Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Título: | Valorización de la fracción proteica del suero de leche de búfala : estudio y diseño de nano-microestructuras para la vehiculización de las vitaminas E y B9 |
| Título alternativo: | Valorization of buffalo whey protein fraction : study and design of nano-microstructures for the E and B9 vitamins delivery |
| Autor: | Bustos, Leandro Fabián |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN)
|
| Publicación en la Web: | 2023-04-03 |
| Fecha de defensa: | 2023-02-27 |
| Fecha en portada: | 2023 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Biológica |
| Director: | Pérez, Oscar Edgardo |
| Director Asistente: | Vasile, Franco Emanuel |
| Consejero: | Craig, Patricio O. |
| Jurado: | Puppo, María Cecilia; Campos, Carmen Adriana; Nazareno, Mónica Azucena |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | LECHE DE BUFALA ; LACTOSUERO BUBALINO; VITAMINA E; VITAMINA B9; PROPIEDADES SUPERFICIALES AIRE/AGUA; BIOACCESIBILIDADBUFFALO MILK; BUFFALO WHEY; VITAMIN E; VITAMIN B9; AIR/WATER SUPERFACE PROPERTIES; BIOACCESSIBILITY |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7270_Bustos |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7270_Bustos.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7270_Bustos |
| Ubicación: | Dep.QUI 007270 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Bustos, Leandro Fabián. (2023). Valorización de la fracción proteica del suero de leche de búfala : estudio y diseño de nano-microestructuras para la vehiculización de las vitaminas E y B9. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7270_Bustos |
Resumen:
La producción de leche de búfala (Bubalus bubalis) plantea inminentes oportunidades de desarrollo agroindustrial, especialmente en la región NEA, en la que las condiciones ambientales han favorecido la cría de búfalos. Actualmente, la leche que se produce en Argentina se destina principalmente a la producción de quesos, con la consecuente generación de lactosuero, el cual es actualmente desaprovechado. En este contexto, el objetivo de esta Tesis fue contribuir al agregado de valor del lactosuero bubalino mediante su utilización en el desarrollo de complejos moleculares cuyo tamaño los ubica en la nanoescala para la vehiculización de vitaminas E (acetato de α-tocoferol, TOC) y B9 (ácido fólico, AF). Con esta finalidad, se realizó en primera instancia la obtención a escala de laboratorio y caracterización fisicoquímica y molecular de un concentrado proteico de lactosuero bubalino (BWPC), el cual presentó 56 % de proteínas de totales, distribuidas en 6 fracciones principales siendo la β- lactoglobulina (β-lg) la más abundante (43,3 %). Las proteínas presentaron una composición de elementos de estructura secundaria predominantemente del tipo hojas β (58,6 %), presentaron estabilidad coloidal evaluado en términos de tamaño de partícula y potencial-ζ. Seguidamente, se estudió la formación de complejos entre proteínas del BWPC y las vitaminas TOC y AF en buffer fosfato a pH 7. La aplicación de técnicas espectrofotométricas, espectrofluorométricas y simulaciones moleculares in-sílico evidenciaron la interacción molecular, constituyendo sistemas mixtos. Se aplicaron numerosos modelos a los datos experimentales, derivados de la espectroscopía de fluorescencia, obteniéndose constantes de unión de 7,83x103 y 2,59x104 M-1 para TOC y AF, respectivamente, las cuales disminuyeron ante la desnaturalización química de las proteínas BWPC. La formación de complejos en términos de encapsulación, permitió alcanzar eficiencias de hasta 81,8 %, con capacidades de carga de 187,5 mg vitamina/g BWPC, habiéndose demostrado además la habilidad del BWPC de proteger ambas vitaminas ante injurias ambientales. Los complejos moleculares BWPC – TOC y BWPC – AF mostraron la habilidad de reducir eficientemente la tensión superficial en sistemas aire/agua (A/W), formando films superficiales con carácter mayormente sólido, generando espumas estables. Luego de verificar la funcionalidad del BWPC como carrier de vitaminas E y B9, se estudió en última instancia la bioaccesibilidad mediante digestiones simuladas in-vitro. A través de estos ensayos se constató la capacidad del BWPC para transportar y liberar el bioactivo en la fase intestinal, lo que aumenta las probabilidades de absorción. A nivel intestinal, los resultados de esta investigación permiten concluir acerca de la factibilidad de utilizar el lactosuero bubalino para el delivery de las vitaminas E y B9, lo cual ofrece una alternativa para el aprovechamiento de este efluente, y a su vez sentando las bases para el diseño de nuevas plataformas de encapsulación para la protección de compuestos bioactivos sensibles.
Abstract:
The production of buffalo milk (Bubalus bubalis) offers eminent opportunities for the agro- industrial development, especially for the NEA region, where environmental conditions have favored the buffalo breeding. Currently, the buffalo milk produced in Argentina is mainly used for cheese production, with the consequent generation of whey, which is currently wasted. In this context, the objective of this Thesis was to contribute to the increase in the added value of buffalo whey through its use in the development of molecular complexes for the delivery of vitamins E (α-tocopherol acetate, TOC) and B9 (folic acid, AF) whose size fall into the nanoscale. For this purpose, as a first instance, a buffalo whey protein concentrate (BWPC) was obtained, at laboratory scale. Physicochemical and molecular characterization of BWPC was performed, which contained 56 % of proteins, distributed in 6 main fractions, being β- lactoglobulin (β-lg) the most abundant (43.3%). The proteins fraction of BWPC presented a composition of secondary structure elements predominantly β-sheet type (58.6 %) with colloidal stability as evaluated in terms of particles sizes and ζ-potential. Next, the formation of complexes between BWPC proteins and the vitamins TOC and AF was studied in phosphate buffer at pH 7. The application of spectrophotometric and spectrofluorometric approaches jointly with in-silico molecular simulations evidenced the molecular interaction and the constitution of mixed systems made of proteins and vitamins. Numerous mathematical models were applied to the experimental data derived from fluorescence spectroscopy, obtaining the binding constants of 7.83x103 and 2.59x104 M-1, for BWPC - TOC and BWPC – AF complexes, respectively, which decreased after the chemical denaturation of BWPC proteins. The formation of complexes in terms of encapsulation, allowed reaching efficiencies of up to 81.8 %, with loading capacities of 187.5 mg vitamin/g BWPC. The capacity of BWPC to protect both vitamins against environmental injuries was also demonstrated. The molecular complexes showed the ability to efficiently reduce the surface tension at the air/water (A/W) systems, forming films surfaces mostly with solid character and generating stable foams. After verifying the functionality of the BWPC as a carrier for vitamins E and B9, the bioaccessibility of the vitamins was ultimately studied by using an in-vitro simulated digestion assay. Through these tests, the ability of BWPC to transport and release the bioactive up to the end of the intestinal phase was verified, which increases the chances of further enabling the correct absorption at the intestinal level. The results of this Thesis allow us to conclude about the feasibility of using buffalo whey for the delivery of vitamins E and B9, which offers an alternative for the use of this effluent, and in turn, laying the foundations for the design of new encapsulation platforms exerting protection of sensitive bioactive compounds.
Citación:
---------- APA ----------
Bustos, Leandro Fabián. (2023). Valorización de la fracción proteica del suero de leche de búfala : estudio y diseño de nano-microestructuras para la vehiculización de las vitaminas E y B9. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7270_Bustos
---------- CHICAGO ----------
Bustos, Leandro Fabián. "Valorización de la fracción proteica del suero de leche de búfala : estudio y diseño de nano-microestructuras para la vehiculización de las vitaminas E y B9". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2023.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7270_Bustos
Estadísticas:
Descargas totales desde :
Descargas mensuales
https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7270_Bustos.pdf
