GENERACIÓN DE NUEVOS BIOPOLÍMEROS FUNCIONALES A PARTIR DE QUITOSANO PARA SU APLICACIÓN EN EL DESARROLLO DE SISTEMA DE MICRO Y NANO ENCAPSULACIÓN CON FINES NUTRACÉUTICOS

ARATA BADANO, J.; VANDEN BRABER, N.; DÍAZ VERGARA, L.; PEREYRA, C. M.; FALCONE, RUBÉN D.; CAVAGLIERI, LILIA R.; MONTENEGRO, MARIANA A.

Cordoba

Encuentro; VI Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2016

La quitina (Q) es un polisacárido lineal con uniones beta (1-4) de residuos de N-acetyl-2-amino-2-deoxy-D-glucose y 2-amino-2-deoxy-D-glucose, la cual se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza, especialmente crustáceos, hongos e insectos y actualmente considerada un residuo de la industria pesquera. Mediante la deacetilación parcial o total en medio básico de la misma se obtienequitosano (QS) que, debido a su biocompatibilidad, biodegradabilidad, baja toxicidad, propiedades antimicrobianas, antioxidantes, anti-inflamatorias, entre otras, atrae un gran interés en diversas áreas, incluyendo biomedicina, agricultura y alimentación. Por sus propiedades reológicas y filogénicas esampliamente usado como material de transporte de agentes bioactivos y fármacos en sistemas micro y nano-estructurados. Sin embargo, sus aplicaciones están limitadas por su baja solubilidad a valores de pH neutros y alcalinos. La solubilidad puede ser mejorada a través de diferentes modificaciones incluyendo la introducción de grupos funcionales hidrofílicos. La reacción de Maillard es un proceso que involucra la condensación de grupos amino y carbonilo de diferentes moléculas y se caracteriza por ser una reacción de condiciones suaves, controlable y de fácil aplicación. Diferentes derivados de Qs, principalmente derivados a partir de mono- y disacáridos han sido sintetizados y caracterizados en sus propiedades reológicas, antioxidantes y antimicrobianas, obteniéndose resultados prometedores. En este trabajo se sintetizaron nuevos polímeros por reacción de Maillard entre Qs y los monosacaridos glucosa y glucosamina. Ambos derivatizados fueron caracterizados fisicoquímicamente mediante la evaluación de sus pesos moleculares (PM) por viscosimetría capilar, grado de deacetilación (GDA) por titulación potenciométrica y solubilidad a pH neutro. Las propiedades biológicas de los mismos fueron evaluadas en torno a la capacidad antioxidante frente a las especies reactivas de oxígeno (EROS), radical hidroxilo (HO?) y anión superóxido (O2?-), y la actividad antimicrobiana frente a microorganismos patógenos frecuentes del tracto gastrointestinal, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterococcus faecalis y Salmonella sp. Los derivatizados Qs-glucosa y Qs-glucosamina arrojaron PM 4 y 6 veces menores a la molécula de Qs nativo, respectivamente, con un descenso del GDA del 10 % en promedio y solubilidades significativamente mejoradas a pH neutro. En relación a las propiedades biológicas, la capacidad antioxidante expresada como % de desactivación (%D) de EROS para ambos derivatizados fue menor a la de la molécula nativa, siendo proporcional al descenso de PM, con una concentración efectiva de desactivación del 50 % de las especies (CE50) de 0,4 μM para Qs nativo, 2,2 μM para Qs-glucosamina y 1,13 μM para Qs-glucosa. Respecto de los resultados de actividad antimicrobiana expresada como concentración inhibitoria mínima (CIM), la misma ha sido conservada para Qs-glucosa y levemente incrementada para Qs-glucosamina. En conclusión, se obtuvieron nuevos polímeros a base de Qs y monosacáridos con solubilidades a pH neutro mejoradas y capacidad antioxidante y antimicrobiana conservada, promoviendo el uso de estos nuevos polímeros en medios biológicos, como transportadores de compuestos bioactivos en sistema micro o nano-estructurados, generando de esta manera productos nutracéuticos con efectos benéficos sobre una o varias funciones del organismo.