Benthic diatom metabarcoding: developing new approaches to research and biomonitoring in aquatic ecosystems

Les diatomees han estat àmpliament estudiades en bona part degut a la seva rellevància ecològica i per ser excel·lent bioindicadores. No obstant, la identificació de les diatomees a nivell d'espècie requereix temps i personal amb coneixements taxonòmics. Recentment, el mètode d’ADN metabarcoding s’ha postulat com una alternativa a les identificacions morfològiques basades en microscòpia òptica (MO), val a dir però, que hi ha diversos factors que poden disminuir l'eficàcia del metabarcoding. L´objectiu principal d´aquesta tesi és avaluar l´aplicabilitat de la tècnica metabarcoding per al seguiment dels sistemes aquàtics sota la Directiva Marc de l´Aigua, així com per abordar qüestions ecològiques i biogeogràfiques de les diatomees. Els nostres resultats indiquen que el metabarcoding, basat en el marcador cloroplàstic rbcL, constitueix una alternativa eficaç al MO per al seguiment de rius mediterranis, com els que hi ha a Catalunya, bàsicament gràcies a que les espècies de diatomees bentòniques més comunes d'aquests rius estan representades a la biblioteca de referència. Per contra, les espècies marines hi són molt menys representades i això comporta que el metabarcoding no pugui ser encara una alternativa a la MO en sistemes costaners, però sí una eina complementària capaç de detectar espècies difícilment identificables per MO com són espècies petites, delicades o desproveïdes de frústuls. També hem vist que l'elecció entre els dos marcadors rbcL usats actualment en metabarcoding té poques implicacions per als programes de seguiment, però sí per a estudis de biodiversitat. Aquesta tesi també mostra com les variants genètiques de diversos complexos d'espècies de diatomees difereixen a les seves preferències ecològiques i distribució espacial. A més, l'anàlisi d'una base de dades global (rbcL) de diatomees d'aigua dolça ens ha permès observar que les diatomees pennades presenten més diversitat intraespecífica que les cèntriques i alhora identificar quatre patrons filogeogràfics comuns entre les espècies analitzades.Las diatomeas han sido ampliamente estudiadas debido en parte a su gran importancia ecológica y al hecho de ser excelentes bioindicadores. No obstante, la identificación de las diatomeas a nivel de especie es una tarea que requiere de tiempo y conocimientos taxonómicos. Recientemente, el método ADN metabarcoding ha sido contemplado como una alternativa a las identificaciones morfológicas basadas en microscopía óptica (MO), si bien es cierto que existen varios factores que pueden disminuir la eficacia del metabarcoding. El objetivo principal de esta tesis es evaluar la aplicabilidad de la técnica metabarcoding para el seguimiento de sistemas acuáticos bajo la Directiva Marco del Agua, así como para abordar cuestiones ecológicas y biogeográficas. Nuestros resultados indican que el metabarcoding, basado en el marcador cloroplástico rbcL, constituye una alternativa eficaz al MO para el seguimiento de ríos mediterráneos, como los de Cataluña, debido principalmente a que las especies de diatomeas bentónicas más comunes de estos ríos están representadas en la biblioteca de referencia. Por contra, las especies marinas están en menor medida representadas lo cual conlleva que el metabarcoding no sea actualmente una alternativa a la MO en sistemas costeros, pero sí una herramienta complementaria capaz de detectar especies difícilmente identificables por MO como especies pequeñas, delicadas o desprovistas de frústulos. También hemos visto que la elección entre los dos marcadores rbcL usados actualmente en metabarcoding tiene pocas implicaciones para los programas de seguimiento, pero sí para estudios de biodiversidad. Esta tesis también muestra como las variantes genéticas de varios complejos de especies de diatomeas difieren en sus preferencias ecológicas y distribución espacial. Además, el análisis de una base de datos global (rbcL) de diatomeas de agua dulce nos ha permitido observar que las diatomeas pennadas presentan mayor diversidad intraespecífica que las céntricas e identificar cuatro patrones filogeográficos comunes entre las especies analizadas.Diatoms have been widely studied partly because of their great ecological importance and the fact that they are excellent bioindicators. However, the identification of diatoms at the species level is a time-consuming and taxonomically demanding task. Recently, DNA metabarcoding has been considered as an alternative to morphological identifications based on light microscopy (LM), although there are several factors that may decrease the effectiveness of metabarcoding. The main objective of this thesis is to evaluate the applicability of DNA metabarcoding for monitoring aquatic systems under the Water Framework Directive, as well as to address ecological and biogeographical questions. Our results indicate that metabarcoding, based on the chloroplastic marker rbcL, constitutes an effective alternative to LM for monitoring Mediterranean rivers, such as those of Catalonia, mainly because the most common benthic diatom species in these rivers are represented in the reference library. By contrast, marine species are less represented, which means that metabarcoding is not currently an alternative to LM in coastal systems, but it is a complementary tool capable of detecting species that are difficult to identify by LM, such as small, delicate species or species lacking frustules. We have also seen that the choice between the two rbcL markers currently used in metabarcoding has few implications for monitoring programmes, but does have implications for biodiversity studies. This thesis also shows how genetic variants within several diatom species complexes differ in their ecological preferences and spatial distribution. In addition, the analysis of a global database (rbcL) of freshwater diatoms has allowed us to observe that pennate diatoms show higher intraspecific diversity than centric diatoms and to identify four common phylogeographic patterns among the species analysed

Growth of Bifidobacterium species is inhibited by free fatty acids and bile salts but not by glycerides

S.P.B. was supported by the University of Granada grant "Perfeccionamiento de Doctores".High-fat diets have been associated with lower gut and fecal abundances of genus Bifidobacterium. Here, we investigated whether commonly consumed dietary free fatty acids have any detrimental effect on the growth of B. adolescentis, B. bifidum, and B. longum. We found that the presence of free fatty acids in the medium inhibits the growth of Bifidobacterium species to a varying degree, with capric (C10:0), oleic (C18:1), and linoleic (C18:2) acids displaying the largest effect. In comparison, free fatty acids did not affect the growth of Escherichia coli. When fats were added as a mixture of mono- and diacylglycerols, the inhibitory effect on Bifidobacterium growth was abolished.University of Granada grant "Perfeccionamiento de Doctores

Dietary Melanoidins from Biscuits and Bread Crust Alter the Structure and Short-Chain Fatty Acid Production of Human Gut Microbiota

Melanoidins are the products of the Maillard reaction between carbonyl and amino groups of macromolecules and are readily formed in foods, especially during heat treatment. In this study we utilized the three-stage Human Gut Simulator system to assess the effect of providing melanoidins extracted from either biscuits or bread crust to the human gut microbiota. Addition of melanoidins to the growth medium led to statistically significant alterations in the microbial community composition, and it increased short-chain fatty acid and antioxidant production by the microbiota. The magnitude of these changes was much higher for cultures grown with biscuit melanoidins. Several lines of evidence indicate that such differences between these melanoidin sources might be due to the presence of lipid components in biscuit melanoidin structures. Because melanoidins are largely not degraded by human gastrointestinal enzymes, they provide an additional source of microbiota-accessible nutrients to our gut microbes.award "Perfeccionamiento de Doctores" - University of Granada, SpainPlan Propio de Investigacion y Transferencia of the University of GranadaNational Science Foundation (NSF) DBI-1335772Uprising Foods, Inc

Molecular gas chemistry in AGN. II. High-resolution imaging of SiO emission in NGC1068: shocks or XDR?

This paper is part of a multi-species survey of line emission from the molecular gas in the circum-nuclear disk (CND) of the Seyfert 2 galaxy NGC1068. Single-dish observations have provided evidence that the abundance of silicon monoxide(SiO) in the CND of NGC1068 is enhanced by 3-4 orders of magnitude with respect to the values typically measured in quiescent molecular gas in the Galaxy. We aim at unveiling the mechanism(s) underlying the SiO enhancement. We have imaged with the IRAM Plateau de Bure interferometer the emission of the SiO(2-1) and CN(2--1) lines in NGC1068 at 150pc and 60pc spatial resolution, respectively. We have also obtained complementary IRAM 30m observations of HNCO and methanol (CH3OH) lines. SiO is detected in a disk of 400pc size around the AGN. SiO abundances in the CND of (1-5)xE-09 are about 1-2 orders of magnitude above those measured in the starburst ring. The overall abundance of CN in the CND is high: (0.2-1)xE-07. The abundances of SiO and CN are enhanced at the extreme velocities of gas associated with non-circular motions close to the AGN (r<70pc). Abundances measured for CN and SiO, and the correlation of CN/CO and SiO/CO ratios with hard X-ray irradiation, suggest that the CND of NGC1068 has become a giant X-ray dominated region (XDR). The extreme properties of molecular gas in the circum-nuclear molecular disk of NGC1068 result from the interplay between different processes directly linked to nuclear activity. Whereas XDR chemistry offers a simple explanation for CN and SiO in NGC1068, the relevance of shocks deserves further scrutiny. The inclusion of dust grain chemistry would help solve the controversy regarding the abundances of other molecular species, like HCN, which are under-predicted by XDR models.Comment: 18 pages, 13 figures, 2 tables; accepted for publication in A&

Análisis del comportamiento de los consumidores ante el Factor Precio en el mercado de calzado para corredores

In Spain 2,274,074 million pairs of shoes were sold to runners (about 175 million of euros). The economic sector of sports equipment for runners may be living its best moment except for as outrageous war of brands and prices that some authors describe. This study examines perceptions of consumers regarding the footwear market for runners. It was designed and validated a questionnaire to 274 runners (10 km, half marathon or marathon). The technical variables such as comfort, lightness, cushioning and durability are more appreciated than price. Only the aesthetic has a lower score. The price is not the most important factor in the purchase decision. Men prefer a better price than technical and aesthetic features as well as the most experienced and long distance runners.En 2013 se vendieron en España 2.274.074 millones de pares de zapatillas para corredores (cerca de 175 millones de euros). El sector económico del material deportivo para corredores podría estar viviendo su mejor momento, si no fuera por lo que algunos califican como desaforada guerra de precios y marcas. Este estudio analiza las percepciones de los consumidores respecto del mercado del calzado para corredores. Se diseñó y validó un cuestionario dirigido a 274 corredores populares (de 10 km, media maratón o maratón). Las variables técnicas como comodidad, ligereza, amortiguación y durabilidad son más apreciadas que el precio. Sólo la estética tiene una puntuación menor. El precio no es el factor más importante para la decisión de compra en ninguno de los grupos de encuestados. Los hombres prefieren un mejor precio que otras características técnicas y estéticas que las mujeres, así como los corredores más experimentados y de larga distancia

Effect of brewing time and temperature on antioxidant capacity and phenols of white tea: relationship with sensory properties

White tea is highly consumed due to its sensory properties and health benefits, although most scientific reports don’t include the analysis of both properties. Therefore, the objective of the present study was to unravel the best brewing conditions for optimal extraction of the bioactive compounds and antioxidant capacity, while realising the best sensory properties. Infusions of eighty commercial teas (sold in bags or leaves) were obtained at different time-temperature ratios, studying bioactive compounds (caffeine and individual catechins), antioxidant capacity and sensory analysis. Brewing at 98ºC for 7 min was the best condition to obtain a high content of antioxidant polyphenols and pleasant sensory properties. Those teas sold in bags give rise to tea brews with almost double antioxidant capacity. In conclusion, it is very important to link sensory and chemical data to obtain optimal sensorial quality and the highest healthy properties in white tea infusions.This work was supported by project AGL2014-53895-R from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and by the European Regional Development Fund (FEDER)

Cluster analysis of 4-day back trajectories arriving in the Barcelona Area, Spain, from 1997 to 2002

Structural parameters for chemisorption of atomic carbon above a Si(100) surface have been obtained through a Si35H 32 cluster model and a MINDO/3 hamiltonian. The most stable position has been found to be the bridge one when considering the unrelaxed surface. The stability increases about 14 kcal/mol when relaxation of the surface is allowed. Further research has been carried out using a reduced cluster model (SigH i2) at the ab initio Hartree-Fock level of calculation. Results confirm the increase of stability of the relaxed system. At this level, the binding energy is 90 kcal/mol for the unrelaxed surface and the stabilization when the surface is relaxed is of about 20% with respect to the non-relaxed surface.Postprint (published version

L’efecte de l’edat relativa en el futbol espanyol

L’objectiu d’aquest treball és valorar si es produeix l’efecte de l’edat relativa en el futbol professional a Espanya, equips filials i les seves categories inferiors, on el tall d’edat actual per a la formació de les diferents categories és el de l’any natural. L’anàlisi ha inclòs tots els futbolistes de la primera divisió espanyola de la temporada 2009-2010, així com 16 equips filials i el planter d’11 d’aquests equips (total N = 2.116). El resultat del nostre estudi confirma un efecte de l’edat relativa en tots els grups, amb un descens significatiu des de les categories inferiors fins als equips filials i la primera divisió. Es fa patent replantejar els sistemes de competició i la detecció de talents de cara a evitar aquest biaix que limita les possibilitats dels esportistes nascuts en els últims mesos de l’any

Conductas de los padres en partidos de fútbol base

Este trabajo consiste en un estudio del comportamiento de los padres en partidos de fútbol base en la ciudad de Huesca. Para ello hemos trabajado con 60 padres, de los cuales 20 serán del equipo del que soy técnico y los otros 40 serán de diferentes equipos de la misma categoría. Para su realización nos hemos ayudado por un lado de un cuestionario y por otro de una planilla de observación, compuestos cada uno de ellos por 15 ítems que conformarán las conductas más comúnmente vistas en los campos de fútbol, basándonos en estudios realizados con anterioridad sobre la misma temática. El cuestionario será completado únicamente por los padres de mi equipo, mientras que en el caso de la planilla de observación se completará tanto por los padres de otros equipos como por los padres de los jugadores de mi equipo. Por medio de estos dos instrumentos llevaremos a cabo una clasificación de los tipos de padres que suelen asistir a las instalaciones deportivas con asiduidad