Browsing by Author "Agosin T., Eduardo"

Now showing 1 - 17 of 17
  • No Thumbnail Available
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
    Análisis de flujos metabólicos para elaborar estrategias de ingeniería metabólica en una cepa de Saccharomyces cerevisiae productora de monoterpenos
    (2012) Pérez Ascencio, Felipe Igor; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Los terpenos son una vasta y diversa clase de compuestos orgánicos con más de 50.000 ejemplos. Estos compuestos pueden ser clasificados según el número de átomos de carbono que presenten, siendo los más importantes los monoterpenos (C5), sesquiterpenos (C15), diterpenos (C20), y los triterpenos (C30). Los terpenos pueden ejercer una amplia variedad de funciones tal que han sido utilizados como anticancerígenos, antivirales, antibióticos, suplementos alimenticios, nutracéuticos, colorantes, cosméticos, o fragancias. Sin embargo, debido a sus bajas concentraciones en el reino vegetal y su compleja purificación se ha justificado el desarrollo de procesos alternativos de producción a gran escala. Entre las alternativas, el enfoque de la ingeniería metabólica para la producción de terpenos en Saccharomyces cerevisiae ha sido considerada como una metodología adecuada para la biosíntesis, extracción y purificación de estos compuestos.
  • Thumbnail Image
    Item
    Comparación de la producción de compuestos aromáticos por cepas de levaduras vínicas comerciales
    (2008) Guadalupe Medina, Víctor Gabriel; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La satisfacción de las preferencias del consumidor es el principal objetivo al elaborar un vino hoy en día. El aroma es el elemento principal en la diferenciación de los vinos y una forma de influir en él es la elección de la levadura para llevar a cabo la fermentación alcohólica. Existe una amplia oferta de éstas en el mercado, cada una presentada como única en sus características fermentativas y organolépticas. El presente trabajo se centra en la comparación de la contribución al aroma del vino realizada por distintas cepas comerciales de levaduras vínicas a través de tres aproximaciones experimentales: análisis químico, sensorial, y olfatométrico. Esto fue estudiado en fermentaciones de escala laboratorio en mosto sintético con el fin de aislar la contribución aromática de los compuestos sintetizados por la levadura.
  • Thumbnail Image
    Item
    Development and validation of a genome-scale metabolic model for the malolactic-bacterium oenococcus oeni.
    (2014) Mendoza Farías, Sebastián; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño e implementación de un sistema prototipo para recuperar aromas durante la fermentación enológica.
    (2013) Delgado Gómez, Marianna Celeste; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El vino es un producto chileno distintivo cuya calidad está determinada por la presencia de cientos de moléculas odorantes, producidas mayoritariamente durante la fermentación alcohólica. Hasta un 40% de los compuestos odorantes se pierden durante la fermentación por arrastre ocasionado por el dióxido de carbono. Algunas de las medidas que se toman industrialmente para minimizar las pérdidas aromáticas -por ejemplo la fermentación a bajas temperaturas- tienen efectos negativos en el proceso productivo (aumento en 20% el tiempo de fermentación promedio y en 30% los gastos energético). Este estudio tiene como objetivo diseñar e implementar un dispositivo capaz de recuperar los aromas que son liberados naturalmente durante la fermentación por el arrastre con CO2. Para ello se realizó un diseño racional de un sistema de recuperación basado en condensación. Se diseñaron 3 prototipos y se implementaron en fermentaciones a diversas escalas (desde escala laboratorio hasta escala industrial). El primer prototipo se basó en condensación en un etapa (0°C), mientras que los dos últimos se basaron en condensación en dos etapas (0 y -40°C). La recuperación aromática mostró que la mayor recuperación volumétrica y aromática se obtiene en los prototipos basados en dos etapas de condensación. En la segunda etapa de condensación se recuperan hasta el 90% de los compuestos perdidos en la corriente gaseosa. El prototipo 1 (condensación simple) tuvo una muy baja recuperación másica (menor al 1%) mientras que la recuperación de esteres en el prototipo 3 (condensación en dos etapas) fue de 12% en fermentaciones a baja temperatura y de 51% en fermentaciones realizadas a mayor temperatura. Este estudio demostró que es posible recuperar significativamente compuestos liberados durante el proceso fermentativo con un sistema no-invasivo e inocuo como lo es la condensación. La recuperación aromática permitirá al enólogo la generación de vinos con mayor calidad y los consumidores se verán favorecido al encontrar una variedad más amplia de vinos.
  • Thumbnail Image
    Item
    Effective Dissolved Oxygen Control Strategy for High-Cell-Density Cultures
    (2014) Cárcamo, M.; Saa Higuera, Pedro Andrés E.; Torres, J.; Torres, S.; Mandujano, P.; Pérez C., José Ricardo; Agosin T., Eduardo
  • Thumbnail Image
    Item
    Expanding a dynamic flux balance model of yeast fermentation to genome-scale
    (2011) Vargas Vargas, Felipe Antonio; Pizarro Artigas, Francisco J.; Pérez C., José Ricardo; Agosin T., Eduardo
    Abstract Background Yeast is considered to be a workhorse of the biotechnology industry for the production of many value-added chemicals, alcoholic beverages and biofuels. Optimization of the fermentation is a challenging task that greatly benefits from dynamic models able to accurately describe and predict the fermentation profile and resulting products under different genetic and environmental conditions. In this article, we developed and validated a genome-scale dynamic flux balance model, using experimentally determined kinetic constraints. Results Appropriate equations for maintenance, biomass composition, anaerobic metabolism and nutrient uptake are key to improve model performance, especially for predicting glycerol and ethanol synthesis. Prediction profiles of synthesis and consumption of the main metabolites involved in alcoholic fermentation closely agreed with experimental data obtained from numerous lab and industrial fermentations under different environmental conditions. Finally, fermentation simulations of genetically engineered yeasts closely reproduced previously reported experimental results regarding final concentrations of the main fermentation products such as ethanol and glycerol. Conclusion A useful tool to describe, understand and predict metabolite production in batch yeast cultures was developed. The resulting model, if used wisely, could help to search for new metabolic engineering strategies to manage ethanol content in batch fermentations.
  • Thumbnail Image
    Item
    Expanding Metabolic Capabilities Using Novel Pathway Designs : Computational Tools and Case Studies
    (2019) Saa Higuera, Pedro Andrés E.; Cortes, M.P.; Lopez, J.; Bustos, D.; Maass, A.; Agosin T., Eduardo
  • Thumbnail Image
    Item
    Genome-Scale Reconstruction of the Metabolic Network in Oenococcus oeni to Assess Wine Malolactic Fermentation
    (2017) Mendoza, Sebastian N.; Canon, Pablo M.; Contreras, Angela; Ribbeck, Magdalena; Agosin T., Eduardo
  • Thumbnail Image
    Item
    Genomic integration of unclonable gene expression cassettes in Saccharomyces cerevisiae using rapid cloning-free workflows
    (2020) Cataldo von Bohlen, Vicente Francisco; Salgado, Valeria; Saa Higuera, Pedro Andrés E.; Agosin T., Eduardo
  • Thumbnail Image
    Item
    Harnessing the systemic response of oenococcus oeni to ph and ethanol by experimental data integration into a genome-scale metabolic model
    (2017) Ribbeck, Magdalena S.; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La fermentación maloláctica es un proceso clave para determinar la calidad de vinos tintos y de algunos vinos blancos y espumantes, dado que mejora sus cualidades organolépticas. Sin embargo, este proceso todavía es escasamente comprendido y por ello el crecimiento de la principal bacteria que lleva a cabo este proceso, Oenococcus oeni, no siempre se logra. En este trabajo, se buscó una mejor comprensión del impacto del pH y el etanol sobre la fisiología de O. oeni en condiciones enológicas. Para ello, O. oeni PSU-1 fue cultivado en el medio definido MaxOeno basado en los componentes del vino, conteniendo 0, 3, 6, 9 and 12% v/v de concentración de etanol; y separadamente, en medio MaxOeno a pH 4,0, 3,5 and 3,2; en cada uno de los casos, cuatro fases de crecimiento fueron identificadas. Esta información experimental fue analizada por medio de dos modelos a escala genómica (MEG) por medio de un enfoque sistémico: iSM454, el primer MEG desarrollado para O. oeni PSU-1; e iMR453, la segunda versión de este modelo desarrollada durante esta tesis y que se encuentra balanceada por masa y carga. Para este análisis, dos novedosas metodologías fueron aplicadas: simulación simultánea de las fases de crecimiento, y el uso del algoritmo AUTOPAD, desarrollado en esta tesis, que permite ajuste del pH interno y externo de un MEG en base a la modificación del estado de protonación de sus metabolitos. Los resultados muestran que los ácidos málico y cítrico son vitales en condiciones de stress, dado que fueron capaces de contrarrestar más del 50% de la entrada de protones provocada por la F0F1-ATPasa, y con ello permitir mayor generación de energía; y que la síntesis de manitol y eritritol es una fuente importante de NAD(P)+, especialmente a alta concentración de etanol, donde puede regenerar el 51-57% de los cofactores usados por el catabolismo de azúcares. También, que el pH interno es una variable importante que debe ser considerada al estudiar bacterias acidofílicas como O. oeni, dado que el pH afecta los estados de protonación y con ello afecta las ventajas de utilizar una vía específica u otra para el consumo de protones.
  • Thumbnail Image
    Item
    Identification and characterization of odorant compounds in Carmenere red wine.
    (2014) Pavez Moreno, Carolina Alejandra; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El aroma de un vino es uno de los atributos más importantes que determinan la preferencia de los consumidores y por consiguiente, el mercado en el cual podrá ser comercializado y su precio final. Durante el año 2013, Chile se posiciona en el cuarto lugar entre los mayores países exportadores de vino por detrás de Francia, Italia y España. Según el último reporte de la Organización Internacional de la Vid y el Vino (OIV), las exportaciones Chilenas fueron cercanas a los US$ 1,900 millones en 2013, con USA, Inglaterra y China como los mayores destinos de estas exportaciones. Vitis Vinifera cv. Carmenere es una variedad de vino tinto originaria de la región de Bordeaux, Francia. Luego de la plaga de filoxera (Dactylosphaera vitifoliae) en Europa, se pensó que esta variedad Carmenere se había extinguido. Sin embargo, en 1994, ésta fue redescubierta en Chile, lugar donde en la actualidad se encuentran plantadas la mayor cantidad a nivel mundial de viñas de esta variedad. Sólo existen unos pocos estudios relacionados con los aromas que caracterizan la variedad de vinos Carmenere, los cuales han sido descritos con notas vegetales, especiadas y frutales. Los compuestos odorantes relacionados con los aromas vegetales, así como también, sus umbrales de percepción sensorial y valores de concentración, han sido bien abordados hasta ahora. Sin embargo, existe escasa información sobre los compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales y especiados. Identificar cuáles son los principales compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales en vinos Carmenere, es de gran importancia para poder elaborar los vinos de esta variedad según distintos estilos. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo de investigación fue identificar y caracterizar las principales zonas odorantes en un vino Carmenere, con especial énfasis en aquellos compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales. Para este propósito, este estudio comenzó con un barrido de los compuestos odorantes más importantes, por medio del uso de cromatografía gaseosa acoplada a olfatometría y estudios de factores de dilución. Entre los odorantes identificados, se puso especial énfasis en los compuestos metil 2-metilbutanoato y metil 3-metilbutanoato, los cuales se reportan por primera vez en este trabajo en vinos tintos. El énfasis en estos compuestos resulta principalmente del hecho que podrían potenciar los aromas frutosos en vinos tintos. Adicionalmente, algunos estudios sobre tioles volátiles en vinos tintos reportaron que el compuesto 4-metil-4-sulfanil-2-pentanona podría ser el responsable del aroma a cassis, así como también que los compuestos 3-sulfanil-1-hexanol y 3-sulfanilhexil acetato podrían actuar como potenciadores de aromas frutales en vinos tintos. Por lo tanto, para entender mejor el rol de los tioles volátiles en vinos Carmenere se realizaron experimentos de cromatografía gaseosa acoplada a olfatometría y estudios de factores de dilución Los resultados obtenidos muestran la presencia de 2-furanilmetanotiol, 3- sulfanil-1-hexanol, 3-sulfanilhexil acetato y 2-metil-3-sulfanil-1-butanol, este último reportado por primera vez en vinos Carmenere. Adicionalmente, el compuesto 3- sulfanil-1-hexanol con un factor de dilución de 100, podría contribuir de manera importante al aroma de los vinos Carmenere. Por último, se propone la optimización para la extracción y cuantificación en una sola corrida cromatográfica, para analizar los cinco tioles volátiles más importantes en enología. El método propuesto proporciona una nueva herramienta para el análisis que permitirá entender de mejor manera el rol que cumplen los tioles volátiles en muestras de vinos, así como también, todos los hallazgos realizados en el presente trabajo de investigación, contribuirán a aumentar el conocimiento acerca de los aromas en vinos Carmenere.El aroma de un vino es uno de los atributos más importantes que determinan la preferencia de los consumidores y por consiguiente, el mercado en el cual podrá ser comercializado y su precio final. Durante el año 2013, Chile se posiciona en el cuarto lugar entre los mayores países exportadores de vino por detrás de Francia, Italia y España. Según el último reporte de la Organización Internacional de la Vid y el Vino (OIV), las exportaciones Chilenas fueron cercanas a los US$ 1,900 millones en 2013, con USA, Inglaterra y China como los mayores destinos de estas exportaciones. Vitis Vinifera cv. Carmenere es una variedad de vino tinto originaria de la región de Bordeaux, Francia. Luego de la plaga de filoxera (Dactylosphaera vitifoliae) en Europa, se pensó que esta variedad Carmenere se había extinguido. Sin embargo, en 1994, ésta fue redescubierta en Chile, lugar donde en la actualidad se encuentran plantadas la mayor cantidad a nivel mundial de viñas de esta variedad. Sólo existen unos pocos estudios relacionados con los aromas que caracterizan la variedad de vinos Carmenere, los cuales han sido descritos con notas vegetales, especiadas y frutales. Los compuestos odorantes relacionados con los aromas vegetales, así como también, sus umbrales de percepción sensorial y valores de concentración, han sido bien abordados hasta ahora. Sin embargo, existe escasa información sobre los compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales y especiados. Identificar cuáles son los principales compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales en vinos Carmenere, es de gran importancia para poder elaborar los vinos de esta variedad según distintos estilos. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo de investigación fue identificar y caracterizar las principales zonas odorantes en un vino Carmenere, con especial énfasis en aquellos compuestos odorantes relacionados con los aromas frutales. Para este propósito, este estudio comenzó con un barrido de los compuestos odorantes más importantes, por medio del uso de cromatografía gaseosa acoplada a olfatometría y estudios de factores de dilución. Entre los odorantes identificados, se puso especial énfasis en los compuestos metil 2-metilbutanoato y metil 3-metilbutanoato, los cuales se reportan por primera vez en este trabajo en vinos tintos. El énfasis en estos compuestos resulta principalmente del hecho que podrían potenciar los aromas frutosos en vinos tintos. Adicionalmente, algunos estudios sobre tioles volátiles en vinos tintos reportaron que el compuesto 4-metil-4-sulfanil-2-pentanona podría ser el responsable del aroma a cassis, así como también que los compuestos 3-sulfanil-1-hexanol y 3-sulfanilhexil acetato podrían actuar como potenciadores de aromas frutales en vinos tintos. Por lo tanto, para entender mejor el rol de los tioles volátiles en vinos Carmenere se realizaron experimentos de cromatografía gaseosa acoplada a olfatometría y estudios de factores de dilución Los resultados obtenidos muestran la presencia de 2-furanilmetanotiol, 3- sulfanil-1-hexanol, 3-sulfanilhexil acetato y 2-metil-3-sulfanil-1-butanol, este último reportado por primera vez en vinos Carmenere. Adicionalmente, el compuesto 3- sulfanil-1-hexanol con un factor de dilución de 100, podría contribuir de manera importante al aroma de los vinos Carmenere. Por último, se propone la optimización para la extracción y cuantificación en una sola corrida cromatográfica, para analizar los cinco tioles volátiles más importantes en enología. El método propuesto proporciona una nueva herramienta para el análisis que permitirá entender de mejor manera el rol que cumplen los tioles volátiles en muestras de vinos, así como también, todos los hallazgos realizados en el presente trabajo de investigación, contribuirán a aumentar el conocimiento acerca de los aromas en vinos Carmenere.
  • Thumbnail Image
    Item
    l-Malate (−2) Protonation State is Required for Efficient Decarboxylation to l-Lactate by the Malolactic Enzyme of Oenococcus oenini
    (2020) Acevedo, W.; Cañón Amengual, Pablo Martín; Gomez Alvear, F.; Huerta, J.; Aguayo, D.; Agosin T., Eduardo
  • Thumbnail Image
    Item
    Optogenetic switches for light-controlled gene expression in yeast
    (2017) Salinas, F.; Rojas Jorquera, Vicente Alberto; Delgado Chang, Virginia; Agosin T., Eduardo; Larrondo Castro, Luis Fernando
  • Thumbnail Image
    Item
    Reactivity of 3-sulfanyl-1-hexanol and catechol-containing phenolics in vitro
    (2012) Laurie, Felipe; Zúñiga, M. Carolina; Carrasco Sánchez, Verónica; Silva Santos, Leonardo; Cañete Molina, Álvaro; Olea Azar, Claudio; Ugliano, Maurizio; Agosin T., Eduardo
  • Thumbnail Image
    Item
    Reduction of 4-Ethylphenol and 4-Ethylguaiacol Concentration in Red Wines Using Reverse Osmosis and Adsorption
    (2005) Ugarte, P.; Agosin T., Eduardo; Bordeu Schwarze, Edmundo; Villalobos, J. I.
  • Thumbnail Image
    Item
    Systemic characterization of the oxygen response of the wine yeast saccharomyces cerevisiae EC1118 in oenological conditions.
    (2013) Aceituno Aceituno, Felipe Eduardo; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    Discrete oxygen additions play a critical role in alcoholic fermentation. However, few studies have quantified the fate of the dissolved oxygen and its impact on wine yeast cell physiology, under oenological conditions. We simulated the range of dissolved oxygen concentrations that occur after a pump-over during the wine making process, by sparging nitrogen-limited continuous cultures with oxygen-nitrogen gaseous mixtures. Metabolic Flux Analysis was performed with a custom-built model. This indicated that when the dissolved oxygen concentration increases from 1.2 to 2.7μM, yeast cells change from a fully fermentative to a mixed respiro-fermentative metabolism. This transition was characterized by a switch in the operation of the tricarboxylic acid cycle (TCA), and an activation of NADH shuttling from the cytosol to mitochondria. Nevertheless, fermentative ethanol production remained the major cytosolic NADH sink for all oxygen conditions, suggesting the limitation of mitochondrial NADH reoxidation as the major cause of the Crabtree effect. This is reinforced by the induction of several key respiratory genes by oxygen, despite high sugar concentrations, indicating that oxygen overrides glucose repression, which was thought to be the cause of the Crabtree effect. Genes associated with other processes such as proline uptake, mannoproteins and oxidative stress are also significantly affected by oxygen. Our data suggests that oxygen can be beneficial at low levels, improving proline uptake and reducing acetic acid. On the contrary, high oxygen levels can reduce mannoproteins, important for haze removal and wine mouthfeel, and even stress yeast to the point of reducing its metabolic capacity when in excess, highlighting the dual role of oxygen in “making or breaking wines”. Even though oxygen was promptly consumed under oenological fermentation conditions, we wondered which pathways accounted for biological oxygen consumption. By means of a genome-scale, unbiased metabolic model, we determined that most oxygen is consumed by respiration. This is concordant with our experimental analyses that showed a minor contribution of non-respiratory pathways (such as ergosterol and lipid biosynthesis) to the overall oxygen consumption, and a major contribution of the respiratory-coupled proline assimilation pathway. Altogether, these results strongly indicate that oxygen consumption, when limiting, is more critical for nitrogen assimilation and respiration than for lipid synthesis. To the best of our knowledge, this work is the first to globally assess the effects of oxygen on yeast physiology under a high-sugar, nitrogen-limited culture setting simulating oenological conditions. From this data, we determined optimal and deleterious oxygen conditions that can be chosen or avoided in wine making. Regarding yeast physiology, while several data can be extrapolated from carbon-limited physiology (such as TCA splitting in anaerobiosis), it is striking that respiration is responsible for a substantial part of the oxygen response in yeast cells during alcoholic fermentation, contrary to the widespread belief that respiration is under glucose repression in these conditions. Nevertheless, respiration does not surpass fermentation as the main energy-providing pathway, in a way analogous to what is seen in cancer cells that show the “Warburg effect”, this is, aerobic ethanol production. Therefore, the study of the oxygen response in nitrogen-limited yeast cells can provide relevant information on how to manage oxygen to impact positively wine quality, but is also as a model for other relevant biological systems.