Obtención de un hidrolizado proteico de Chlorella vulgaris 87/1 y evaluación de sus propiedades inmunonutricionales en un biomodelo de malnutrición proteico-energética

Abstract

La especie Chlorella vulgaris (Chlorophyta, Chlorophyceae) ha recibido una atención especial en los programas de utilización de las microalgas en la nutrición. El uso de cepas aisladas de los ecosistemas naturales, resulta de interés particular con vistas a un aprovechamiento más eficiente. En esta dirección, se evaluó la calidad proteica de Chlorella vulgaris 87/1 y se desarrolló además, un nuevo procedimiento para su hidrólisis enzimática, que posibilitó la obtención de un biopreparado con propiedades nutricionales y funcionales mejoradas en comparación con la biomasa celular. La proteína en el alga tratada con etanol presentó una calidad satisfactoria, en términos de digestibilidad, valor suplementario y perfil de aminoácidos esenciales, a excepción de los sulfurados, definidos como primer limitante. El diseño de condiciones de hidrólisis que combinan la utilización de la biomasa tratada con etanol y un preparado de pancreatina a un pH cercano al neutro, permitió obtener un producto con un grado de hidrólisis del 20-22% y rendimientos del 50-55%, caracterizado por una alta digestibilidad y solubilidad del nitrógeno y una baja antigenicidad. Se comprobó el ajuste de la reacción de hidrólisis a una ecuación exponencial empírica sencilla, como caso particular de la hidrólisis enzimática de otras proteínas alimenticias. En la composición del hidrolizado se destaca la presencia mayoritaria de péptidos solubles y aminoácidos libres (47,7%) con un predominio de tres fracciones de masa molar entre 2-5 kDa. Su administración oral a ratones Balb/c malnutridos por restricción alimentaria, ejerció efectos bioestimulantes que se manifestaron a nivel del metabolismo proteico en el hígado y la inducción de procesos de síntesis celular en la mucosa intestinal. Por primera vez, se informan los efectos inmunonutricionales de un hidrolizado proteico de microalgas, al demostrar sus acciones moduladoras sobre el sistema monocito-macrófago y la respuesta inmune humoral y celular.

The species Chlorella vulgaris (Chlorophyta, Chlorophyceae) has received special attention in programs for the use of microalgae in nutrition. The use of strains isolated from natural ecosystems is of particular interest with a view to a more efficient use. In this direction, the protein quality of Chlorella vulgaris 87/1 was evaluated and a new procedure for its enzymatic hydrolysis was also developed, which made it possible to obtain a biopreparation with improved nutritional and functional properties compared to cell biomass. The protein in the algae treated with ethanol presented a satisfactory quality, in terms of digestibility, supplementary value and profile of essential amino acids, except for the sulfur ones, defined as the first limiting one. The design of hydrolysis conditions that combine the use of biomass treated with ethanol and a pancreatin preparation at a pH close to neutral, allowed obtaining a product with a degree of hydrolysis of 20-22% and yields of 50-55%, characterized by high nitrogen digestibility and solubility and low antigenicity. The adjustment of the hydrolysis reaction to a simple empirical exponential equation was verified, as a particular case of the enzymatic hydrolysis of other food proteins. In the composition of the hydrolyzate, the majority presence of soluble peptides and free amino acids (47.7%) stands out, with a predominance of three molar mass fractions between 2-5 kDa. Its oral administration to malnourished Balb/c mice due to dietary restriction exerted biostimulant effects that were manifested at the level of protein metabolism in the liver and the induction of cell synthesis processes in the intestinal mucosa. For the first time, the immunonutritional effects of a microalgae protein hydrolyzate are reported, demonstrating its modulatory actions on the monocyte-macrophage system and the humoral and cellular immune response.