Usos alimentarios y no alimentarios de los mucilagos de Ñame (Dioscorea), Chia (Salvia hispanica L.) y nopal (Opuntia spp) por sus potenciales de compuestos naturales.

Usos alimentarios y no alimentarios de los mucilagos de Ñame (Dioscorea), Chia (Salvia hispanica L.) y nopal (Opuntia spp) por sus potenciales de compuestos naturales.

RESUMEN

PALABRAS CLAVES:

ABSTRACT

KEYWORDS:

INTRODUCCIÓN

Por mucílago se entiende que son sustancia soluble, que se hinchan someramente en presencia de agua y que tras la adición de alcohol se precipitan. El mucílago es un constituyente común de las plantas que se puede extraer de las semillas o tallos suave, por ejemplo, okra (de Hibiscus esculentus), psyllium (de especies de Plantago), la mostaza amarilla (de Sinapis alba) y la linaza (de Linum usitatissimum) (Kaewmanee, et al., 2014; Singh & Bothara, 2014).

El mucilago tiene un peso molecular cercano a 200.000 g/gmol, además se considera un hidrocoloide o sustancia gomosa que está conformado por proteínas que interactúan fuertemente con el agua y polisacáridos celulósicos que contienen el mismo número de azucares que las gomas y las pectinas. El mucilago se forma en el interior de las plantas durante su crecimiento.(Zeng y Lai 2015; Tavares et al. 2011; Huang et al. 2010; Abraján 2008).

Por lo cual en los últimos años, los polímeros derivados de plantas han despertado un gran interés por sus múltiples aplicaciones en la industria alimentaria y no alimentaria. Como son sus usos en la diluciones farmacéuticas, desintegrantes en tabletas, espesante, coloide protectores de suspensiones, agente gelificante, bases en supositorios, cosméticos, textiles, pinturas, fabricación de papel, potencializador de la viscosidad, estabilizantes, emulsionante, bioadhesivo, aglutinantes (Singh & Bothara, 2014; Jani et al., 2009; Zeng & Lai, 2015).

Los mucilagos provienen de un sin números de plantas, que se vienen investigando para potencializar su uso. Esta revisión tiene como objetivo mostrar apuntes relevantes de los mucilagos de ñame, de nopal y chia y mostrar diferentes investigaciones donde se aplica el mucilago como una alternativa natural en la industria alimentaria y no alimentaria.

MUCILAGO DE ÑAME

El mucílago de ñame es de interés en la industria alimentaria debido a sus propiedades como un espesante, estabilizante y emulsionante. El mucilago de ñame liofilizado muestra altos niveles de proteína cruda y contenido de fibra dietética, y baja fracción de glucosa y

calorías. Está compuesto por 65,18 % de Carbohidratos, 10,45% Fibra alimentaria, 8,68 % de humedad, 9,66% de proteína, 5,33% de cenizas y 0,7 de lípidos. También encontró que con los valores de acidez titulable y pH no ofrece ningún tipo de riesgo para deterioro del producto, no halló la presencia de la enzima actividad poligalaturonase (PG), pero si detectado la enzima pectinmetilesterasa (PYME) de la MIL. En cuanto a su comportamiento el análisis termogravimétrico demuestra una mayor pérdida de peso de aproximadamente del 60% a una temperatura media de 200 ° C, lo que impide su uso por encima de esta temperatura (Waleska et al. 2009; Tavares, et al., 2011).

Según Huang, et al., (2010) y Yeh, et al., (2009) donde comparan la adición de mucilago en los almidones de tubérculos (ñame, malanga y batata) mostro que el ñame que presenta la mayor cantidad de mucilago es el de ñame, además este es el que presenta mayor temperatura de gelatinización, aumento en la temperatura de transición vítrea, la temperatura de pegar y aumento en el poder de hinchamiento.

Por otro lado Jang, et al., (2007) investigo la actividad inmunoestimulantes del mucílago de ñame, donde encontraron que la proliferación de células de nódulos linfáticos de BSA-priming se mejoró entre 4.1- a 10,9 al comparar con el control, cuando se cultivan con 1 a 25 mg/ml de mucílago. Se mostró una alta actividad inmunopotenciadora parecida a l ejecida por la Bifidobacterium adolescentis M101-4 conocido como un inmunoestimulante positivo, también muestra Mitogenicidad a células de ganglios. La proliferación de esplenocitos y células de los parches de Peyer se mejoró entre de 5,0 a 14,1 veces y 2.4- a 6,4 veces, respectivamente, cuando se cultivan con 1 a 25 mg / ml de la fracción de mucílago. Se mejoró la producción de citoquinas tales como necrosis tumoral-α e IL-6 en la cultura de células RAW 264.7 de macrófagos, lo que muestra su potencial para desarrollar un alimento fisiológicamente funcional; estos polímeros también presenta actividad antimicrobiana contra patógenos por lo que es interesante estudiar acerca de estos compuestos activos que atacan cepas patógenas como E. coli, P. aeruginosa y S. aureus (Begum & Anbazhakan, 2013)

Andrade, et al., (2015) comparo los principales emulsionantes comerciales sintéticos empleados en la industria alimentaria como son monoglicéridos, monoésteres de propilenglicol, ésteres de lactilato, monoglicéridos acetilados y ésteres etoxilados y algunos de origen natural como la lecitina, goma xantano, goma de algarroba y carragenina, con el mucilago para ver su capacidad emulsificante los resultados mostraron una buena capacidad emulsionante que se debe al contenido de proteínas, aminoácidos polares débiles y el contenido de lípidos.

El mucilago de ñame obtenido por separación de burbujas y centrifugación D. pseudojaponica Yamamoto se analizó por su contenido de alantoína y ácido alantoideo para potencializar su uso. Donde se mostró que es posible obtener mucilago por los dos métodos arrojando mejor resultado por burbujeo. En la recuperación de los ácidos se determinó que los resultados obtenidos por HPLC fueron más precisos en 38% que el método colorimétrico (Fu, et al., 2006; Fu, Hung & Huang 2014).

MUCILAGO DE CHIA

El mucilago de semilla de chía por sus propiedades físicas se emplea como aditivo industrial. Por lo cual se hacen estudios como caracterizar la estructura de este subproducto a través de la microscopia, espectroscopia, termodinámicas, reológicas y análisis de imágenes mostrando su uso en la elaboración de fármacos y la elaboración de nanopartículas (Velázquez-Gutiérrez et al. 2015; Salgado-Cruza, et al., 2013); todos estos estudios han permitido su empleo para la elaboración de películas Muños et al (2012), encontró películas comestibles elaboradas con mucilago y proteína de suero en relación 3:1 y 4:1 respectivamente con muy buenas propiedades mecánicas y baja permeabilidad al vapor de agua y Dick et al (2015) encontró películas elaboradas con mucilago y glicerol con alta solubilidad al vapor de agua, buena resistencia térmica, alta transparencia y sirve de barrera a la luz ultravioleta lo que lo hace aplicable para alimentos envasados con valor extra por su contenido de fibra dietaría.

La extracción de mucilago se facilita al poner en contacto con agua. Además al agregar mucilago de chía a comidas le confiere propiedades funcionales únicas por su capacidad para formar geles de alta viscosidad, retardo en tránsito intestinal, proporcionando sensación de saciedad y ayuda a prevenir enfermedades como la obesidad, el cáncer, el colon, la hipercolesterolemia y la diabetes, lo que lo hace útil en muchas matrices alimentarias por su fácil hidratación en agua, por lo cual se usa para reemplazar grasa vegetal en la industria pastelera dando resultados óptimos hasta un reemplazo del 25% (Capitani et al. 2013; Ferrari et al. 2015).

Un campo importante en la industria alimentaria es el uso de los estabilizante por lo cual se buscan alternativas en hidrocoloides naturales como el mucilago en helado mostrando buenos resultado como emulsionante y estabilizante entre valores de 1g/ 100g y 2g/100g de muestra (Campos et al. 2016).

MUCILAGO DE NOPAL

El mucilago de nopal debido a sus propiedades físico-químicas, funcionales y bromatológicas es utilizado de diferentes maneras. Se ha empleado como coagulante natural en remplazo y combinación de los sintéticos para tratar aguas residuales mostrando capacidad para coagulación-floculación, por lo cual se puede aprovechar como coadyuvante con otros polímeros náurales o individualmente siendo un tratamiento amigable con el medio ambiente (Aguilar 2007), así como su uso como material encapsulaste en combinación con diferentes materiales como almidon, glicerina, maltodextrinas aumentando el rendimiento con los otros materiales comúnmente disponibles en la producción de películas comestibles y se usa como microencapsulante de aciod galico porque sirve como pared de biomaterial en los procesos de secado por pulverización con temperaturas de entrada que oscilan entre 130 y 170 °C y velocidad de atomización entre 14.000 y 20.000 rpm ( Pichler et al., 2012; Torres et al., 2014; Otalora et al.2015; Medina-Torres et al. 2013).

El mucilago en combinación con antioxidantes como el ácido cítrico y el bisulfito de sodio es una buena alternativa para evitar el oscurecimiento que se da en las frutas durante el

secado debido a reacciones como la de maillard (Aquino et al.2009). También el aumento de consumidores que exigen mayor calidad en los productos que van a consumir y las perdidas postcosecha de frutas y hortalizas, va aumentando el interés en investigaciones de películas y recubrimiento comestible con mucilago mostrando buenos comportamiento en frutas como la fresa, ya que conserva por más tiempo la vida en anaquel de la fresa (Del-Valle et al. 2005).

Múltiples aditivos químicos se usan actualmente como superplastificante, para brindar alta resistencia, alta fluidez y potencializadores de viscosidad en la elaboración hormigones, pero los aditivos comúnmente empleados para concretos autocompactante hacen que este material no compita con un hormigón ordinario, por tanto probaron con mucilago y extracto de algas pardas marinas y compararon con el normalmente usado a base de goma welan dando mejores resultados el hecho a base de mucilago con mayor viscosidad de corte, mejor rendimiento de la pastas lo que indica que presentan características adecuadas para ser utilizado (León-Martínez et al. 2014).

COMPARACIÓN DE MUCILAGO DE ÑAME, CHÍA Y NOPAL

En la tabla 1 se muestra la composición próximas de los tres mucilagos abarcados en la revisión.

Tabla 1: Composición proximal del mucilago de ñame, chia y nopal en base seca.

Mucilago

ComponenteCantidad, % (ñame) Cantidad, % (chia) Cantidad, % (nopal)(Tavares et al. 2011)

(Capitani et al. 2013 (Rivera-Corona et al. 2015).

Humedad 8,68 9,5 3,23Ceniza 5,33 6,5 23,19Fibra alimentaria 10,45 11,6 ------Proteína 9,66 9,3 6,34Lípidos 0,7 1,2 0,59Carbohidratos 65,18 61,9 66,65

Según la tabla 1 los mucilagos de las tres especies vegetales mencionadas en la revisión muestran porcentajes de carbohidratos parecidos, la especie con más lípidos es el chia, el ñame y el chia presentan porcentajes parecidos de proteína, pero el nopal muestra menos proteína, la fibra alimentaria es parecida para mucilago de ñame y chia y de nopal no la reportan, el porcentaje de cenizas del nopal es la que más difiere de los demás, así como la cantidad de humedad reportada.

La aplicación de polisacáridos naturales en los sistemas de administración de fármacos es una tecnología novedosa que aplica para entregar agentes bioactivos, de manera que haya liberación segura de fármacos, además presentan ventajas al ser biodegradable, biocompatible, no tóxico, con alta disponibilidad y con bajos costos comparados con los sintéticos. Un ejemplo del empleo de mucilagos naturales obtenidos a partir de plantas es

el desarrollo de diferentes sistemas de administración de medicamentos en la industria farmacéutica lo que lo potencializa para seguir empleándolo en el futuro en nuevas investigaciones (Bhosale et al. 2015).

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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