quirales en estructuras híbridas de diferente naturaleza.[EN] This Doctoral Thesis has focused on the synthesis of new hybrid materials in the field of chirality. It has been studied how the structuring and arrangement of chiral active centers in the framework of hybrid materials is affected by different characterization techniques. Subsequently, the different chiral heterogeneous materials have been catalytically evaluated in asymmetric reactions to obtain chiral precursors of interest, applying the advantages of heterogeneous chemistry, such as the reuse and recovery of chiral hybrid catalyst. In Chapter 1, all elements of chirality have been exposed, like the stereogenic center, plane of chirality and chiral axis. As well as the main methods to create chirality that are known. Then, a review of the main heterogeneous catalysts have been made and their different ways to introduce chirality in their structural framework. In Chapter 3, a chiral mesoporous hybrid catalyst has been designed, based on the synthesis of a chiral bis-silylated precursor with pyrrolidine backbone. For this, a sol-gel synthesis catalysed by fluoride ions has been used to obtain a mesoporous chiral hybrid catalyst with a non-ordered structure. Once synthesized, the material has been characterized to verify that the chiral organic precursor is part of the structural framework of the hybrid solid. After characterization, the chiral hybrid material has been catalytically evaluated in terms of yield and enantioselectivity of the product obtained by the Michael asymmetric addition reaction. After that, in Chapter 4, to study the knowledge of this type of organosilica chiral mesoporous hybrid materials. Different families of materials have been synthesized in variable concentrations of the bisilylated precursor (5%, 10% and 30%) have been incorporated by different synthesis methods, to obtain two families of ordered chiral hybrid materials M41S and SBA-15 types and a family of non-ordered materials, NOH. In turn, to establish a comparison between materials with chiral active centers inserted in the structural framework or on its external surface, a chiral monosilylated precursor of pyrrolidine has been synthesized, which has been incorporated in different concentrations by the grafting processes. Furthermore, to evaluate the effect of the interaction of the organic precursor on the surface of the material, the silylation of the surface silanol groups was carried out. The synthetized materials were characterized and catalytically evaluated in the field of chirality by the asymmetric Michael addition between butanal and nitrostyrene. On the other hand, in Chapter 5, the basic capacity of synthesized hybrid materials has been evaluated, with the aim of obtaining interest high-value products in fine chemistry. For this, the different hybrid materials in the Knoevenagel reaction were studied. This allowed us to know, through kinetic studies, the materials that contained the most active and accessible basic centers. Subsequently, the most active material was used in different reactions with a high demand for basicity, such as the Claisen-Schmidt condensation, the synthesis of pyrazols and the nitro-aldol reaction of Henry, showing their ability to be used as effective basic catalysts. Finally, in Chapter 6, other types of hybrid materials have been studied, such as metal-organic materials (MOFs) to which chirality has been incorporated by means of a covalent post-modification method. Using the click chemistry on the UiO-66 and MIL-53 MOFs structures, the first-generation MacMillan organocatalyst was introduced. The different MOFs synthesized have been characterized and catalytically evaluated in asymmetric reactions, showing the ability to introduce chiral organocatalyst in hybrid structures of different nature.[CA] La present Tesi Doctoral s'ha centrat en la síntesi de nous materials híbrids en el àmbit de la quiralitat. S'ha estudiat com afecta l'estructuració i disposició dels centres actius quirals en la composició i propietats dels materials híbrids mitjançant diverses tècniques de caracterització. Seguidament, s'ha avaluat catalíticament els diferents materials heterogenis quirals en reaccions asimètriques per l'obtenció de productes enantioselectius d'interès, aplicant les avantatges de la química heterogènica, com son el reutilitzat i recuperació del catalitzador híbrid amb quiralitat associada. Al Capítol 1, s'han detallat tots els elements de quiralitat, com el centre estereogènic, pla de quiralitat i eix quiral. Així com els principals mètodes de crear quiralitat que es coneixen. A continuació, s'ha fet una revisió dels principals catalitzadors heterogenis quirals i les seves diferents formes d'introduir quiralitat al seu entramat estructural. Al Capítol 3, s'ha dissenyat un catalitzador híbrid mesoporos quiral, partint de la síntesi d'un precursor derivat de la pirrolidina bisil·lilat amb quiralitat associada. En eixe sentit, s'ha utilitzat una síntesi sol-gel catalitzada per els ions fluorur per l'obtenció d'un catalitzador híbrid quiral mesoporos amb estructura no ordenada i de base silícia. Una vegada sintetitzat, el material s'ha caracteritzat per verificar que el precursor orgànic quiral forma part de l'entramat estructural del material sòlid. Després de la caracterització, el material híbrid quiral s'ha avaluat catalíticament en funció del rendiment i l'enantioselectivitat del producte obtingut mitjançant la reacció d'adició de Michael. A continuació, al Capítol 4, per adonar un pas més en el coneixement de aquest tipus de materials híbrids mesoporosos quirals d'organosilici. S'ha sintetizat diverses famílies de materials en els que s'ha incorporat concentracions variables del precursor bisil·lilat (5%,10% i 30%) mitjançant diferents mètodes de síntesi, per l'obtenció de dues famílies de materials híbrids quirals ordenats de tipus M41S i SBA-15 i una família de materials no ordenats, NOH. Al mateix temps, per establir una comparació entre materials amb centres actius quirals inserides al entramat estructural o a la superfície externa, s'ha sintetitzat un precursor monosil·lilat quiral de la pirrolidina, que ha sigut incorporat en diferents concentracions mitjançant processos de anellatge. A més a més, es va avaluar l'efecte de l'interacció del precursor orgànic sobre la superfície del material, per això es va sil·lilar els silanols presents a la superfície. Els materials sintetitzats varen ser caracteritzats i avaluats catalíticament en l'àmbit de la quiralitat mitjançant la reacció d'adició asimètrica de Michael entre el butanal i nitroestirè. Per altra banda, al Capítol 5, s'ha avaluat la capacitat bàsica dels materials híbrids sintetitzats, amb l'objectiu d'obtenir productes d'alt valor afegit en química fina. Per eixe motiu, s'ha estudiat els diferents materials híbrids en la reacció de Knoevenagel. Això va permetre conèixer, mitjançant estudis cinètics, els materials que contenien centres bàsics més actius i accessibles. Posteriorment, els material més actius varen ser utilitzats com a catalitzadors en diverses reaccions amb alta demanda de basicitat, com ara la condensació de Claisen-Schmidt, la síntesi de pirazols i la reacció nitro-aldólica d'Henry, mostrant la seva capacitat per a ser empleats com a efectius catalitzadors bàsics. Per últim, al Capítol 6, s'han estudiat un altre tipus de material híbrid com es els materials metall-orgànics (MOFs) als que es va incorporar quiralitat mitjançant un mètode de post-modificació covalent. Mitjançant l'ús de la química clic sobre l'estructura dels MOFs UiO-66 i MIL-53 es va introduir el organocatalizador de MacMillan de primera generació.Llopis Pérez, S. (2020). Materiales híbridos orgánicos-inorgánicos con centros quirales en su estructura. Propiedades y actividad catalítica [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153163TESI

Identificación y caracterización de nuevos genes implicados en la función OXPHOS y su posible asociación a patologías humanas

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Medicina, Departamento de Bioquímica. Fecha de lectura: 29-06-2018Esta tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 29-12-2019Esta tesis doctoral ha sido realizada gracias a la concesión de una ayuda de Formación de Profesorado Universitario (FPU) (Ref. FPU12/03672) por parte del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte de España a Sara Palacios Zambran

Nuevos métodos catalíticos de ciclación/transposición de alenos basados en metales de transición

En los últimos 20 años, los alenos y cumulenos se han convertido en grupos funcionales versátiles con una reactividad única, permitiendo acceder a una gran variedad de compuestos de alto interés químico y biológico. En especial, las reacciones de ciclación de alenos con un sustituyente nucleófilo catalizadas por metales de transición han experimentado un notable desarrollo en los últimos años. Por otro lado, los compuestos heterocíclicos que contienen un núcleo - lactámico y/o indólico en su estructura son particularmente relevantes debido a su presencia en productos naturales y sintéticos con actividad biológica, tales como antibióticos, aminoácidos u hormonas. Finalmente, los compuestos fluorados presentan una importante actividad biológica gracias a su alta lipofilia y estabilidad metabólica. Asimismo, la desaromatización de indoles ha ganado especial importancia en Síntesis Orgánica debido a la alta bioactividad que presentan las indolinas resultantes. Por este motivo, en los últimos años se han descrito un gran número de métodos de fluoración de indoles funcionalizados, que permiten obtener de manera directa una gran variedad de indolinas fluoradas..

Efecto Hepatoprotector del Extracto de las Hojas de AlcachofaCynara scolymus) en Ratas (Ratus novergicus) con Hepatotoxicidad Inducida por Tetracloruro de Carbono

En los laboratorios y el Bioterio de la Escuela de Bioquímica y Farmacia - ESPOCH. Se realizó una investigación con el objetivo de comprobar el efecto hepatoprotector de la alcachofa en ratas con hepatotoxicidad inducida con tetracloruro de carbono, Se utilizó el extracto de las hojas de alcachofa al cual se realizó el control de calidad y tamizaje fitoquímico. Se experimentó en ratas divididas en 3 grupos: GA, GB, GC quiénes recibieron el extracto, a una concentración de 100%, 50% y 25% respectivamente por 9 días, al octavo día se administró tetracloruro de carbono. Se realizó pruebas de ASAT y ALAT y se extrajo los hígados para el análisis histopatológico. Para el análisis de datos se utilizó el test ANOVA. En el tamizaje fitoquímico se encontró alcaloides, flavonoides, compuestos fenólicos y triterpenos. En la prueba de ASAT y ALAT en el grupo GA se elevaron en un promedio de 2,39% del valor normal; GB aumentó un 42,6% y GC un 62,42%. En el examen histopatológico el GA tuvo 30% de destrucción hepática, GB 80% y GC 90%. En el análisis estadístico se comprobó que las transaminasas están en proporción directa con la destrucción hepática. La alcachofa es hepatoprotectora ya que en las pruebas de transaminasas y en el examen histopatológico se evidenció un leve daño hepático con dosis altas del extracto. Se recomienda elaborar una forma farmacéutica a base de alcachofa que debe ser usado como tratamiento coadyuvante en personas con enfermedades hepáticas

Determinación de la actividad hepatoprotectora de boldo (Peumus boldus) en ratas (Ratus novergicus) con intoxicación hepática inducida por paracetamol

En el laboratorio de Productos Naturales y el Bioterio de la Escuela de Bioquímica y Farmacia - ESPOCH. Se realizó una investigación con el objetivo de determinar la actividad hepatoprotector de las hojas de Boldo en ratas, con hepatotoxicidad inducida por paracetamol. Se utilizó el extracto de boldo al mismo que se realizó el control de calidad y el tamizaje fitoquímico. Se utilizaron ratas divididas en 3 grupos denominados: GA, GB, GC quiénes recibieron el extracto, a una concentración de 100%, 66% y 33% respectivamente por 9 días, al séptimo día se administró paracetamol. Se realizó pruebas de (ASAT) y (ALAT) y se extrajo los hígados para el análisis histopatológico. Para el análisis de datos se utilizó el test ANOVA. En el tamizaje fitoquímico se encontró alcaloides, flavonoides, compuestos fenólicos, y triterpenos. En la prueba de ASAT y ALAT en el grupo GA se elevaron en un promedio de 0,7% del valor normal; GB aumentó un 46% y GC un 85,7%. En el examen histopatológico el GA tuvo 10% de destrucción hepática, GB 50% y GC 85%. En el análisis estadístico se comprobó que las transaminasas están en proporción directa con la destrucción hepática. El Boldo es hepatoprotector ya que en las pruebas de transaminasas y en el examen histopatológico se evidenció un leve daño hepático con dosis altas del extracto. Se recomienda elaborar una forma farmacéutica a base del boldo que debe ser usado como tratamiento coadyuvante, en personas con enfermedades hepáticas

Formación de heterociclos y compuestos metálicos con aplicaciones biológicas y gelificantes

En el capítulo 1 se han sintetizado diferentes compuestos orgánicos cíclicos a través de reacciones entre propargilaminas primarias y secundarias con iso(tio)cianatos. Para estas reacciones, el tipo de amina, la cadena de átomos de carbono, el uso de isocianatos o isotiocianatos y la estequiometría usada son factores muy importantes para conseguir un compuesto final u otro. Así, el uso de un determinado tipo de propargilaminas, daba lugar a la formación de tiazolinas o tiazolidinas, dependiendo de si eran secundarias o primarias, respectivamente. Por otro lado, para estas tiazolidinas formadas se consiguió sintetizar derivados que contuvieran un grupo tiourea en su estructura cuando se modificaba la estequiometría de la reacción. Se estudió la presencia del átomo de oxígeno (isocianato) y azufre (isotiocianato) en diferentes reacciones de ciclación y se utilizaron diversos catalizadores de oro(I) para sintetizar diferentes tiomorfolinas. Finalmente haciéndolas reaccionar con diferentes complejos de oro se consiguió sintetizar diferentes quinolinas en un proceso de ciclación molecular sin precedentes.En el capítulo 2 se sintetizaron nuevos carbenos NHC de oro(I) con diferentes sustituyentes urea con el objetivo de obtener fármacos similares al Auranofin, del que se sabe que tiene excelentes propiedades antitumorales. Inicialmente se sintetizaron nuevas sales de imidazolio con grupos urea, que fueron el producto de partida para la síntesis de carbenos con grupos fosfina o tiolato como ligandos auxiliares, o para la formación de biscarbenos de oro(I). Además, se consiguieron sintetizar por primera vez compuestos bimetálicos de oro, con el ligando actuando de bidentado puente a través de la desprotonación del grupo NH de la urea. Para estos compuestos se midieron sus propiedades anticancerígenas en dos líneas tumorales diferentes (HeLa y A549) y para aquellos compuestos bimetálicos, que presentaban interacciones aurofilicas se estudiaron además sus propiedades luminiscentesEn el capítulo 3, se sintetizaron diferentes escuaramidas, compuestos que se consideran bioesteres de ureas y se coordinaron con los metales del grupo 11, (oro, plata y cobre). Debido a la capacidad de estos compuestos de poder formar diferentes puentes de hidrógeno a través de sus grupos NH, se midieron las propiedades catalíticas, biológicas y su capacidad de gelificación, obteniendo buenos resultados con diferentes disolventes con grupos hidroxilo (alcogeles), aunque fue en disolventes como acetonitrilo y nitrometano donde se obtuvieron las concentraciones más bajas, del orden de 2g∙L-1.<br /

Síntesis y estudio de aminales cíclicos y amidas derivadas

The present Ph. D. Thesis is devoted to the synthesis, NMR spectral characterization and stereochemical study of amides derived from cyclic aminals. The compounds under study were not reported in the literature, and are interesting due to their structural relationship with bioactive scaffolds and to their stereochemical features.\nWe have developed novel and efficient synthetic approaches to four types of compounds: N-acyl-N´-arylhexahydropyrimidines 1, N-acyl-N´-aryl-1,3-diazepanes 8, 3-acyl-1,2,3,4-tetrahydroquinazolines 17, 21, 22 with different substitution patterns and 3-acyl-1,3-oxazinanes 23, either by ring closure of aminoamides or by N-acylation of heterocyclic precursors (Scheme).\nCyclic aminal-derived amides show E/Z isomerism due to hindered rotation around the N-C(O) bond. We performed the unambiguous differential assignment of the NMR spectra of the E/Z rotamers of all the compounds and determined their relative proportions. The E/Z ratios were also investigated employing theoretical methods.\nThe rotational barriers of a group of 5 representative benzamides were determined by means of variable temperature NMR experiments and lineshape analysis. The experimental results were in accordance with data previously reported in the literature for related compounds. E/Z interconversion barriers were also studied employing DFT theoretical methods.Fil: Bisceglia, Juan Ángel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Orgánica; ArgentinaEn el presente Trabajo de Tesis se aborda la síntesis, caracterización y estudio estereoquímico de amidas derivadas de aminales cíclicos. Estos compuestos presentan escasos antecedentes en la bibliografía, y resultan de interés tanto por su relación estructural con compuestos bioactivos como por sus características estereoquímicas.\nSe desarrollaron síntesis novedosas y eficientes de cuatro familias de compuestos: N-acil-N´-arilhexahidropirimidinas, N-acil-N´-aril-1,3-diazepanos, 3-acil-1,2,3,4-tetrahidroquinazolinas con distintos patrones de sustitución y 3-acil-1,3-oxazinanos mediante dos rutas complementarias: ciclocondensación de aminoamidas o acilación de precursores heterocíclicos (Esquema).\nLas amidas derivadas de aminales cíclicos presentan estereoisomería E/Z por restricción a la libre rotación en torno al enlace N-C(O). En todos los casos se asignaron inequívocamente los espectros de RMN de los rotámeros E/Z y se determinó su proporción relativa. Los resultados obtenidos fueron interpretados por métodos teóricos.\nMediante experimentos de RMN a temperatura variable y lineshape analysis se determinaron las barreras rotacionales de un grupo de benzamidas representativas de las variaciones estructurales planteadas en este trabajo. Los valores obtenidos para la energía de activación resultaron concordantes con los datos disponibles en la bibliografía. Las barreras también fueron investigadas por métodos de química computacional

Aplicación de transglutaminasa en la optimización de productos lácteos. Evaluación físico-química y sensorial

La transglutaminasa microbiana (mTG) es una enzima que cataliza reacciones de reticulación. Por sus características es adecuada para mejorar las propiedades de muchos alimentos proteicos, entre ellos los productos lácteos, ya que la caseína es un buen sustrato para la mTG. En la presente tesis doctoral, se estudia el efecto de la mTG en yogures firmes y en queso fresco. En la aplicación a yogur se ensayan diferentes mTGs, métodos de aplicación y niveles de dosificación de la mTG. En queso, se estudia el efecto combinado de la mTG con diferentes cuajos comerciales. En ambos productos se evalúan parámetros físico-químicos y sensoriales