Modelización de procesos enzimáticos para la obtención de oligosacáridos pécticos

Trabajo Fin del Máster del Máster en Nuevos Alimentos, de la Universidad Autónoma de Madrid, curso 2017-2018.-- Lugar de realización:Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación / Grupo de química y funcionalidad de carbohidratos y derivados.-- Tutor:Dr. Luis Vázquez de Frutos.

[ES] En la actualidad existe una creciente concienciación por la gestión de los subproductos generados en la industria alimentaria debido a su alto impacto medioambiental; por ello, se están estudiando vías de aprovechamiento y revalorización. La alcachofa es un producto que genera un 70% de residuos, y existen estudios que indican que puede ser una interesante fuente de pectina. Este polisacárido, y en especial los oligosacáridos pécticos derivados (POS), presentan propiedades biológicas de gran interés, actividad prebiótica y antiproliferativa de células cancerosas, entre otras. Por el momento, no existen estudios sobre la generación de POS a partir de subproductos de alcachofa, por ello, en este Trabajo de Fin de Máster se han modelizado y optimizado dos métodos de obtención enzimática a través del estudio de las enzimas celulasa de Aspergillus niger (CAN) y Pectinex® Ultra Olio (PUO). Los rendimientos y condiciones fueron, para CAN, 66 mg/100 mg de pectina a pH 4,41, 54 minutos y 17,1 Ud/g pectina, y para PUO 62 mg/100mg de pectina a pH 6,86, 90 minutos y 520,5 Ud/g pectina. Los productos formados tras la hidrolisis se han caracterizado de forma preliminar, concluyendo que CAN tiende a formar POS de mayor masa molecular (Mw) (74% tiene una Mw media de 13,8 kDa) que los hidrolizados de PUO (un 35% tiene una Mw media de 8,9 kDa y otro 35% una Mw media de 3,8 kDa), y éstos presentaban mayor actividad antioxidante.

[EN] There is an increasing consciousness about the correct management of industrial by-products due to their high environmental impact; therefore, the food industry is developing new ways of reuse and revalorization. Artichoke manufacture industry generates a high amount of waste (70%), and it has been demonstrated to be an interesting source of pectin. Pectin, and especially pectic derived oligosaccharides(POS), have shown prebiotic and cancer cell antiproliferative properties, among others. For the moment, no research has been done about the generation of POS from artichoke by-products, therefore, the aim of this Final Master’s Degree Project is to model and optimize enzymatic production of POS using cellulase from Aspergillus niger (CAN) and Pectinex® Ultra Olio (PUO) enzymes. Reaction yields and conditions were 66 mg/100 mg of pectinatpH 4.41, 54 minutes and17.1 Ud/g pectin for CAN,and 62 mg/100mg of pectin at pH 6.86, 90 minutes and 520.5 Ud/g pectin for PUO. Products obtained were characterized, concluding that CAN tends to form POS with higher molecular mass (Mm) (74% has an average Mmof 13.8 kDa), than POS from PUO (35% of 8.9 kDa and 35% of 3.8 kDa). In addition, as a preliminary functional evaluation, PUO’s hydrolysis products showed higher antioxidant activity.

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