Estudio de propiedades fisicoquímicas y biológicas de nanocomplejos que vehiculizan compuestos bioactivos

Abstract

En la presente tesis se desarrollaron nanopartículas de ovoalbúmina (OVAn) por medio de tratamiento térmico controlado para encapsular diferentes compuestos bioactivos. En primer lugar, se estudió la estabilidad fotoquímica de retinol encapsulado en OVAn y en partículas biopoliméricas obtenidas por la disposición electrostática de pectina de alto metoxilo sobre los nanocomplejos retinol-OVAn. Los resultados mostraron que en ambos sistemas el deterioro fotoquímico del retinol fue menor comparado con el retinol sin encapsular, siendo las biopoliméricas superiores a OVAn. Posteriormente se obtuvieron nanocomplejos entre OVAn y acido linoleico conjugado (CLA), viendo que los mismos aumentaban drásticamente la solubilidad acuosa del CLA. Los sistemas fueron sometidos a un protocolo consenso de digestión gastrointestinal in vitro observándose que las nanopartículas eran capaces de retener y preservar mas del 90% del CLA encapsulado tanto en la fase gástrica como intestinal. Finalmente, estos sistemas OVAn-CLA fueron evaluados por su actividad citotóxica frente a una línea celular de adenocarcinoma de colon humana HT29. Los resultados mostraron que las nanopartículas no eran toxicas para las células siendo el CLA es responsable de la citotoxicidad. Además, se determinó que el principal mecanismo de muerte celular fue apoptosis. Por último, es importante remarcar que estos sistemas de encapsulación con gran capacidad de solubilización y unión de compuestos bioactivos hidrofóbicos, podrían utilizarse como estrategia para diseñar nanoingredientes funcionales para alimentos.

In the present thesis, ovalbumin nanoparticles (OVAn) were developed by means of controlled heat treatment to encapsulate different bioactive compounds. First, the photochemical stability of retinol encapsulated in OVAn and in biopolymeric particles obtained by the electrostatic deposition of high methoxyl pectin over retinol-OVAn nanocomplexes was studied. The results showed that in both systems the photochemical deterioration of retinol was lower compared to unencapsulated retinol, being the biopolymeric systems superior to OVAn system. Subsequently, nanocomplexes were obtained between OVAn and conjugated linoleic acid (CLA) and the encapsulation drastically increased the aqueous solubility of CLA. The systems were subjected to an in vitro consensus gastrointestinal digestion protocol, observing that the nanoparticles were capable of retaining and preserving more than 90% of the encapsulated CLA in both the gastric and intestinal phases. Finally, these OVAn-CLA systems were evaluated for their cytotoxic activity against a human colon adenocarcinoma cell line HT29. The results showed that the nanoparticles were not toxic to cells, with CLA being responsible for cytotoxicity. Furthermore, it was determined that the main mechanism of cell death was apoptosis. Finally, it is important to note that these encapsulation systems with a great capacity for solubilization and binding of hydrophobic bioactive compounds could be used as a strategy to design functional nano-ingredients for food industry.