Desarrollo biotecnológico de un ingrediente funcional compuesto por galactooligosacáridos prebioticos a partir del suero de quesería

Abstract

En los últimos años, se ha observado una tendenciacreciente en la producción y demanda de alimentos funcionales, que son aquéllosque producen un efecto beneficioso específico para la salud cuando se losconsume regularmente, más allá de sus propiedades nutricionales básicas. Dentro de esta categoríade alimentos se encuentran los que poseen componentes bioactivos, es decir,compuestos químicos que están presentes naturalmente o que se forman y/oadicionan durante el procesamiento de los alimentos. Un grupo importante de estos compuestoslo constituyen los galactooligosacáridos (GOS). Los GOS se encuentrannaturalmente en la leche humana y a nivel de trazas en la leche de rumiantes.Asimismo, mezclas de GOS se producen a nivel industrial para ser usados comoingredientes funcionales. De hecho, el desarrollo de leches maternizadas haimpulsado la obtención de estos ingredientes para ser incorporados como factorbifidogénico (prebiótico) y simular lo más posible la leche humana. También, se los emplea en otrosalimentos debido a sus interesantes propiedades: estabilidad al medio ácido,excelente sabor y bajo poder edulcorante, bajo poder calórico y anticariogenicidad. La obtención industrialde GOS se basa en un proceso biotecnológico con enzimas β-galactosidasas usando lactosa como sustrato. En particular, la transgalactosilación,es una actividad secundaria a la actividad hidrolítica principal que poseenestas enzimas. Variosestudios han demostrado que el nivel de actividad transgalactosilasa, y por lotanto el nivel y el tipo de GOS sintetizados en cuanto a grado depolimerización y tipo de uniones entre los monómeros, son dependientes delorigen y dosis de la enzima entre otros factores. Asimismo, para conseguir altos rendimientos en laproducción de GOS se emplean soluciones concentradas en lactosa. En estesentido, el suero de quesería representa una materia prima muy prometedora. Durantela última década se ha incrementado el valor comercial del suero por suscaracterísticas intrínsecas y por la necesidad de evitar su descarte ya que es unsubproducto de la industria láctea altamente contaminante. Una de las tecnologíasutilizadas para su procesamiento es la filtración por membranas. Específicamente, soluciones concentradasen lactosa para la síntesis de GOS se pueden obtener a partir del procesamientodel suero con una adecuada combinación de membranas de nano y ultrafiltración. El objetivo de este trabajo fue: obteneruna solución concentrada de lactosa a partir de suero de quesería contecnologías de membranas empleando un equipamiento a escala piloto y, evaluar la performance de síntesis de GOS de cuatro preparaciones enzimáticascomerciales de β-galactosidasas de diferentes orígenes: E1 y E2 de Kluyveromices lactis, E3 de Saccharomyces marxianus var. lactis y E4 de Bifidobarterium bifidum.Se logró,en una primera etapa, obtener una solución concentrada en lactosa a partir delsuero de quesería empleando el equipo de membranas escala piloto recientemente instaladoen la FIQ. En una segunda etapa, se procedió a ensayar la capacidad de cuatroenzimas β-galactosidasas comerciales para producir GOS a partir de la soluciónde lactosa. De las cuatro enzimas estudiadas, tres fueron las más promisorias(E1, E2 y E3) y para la dosis ensayada el máximo rendimiento de GOS se obtuvoentre los 90 y los 135 minutos. El presente estudio resulta un aporte para darleun valor agregado al suero de quesería, un subproducto industrial abundante ennuestro país y que muchas veces es vertido como efluente liquido siendocontraproducente para el medioambiente.