Estudio de un sistema acarreador constituido por fructanos y material lignocelulósico para el transporte de compuestos bioactivos

Abstract

RESUMEN: Los polisacáridos a menudo son incorporados para mejorar la biocompatibilidad de los sistemas acarreadores, debido a que: son hidrófilos, generalmente no son tóxicos y poseen grupos químicos funcionales en su estructura. Estos pueden servir para la formación de sistemas multifuncionales a través de la adición de moléculas reactivas y compuestos bioactivos, obteniéndose materiales con aplicaciones diversas y tolerancia a cambios de factores externos como son el pH. El objetivo de este trabajo fue evaluar fructanos y material lignocelulósico a diferentes pH para conformar un microencapsulado (perla) mediante gelación iónica con alginato, para encapsular oleorresina de cúrcuma. Los fructanos y el material lignocelulósico fueron extraídos de una planta de Agave angustifolia Haw. A través de ensayos reológicos se logró demostrar que las mezclas, Alginato (Alg), Alginato Fructanos (AlgFru) y alginato, fructanos y material lignocelulósico (AlgFruFi), aumentaron su viscosidad con la adición de los fructanos y material lignocelulósico y mostraron un comportamiento adelgazante. Las concentraciones óptimas para la obtención de los microencapsulados fueron: fructanos 5%, material lignocelulósico 0,5% y alginato 1%. p/p. Posteriormente un análisis morfométrico de los microencapsulados mostró que el área, perímetro, circularidad, feret y redondez tuvieron cambios significativos en los pH más ácidos y más alcalino evaluados, mientras que a pH neutros el tamaño y la forma se mantuvieron estables. Finalmente, a través del modelo de Peppas se estudió la cinética de liberación de la curcumina contenida y se evaluó la capacidad difusiva de la matriz en los microencapsulados. La capacidad difusiva de la matriz estuvo influenciada por la presencia de fructanos en la mezcla obteniéndose matrices más entrelazadas dando lugar a una liberación controlada además de haberse favorecido la solubilidad de la curcumina al medio. Por otro lado, la presencia del material lignocelulósico en la matriz modifico la capacidad difusiva haciéndola más lenta como resultado de la interacción de la curcumina con el material lignocelulósico.

ABSTRACT: Polysaccharides are often incorporated to improve the biocompatibility of the carrying systems, because they are hydrophilic, are generally non-toxic and have functional chemical groups in their structure. These can serve for the formation of multifunctional systems through the addition of reactive molecules and bioactive compounds, obtaining materials with diverse applications and tolerance to changes of external factors such as pH. The objective of this work was to evaluate fructans and lignocellulosic material at different pH to form a microencapsulation (bead) by ionic gelation with alginate, to encapsulate turmeric oleoresin. Fructans and lignocellulosic material were extracted from a plant of Agave angustifolia Haw. Through rheological tests it was demonstrated that the mixtures, Alginato (Al), Alginate Fructans (AlFru) and alginate, fructans and lignocellulosic material (AlFruFi), increased their viscosity with the addition of fructans and lignocellulosic material and showed a slimming behavior. The optimal concentrations for obtaining the microencapsulated were: fructans 5%, lignocellulosic material 0.5% and alginate 1%. p / p. Subsequently a morphometric analysis of the microencapsulated showed that the area, perimeter, circularity, feret and roundness had significant changes in the most acidic and alkaline pH evaluated, while at neutral pH the size and shape remained stable. Finally, through the Peppas model, the release kinetics of the contained curcumin was studied and the diffusive capacity of the matrix in the microencapsulated was evaluated. The diffusive capacity of the matrix was influenced by the presence of fructans in the mixture obtaining more intertwined matrices resulting in a controlled release in addition to having favored the solubility of curcumin in the medium. On the other hand, the presence of the lignocellulosic material in the matrix modified the diffusive capacity, making it slower as a result of the interaction of curcumin with the lignocellulosic material.