Obtención de un ingrediente multifuncional a partir de lenteja mediante fermentación e hidrólisis enzimática A pH controlado dirigido al control del síndrome metabólico

Resumen

El Síndrome Metabólico (SMET) se define como una constelación de factores de riesgo cardiometabólicos. La búsqueda de estrategias de prevención constituye una prioridad para reducir su impacto en la sociedad. El objetivo fue desarrollar un ingrediente multifuncional de lenteja enriquecido en compuestos bioactivos biodisponibles mediante un proceso combinado de fermentación e hidrólisis enzimática a PH controlado, dirigido a reducir la presión arterial, la absorción de glucosa y triglicéridos, el estrés oxidativo y la inflamación, factores que se encuentran implicados en el origen y desarrollo del SMET. Se estudió el efecto individual y combinado de L. plantarum y Savinasa en condiciones neutras y alcalinas sobre el contenido de compuestos bioactivos y sobre las actividades antioxidante e inhibidora de las enzimas convertidora de angiotensina I (ECA), alfa glucosidasa intestinal y lipasa pancreática del ingrediente de lenteja. La combinación de ambos procesos a ambos PH aumentó el contenido de péptidos y modificó el perfil fenólico mejorando, además, el potencial antihipertensivo, la inhibición de la digestión de la maltosa y la actividad antioxidante de esta fracción. Estos efectos fueron más notorios en condiciones alcalinas. La Savinasa contribuyó mayormente a la producción de péptidos antihipertensivos y antioxidantes mientras que L. plantarum causó modificaciones de la composición fenólica y, por tanto, de las actividades inhibidoras de las enzimas alfa glucosidasa y lipasa. En los ingredientes producidos en ambas condiciones de PH se identificaron péptidos con características estructurales similares a las descritas para péptidos antioxidantes e inhibidores de la ECA y alfa glucosidasa, así como glucósidos de kenferol como los compuestos mayoritarios. La digestión gastrointestinal in vitro (DGI) del ingrediente de lenteja obtenido en ambos PH aumentó el contenido de compuestos bioactivos, efecto que no se correlacionó con una mejora en la actividad biológica del ingrediente. Seguidamente, se optimizaron las condiciones (PH y tiempo) del proceso combinado para maximizar la multifuncionalidad del ingrediente mediante la metodología de superficie de respuesta. Ambos factores influyeron en el contenido de péptidos, compuestos fenólicos, en la potencia inhibidora de las enzimas ECA y lipasa, y en la actividad antioxidante, si bien no afectaron significativamente a las actividades inhibidora de la alfa glucosidasa y anti-inflamatoria. Se identificaron valores de PH 8,5 y tiempo de 11,6 h como las condiciones de procesado óptimas. Se realizó un escalado del proceso a planta piloto en las condiciones óptimas de procesado. El escalado disminuyó el rendimiento de compuestos bioactivos y la eficacia biológica global del ingrediente de lenteja, si bien la actividad antioxidante aumentó con respecto a la del ingrediente producido en el laboratorio. Finalmente, se evaluó el mecanismo de acción antioxidante del ingrediente de lenteja en un modelo celular de estrés oxidativo. Éste mitigó la citotoxicidad inducida por un agente oxidante, efecto mediado por el aumento de la fosforilación de proteínas quinasas activadas por mitógeno (MAPK), de la expresión de enzimas antioxidantes y la translocación al núcleo del factor nuclear eritroide 2 (Nrf 2). En conclusión, el proceso combinado abre nuevas posibilidades para la producción de ingredientes multifuncionales a partir de lenteja. El y el tiempo fueron factores claves del proceso, identificándose las condiciones óptimas para maximizar el potencial multifuncional de lenteja. La DGI del ingrediente de lenteja mejoró la bioaccesibilidad compuestos bioactivos, si bien se observó una reducción de la actividad biológica global, efecto también observado tras el escalado. El ingrediente de lenteja ejerció un efecto citoprotector frente al estrés oxidativo mediante la activación de las rutas de señalización de las MAPK, la translocación al núcleo de Nfr 2 y la expresión de enzimas antioxidantes.