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General Protocol to Design Highly Effective Food Products against Chronic Degenerative Diseases by using Nutraceutical Combinations as Novel Element

JESUS SANTANA GALVEZ (2020)

https://orcid.org/0000-0002-9478-2570

Chronic degenerative diseases (CDDs) are the leading causes of death worldwide. Nutraceuticals are compounds naturally found in foods that have preventive and therapeutic activities against CDDs. However, no single nutraceutical has been successful in preventing or curing CDDs. This can be attributed to the complexity of CDDs, which are multifactorial and multisymptomatic. Nutraceutical combinations that attack different targets of a CDD have the potential to exert a synergistic effect, i.e., an effect greater than the sum of the effects of the individual compounds. Therefore, synergistic nutraceutical combinations can be a powerful solution, as they can serve as a basis to design novel and highly effective food products against CDDs. However, many factors need to be considered to successfully formulate these products. Hence, to make the job easier and less overwhelming for academia and food industries, the main objective of this thesis was to develop a general protocol to design highly effective food products for the prevention/co-treatment of CDDs by using nutraceutical combinations as novel element, and partially validate it with colon cancer as model CDD. The method consists of a 10-step procedure that considers all factors to successfully design these products. Some steps are routinely applied by academia and industry, such as in vitro gastrointestinal digestion, animal, and clinical studies. However, novel steps were incorporated that cover the design and evaluation of synergistic nutraceutical and food ingredient combinations. To partially validate the protocol, the first five steps were undertaken, which cover from the selection of the target CDD (in this case, colon cancer) up to selecting and preparing the food ingredients based on the best nutraceutical combination. First, the effect of dihydrocaffeic acid (D, a chlorogenic acid metabolite) over the viability of several human cancer cell lines, including MCF-7 (breast), Hep-G2 (liver), PC-3 (prostate), and HCT-116 (colon), and healthy dermal fibroblasts (HDFa), was tested to determine its anticancer potential. Then curcumin (C), sulforaphane (S), and dihydrocaffeic acid were evaluated, individually and in combination (CD, SC, SD, and CSD at different doses and proportions), over the viability of HT-29 and Caco-2 colon cancer cells, and compared with healthy fetal human colon (FHC) cells. The cytotoxic concentrations to reduce cell viability by 50%, 75%, and 90% (CC50, CC75, and CC90, respectively) were obtained by using the MTS assay. Combination effects (i.e., synergy, additivity, or antagonism) were determined with the combination index (CI) method. Broccoli sprouts and carrot juice were chosen as the sources of sulforaphane and dihydrocaffeic acid, respectively. To elevate the levels of chlorogenic acid (and consequently, dihydrocaffeic acid) in carrot juice, wounding stress was applied to carrots. The effects of wounding intensity, storage, peeling, blanching, filtration, and pasteurization over physicochemical, nutritional, nutraceutical, and sensory properties of carrot juice were evaluated. Dihydrocaffeic acid was significantly more cytotoxic for most cancer cell lines, including MCF-7, PC-3, and HCT-116, but less cytotoxic for Hep-G2 compared with HDFa. Thus, dihydrocaffeic acid is a relevant candidate for cancer prevention and treatment. Furthermore, the SD(1:1) combination exerted synergistic effects against HT-29 at 90% cytotoxicity level (doses 90:90 µM), whereas CD(1:4) was synergistic at all cytotoxicity levels (9:36–34:136 µM) and CD(9:2) at 90% (108:24 µM) against Caco-2. SD(1:1) was significantly more cytotoxic for cancer cells than FHC healthy cells, while CD(1:4) and CD(9:2) were similarly or more cytotoxic for FHC. Consequently, SD(1:1) was chosen as the best combination. A model explaining SD(1:1) synergy was proposed. Moreover, juices from unpeeled carrots had 7–40% more minerals, 0.46–1.6 less °Brix, and 1.16x more titratable acidity. The carrot juice with the highest phenolic content was obtained by cutting unpeeled carrots into slices and storing them for 48 h at 15 °C before blanching (80 °C for 6 min) (stressed unpeeled carrot juice, SUCJ). SUCJ had 3600% more chlorogenic acid, 195% more total phenolics, and similar carotenoid content than conventional carrot juice. Sensory evaluation of SUCJ was acceptable and willingness-to-pay increased by providing information about health benefits. Mechanistic tests are needed to elucidate the anticancer mode of action of dihydrocaffeic acid, and to validate the proposed model of synergy between sulforaphane and dihydrocaffeic acid. Additionally, the remaining five steps must be carried out to fully validate the protocol, including in vitro gastrointestinal digestion and combination studies of broccoli sprouts and SUCJ, formulation of a synergistic beverage against colon cancer, and shelf-life, animal, and clinical evaluations. The study of nutraceutical and food ingredient combinations is an emerging field. Therefore, the solution to CDDs could be just a matter of finding the right combination, along with a healthy lifestyle.

Doctor en Biotecnología

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CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS CIENCIA FORESTAL PRODUCTOS

Propuesta metodológica para la generación de productos turísticos a partir de la comunidad local

OMAR ISMAEL RAMIREZ HERNANDEZ (2019)

Las nuevas exigencias sociales, económicas y ambientales hacen necesario el diseño de productos turísticos donde la comunidad local sea considerada como el pilar fundamental para la creación y desarrollo de estos. En este sentido, el objetivo central de este artículo es elaborar una propuesta metodológica para el diseño de los productos turísticos a partir de la participación y gestión de este actor. En este sentido, la revisión de diferentes propuestas destaca la necesidad de crear una metodología para desarrollar productos turísticos a través de la comunidad local; pues es ella quien resalta como un actor olvidado en la generación y gestión de los productos turísticos. De esta forma, y cubriendo este vacío, la propuesta metodológica se compone de ocho etapas: I) Sensibilización de la comunidad local, II) Contextualización del lugar, III) Diseño del producto turístico, IV) Identificación y análisis de la demanda, V) Decisión del precio, VI) Comercialización, VII) Prueba de Mercado y VIII) Puesta en marcha del producto turístico y seguimiento. Si bien, la generación de productos turísticos es una labor heterogénea, y depende de muchos elementos intrínsecos y extrínsecos; este documento pretende ser una guía general, que ayude a la integración de los residentes del destino como gestores de la actividad turística.

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Planificación metodología productos turísticos comunidad local actor participación CIENCIAS SOCIALES

Las actividades de innovación según el Manual de Oslo (2005) de la OCDE: la innovación de productos

Jorge Rodríguez-Martínez (2009)

La creatividad consiste en la generación de nuevas ideas. Sin embargo, para que la creatividad se convierta en innovación, se necesita una decisión económica, para lograr la explotación exitosa de una nueva idea. Se presenta la definición de las actividades de innovación más actual, que puede ser de tipo tecnológico o no tecnológico, según el Manual de Oslo de 2005 de la OCDE. El artículo consta de tres partes, en la primera se definen los diferentes tipos de innovación: de producto, servicio, organización o de mercadotecnia. Se presentan una gran variedad de ejemplos de cada uno, con un breve análisis. La innovación es resultado generalmente, de un proceso económico, de un entorno competitivo, y de un proceso diferenciador que las compañías usan para mejorar sus productos o servicios. En la segunda parte se argumenta que la innovación también puede surgir durante la época de guerra, ya que este proceso se acelera por razones políticas y militares. Se incluye una variedad de ejemplos de innovaciones no sólo de armamento, sino también una serie de productos que posteriormente han tenido aplicaciones civiles y que han ayudado a mejorar la calidad de vida de un gran número de personas en periodos de paz. En la tercera parte del artículo se discute el papel del diseño como un elemento integrador entre la tecnología y las necesidades de los consumidores. Es deseable que el diseño se centre en las necesidades de la persona, buscando que su interfaz sea lo más amigable posible. Las compañías PYMEs mexicanas deberían tratar de sistematizar sus actividades de producción, logística y de venta, buscando utilizar comercialmente sus ideas, y protegiéndolas con el sistema de propiedad intelectual. Es necesario un cambio de paradigma, ya que no es posible seguir compitiendo en los mercados nacionales e internacionales únicamente por costo y calidad; la innovación y el diseño son ingredientes necesarios.

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Design--Forecasting. Design--Technological innovations. Diffusion of innovations. New products. Productos nuevos. Innovaciones tecnológicas. Difusión de innovaciones. NK1510 CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS ECONÓMICAS ECONOMÍA DEL CAMBIO TECNOLÓGICO INNOVACIÓN TECNOLÓGICA

Uso de productos ecológicos en la producción y calidad de semilla de gerbera jamesonii.

ELIZABET RAMÍREZ CANO (2012)

Resumen: La gerbera (Gerbera jamesonii) es una especie ornamental de alta demanda, por sus características llamativas y larga vida de florero como en maceta. En la actualidad uno de los retos que presenta el campo de la floricultura a nivel mundial, es atenuar el impacto ambiental provocado principalmente por el uso desmedido de agroquímicos en la producción de flor de corte. Partiendo de esta problemática, el objetivo de este trabajo fue evaluar diferentes productos de tipo ecológico existentes en el mercado, y comparar su desempeño con fertilizantes convencionales en la producción de semilla de gerbera. Semillas producidas en la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, fueron sembradas en charola y trasplantadas a macetas en una mezcla de sustrato PROMIX BX, perlita y vermiculita en una proporción 3:1:1. Se evaluaron tres tratamientos, dos ecológicos (T1 y T3) y uno convencional (T2). Estudio I. Producción en invernadero. Se encontró que las variables número de botones por planta, número de capítulos por planta, longitud de vástago y número de semillas por capítulo, en los tratamientos ecológicos (T1, T3) y en el convencional (T2) no presentaron diferencias significativas, mostrando la misma eficiencia. Estudio II. Asimilación de dióxido de carbono (CO2). No se encontró diferencia estadística en las variables de estudio, dado que las plantas con los fertilizantes de tipo ecológico y convencional presentaron capacidad similar en el mesófilo para fijar CO2 por la enzima Rubisco. Estudio III. Calidad del polen. Los tratamientos respondieron estadísticamente igual obteniendo más del 87 % de polen viable. Estudio IV. Calidad de semilla. Los tratamientos resultaron estadísticamente igual, obteniendo porcentajes de germinación superiores al 68 %. El T1 (ecológico con algas) mostró mayor peso de 100 semillas (0.288 g) que el resto de los tratamientos, sin embargo esto no varió significativamente la calidad fisiológica de las semillas. En la prueba de sanidad realizada a las semillas colectadas, se evidenció la presencia de hongos fitopatógenos cosmopolitas como Fusarium sp y Aspergillus sp en bajos porcentajes, indicando que el manejo de la semilla fue adecuado. Las evidencias indican que los fertilizantes ecológicos pueden sustituir o complementar la fertilización convencional.

Abstract: The gerbera (Gerbera jamesonii) is an ornamental species of high demand for its striking features and long life in vase and in pots. Today one of the challenges of the field of floriculture worldwide is to reduce the environmental impact mainly caused by excessive use of agrochemicals in the production of cut flowers. Considering this problem, the objective of this work was to asses ecological products available in the market and to compare their performance with conventional fertilizers in the production of gerbera seed. Seeds produced in the Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, were sown in trays and transplanted to pots with a mixture of PROMIX BX, perlite and vermiculite in a 3:1:1 ratio. Three treatments were evaluated, two ecological (T1 and T3) and one conventional (T2). Study I. Production in the greenhouse. The variables number of buds per plant, number of flowers per plant, stem length and seed number per flower did not show significant differences among treatments, having the same efficiency. Study II. Carbon dioxide (CO2) assimilation. No statistical differences were found, since plants fertilized with organic and conventional type showed similar ability of the mesophyll for CO2 fixation by the Rubisco enzyme. Study III. Pollen quality. Treatments did not show significant diffrences, having more than 87 % of viable pollen. Study IV. Seed quality. The physiological quality of collected seeds, in the three treatments showed similar behavior, with at least 68 % germination. T1 (ecological with algae) achieved greater weight of 100 seeds (0.288 g) than the other treatments; however this did not change significantly the physiological quality. The sanity test conducted at collected seeds, showed the presence of cosmopolitan pathogens fungi such as Fusarium and Aspergillus sp in low percentages, indicating an adequate care of seed. The evidences suggest that organic fertilizers can replace or complement the conventional fertilization.

Master thesis

Productos nutricionales Eficiencia Variables Especie Ornamental CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Surface defect detection with predictive models in the galvanizing process

BARUC EMET PEREZ BENITEZ (2020)

Hot-dip galvanizing is a widely used process worldwide to provide metal products with a

protective layer that enhances its corrosion resistance. The effectiveness of such layer relies on the

uniformity of the coverage, thus, any alteration in the galvanizing layer may be considered as a

defect. These defects are catalogued as surface defects where two groups are identified: Bare Spots

and Dross-Derived defects. Currently, these defects are detected at the end of the line where no

preventive actions can be performed. Consequently, the surface defects’ occurrence is not avoided,

increasing in turn the expenses of the company. For that reason, a project oriented to these defects’

prediction is proposed.

This project consists on a set of predictive models, which are tested to be able to predict these

defects’ occurrence at an early stage that let the people of the galvanizing line to design and unleash

preventive actions that could alleviate the surface defects’ incidents. Four models are studied:

Stepwise Logistic Regression, Random Forest Classifier, Gradient Boosting Classifier, and Low

FNR Low FPR Random Forest Classifier (LFNR-LFPR RFC) ensemble. LFNR-LFPR RFC is a

custom-made multi-objective ensemble designed in this project, which basic learners are two

Random Forest Classifiers. To test the models’ performance, the False Negative Rate (FNR) and

False Positive Rate (FPR) scores are employed, where the acceptance criteria is to at most have a

15% of FNR and a 25% FPR. From the models tested, LFNR-LFPR RFC was able to outperform

the others while achieving FNR and FPR scores under the acceptance criteria for most of the

studied cases (two out of three for Bare Spots and one out of two for Dross-Derived defects).

Furthermore, the importance of the variables selected for the LFNR-LFPR RFC model was

evaluated. As a result, variables from different sources, such as the galvanizing line per se, the

chemistry of the coil and from upstream processes, were obtained. In turn, these lists of variables

can provide insights on how to design preventive actions that could decrease the surface defects’

occurrence. Finally, the economic impact of the defects and the predictive models is assessed,

where, according to the LFNR-LFPR RFC ensemble’s results, savings are possible.

Maestro en Ciencias de la Ingeniería

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA METALÚRGICA PRODUCTOS METALÚRGICOS (ESPECIALES)

Las diversas caras de la obsolescencia

Luciano Segurajauregui Alvarez (2016)

Hablar acerca de la obsolescencia de los objetos de diseño y el impacto que esta tiene sobre la economía y el medio ambiente, es un tema que ha sido tratado de manera constante por diversos especialistas, debido a la importancia que tiene. No obstante, se aborda a la obsolescencia desde una sola perspectiva, cuando en realidad el término es más complejo de lo que supone a simple vista. Se asume en este artículo que no posee una definición única. Un análisis más acucioso del término permite identificar que existen diferentes tipos de obsolescencia tales como, la natural, programada, percibida, planificada o incluso por decreto. Este escrito propone definiciones claras para cada uno de los diferentes niveles del término, acompañados de ejemplos sobre las diferencias existentes entre cada uno de ellos. Se concluye sobre la importancia que guarda con el diseño industrial desde la óptica del desarrollo sustentable.

Article

Diseño industrial, Mercadotecnia, Obsolescencia, Consumismo. Product life cycle. Product obsolescence. Consumer behavior--Environmental aspects. Obsolescencia de los productos. Diseño de producto. Depreciación. HF5415.155 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA INDUSTRIAL ESTUDIOS INDUSTRIALES

Comparative study on the nutritional and antioxidant properties of two Mexican corn (Zea mays) based meals versus processed cereals

MARIA MALDONADO SANTOYO (2014)

The present study was conducted to analyze the chemical composition, total phenolics content and antioxidant capacity of two whole corn (Zea mays) based meals traditional from Mexico: “traditional pinole” and “seven grain pinole”; and compare it with information available from ready to eat cereal products based on refined corn and whole grain cereals. Proximate analyses (moisture, ash, fat, protein and fiber) were carried out according to the procedures of AOAC, sugars content was determined by HPLC method; calcium and iron were quantified using atomic absorption spectroscopy. Total phenolic compounds were determined by Folin-Ciocalteu spectrophotometric method; the antiradical capacity was determined by DPPH colorimetric method and total antioxidant capacity was determined by FRAP method. Traditional and seven grain pinole presented higher energy content and nutrient density (protein and fat) than processed cereals. Calcium content was higher in processed cereals than pinole; seven grain pinole presented the highest conentration of iron. Polyphenolic concentration was higher in both kinds of pinole compared to processed cereals; traditional pinole presented the highest antioxidant activity measured by DPPH and FRAP methods. The results provide evidence about the important nutrient and antioxidant content of traditional and seven grain pinole compared to processed cereals based on corn and other grains. It is recommended their incorporation in to regular diet as a healthy food, with a good protein level, low sugar content and good antioxidant capacity.

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Cereales como alimento - Análisis Tecnología de los alimentos - granos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS PRODUCTOS DE CEREALES PRODUCTOS DE CEREALES

La Ley de Topiltzin: fundamentos mitológicos del protocolo ritual en las exequias de los señores de Anáhuac

Patrick Johansson (2015)

"El protocolo de las exequias de los señores de Anáhuac obedecía a un modelo establecido por Quetzalcóatl y referido como 'Ley de Topiltzin'. El ritual y sus fases constitutivas tienen antecedentes históricos, pero lo esencial del aparato mortuorio se funda en una mitología que le confiere legitimidad. Quetzalcóatl define el protocolo ritual mediante una gesta parcialmente 'escenificada' en el contexto de las exequias de los gobernantes. Entre los mitos fundantes de la liturgia funeraria nahua, figura el relato 'Huida de Quetzalcóatl a Tlillan, Tlapallan'. El análisis de los textos que lo entrañan revela una isotopía narrativa en la que el rey-sacerdote tolteca, ya viejo, toma conciencia de que debe morir e ir a Tlillan Tlapallan."

"The protocol of the funeral rites of the lords of Anahuac followed the example set by Quetzalcoatl known as 'Topiltzin’s law'. The ritual and its phases have an historic origin, but the essential part of its ceremonial apparatus is based on a mythology, which provides a legitimacy. Quetzalcoatl establishes the different stages of that protocol through a mythical gesta, partially acted out in the mortuary context of the rulers’ death. Among the different accounts which legitimated the funerary liturgy, figures the text known as 'Quetzalcoatl’s flight to Tlillan, Tlapallan'. A structural analysis of the texts will show how the Toltec priest-king, old and decrepit, takes conscience of the fact that he must die and go to Tlillan, Tlapallan."

Article

Mesoamérica -- México prehispánico -- Costumbres y tradiciones Ritos y ceremonias Manufacturas -- Productos manufacturados CIENCIAS SOCIALES HISTORIA

Desarrollo de una cerveza artesanal de maíz rojo (Zea mays) con alta capacidad antioxidante, al evaluar el efecto del tiempo en la etapa de cocción usando dos variedades de lúpulo (Humulus lupulus L.), "Cascade" y "Columbus", y su evaluación sensorial

NAYELI LETICIA ROMERO GARCIA (2020)

La cerveza es una bebida con un gran impacto social y económico que ha representado un impacto en las diferentes culturas del mundo. México es el mayor exportador de cerveza a nivel mundial. Desde el descubrimiento de la fermentación, el maíz en México ha sido ampliamente utilizado en bebidas tradicionales y recientemente se desarrolló un proceso para preparar cervezas con 100% de variedades de maíz pigmentadas que proporcionan polifenoles y antocianinas con propiedades antioxidantes. En este proyecto se realizaron cervezas a partir de maíz rojo chalqueño malteado, en reemplazo de la materia prima comúnmente utilizada, cebada. La cerveza es una bebida fermentada por levaduras del género Saccharomyces, no destilada, elaborada a base de cereales, comúnmente cebada malteada, aromatizada con lúpulo. El proceso de elaboración de cerveza comprende los siguientes pasos: recepción y limpieza del grano, malteado del grano, molienda del grano, maceración del producto de molienda, cocción del mosto, fermentación, clarificación y maduración, envasado. El Lúpulo es de gran importancia, en este proyecto se enfoca en el análisis del uso de esta materia en cerveza de maíz pues se ha reportado la presencia de compuestos bioactivos con actividad antioxidante provenientes del lúpulo en cerveza de cebada, sin embargo, no se sabe si son significativos en la cerveza de maíz y qué sucede con estos durante la etapa de cocción al elaborar el mosto lupulado. Se determinaron parámetros físicos y químicos durante el proceso, específicamente en la etapa de cocción donde se adiciona el lúpulo y en las cervezas verdes y maduras. El contenido de polifenoles totales y capacidad antioxidante fueron los más importantes para el trabajo. Al ser una cerveza sus componentes se caracterizan por tener diferentes atributos sensoriales, en especial el lúpulo propicia el sabor amargo y aporta una gran cantidad de aromas. Se analizaron sensorialmente las cervezas elaboradas por medio de un análisis cuantitativo descriptivo (QDA) y se obtuvo el perfil sensorial de cada una de las cervezas, se pudo observar que atributos sensoriales, resaltan en cada uno de los tratamientos. Los resultados obtenidos permitieron observar que el lúpulo y el tiempo de cocción representaron diferencias significativas en los parámetros fisicoquímicos. Un tiempo de cocción menor a una hora, durante la etapa de cocción utilizando el lúpulo Cascade dio como resultado una cerveza con mayor cantidad de polifenoles totales (1500 mg equivalentes de ácido gálico/L) que presentaron valores altos de capacidad antioxidante, por lo que se puede inferir que se obtuvo una bebida con propiedades funcionales. La cerveza que presentó mayor capacidad antioxidante fue la elaborada con el lúpulo Cascade y 10 minutos de cocción, la cerveza elaborada con este tratamiento tiene la mayor cantidad de alcohol (4.1% v/v) y se caracteriza por una apariencia efervescente, aroma a frutos tropicales, sabor a ácido, dulce y cítrico, y sensación en boca astringente, por estas razones se recomienda este lúpulo y tiempo de cocción.

Master thesis

Elaboración de cerveza Maíz rojo Lúpulo -- Evaluación Productos del maíz Antioxidantes Biotecnología CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA