¿Qué acompaña a las proteínas en los aislados proteicos de amaranto?

AÑÓN, M.CRISTINA; SISTI, MARTÍN SEBASTIÁN; SCILINGO, A.

Jornada; Seminario actualización en fibra dietaria SAN-FANUS. Buenos Aires, Argentina. Noviembre 3 de 2017.; 2017

¿Qué acompaña a las proteínas en los aislados proteicos de amaranto?Martín S. Sisti, María Cristina Añón, Adriana ScilingoCentro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos, CIDCA. CCT-La Plata CONICET, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP. 47 y 116, La Plata, Argentina.El amaranto es un cultivo precolombino. El contenido de proteínas en las semillas es alto y su balance de aminoácidos esenciales es mejor que el de los cereales y legumbres. Varios estudios indican que la proteína de la semilla de amaranto tiene potenciales aplicaciones en alimentos como componente funcional.En nuestro laboratorio utilizamos aislado proteico de amaranto que contiene alrededor de 10 a 12% de glúcidos que son arrastrados como impurezas durante la obtención del mismo. El objetivo de este trabajo es caracterizar esta fracción glucídica presente junto a las proteínas en el aislado proteico de amaranto.El aislado proteico de amaranto (Martínez y Añón, 1996), se obtiene moliendo semillas de amaranto. En este trabajo utilizamos un molino marca UDY. La harina obtenida se desgrasa utilizando hexano a razón de 1 litro por cada 100 gramos de harina, agitando la mezcla durante 5 h y dejando reposar hasta el día siguiente. Una vez separado el solvente con los lípidos, la harina desgrasada se dispersa en agua, 100 gramos por cada litro de agua, se ajusta el pH a 9, y se agita durante una hora. Posteriormente se centrifuga la dispersión a 9000xg durante 20 min a 10°C y se ajusta el sobrenadante obtenido a pH 5, punto isoeléctrico de las globulinas de amaranto. El precipitado obtenido después de centrifugar a 9000xg durante 20 min a 10°C, se resuspende en agua, se neutraliza a pH 7 y se liofiliza. Al determinar la composición centesimal del aislado proteico obtenido se hallaron los siguientes resultados, expresados en g cada 100 g de aislado: proteínas por microKjeldahl, 79,1%; cenizas, por mineralización seca en mufla a 525ºC, 2%; agua, método indirecto, 6%; glúcidos por antrona, previa hidrólisis ácida durante 2 h a reflujo, 11,3%; fibra soluble e insoluble mediante el Kit Megazyme (AOAC Method 991.43, Method 32-07.01), 2,6% y 9,2%, respectivamente.Al analizar los resultados obtenidos se observa que la suma supera el valor de 100, lo que nos indujo a pensar que la fracción glucídica está siendo evaluada dos veces: en la determinación de glúcidos totales, y en la de fibra soluble e insoluble, por lo cual decidimos analizar mediante espectroscopía infrarroja de estas fracciones.Se obtuvieron los espectros FT-IR de la fibra, mediante el equipo Thermo Nicolet iS10 spectrometer en modo transmisión, entre 4000 y 500 cm-1. Los espectros obtenidos se compararon con almidones comerciales de maíz y de trigo, y con almidón de amaranto obtenido en nuestro laboratorio (Pérez y col., 1993). Para eso la harina de amaranto desgrasada fue colocada en una solución de NaOH 0,0625 N, 50% p/v durante 24 h a 5°C. La dispersión se filtró a través de un tamiz de acero inoxidable de abertura 80 mesh (177 μm de diámetro). El residuo retenido en el tamiz se reprocesó 4 veces con adición de NaOH 0,0625 N, se volvió a tamizar utilizando tamices con aberturas de 200 y 270 mesh (74 y 53 μm de diámetro respectivamente), y se centrifugó a 4500xg durante 20 min a 10°C. Del pellet obtenido, se descartó la capa superior de color marrón correspondiente a las proteínas, se disolvió nuevamente en agua, se neutralizó con HCl 2 N a pH 7, y se secó en estufa a 37°C durante 24 h. El material seco fue molido y almacenado a 4°C.Para analizar los espectros FT-IR de las fibras, debimos estudiar el celite ya que algo de este material queda adherido a las fibras al realizar la separación, porque se usa como elemento filtrante. Como el celite absorbe en la misma zona que los glúcidos (Figura 1A, 800-1400 cm-1), intentamos obtener fibra libre de celite. Para el caso de la fibra insoluble, no pudimos separar esta impureza, mientras que, la fibra soluble, fue resolubilizada en buffer fosfato 0,08 M pH 6,0, centrifugada a baja velocidad durante 20 min y obtenida liofilizando el sobrenadante. Una vez que contamos con la fibra soluble lavada y liofilizada (Figura 1B), realizamos nuevamente el espectro y comprobamos que el lavado permitió separar eficientemente el celite de la fibra soluble, y utilizamos su espectro FT-IR para compararlo con los obtenidos para los almidones de trigo, maíz y amaranto.Observamos picos correspondientes a proteína, en la zona amida entre 1400 y 1800 cm-1, tanto para la fibra soluble lavada como para el almidón de amaranto, aunque en el almidón donde presentan menor intensidad. Los picos correspondientes a hidratos de carbono (800 a 1200 cm-1) se observan claramente en los espectros de los almidones de los tres vegetales. En la Figura 1B se muestra solamente el almidón de amaranto a fin de simplificar la figura, ya que los espectros de los tres almidones resultaron prácticamente idénticos. Los principales picos de los glúcidos presentes en la fracción de la fibra soluble lavada, mostrados en rojo en la Figura 1B, se encuentran a número de onda menores que los del almidón. Este resultado podría atribuirse a la existencia de interacciones entre el almidón y las proteínas residuales presentes en la fibra (Carpenter 1989). Sin embargo con los resultados que hemos obtenido no podemos descartar la presencia de otros hidratos de carbono diferentes de almidón.El almidón de las semillas de amaranto tiene características particulares. El tamaño de los gránulos en los que se encuentra depositado, es mucho menor que el de otras especies botánicas, entre 0,8 y 2,5 m, característica que los hace extraíbles en agua (Choi y col., 2004). Posee alto porcentaje de cristalinidad, muy poca amilosa que, en distintas especies, puede variar entre 0,1 y 10% y amilopectina muy ramificada. Algunos autores mencionan la presencia de almidón resistente en las semillas de amaranto, aunque en una proporción baja (Capriles y col., 2008).Nuestra hipótesis es que extraemos almidón junto a las proteínas de reserva del amaranto, con las que establece alguna interacción. Pensamos que durante la hidrólisis ácida realizada previa a la determinación de hidratos de carbono por antrona, logramos hidrolizarlo, mientras que durante la determinación de fibra, las amilasas no logran hidrolizarlo eficientemente por lo que aparece como componente de la fibra. E.N. Martínez, M.C. Añón ?Composition and structural characterization of amaranth protein isolates?Journal of Agricultural and Food Chemistry, 44 (1996), pp. 2523-2530Perez, E., Bahnassey, Y. A. and Breene, W. M. (1993), A Simple Laboratory Scale Method for Isolation of Amaranth Starch. Starch/Stärke, 45: 211?214. doi:10.1002/star.19930450605John F. Carpenter and John H. Crowe ?An infrared spectroscopic study of the interactions of carbohydrates with dried proteins Biochemistry 1989 28 (9), 3916-3922 DOI:10.1021/bi00435a044Capriles, V.D., Coelho, K.D., Guerra-Matias, A.C. and Arêas, J.A.G. (2008), Effects of Processing Methods on Amaranth Starch Digestibility and Predicted Glycemic Index. Journal of Food Science, 73: H160?H164. doi:10.1111/j.1750-3841.2008.00869.xChoi, H., Kim, W. and Shin, M. (2004), Properties of Korean Amaranth Starch Compared to Waxy Millet and Waxy Sorghum Starches. Starch/Stärke, 56: 469?477. doi:10.1002/star.200300273