Obtención de oligogalacturónidos mediante hidrólisis enzimática del ácido poligalacturónico y evaluación in vitro de su efecto prebiótico

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo la obtención de oligogalacturónidos (OG) saturados, mediante la hidrólisis enzimática del ácido poligalacturónico (PGA) y la evaluación del efecto prebiótico empleando bacterias probióticas del género Lactobacillus y Bifidobacterium. En una primera etapa se evaluó diferentes enzimas comerciales y se seleccionó aquella que presentó alta actividad poligalacturonasa y baja actividad pectin liasa, siendo esta la enzima Pectinex Yieldmash. Se evaluó la inclusión de un pre tratamiento hidrotérmico, previo a la hidrólisis enzimática durante 24 horas. La hidrólisis se siguió mediante la determinación de los azúcares reductores a diferentes intervalos de tiempo (1, 2, 4, 6 y 24 h). Si bien se observó un ligero incremento no se constató diferencias en el perfil de OG determinado mediante cromatografía, por lo que se optó por continuar la investigación sin el pretratamiento hidrotérmico. La hidrólisis con la enzima Pectinex Yieldmash (1.13 U/mL) permitió la formación de OG saturados de ácido di, tri y tetragalacturónico. Para evaluar el efecto prebiótico se preparó dos muestras de OG, a partir de PGA hidrolizado por 2 h (OG 1) y 24 h (OG 2), que fueron utilizadas como sustrato de tres bacterias probióticas. El incremento de biomasa fue mayor para B. bifidum en los medios conteniendo tanto el OG 1 y el OG 2, con valores de DO de 0.517 y 0.513, respectivamente. En cuanto a la formación de ácidos grasos de cadena corta se pudo cuantificar el ácido láctico, ácido acético y en mayor proporción ácido propiónico; mientras que, hubo ausencia de ácido butírico. Finalmente, el consumo de sustrato fue mayor con OG 2 fermentado con L. plantarum, con 80.50 por ciento de consumo de sustrato. Por todo lo mencionado anteriormente, el OG 2 tiene un mejor efecto prebiótico con los probióticos B. bifidum y L. plantarum, y no así con L. casei.

The objective of this research was to obtain saturated oligogalacturonides (OG) through the enzymatic hydrolysis of polygalaturonic acid (PGA) and the evaluation of the prebiotic effect using probiotic bacteria of the genus Lactobacillus and Bifidobacterium. In a first stage, different commercial enzymes were evaluated and the one with high polygalacturonase activity and low pectin lyase activity was selected, this being the Pectinex Yieldmash enzyme. The inclusion of a hydrothermal pretreatment prior to enzymatic hydrolysis for 24 hours was evaluated. Hydrolysis was monitored by determining reducing sugars at different time intervals (1, 2, 4, 6 and 24 h). Although a slight increase was observed, there was no difference in the OG profile determined by chromatography, so it was decided to continue the investigation without the hydrothermal pretreatment. Hydrolysis with Pectinex Yieldmash enzyme (1.13 U/mL) allowed the formation of di-, tri- and tetragalacturonic acid saturated OG. To evaluate the prebiotic effect, two OG samples were prepared from PGA hydrolyzed for 2 hr (OG 1) and 24 hr (OG 2), which were used as substrate for three probiotic bacteria. The biomass increase was higher for B. bifidum in the media containing both OG 1 and OG 2, with OD values of 0.517 and 0.513, respectively. As for the formation of short-chain fatty acids, lactic acid, acetic acid and, to a greater extent, propionic acid could be quantified, while butyric acid was absent. Finally, substrate consumption was higher with OG 2 fermented with L. plantarum, with 80.50 percent substrate consumption. For all the above mentioned, OG 2 has a better prebiotic effect with the probiotics B. bifidum and L. plantarum, and not so with L. casei.