Caracterización del lactosuero dulce procedente de Ecuador, antes y después de un proceso de digestión in vitro: evaluación de los péptidos bioactivos, composición mineral y propiedades antioxidantes

Abstract

El lactosuero es el subproducto que se genera durante la producción quesera, en el que quedan retenidos nutrientes de gran valía para el ser humano como proteínas, lactosa, grasas, vitaminas y minerales; representa entre el 80 al 90 % del volumen total de le leche empleada en el proceso productivo del queso, por lo que, se estima que anualmente se producen más de 200 millones de toneladas de lactosuero en el mundo. En el Ecuador el volumen producido es aproximadamente de 1.75 millones de litros de suero lácteo por día, cifra que resulta alarmante considerando que más del 50 % no se aprovecha, sino que, al igual que ocurre en otros paises en vía de desarrollo, es vertido al medio sin tratamiento previo con la consecuente contaminación ambiental que genera. En contraparte, en paises del primer mundo, el lactosuero es ampliamente utilizado en la elaboración de productos alimenticios y nutracéuticos, es así que durante la última década ha sido objeto de estudio de muchas investigaciones centradas especialmente en la recuperación de sus proteínas. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue caracterizar el lactosuero dulce procedente de Ecuador antes y después de un proceso de digestión in vitro, evaluando los péptidos bioactivos, la composición mineral y las propiedades antioxidantes. Para ello, se obtuvieron muestras de lactosuero ecuatoriano durante dos épocas diferentes del año, verano e invierno (estación seca y lluviosa); como complemento del estudio, para conocer las diferencias en la composición nutricional del lactosuero proveniente de diferentes razas y zonas geográficas se analizó también una muestra de lactosuero procedente de España, obtenido durante la época de otoño. Además, se evaluó el efecto de la matriz alimentaria analizando una bebida de consumo habitual en el Ecuador, preparada a partir del lactosuero de la zona. En las muestras se determinó en primer lugar la composición nutricional, por lo que se analizó el contenido de proteína, grasas, cenizas y minerales. Se analizó tambien el perfil de aminoácidos. Posteriormente se realizó la determinación del perfil de ácidos grasos, la capacidad antioxidante y el contenido total de polifenoles de las muestras antes y después de un proceso de digestión in vitro realizado mediante la metodología INFOGEST. Se evaluó además la bioaccesibilidad y biodisponibilidad mineral en ensayos en cultivos celulares en células Caco-2. Los péptidos liberados tras la digestión fueron analizados en distintas bases de datos, identificando aquellos con posible actividad antioxidante. Para conocer el nivel de aceptación de la bebida formulada a partir del lactosuero (Colada), esta fue sometida al análisis sensorial discriminativo de cinco jueces semientrenados, mediante una escala hedónica de 5 puntos, en la que los atributos sensoriales evaluados fueron sabor (amargo, salado, ácido, dulce, umami, picante y astringente), color (brillo, transparencia, opacidad y palidez), textura (pastosa, tierna, gomosa, fluida, densa, viscosa, elástica, pegajosa, adherente, fino y líquido) y aspecto general (ligero, denso y muy denso). Tras el análisis discriminativo la Colada fue evaluada mediante una prueba hedónica aplicada a 80 consumidores no entrenados. Los resultados del estudio permitieron establecer que el proceso digestivo tuvo un efecto positivo sobre las propiedades antioxidantes de las muestras de lactosuero y Colada, basado en mayores valores de ABTS y FRAP presentes en la fracción bioaccesible, junto con incrementos en los polifenoles totales. Además, el pretratamiento de las células Caco-2 con la fracción bioaccesible redujo significativamente la generación de ROS, medida mediante el ensayo de diclorofluoresceína. Por otra parte, durante la digestión in vitro se produjeron cambios sustanciales en el perfil de ácidos grasos, representados por la baja en el contenido de ácidos grasos saturados y el aumento en los ácidos grasos poliinsaturados. El perfil proteico, examinado por SDS-PAGE y cromatografía de exclusión molecular en la fracción bioaccesible mostraron que la mayor parte de las proteínas fueron digeridas durante la fase intestinal. El análisis de NanoLC-MS/MS reveló 506 péptidos con actividad biológica reportada, 18 de ellos con potencial actividad antioxidante originados a partir de las proteínas del suero; se detectaron tambien 16 péptidos de la cebada con potenciales propiedades antioxidantes. Los minerales alcanzaron alta bioaccesibilidad y biodisponibilidad en las células Caco-2, llegando incluso a superar notablemente los valores reportados. En conclusión, el lactosuero dulce ecuatoriano es un subproducto de la industria quesera que debe ser empleado en la formulación de alimentos a los que les confiere mejoras sustanciales en cuanto a su valor nutricional, además de ser buena fuente de compuestos con actividad biológica descrita. Además, las bebidas a base de suero como la Colada que aquí se expone, podrían ser una forma efectiva de reutilizar este subproducto a bajo costo, mitigando así la contaminación ambiental que su vertido genera y permitiendo el aprovechamiento de un alimento con altas propiedades nutricionales y antioxidantes que puede ser empleado en la lucha contra la desnutrición crónica infantil de la zona.