Aspectos físico-químicos de la encapsulación de colesterol y sitoesterol en beta-ciclodextrina.

DOS SANTOS, CRISTINA; MAZZOBRE, MARÍA FLORENCIA; BUERA, MARÍA DEL PILAR

Buenos Aires

Jornada; VI Jornadas Internacionales de Proteínas y Coloides Alimentarios (JIPCA VI); 2011

La  β-ciclodextrina (βCD) es un oligosacárido cíclico capaz de formar complejos de inclusión con sustancias hidrofóbicas y modificar así propiedades como solubilidad, estabilidad y liberación del compuesto encapsulado. En particular la encapsulación de esteroles en ciclodextrinas resulta interesante en la industria de alimentos ya sea para su aplicación en la obtención de productos libres de colesterol o bien enriquecidos con fitosteroles, cuyo empleo se ve limitado por su baja solubilidad en agua. Si bien hay patentes que reportan el empleo de CDs para extraer colesterol de alimentos, no hay información disponible sobre el efecto del agua y sobre la estabilidad de esteroles en CDs. En este sentido el objetivo de este trabajo fue estudiar las propiedades de inclusión y los factores que afectan la encapsulación y estabilidad de esteroles (colesterol, β-sitosterol) en β-ciclodextrina. Los complejos se obtuvieron por el método de coprecipitación y liofilización. Se estudiaron las condiciones óptimas de encapsulación (relación ligando-CD, temperatura, tiempo de agitación) y la estabilidad de los complejos en función del tiempo de almacenamiento y el contenido de agua. Se obtuvieron las isotermas de sorción de agua por el método isopiéstico. Se empleó calorimetría diferencial de barrido (DSC) y espectroscopía infrarroja (IR-ATR) para evaluar la formación y estabilidad de los complejos. La encapsulación permitió aumentar la solubilidad en agua de ambos ligandos. Si bien el colesterol y el sitoesterol tienen estructuras químicas similares, el grado de encapsulación en las condiciones estudiadas (agitación 5 hs a 50ºC y 48 hs a 30ºC) fue diferente, 77% y 40% respectivamente. La presencia de cualquiera de los ligandos modificó significativamente la isoterma de sorción de la βCD, el contenido de agua fue mucho menor en los sistemas combinados que en la βCD sola. Estos resultados confirmaron la formación de los complejos en las distintas relaciones molares estudiadas (esterol-CD 1:1, 1:2, 1:3). La presencia de estos ligandos interfiere con la capacidad de la βCD para interactuar con el agua ya que estas moléculas se disponen en la cavidad ocupando sitios activos para el solvente. La encapsulación tanto del colesterol como del sitoesterol se favoreció al aumentar la proporción de CD y el tiempo de almacenamiento a humedades relativas altas (97% HR). A humedades relativas bajas (11 a 50%) el grado de encapsulación de ambos esteroles permaneció constante. El sitosterol comenzó a liberarse luego de 5 meses de almacenamiento a cualquiera de las HR estudiadas, el colesterol en cambio se mantuvo encapsulado en las condiciones ensayadas.  Las diferencias estructurales entre el colesterol y el sitoesterol fueron suficientes para modificar la encapsulación inicial y la estabilidad de los complejos durante el almacenamiento. Estos datos serían útiles para seleccionar condiciones de almacenamiento o estabilizar productos formulados con aditivos como fitoesteroles o para eliminar compuestos no deseables como el colesterol empleando ciclodextrinas.