Aditivos alternativos, sostenibles y bioactivos con potencial aplicación en la acuicultura
Autor: Alan Carvalho de Sousa Araujo (Currículo Lattes)
Director: Dr. José María Monserrat
Resumen
El presente estudio tuvo como objetivo evaluar las propiedades bioactivas de los flóculos microbianos del sistema BFT y de los hidrolizados proteicos del tenebrio gigante Zophobas morio para promover una acuicultura más sostenible. En este sentido, se determinaron sus contenidos nutricionales y sus propiedades biológicas (clorofila a y carotenoides). Para ello, el trabajo fue dividido en tres capítulos. En el primer capítulo se evaluó la influencia del proceso de secado (estufa y liofilización) sobre los parámetros nutricionales y propiedades biológicas de las muestras de bioflóculos (fotoautotrófico y heterotrófico). Además, posteriormente las muestras fueron disueltas en diferentes disolventes (agua, etanol y metanol) y se evaluaron sus propiedades bioactivas. La liofilización favoreció un mayor contenido de proteínas en la muestra fotoautotrófica, mientras que en la estufa se encontró un mayor nivel proteico en la muestra heterotrófica. En cuanto al perfil de aminoácidos (AA) totales (AAT) e hidrofóbicos (AAH), la liofilización contribuyó a valores superiores en ambos tipos de flóculos evaluados, siendo la muestra heterotrófica la que presentó mayores contenidos de aminoácidos esenciales totales (AAET) en comparación con la fotoautotrófica. Los valores de clorofila a y de carotenoides fueron superiores en la muestra fotoautotrófica. La capacidad antioxidante (DPPH y ABTS), así como el contenido de polifenoles, fueron mayores en las muestras procesadas y en extracto acuoso, con valores superiores en la muestra fotoautotrófica (seca y liofilizada), seguida de la heterotrófica en estufa. El segundo capítulo comparó el uso de diferentes proteasas en el proceso de hidrólisis enzimática de la harina de tenebrio gigante. Mayores grados de hidrólisis (GH) y menores valores de actividad de agua (aw) se obtuvieron en las muestras tratadas con las enzimas Alcalase y Protamex. En cuanto a las propiedades funcionales, el tiempo de hidrólisis influyó negativamente en la solubilidad en agua de los hidrolizados; sin embargo, las muestras presentaron buenas capacidades de retención de aceite, formación de espuma y emulsificación. El contenido nutricional aumentó en los hidrolizados (68,74 a 57,63% de proteína total) en comparación con la harina de insecto (47,09%). Se observaron niveles más altos de AAET y AAT en el hidrolizado obtenido con Alcalase, mientras que el AAH fue más alto con la enzima Protamex. Los hidrolizados obtenidos con Alcalase y Protamex presentaron efectos antimicrobianos frente a microorganismos Gram negativos (Vibrio corallilyticus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii y Escherichia coli). En cambio, el hidrolizado con Flavourzyme no mostró efecto sobre ningún microorganismo evaluado. La actividad antioxidante mostró que los hidrolizados presentaron una mejor capacidad de eliminación del radical ABTS. Se observó mayor capacidad antioxidante en el hidrolizado obtenido con Protamex, frente al radical ABTS y al poder reductor férrico (FRAP). Finalmente, en el Capítulo 3, se evaluó el efecto de la microencapsulación con diferentes materiales de pared (maltodextrina/MD y goma arábiga/GA) en los hidrolizados obtenidos con Alcalase y Protamex. Los hidrolizados microencapsulados presentaron menor solubilidad en agua en comparación con los hidrolizados libres. Los resultados del potencial zeta mostraron que las muestras tienden a la aglomeración en medio acuoso. La capacidad antioxidante mostró el mismo comportamiento que los hidrolizados libres, con mayor capacidad de eliminación del radical ABTS. Los análisis térmico y de grupos funcionales (FTIR) demostraron que los hidrolizados fueron encapsulados. Por último, en el ensayo in vivo con C. elegans, frente a condiciones de estrés térmico y oxidativo, los nematodos mostraron crecimiento, aunque la supervivencia fue menor en comparación con los tratamientos con hidrolizados libres. En general, la muestra de hidrolizado obtenida con la enzima Protamex y microencapsulada con maltodextrina presentó mejores resultados de crecimiento y supervivencia en los ensayos analizados en comparación con los demás tratamientos.