Microencapsulación de enzimas microbianas generadoras de compuestos antioxidantes

MARÍA CLAUDIA ABEIJÓN MUDKSI; ROXANA MEDINA; MARÍA PAOLA GAUFFIN CANO; GLORIA ROMINA ROSS; CARINAVAN NIEUWENHOVE

San Miguel de Tucumán

Jornada; III Jornadas de difusión científica UNSTA Investiga; 2015

UNSTA

La encapsulación es un proceso mediante el cual ciertos compuestos biactivos (enzimas, vitaminas, aceites esenciales,microorganismos)son introducidos en una matriz o sistema pared con el objetivo de facilitar su transporte y/o impedir su pérdida, para protegerlos frente a otros compuestos presentes en el medio o impedir reacciones deletéreas como por ejemplo la oxidación. La ventaja de este mecanismo es que permite la liberación del compuesto de manera continua y programada, de acuerdo a la cubierta que se emplee. De esta manera el compuesto encapsulado puede pasar a través del tracto gastrointestinal sin sufrir daños o alteraciones. Las cinamil esterasas (CE) son enzimas que hidrolizan los ésteres hidroxinamatos, presentes en cereales, frutas y vegetales; liberando ácidos hidroxicinámicos (AH) como el ácido caféico, ferúlico, sinápico y p-cumárico. Estos ácidos pertenecen al grupo de compuestos fenólicos que presentan in vitro e in vivo propiedades antioxidantes, hipocolesterolémicas e hipoglucemiantes. Numerosos estudios han demostrado que ciertas bacterias de la microbiota intestinal humana y animal expresan la enzima feruoil esterasa (FE) la cual posee la capacidad de hidrolizar estas uniones ésteres con la liberación de ácido ferúlico (AF) in vivo. Por tal motivo los niveles y la especificidad de estas enzimas son factores críticos para la biodisponibilidad de estos compuestos antioxidantes. Los microorganismos con actividad FE podrían administrarse solos o incorporarse en preparaciones alimenticias, mejorando así la biodisponibilidad de AH y por lo tanto ejerciendo un efecto benéfico en el tratamiento y en la prevención de desórdenes metabólicos. La administración oral se ve limitada por las drásticas condiciones del tracto gastrointestinal, por esta razón se desarrollan tecnologías de microencapsulación, tendientes a proteger a las células o sus sistemas enzimáticos a través del tracto gastrointestinal sin sufrir daños o alteraciones. En el presente trabajo final se logró optimizar un proceso de encapsulación empleando alginato de calcio para tres bacterias lácticas (Lactobacillus fermentum CRL1446, CRL574 y CRL573) con actividad FE, asegurando la supervivencia de las mismas al proceso; logrando una eficiencia de recuperación mayor al 93%. El proceso de microencapsulación no afectó la actividad FE de las cepas estudiadas. Cuando las cepas encapsuladas fueron sometidas a medios gástrico e intestinal simulados mostraron buena supervivencia en los mismos, siendo Lactobacillus fermentum CRL1446 la más sensible mientras que la cepa CRL574 encapsulada fue la más resistente. La capacidad de hidrolizar etilferulato, detectada en MRS-EF AGAR, de las tres cepas encapsuladas y sometidas a condiciones gastrointestinales (GI) se mantuvo con un porcentaje de eficiencia del 70-80%. La actividad FE de la cepa CRL1446 libre, determinada a las 8 h de incubación, fue 1,60 y 2,29 veces mayor que las células encapsuladas y encapsuladas sometidas a condiciones GI, respectivamente. A las 18 h de incubación no se observó diferencias significativas entre las actividades FE de los tres ensayos realizados. Los resultados obtenidos en este trabajo nos permitieron demostrar que las cepas de Lactobacillus fermentum microencapsuladas pueden resistir las condiciones GI y mantener su actividad FE. La administración oral de estas bacterias encapsuladas aseguraría un adecuado nivel de actividad FE a nivel intestinal lo cual incrementaría la biodisponibilidad de AF, ejerciendo así sus efectos beneficiosos en el hospedador.