Diseño de nano/micro carriers de ácido fólico para la mejora de su biodisponibilidad en alimentos

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En los últimos años, se ha investigado ampliamente el desarrollo de sistemas alimentarios capaces de preservar o incrementar la biodisponibilidad de una gran variedad de compuestos bioactivos (por ejemplo, vitaminas y nutracéuticos). Las nano/microestructuras basadas en proteínas se presentan como i...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Zema, Paula Daniela
Otros Autores: Pilosof, Ana María Renata
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2021
Materias:
β-LACTOGLOBULINA
GELATINA
ACIDO FOLICO
NANO/MICRO CARRIERS
β-LACTOGLOBULIN
GELATIN
FOLIC ACID
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7550_Zema
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description En los últimos años, se ha investigado ampliamente el desarrollo de sistemas alimentarios capaces de preservar o incrementar la biodisponibilidad de una gran variedad de compuestos bioactivos (por ejemplo, vitaminas y nutracéuticos). Las nano/microestructuras basadas en proteínas se presentan como importantes herramientas para la encapsulación de compuestos bioactivos, mostrando características interesantes y el potencial de ser utilizadas como sistemas vehículo. El objetivo de este trabajo fue, en primer lugar, el desarrollo y caracterización de carriers de β-lactoglobulina (β-lg) y gelatina (G) para el transporte de ácido fólico (AF), una vitamina hidrosoluble con numerosas funciones biológicas fundamentales y un componente esencial de la dieta, pero cuya escasa estabilidad durante el procesamiento (sensibilidad al calor, oxígeno y luz UV, entre otros), limita su consumo en niveles adecuados. Se encontró que tanto la β-lg como la G fueron capaces de unir AF mediante interacciones iónicas a pH 3 formando partículas de tamaños crecientes conforme el incremento de la relación molar AF/proteína. Dichas partículas resultaron reversibles al cambio de pH. En segundo lugar, se evaluó el impacto de esta interacción sobre la bioaccesibilidad del AF mediante ensayos de digestión gastroduodenal in vitro y de biodiponibilidad mediante un modelo microbiano. Se verificó la liberación del AF de los carriers de β-lg y G, por HPLC-RP indicando la bioaccesibilidad del bioactivo en el sitio de absorción. Asimismo, se determinó que los productos de la digestión gastroduodenal in vitro evidenciaron ser biodisponibles para L. rhamnosus. Por otro lado, se estudió la capacidad de los carriers proteicos para proteger al AF de la fotodegradación, debido a la gran sensibilidad de este bioactivo a la luz UV. Se determinó que la interacción con G a pH 3 fue más eficiente para evitar su degradación. Finalmente, se analizó el efecto del AF sobre las propiedades reológicas y funcionales de esta proteína, dada la importancia de las mismas a la hora de ser utilizada como ingrediente en alimentos. En términos generales, no se observaron grandes diferencias en los parámetros reológicos y funcionales analizados debido a la presencia de la vitamina, lo cual permitiría una amplia aplicación de los carriers desarrollados.
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El objetivo de este trabajo fue, en primer lugar, el desarrollo y caracterización de carriers de β-lactoglobulina (β-lg) y gelatina (G) para el transporte de ácido fólico (AF), una vitamina hidrosoluble con numerosas funciones biológicas fundamentales y un componente esencial de la dieta, pero cuya escasa estabilidad durante el procesamiento (sensibilidad al calor, oxígeno y luz UV, entre otros), limita su consumo en niveles adecuados. Se encontró que tanto la β-lg como la G fueron capaces de unir AF mediante interacciones iónicas a pH 3 formando partículas de tamaños crecientes conforme el incremento de la relación molar AF/proteína. Dichas partículas resultaron reversibles al cambio de pH. En segundo lugar, se evaluó el impacto de esta interacción sobre la bioaccesibilidad del AF mediante ensayos de digestión gastroduodenal in vitro y de biodiponibilidad mediante un modelo microbiano. Se verificó la liberación del AF de los carriers de β-lg y G, por HPLC-RP indicando la bioaccesibilidad del bioactivo en el sitio de absorción. Asimismo, se determinó que los productos de la digestión gastroduodenal in vitro evidenciaron ser biodisponibles para L. rhamnosus. Por otro lado, se estudió la capacidad de los carriers proteicos para proteger al AF de la fotodegradación, debido a la gran sensibilidad de este bioactivo a la luz UV. Se determinó que la interacción con G a pH 3 fue más eficiente para evitar su degradación. Finalmente, se analizó el efecto del AF sobre las propiedades reológicas y funcionales de esta proteína, dada la importancia de las mismas a la hora de ser utilizada como ingrediente en alimentos. En términos generales, no se observaron grandes diferencias en los parámetros reológicos y funcionales analizados debido a la presencia de la vitamina, lo cual permitiría una amplia aplicación de los carriers desarrollados. In recent years, the development of food systems that are capable of preserving or increasing the bioavailability of a wide variety of bioactive compounds (e.g. vitamins and nutraceuticals) is being extensively investigated. Protein-based nano/microstructures are presented as important tools for the encapsulation of bioactive compounds, showing interesting characteristics and the potential to be used as vehicle systems. The objective of this work was, in the first place, the development and characterization of carriers of β-lactoglobulin (β-lg) and gelatin (G) for the transport of folic acid (FA), a water-soluble vitamin with numerous fundamental biological functions and an essential component of the diet, but whose poor stability during processing (sensitivity to heat, oxygen and UV light, among others), makes it difficult to consume at adequate levels. It was found that both β-lg and G were able to bind FA through ionic interactions at pH 3, forming particles of increasing sizes as the FA/protein molar ratio increased. These particles were reversible to the change of pH. Secondly, the impact of this interaction on FA bioaccessibility was evaluated by in vitro gastroduodenal digestion tests, and bioavailability was studied using a microbial model. The release of FA from the β-lg and G carriers was verified by HPLC-RP indicating the bioaccessibility of the bioactive at the absorption site. Likewise, it was determined that the products of in vitro gastroduodenal digestion were shown to be bioavailable for L. rhamnosus. On the other hand, the ability of protein carriers to protect FA against photodegradation was studied, due to the high sensitivity of this bioactive to UV light. It was determined that the interaction with G at pH 3 was more efficient to avoid its degradation. Finally, the effect of FA on the rheological and functional properties of this protein was analyzed, given their importance when used as an ingredient in food. In general terms, no relevant differences were observed in the studied rheological and functional parameters due to the presence of the vitamin, which would allow a wide application of the developed carriers. Fil: Zema, Paula Daniela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2021-05-26 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7550_Zema

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