Descripción: El objetivo de esta tesis es dilucidar los determinantes genéticos de los contenidos de vitamina E (VTE) en tomate y su relación con el ambiente. Por un lado, se analizaron los contenidos de VTE en frutos de 150 entradas provenientes de distintos bancos de germoplasma y de 126 líneas recombinantes derivadas de un cruzamiento multiparental cultivados en ambientes contrastantes. Mediante estudios de asociación para el genoma completo (GWAS por sus siglas en inglés) y mapeo de QTLs, se identificaron numerosos loci potencialmente involucrados en la determinación de este carácter. Por otro lado, resultados previos del laboratorio indican que la expresión de los genes duplicados VTE3(1) y VTE3(2), cuyos productos son responsables de los últimos pasos de la biosíntesis de VTE, son capaces de modular la acumulación de VTE en hojas y frutos de tomate. En particular, la expresión de VTE3(1) es regulada epigenéticamente debido a la metilación variable del ADN de la secuencia promotora. Con el objetivo de caracterizar las bases moleculares de esta regulación, como así también la co-regulación transcripcional de ambos parálogos, se generó y caracterizó molecularmente una población de 80 líneas recombinantes derivada del cruzamiento de líneas de introgresión portando los alelos silvestres (S. pennellii) y domesticados (S. lycopersicum) de dichos genes. Adicionalmente, se caracterizó la variación natural de expresión y metilación del ADN de VTE3(1) y VTE3(2) en una población de variedades andinas de tomate. Estos experimentos revelaron que la modulación transcripcional de VTE3(1) y VTE3(2), mediada en parte por la variación en los niveles de metilación de sus promotores, es en efecto, un blanco importante para el mejoramiento de este carácter nutricional. En conjunto, esta tesis pone en evidencia la importancia de explorar tanto la variación intraespecífica como interespecífica para caracterizar las bases genéticas de fenotipos metabólicos y la necesidad de incluir la variación epigenética como un factor determinante de caracteres de interés agronómico.

Descripción: La producción de leche de búfala (Bubalus bubalis) plantea inminentes oportunidades de desarrollo agroindustrial, especialmente en la región NEA, en la que las condiciones ambientales han favorecido la cría de búfalos. Actualmente, la leche que se produce en Argentina se destina principalmente a la producción de quesos, con la consecuente generación de lactosuero, el cual es actualmente desaprovechado. En este contexto, el objetivo de esta Tesis fue contribuir al agregado de valor del lactosuero bubalino mediante su utilización en el desarrollo de complejos moleculares cuyo tamaño los ubica en la nanoescala para la vehiculización de vitaminas E (acetato de α-tocoferol, TOC) y B9 (ácido fólico, AF). Con esta finalidad, se realizó en primera instancia la obtención a escala de laboratorio y caracterización fisicoquímica y molecular de un concentrado proteico de lactosuero bubalino (BWPC), el cual presentó 56 % de proteínas de totales, distribuidas en 6 fracciones principales siendo la β- lactoglobulina (β-lg) la más abundante (43,3 %). Las proteínas presentaron una composición de elementos de estructura secundaria predominantemente del tipo hojas β (58,6 %), presentaron estabilidad coloidal evaluado en términos de tamaño de partícula y potencial-ζ. Seguidamente, se estudió la formación de complejos entre proteínas del BWPC y las vitaminas TOC y AF en buffer fosfato a pH 7. La aplicación de técnicas espectrofotométricas, espectrofluorométricas y simulaciones moleculares in-sílico evidenciaron la interacción molecular, constituyendo sistemas mixtos. Se aplicaron numerosos modelos a los datos experimentales, derivados de la espectroscopía de fluorescencia, obteniéndose constantes de unión de 7,83x103 y 2,59x104 M-1 para TOC y AF, respectivamente, las cuales disminuyeron ante la desnaturalización química de las proteínas BWPC. La formación de complejos en términos de encapsulación, permitió alcanzar eficiencias de hasta 81,8 %, con capacidades de carga de 187,5 mg vitamina/g BWPC, habiéndose demostrado además la habilidad del BWPC de proteger ambas vitaminas ante injurias ambientales. Los complejos moleculares BWPC – TOC y BWPC – AF mostraron la habilidad de reducir eficientemente la tensión superficial en sistemas aire/agua (A/W), formando films superficiales con carácter mayormente sólido, generando espumas estables. Luego de verificar la funcionalidad del BWPC como carrier de vitaminas E y B9, se estudió en última instancia la bioaccesibilidad mediante digestiones simuladas in-vitro. A través de estos ensayos se constató la capacidad del BWPC para transportar y liberar el bioactivo en la fase intestinal, lo que aumenta las probabilidades de absorción. A nivel intestinal, los resultados de esta investigación permiten concluir acerca de la factibilidad de utilizar el lactosuero bubalino para el delivery de las vitaminas E y B9, lo cual ofrece una alternativa para el aprovechamiento de este efluente, y a su vez sentando las bases para el diseño de nuevas plataformas de encapsulación para la protección de compuestos bioactivos sensibles.