Producción de ciclodextrinas a partir de almidones libres de gluten

CASTILLO JULIETA DE LAS MERCEDES; CAMINATA LANDRIEL SOLEDAD; RODRÍGUEZ GASTÓN JORGELINA ANDREA; FERRAROTTI SUSANA ALICIA; COSTA HERNÁN

Córdoba

Congreso; VI Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos 2016; 2016

La enzima ciclodextrina glucosiltransferasa (CGTasa, EC 2.4.1.19) pertenece a la Familia 13 de las glucósido hidrolasas. Su principal actividad es convertir el almidón en mezclas de oligosacáridos cíclicos conocidos como ciclodextrinas (CD), formadas por monómeros de glucosa unidos por enlaces α-1,4. Estas moléculas presentan estructura de cilindro cónico con una cavidad interna hidrófoba y su exterior hidrófilo lo cual les permite formar compuestos de inclusión con diversas moléculas modificando las propiedades fisicoquímicas del hospedador, dando lugar a múltiples aplicaciones en diversas industrias, como la alimentaria. El almidón es sustrato de las CGTasas y se halla en semillas de cereales, leguminosas, pseudocereales, tubérculos y raíces. La enfermedad celíaca es la enteropatía crónica más frecuente y de naturaleza autoinmune en la que las personas no pueden consumir gluten porque daña su intestino delgado y cuyo tratamiento consiste en eliminar de por vida esta proteína de su dieta. El gluten se forma por trabajo mecánico sobre las proteínas hidratadas de las harinas de trigo, avena, cebada y centeno. Con el objetivo de sintetizar CD destinadas a alimentos libres de gluten, se utilizaron almidones alternativos como sustrato de una CGTasa de Paenibacillus sp aislada y purificada en nuestro laboratorio. Los almidones empleados fueron maíz, arroz, mandioca, papa, arveja, lenteja, garbanzo, quinoa y amaranto. Mezclas de reacción compuestas por cada almidón al 5 % en buffer de fosfatos de sodio 25 mM pH 6,4 se incubaron con 15 U de enzima por gramo de almidón durante 4 h a 56 ºC y 100 rpm. Las CD formadas se identificaron y cuantificaron por HPLC, empleando patrones de α-, β- y γ-CD, en un equipo Konik KNK-500, columna Restek Pinnacle II Amino 5 µm 250x4.6 mm a 25ºC. Se utilizó como fase móvil una mezcla de acetonitrilo:agua (60:40) y un flujo de 1,0 ml/min. Como detector se empleó un refractómetro diferencial RID-10A Shimadzu. En todos los casos se obtuvieron CD, con un rendimiento que fue desde 25,8% para el almidón de quinoa a valores cercanos al 46 % para los almidones de mandioca, papa y maíz. Para el análisis de las concentraciones de α-, β- y γ-CD obtenidas se normalizó la masa determinada de cada CD tomando como unidad el valor de α-CD. Se observaron perfiles similares de la relación α-: β-: γ-CD para mandioca (1: 1,6: 0,4), papa (1: 1,7: 0,4), maíz (1: 1,4: 0,4) y arroz (1: 1,2: 0,3). Se observa un ligero incremento en la relación γ-/α-CD para arveja (1: 1,5: 0,6) y lenteja (1: 1,4: 0,5). Se observan cambios en la especificidad de producto empleando almidones de quinoa (1: 2,8: 0,6), amaranto (1: 0,9: 0,2) y garbanzo (1: 1,1: 0,1). Estas diferencias podrían estar relacionadas con diferencias en la composición y estructura de los distintos almidones estudiados.