Bebidas funcionales de frutas bioenriquecidas en Selenio

Resumen

Los jugos de frutas fermentados con bacterias lácticas (BAL), son una alternativa a los productos lácteos ya que contienen fibra, antioxidantes y vitaminas y no tienen colesterol ni proteínas alergénicas. En Argentina, la ingesta de selenio (Se, micronutriente esencial) se encuentra por debajo de la ingesta diaria recomendada (IDR). Algunas BAL pueden biotransformar el selenito de sodio (tóxico) en seleno-aminoácidos y nanopartículas de Se (SeNPs). El objetivo de esta tesis doctoral fue formular una bebida fermentada a base de jugos de frutas tropicales del Noroeste Argentino bioenriquecida con Se. Los jugos pasteurizados y sin pasteurizar de mango, maracuyá o la combinación de ambos se adicionaron con selenito de sodio y fermentaron por Lactiplantibacillus plantarum CRL2051, Fructobacillus tropaeoli CRL2034 o por ambas cepas. La pasteurización de los jugos fue fundamental para asegurar su seguridad microbiológica. Dado que se observó selenito de sodio residual en los jugos fermentados, las cepas fueron pre-inoculadas con selenito de sodio (selenización) y usadas como cultivo iniciador. Se seleccionó el jugo de mango maracuyá fermentado con ambas cepas selenizadas por su mayor actividad antioxidante y concentración de Se. Las BAL sobrevivieron a las condiciones de almacenamiento del jugo y al pasaje por el tracto gastro intestinal in vitro. Se encontró que doscientos mililitros de la bebida formulada contienen el 40% de la IDR de Se y una vida útil sensorial de 30 días. Se analizó la expresión diferencial de los genes glutatión reductasa (gshR) y tioredoxina reductasa (trxR), relacionados con el metabolismo del Se. Luego de la selenización se observó que en L. plantarum CRL2051 estos genes estaban reprimidos, mientras que en F. tropaeoli CRL2034 todos ellos fueron sobreexpresados, sugiriendo estrategias diferentes para reducir el selenito de sodio ya que en ambas cepas se comprobó la producción de SeNPs, de naturaleza dual (amorfa y cristalina) con recubrimiento compuesto por polisacáridos y proteínas, lo que les confirió estabilidad coloidal. Asimismo, se analizó la expresión diferencial de proteínas de las BAL selenizadas y no selenizadas cultivadas en un medio de cultivo óptimo (MRSf) respecto a su crecimiento en un medio similar al jugo de frutas (SF). En ambas cepas en SF se observó la desregulación positiva de la síntesis de proteínas relacionadas con el metabolismo del piruvato, el ácido málico, el citrato y proteínas relacionadas con la síntesis de lípidos de membrana. También sobreexpresaron proteínas relacionadas con el transporte de oligopéptidos y aminoácidos. L. plantarum CRL2051 reprimió proteínas relacionadas con el funcionamiento de la maquinaria traduccional y la replicación del ADN. Cuando F. tropaeoli CRL2034 creció en SF se sobreexpresaron proteínas relacionadas con la reorganización de la pared celular y la síntesis de aminoácidos. En las cepas selenizadas se sobreexpresaron proteínas implicadas en la replicación, reparación y estabilidad del ADN y proteínas relacionas con la activación de mecanismos de detoxificación, protección frente al estrés oxidativo y del metabolismo del Se. La respuesta adaptativa de F. tropaeoli CRL2034 se vio reflejada en un mayor crecimiento de esta cepa en SF con respecto a L. plantarum CRL2051.

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