Estudio de las propiedades antioxidantes de un extracto polifenólico de Opuntia spp. nanoencapsulado e incorporado en tortilla de maíz

Abstract

The importance in developing research in the extraction of polyphenolic compounds of the genus Opuntia spp., as a dietary source of antioxidants, is since these could be re-sponsible for the protective benefit in chronic diseases such as overweight or obesity that affect 75.2% of the Mexican population. The objective of the present study was to evaluate the antioxidant properties of polyphenolic compounds of an extract of Opuntia spp. through the process of nanoencapsulation, storage, digestion in vitro and its incorporation in corn tortilla. The extraction of polyphenolic compounds in flour from cladodes of O. ficus-indica and O. atropes was carried out, using a response surface Box-Behnken 33 design, which in-cluded the factors: ethanol concentration (70, 83 and 96%), temperature (24, 50 and 76 °C) and time (30, 75 and 120 minutes) and the responses that were evaluated were; phe-nolic acids, flavonoids and antioxidant activities by capturing DPPH• and ABTS•+ radicals. Subsequently, the extract of O. atropes was dehydrated by two methods: in a drying oven (50 °C/24h) and by nano-spray (gas flow 109 L/min, vacuum 33 mbar, 105 °C, 70% spray). and polyphenolic compounds were identified by UPLC-Q/TOF-MS2. Wall materials were evaluated for the nanoencapsulation of the O. atropes extract; maltodextrin, isolate of soy protein and calcium caseinate, by scanning electron microscopy and the nanoencapsula-tion process was carried out using a Box Behnken 33 design, and the factors were evalu-ated: formulation WP/E (1/1, 2.5/1, and 4/1), temperature (95, 105 and 115 °C) and spray-ing (40, 70 and 100%), the response variables were: yield, feeding speed, particle size, efficiency of encapsulation, phenolic acids, flavonoids and antioxidant activities by cap-turing DPPH• and ABTS•+ radicals.

La importancia en desarrollar investigación en la extracción de compuestos polifenólicos del género Opuntia spp., como fuente dietética de antioxidantes, es debido a que estos podrían ser responsables del beneficio protector en enfermedades crónicas como en el sobrepeso u obesidad que afectan al 75.2% de la población mexicana. El objetivo del presente estudio fue evaluar las propiedades antioxidantes de compuestos polifenólicos de un extracto de Opuntia spp. a través del proceso de nanoencapsulación, almacenamiento, digestión in vitro y en su incorporación en tortilla de maíz. Se realizó la extracción de compuestos polifenólicos en harina de cladodios de O. ficus-indica y O. atropes, mediante un diseño Box-Behnken 33 de superficie de respuesta, que incluyeron a los factores: concentración de etanol (70, 83 y 96%), temperatura (24, 50 y 76 °C) y tiempo (30, 75 y 120 minutos) y las respuestas que se evaluaron fueron; ácidos fenólicos, flavonoides y actividades antioxidantes por captura de radicales DPPH• y ABTS•+. Posteriormente se deshidrató el extracto de O. atropes por dos métodos: en horno de secado (50°C/24h) y por nanoaspersión (flujo de gas 109 L/min, vacio 33 mbar, 105°C, 70% de aspersión), y se identificaron a los compuestos polifenólicos por UPLC-Q/TOF-MS2. Para la nanoencapsulación del extracto de O. atropes se evaluaron mate-riales de pared; maltodextrina, aislado de proteína de soya y caseinato de calcio, por microscopía electrónica de barrido y el proceso de nanoencapsulación se llevó a cabo mediante un diseño Box Behnken 33, y se evaluaron a los factores: formulación MP/E (1/1, 2.5/1, y 4/1), temperatura (95, 105 y 115 °C) y aspersión (40, 70 y 100%), las varia-bles de respuesta fueron: rendimiento, velocidad de alimentación, tamaño de partícula, eficiencia de encapsulación, ácidos fenólicos, flavonoides y actividades antioxidantes por captura de radicales DPPH• y ABTS•+.