Efecto del peso molecular y del grado de metoxilación de polisacáridos pécticos sobre la actividad de la lipasa pancreática

Abstract

Los polisacáridos pécticos (PPs) son un tipo de fibra dietaria soluble, cuyo consumo puede causar efectos inhibitorios sobre la actividad de enzimas digestivas como la -amilasa, las proteasas y la lipasa pancreática. En esta investigación se analizó el efecto de PPs con diferencias en sus pesos moleculares (PM) y grados de metoxilación (GM), sobre la actividad de la lipasa pancreática en un sistema estático de digestión in vitro y en soluciones modelo. Con este fin, se seleccionaron PPs disponibles en el mercado, obtenidos de frutos cítricos y de manzana. Posteriormente, los PPs se caracterizaron, obteniendo valores de contenido de ácidos urónicos entre 59,1 a 79,7% (p/p), grados de metoxilación entre 30,9 a 73,7% (mol/mol), grados de acetilación entre 0,2 a 1,9% (mol/mol), pesos moleculares entre 165 a 271 kDa, cenizas entre 1,8 a 5,2% (p/p) y contenido de nitrógeno total entre 0,3 y 1,6% (p/p). Se evaluó el efecto de los PPs caracterizados sobre la actividad enzimática de la lipasa pancreática en un sistema estático de digestión in vitro y en soluciones modelo. Adicionalmente en un sistema de digestión in vitro se evaluó la estabilidad de la emulsión mediante la microestructura y el tamaño de partícula promedio. Los resultados obtenidos en los dos sistemas fueron evaluados mediante un modelo matemático completo de segundo orden que permitió establecer que los PPs que tengan PM menor a 230 kDa y simultáneamente tengan GM mayor a 60% (mol/mol), favorecen la inhibición de la actividad de la lipasa pancreática en los dos sistemas y producen fenómenos de inestabilidad de la emulsión como la floculación y coalescencia de las gotas de los lípidos. A medida que aumenta el área promedio de flóculo aumenta también la inhibición, sin importar el tamaño de partícula de las gotas de lípidos individuales. En conclusión, el PM y GM de los PPs son parámetros importantes que modifican el efecto inhibitorio causado por los PPs y afectan la estabilidad de la emulsión. PPs con características estructurales dentro del rango de PM menor a 230 kDa y simultáneamente GM mayor a 60% (mol/mol) llegan a inhibir más de un 30% la actividad de la lipasa pancreática evaluada en dos sistemas, un sistema de digestión in vitro y en soluciones modelo.

Abstract Pectic polysaccharides (PPs) are a type of soluble dietary fiber capable of inhibiting the activity of some digestive enzymes such as -amylase, protease (chymotrypsin), and pancreatic lipase. In this research the effect of PPs with differences in their molecular weights (PM) and degrees of methylation (GM) was analyzed towards the activity of pancreatic lipase in an in vitro digestion system and in model solutions. Then, commercially available PPs obtained from citrus and apple fruit were selected. Subsequently, PPs were characterized, getting content of uronic acids between 59.1 to 79.7% (w/w), methylation degrees between 30.9 to 73.7% (mol/mol), acetylation degrees between 0.2 to 1.9% (mol/mol), molecular weight between 165 to 271 kDa, ash between 1.8 to 5.2% (w/w) and Total nitrogen content between 0.3 to 1.6% (w/w). Analyzing the effect of PPs toward the activity of pancreatic lipase in an in vitro digestion system and in model solution. In addition, in vitro digestion system was used to evaluated the stability of the emulsion by both the microstructure and the average particle size. The results obtained to both systems were evaluated by mathematical model of second order. This model allowed to establish that the PPs with both PM less than 230 kDa and with GM greater than 60% (mol/mol), improve the inhibition of the activity of pancreatic lipase in the two systems. PPs with characteristics previously mentioned produces phenomena of emulsion instability such as flocculation and coalescence of lipid droplets. The phenomena of emulsion instability improve the inhibition, then when the floc area increases the inhibition also increases, regardless the particle size of the individual lipid droplets. In conclusion, the PM and GM of the PPs are important parameters that modify both the inhibitory effect caused by the PPs and stability of the emulsion. PPs with with both PM less than 230 kDa and with GM greater than 60% (mol/mol) inhibit the pancreatic lipase activity by more than 30% in both systems, an in vitro digestion system and in model solutions.