Producción de ciclodextrinas a partir de almidones libres de gluten

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

Córdoba

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

Universidad Nacional de Córdoba

La enzima ciclodextrina glucosiltransferasa(CGTasa, EC 2.4.1.19) pertenece a laFamilia 13 de las glucósido hidrolasas. Su principalactividad es convertir el almidón en mezclas de oligosacáridos cíclicosconocidos como ciclodextrinas (CD), formadas por monómeros de glucosaunidos por enlaces α-1,4. Estas moléculas presentan estructura de cilindrocónico con una cavidad interna hidrófoba y su exterior hidrófilo lo cual lespermite formar compuestos de inclusión con diversas moléculas modificando laspropiedades fisicoquímicas del hospedador, dando lugar a múltiples aplicacionesen diversas industrias, como la alimentaria. Elalmidón es sustrato de las CGTasas y se halla en semillas de cereales,leguminosas, pseudocereales, tubérculos y raíces. La enfermedad celíaca es la enteropatíacrónica más frecuente y de naturaleza autoinmune en la que las personas nopueden consumir gluten porque daña su intestino delgado y cuyo tratamientoconsiste en eliminar de por vida esta proteína de su dieta. El gluten se formapor trabajo mecánico sobre las proteínas hidratadas de las harinas de trigo,avena, cebada y centeno.  Con el objetivode sintetizar CD destinadas a alimentos libres de gluten, se utilizaronalmidones alternativos como sustrato de una CGTasa de Paenibacillus sp aislada y purificada en nuestro laboratorio. Losalmidones empleados fueron maíz, arroz, mandioca, papa, arveja, lenteja,garbanzo, quinoa y amaranto. Mezclas de reacción compuestas por cada almidón al5 % en buffer de fosfatos de sodio 25mM pH 6,4 se incubaron con 15 U de enzima por gramo de almidón durante 4 h a 56ºC y 100 rpm. Las CD formadas se identificaron y cuantificaron por HPLC, empleandopatrones de α-, β- y γ-CD, en un equipo Konik KNK-500, columna Restek PinnacleII Amino 5 µm 250x4,6 mm a 25ºC. Se utilizó como fase móvil una mezcla deacetonitrilo:agua (60:40) y un flujo de 1,0 ml/min. Como detector se empleóun refractómetro diferencial RID-10A Shimadzu. En todos los casosse obtuvieron CD, con un rendimiento que fue desde 25,8% para el almidón dequinoa 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 normalizóla masa determinada de cada CD tomando como unidad el valor de α-CD. Seobservaron 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). Seobserva un ligero incremento en la relación γ-/α-CD para arveja (1: 1,5: 0,6) ylenteja (1: 1,4: 0,5). Se observan cambios en la especificidad de productoempleando 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 enla composición y estructura de los distintos almidones estudiados.