Obtención de pectooligosacáridos derivados de pectinas de cítricos y de manzana utilizando extractos enzimáticos comerciales

Máster en Química Agrícola y Nuevos Alimentos presentado por Alvaro Ferreira Lazarte en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y realizado en el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL-CSIC).En la actualidad, uno de los problemas de la industria alimentaria es la gestión y el tratamiento de los subproductos generados en la industria agrícola que provocan pérdidas económicas y problemas de contaminación del medio ambiente. Estos subproductos pueden ser aprovechados para la obtención de ingredientes funcionales. Las pectinas son heteropolímeros ramificados con un esqueleto lineal constituido por unidades de ácido galacturónico (AGal) unidas por enlaces α (1-4) que se denomina homogalacturonano (HG). Esta cadena queda interrumpida por regiones ramificadas, formadas principalmente por azúcares neutros Ramnogalacturonano I (RG-I) y Ramnogalacturonano II (RG-II). Mediante hidrólisis de las pectinas pueden obtenerse pectooligosacáridos (POS) que pueden presentar propiedades beneficiosas para la salud, que dependen, en gran medida, de las características estructurales de los mismos (tamaño molecular, grado de esterificación, composición en monosacáridos). Por tanto, el objetivo de este trabajo ha sido optimizar un proceso de obtención de POS mediante la hidrólisis y transglicosilación (utilizando lactosa) de pectinas de cítricos y manzana utilizando extractos enzimáticos comerciales. Para ello, previamente, se realizó una caracterización monomérica de dos pectinas comerciales procedentes de cítricos y de manzana. En primer lugar las pectinas se sometieron a hidrólisis ácida, utilizando ácido trifluoroacético (TFA 2M, 110 ˚C), o enzimática, utilizando diferentes preparados enzimáticos comerciales (Viscozyme Barley HT, Mannozyme y Glucanex 200g). Posteriormente los hidrolizados se analizaron por GC. Para la obtención de POS, las pectinas se hidrolizaron con Glucanex y Viscozyme. Asimismo, se ha estudiado la formación de POS modificados mediante reacciones de hidrólisis y transglicosilación de las pectinas, en una o dos fases (simultánea o secuencialmente) en presencia de lactosa, utilizando enzimas con actividad pectinolítica y/o β-galactosidasa. Las mezclas de hidrólisis se analizaron por HPLC-SEC y GC. Los resultados obtenidos mostraron que la liberación de monosacáridos de las pectinas resultó ser diferente según el tipo de pectina utilizada y de la hidrólisis realizada, de tal forma que para determinar el ácido galacturónico se debería realizar una hidrólisis enzimática, ya que durante el tratamiento con ácido a elevada temperatura se degrada rápidamente, mientras que para la determinación de azúcares neutros sería más adecuada la hidrólisis ácida al ser más rápida su liberación. En cuanto a la obtención de POS, se observó que el patrón de fraccionamiento obtenido del análisis, por HPLC-SEC, de los hidrolizados enzimáticos fue diferente en las dos pectinas estudiadas y para los dos preparados enzimáticos utilizados. El análisis por GC mostró que la mezcla de hidrólisis contenía POS con un grado de polimerización entre 2 y 4, obteniéndose rendimientos del 13,3 g/100g de pectina. Por último, en las reacciones de hidrólisis y transglicosilación en presencia de lactosa, en las condiciones ensayadas, se obtuvieron mezclas de POS y galactooligosacáridos (GOS) pero no se detectó la formación de POS modificados.La presente investigación se ha realizado con financiación de los proyectos AGL2014-53445, ALIBIRD-CM S-2013/ABI-2728 e I-COOPB20099.Peer Reviewe