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Encapsulation of antioxidants from Theobroma cacao l. for food applications: In vitro bioaccessibility and kinetic release profile

Resumen

El objetivo de este estudio es la encapsulación en liposomas de los metabolitos secundarios del cacao para mejorar su bioaccesibilidad in-vitro. Así, las condiciones más favorables para inhibir la acción de las enzimas fueron 70 mM de solución inhibitoria a 96 °C durante 6.4min, alcanzando 93.3% de reducción. Las condiciones optimizadas de extracción permitieron una alta recuperación de flavonoides totales (88.9 ± 0.8 mg ECEg-1), así como establecer una nueva estrategia para evitar el desengrasado (tamaño de partícula < 0.2 mm y ultrasonicación por 20 min). La caracterización del extracto de cacao por medio de las fases HILIC, RP-LC, así como total online-modulación HILIC×RP acoplado a masas confirmó que el extracto es conformado hasta tetradecameros, siendo teobromina, (-)-epicatequina, y trimeros los más abundantes. Adicionalmente, purificación del extracto de cacao se logró usando una columna Diol. Formulación efectiva de nano-liposomas fue obtenida por sonicación a 75% amplitud por 7 min. Los resultados muestran que la actividad antioxidante en los liposomas es dependiente de la concentración y del pH, y la habilidad de inhibir la oxidación lipídica incrementa con el grado de polimerización. La estabilidad bajo la digestión in-vitro de los compuestos del cacao demostró una liberación controlada, dependencia de la estructura del polifenol, alta bioaccesibilidad y actividad antioxidante para los polifenoles encapsulados que no encapsulados. Análisis por UHPLC-DAD-QTOF-MS confirmó que el mecanismo de digestión de las procianidinas consistió principalmente de depolimerización y transformación. Imágenes por TEM muestra cambios significativos en la bicapa lipídica durante la fase gástrica y duodenal, efectos como hinchamiento, reducción de lamelaridad, complejos con proteínas, cambios en la permeabilidad, tamaño de partícula, y ruptura de la bicapa lipídica. Está tesis doctoral contribuye a un mejor conocimiento del potencial uso de procianidinas como aditivo alimentario, así como las aplicaciones de implementar liposomas como transportador de los polifenoles del cacao.