Nanocomplejos de proteínas aisladas del lactosuero y polisacáridos solubles de soja obtenidos por autoensamblaje electrostático e implementados para la incorporación de curcumina en alimentos.

BALCONE, AGUSTINA; PLATANIA, FEDRA AGUSTINA; PALAZOLO, GONZALO GASTÓN; CABEZAS, DARÍO MARCELINO; IGARTÚA, DANIELA EDITH

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados - Nano2022; 2022

La interacción entre proteínas y polisacáridos puede dar lugar a distintos tipos de sistemas dependiendo de las características intrínsecas de los biopolímeros seleccionados y de las condiciones a la cual se combinan (relación másica, pH, fuerza iónica, tratamientos térmicos o mecánicos). Si los biopolímeros son incompatibles, puede ocurrir la cosolubilidad o la segregación de fases. Por el contrario, si los biopolímeros son compatibles, puede ocurrir la formación de complejos solubles o insolubles. Estos complejos se forman por autoensamblaje electrostático cuando los biopolímeros se encuentran en la relación másica adecuada y poseen cargas eléctricas opuestas [1]. Se ha demostrado que los complejos proteína-polisacárido presentan propiedades tecnofuncionales mejoradas respecto a las de los biopolímeros por separado [2]. Por lo tanto, los objetivos del presente trabajo fueron optimizar la obtención de complejos autoensamblados a partir de proteínas aisladas del lactosuero (WPI) y polisacáridos solubles de soja (SSPS), y encapsular curcumina (Cur), un compuesto hidrofóbico modelo, en los complejos optimizados.En primer lugar, se estudió una amplia gama de condiciones de pH (2,0 a 7,0) y relaciones másicas WPI:SSPS (1:1 a 1:0,10) para asegurar el autoensamblaje electrostático de WPI y SSPS. Se observó que, independientemente de la relación másica, estos biopolímeros se autoensamblaron en condiciones de pH entre 4,5 y 2,0, cuando WPI presentó carga neta positiva y SSPS carga neta negativa. En segundo lugar, se estudió el efecto de un tratamiento térmico (90°C, 20 min) en las características de los complejos WPI-SSPS obtenidos en las condiciones previamente seleccionadas de pH (3,0, 3,5 y 4,0) y relación WPI:SSPS (1:0,50, 1:0,25 y 1:0,17). Se observó que el tratamiento térmico incrementó levemente el tamaño de partícula, pero manteniéndolo en un rango nanométrico. Además, el tratamiento térmico incrementó la hidrofobicidad superficial y la estabilidad física durante el almacenamiento. Los nanocomplejos autoensamblados WPI-SSPS con menor tamaño de partícula (126,1 ± 0,5 nm), potencial ζ cercano a la neutralidad (–1,26 ± 0,15 mV), mayor hidrofobicidad superficial y mayor estabilidad física se obtuvieron luego del tratamiento térmico en condiciones de pH 3,5 y relación WPI:SSPS 1:0,50.Finalmente, se estudió la capacidad de estos nanocomplejos WPI-SSPS optimizados para encapsular curcumina. La eficiencia de encapsulación fue del 83 ± 3 % y la capacidad de carga de 5,5 ± 0,2 μg Cur/mg complejo. El tamaño de partícula y el potencial ζ de los nanocomplejos WPI-SSPS-Cur fueron 125,6 ± 0,6 nm y –1,34 ± 0,20 mV, respectivamente. A su vez, se demostró que los nanocomplejos incrementaron la estabilidad química de la curcumina en condiciones normalmente utilizadas para el procesamiento (pasteurización) y almacenamiento de alimentos (4 y 25 °C) comparado con el control de Cur sin encapsular. A partir de los resultados obtenidos, se concluye que es posible obtener complejos autoensamblados de WPI y SSPS con características adecuadas para encapsular y estabilizar curcumina en matrices alimentarias ácidas. Como perspectiva, se propone estudiar la capacidad de los nanocomplejos WPI-SSPS-Cur de incrementar la biodisponibilidad de Cur durante la digestión gastrointestinal.