Micro/nanoencapsulación de compuestos bioactivos de calafate (berberis microphylla g. Forst) y evaluación in vitro de su potencial anti-neurodegenerativo
- Autores: María Eugenia Romero Román
- Directores de la Tesis: Cristina García Viguera (dir. tes.), María Dolores López Belchí (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Politécnica de Cartagena ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Débora Villaño Valencia (presid.), Raúl Domínguez Perles (secret.), Macarena Gerding González (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Técnicas Avanzadas en Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario por la Universidad Politécnica de Cartagena
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Repositorio Digital de la UPCT
- Resumen
Resumen de la tesis:
Calafate (Berberis microphylla G. Forst) es un arbusto silvestre que se distribuye en la Patagonia chilena y argentina. Sus frutos son de coloración, azul/púrpura y un sabor particular, características otorgadas por los compuestos fenólicos que la planta produce para hacer frente a las condiciones en las que se desarrolla. Al igual que otros frutos rojos, también conocidos como “berries” (por su término en inglés), gracias a su composición rica en una amplia gama de compuestos bioactivos, puede brindar beneficios para la salud, teniendo, por consiguiente, un gran potencial para el desarrollo de productos alimenticios y fuente de nuevas opciones dietéticas para el tratamiento de enfermedades.
El presente trabajo de investigación describe la respuesta de las bayas de calafate frente al cambio climático, a través de la determinación de los perfiles de antocianos, a partir de frutos de calafate colectados en la región de Aysén, sur de Chile, así como la formulación, encapsulación y evaluación de dichos compuestos, su estabilidad después del almacenamiento y el estudio del potencial relacionado con su actividad enzimática (AChE) y su potencial para hacer frente a enfermedades neurodegenerativas. Finalmente, como aplicación práctica, se ha diseñado una bebida experimental a nivel de laboratorio.
La capacidad de esta baya para adaptarse a los cambios por factores ambientales y la correlación de estos factores con los parámetros físico-químicos es clave para dilucidar la reacción de los frutos de calafate al cambio climático. Así, el capítulo III aporta información útil para apoyar a los programas de manejo agronómico y mejoramiento genético. El análisis de las bayas de calafate cosechadas en un origen nativo nos permitió confirmar su plasticidad para adaptarse a condiciones particulares de radiación solar y temperatura en la zona sur de Chile. Considerando que no había trabajos previos respecto a la correlación de las condiciones abióticas con los perfiles de antocianos y las características fisicoquímicas del calafate, en un entorno de origen silvestre, se evaluó la respuesta de los frutos de calafate frente a cambios climáticos (baja temperatura y la radiación UV) durante los años 2017, 2018 y 2019 así como su actividad antioxidante y el contenido de antocianos del fruto, en relación con la radiación solar UV (Wm-2) y la temperatura del aire (°C).
Una vez establecidas las diferencias debidas a las condiciones de cultivo, el paso siguiente fue la encapsulación (capítulo IV). Se propuso la aplicación de Spray Drying (una de las técnicas de encapsulación más utilizadas en la industria alimentaria) y la liofilización (Freeze Drying) como control, con el fin de proteger los compuestos fenólicos de calafate y asegurar la disponibilidad de los mismos. Posteriormente se evaluó la estabilidad de los encapsulados a diferentes temperaturas de almacenamiento, por un periodo de 60 días. Para concluir se realizaron ensayos enzimáticos (AChE) y celulares con PC12 (células utilizadas en estudios neurobiológicos y en la investigación de enfermedades neurodegenerativas), para determinar el potencial biológico de los encapsulados de calafate. Se observó que los microencapsulados de calafate fueron estables, con buena eficiencia de encapsulación, acción biológica antioxidante, anticolinérgica y neuroprotectora.
Finalmente, se procedió a la aplicación práctica de la elaboración de una bebida funcional (Capítulo V). En la misma, se evaluó la influencia de la combinación de calafate con cítricos como el limón, la naranja o ambos, con el fin de formular una bebida saludable. Una vez formuladas las bebidas se sometieron a tratamientos térmicos (pasteurización), similares a los establecidos por la industria alimentaria, para así asegurar la inocuidad de las mismas. Se determinó la estabilidad de los compuestos polifenólicos de calafate a 30 días de almacenamiento y con dos condiciones de temperatura (5 y 35°C). Los cítricos otorgaron estabilidad a los compuestos bioactivos (fundamentalmente antocianos) de calafate. La capacidad antioxidante aumentó gracias a los compuestos que aportaron los cítricos a las bebidas funcionales formuladas en base a calafate.
