Optimización de las condiciones de proceso de hidrólisis de pulmón bovino con papaína para la obtención de péptidos con poder antioxidante

Abstract

Existen varias razones por las cuales el consumo de subproductos bovinos no se encuentra explotado en todo su potencial. Entre ellas se encuentran: percepción negativa por parte de los consumidores, prácticas culturales o tradicionales de consumo, restricciones religiosas o éticas, o temas de salud pública. El pulmón es de particular interés, ya que es un órgano relativamente grande que ctualmente tiene un bajo valor comercial y tiende a ser usado principalmente para la elaboración de alimento para mascotas. El pulmón tiene un contenido de proteína de aproximadamente 170 g/kg, que puede ser extraída y utilizada en alimentos con fines tecnológicos o de fortificación; o hidrolizada para obtener compuestos funcionales o bioactivos. El objetivo de este trabajo fue optimizar la producción de péptidos con capacidad antioxidante mediante la hidrólisis de pulmón bovino con papaína. Para ello, se utilizó un diseño central compuesto de tres factores el cual consistió de 15 experimentos (con tres repeticiones del punto central). Los factores estudiados fueron: relación enzima/sustrato (ES; 0,65- 4,85), temperatura (T; 59-75°C) y pH de reacción (6-8). El sustrato se preparó en una concentración de proteínas de 4% en buffer fosfato 0,1N al pH establecido por el diseño experimental. El sustrato homogeneizado se colocó en un baño termostático con agitación a 40 o.p.m. a las temperaturas establecidas por el diseño experimental. Luego, se agregó la enzima papaína (Sigma-Aldrich) en las distintas relaciones E/S establecidas por el diseño de optimización. La hidrólisis se finalizó a los 120 min de reacción mediante inactivación térmica a 100°C por 20 min. Posteriormente, se centrifugó a 10000 rpm-15 min a 4°C y se conservó el sobrenadante para su estudio. La actividad antioxidante se midió por los métodos de capacidad de bloqueo de los radicales ABTS y DPPH y capacidad de reducción del hierro férrico FRAP. Los coeficientes de regresión para los parámetros ABTS, DPPH y FRAP se obtuvieron por regresión lineal múltiple. El modelo obtenido fue significativo para las tres variables estudiadas (p<0,05), y los coeficientes R2 fueron 0,90; 0,77 y 0,74, para ABTS, DPPH y FRAP, respectivamente. Además, la falta de ajuste no fue significativa (p>0,05) en todos los modelos obtenidos. La actividad antioxidante evaluada por el método de ABTS fue afectado de manera lineal (negativa) por el pH y cuadrática (negativa) por la relación E/S. Además, las interacciones TxE/S y TxpH fueron significativas. Por otra parte, la actividad antioxidante, evaluada por el método de DPPH, fue afectada significativamente (p<0,05) por las interacciones TxpH y E/SxpH. La actividad antioxidante, evaluadacomo la capacidad de reducción del hierro férrico FRAP, fue modificada significativamente de manera lineal (positiva) por el pH y cuadráticamente por la T y la ES. Se utilizó la función de deseabilidad para determinar la combinación de factores que maximizó la obtención de péptidos antioxidantes. De este análisis se determinó que la combinación óptima de factores fue: pH 8, relación E/S 3,2 y temperatura 59°C.