Un equipo de expertos del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Sevilla y del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Limerick, en Irlanda, han demostrado la actividad antioxidante de varias proteínas extraídas de las pupas de los gusanos de seda, es decir, la envoltura que crean cuando está en fase de la metamorfosis en la que pasan de larva a mariposa.

Pupas de gusanos de seda. Imagen: Pixabay

Para ello, emplearon una base de harina que contenía pupas (materia ya seca y tamizada) de estos insectos. Estos compuestos son un subproducto de la industria de la seda con alto contenido en proteínas.

En concreto, caracterizaron una muestra de harina comercial que sometieron a diversos ensayos fisicoquímicos. Además determinaron sus propiedades antioxidantes. La finalidad de estos ensayos consistía en concretar el nivel de pH la harina disuelta en agua estabiliza mejor sistemas alimentarios. El siguiente paso consistía en estudiar a partir de ese parámetro la capacidad antioxidante de los sistemas desarrollados. “Comprobamos si la harina era capaz de formar espumas y estabilizarlas. Para ello, utilizamos varios pHs en la mezcla para identificar cuál producía una mejor adsorción de las proteínas de gusano en la espuma”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Sevilla Manuel Félix, uno de los autores de este trabajo.

Los autores principales del estudio, Manuel Félix y María Cermeño.

Asimismo, los expertos de la Universidad de Sevilla aplicaron pruebas de electroforesis para catalogar el tipo de proteínas en la harina y sus propiedades específicas. “Esta técnica en particular nos reportó información sobre el peso molecular de estos compuestos, un dato útil de cara a conseguir una harina más rica en determinadas proteínas”, asegura Manuel Félix.

De esta manera, la calidad de la harina dependerá del tipo de proteínas que contenga. “El gusano tiene diferentes proteínas en su cuerpo y algunas de ellas, debido a su estructura molecular, son más afines a adherirse a la fina capa entre agua y aire que se requiere para estabilizar las espumas”, detalla María Cermeño, investigadora de la Universidad de Limerick y coautora del estudio.

Pruebas en laboratorio y células hepáticas

Tras la caracterización de la harina y la extracción de las proteínas, éstas fueron hidrolizadas, es decir, fragmentadas, en la Universidad de Limerick para reducir su tamaño. Al mismo tiempo, realizaron pruebas in vitro y ensayos in situ antioxidantes con células hepáticas en cultivo. De este modo, simularon en células las funciones que realiza el hígado, órgano donde se liberan estos antioxidantes.

Extracción de proteínas de las pupas de los gusanos de seda.

Las proteínas son cadenas de aminoácidos, componentes indispensables para el funcionamiento del organismo, pero éste no las absorbe directamente. Es necesario dividirlas en compuestos más pequeños llamados péptidos. “Hicimos pruebas en laboratorio y observamos que estas partículas de menor tamaño aumentan la capacidad antioxidante”, asegura Cermeño.

Los resultados, recogidos en el estudio ‘Identification of peptides from edible silkworm pupae (Bombyx mori) protein hydrolysates with antioxidant activity’ y publicados en la revista Journal of Functional Foods, señalan que los péptidos de varias proteínas analizadas tienen una alta capacidad antioxidante. Así, tras añadir estos fragmentos a los cultivos celulares, las moléculas reactivas que causan algún daño a la célula, entre ellas la oxidación, disminuyeron.

Durante el estudio, realizaron pruebas en el laboratorio y en células del hígado para conocer su respuesta  al daño oxidativo.

De esta forma, los científicos señalan que el siguiente paso es comprobar si estas moléculas identificadas podrían pasar la barrera intestinal, esto es, si se absorben durante el proceso de digestión. “Una vez que disponemos de estas harinas con péptidos antioxidantes biodisponibles, se podrían añadir a una espuma o una mezcla estabilizada. Así obtendríamos un compuesto que formara parte de los ingredientes de un producto para el consumo con propiedades funcionales, nutritivo y bioactivo”, afirman los expertos.

Tras realizar este trabajo, los autores de este estudio recalcan la posibilidad de abrir nuevas líneas de investigación donde se analice la respuesta de esta harina en células humanas a través de ensayos clínicos.

Este estudio cuenta con financiación de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación Junta de Andalucía, la Agencia Andaluza del Conocimiento, Fondos FEDER, Department of Agriculture, Food and Marine, en Irlanda y recursos propios de las universidades de Sevilla y Limerick.

Referencias

Maria Cermeño; Carmen Bascón; Miryam Amigo Benavent; Manuel Felix; Richard J.FitzGerald: ‘Identification of peptides from edible silkworm pupae (Bombyx mori) protein hydrolysates with antioxidant activity’. Journal of Functional Foods. 2022.

Manuel Felix; Carmen Bascon, María Cermeño, M.; Richard J. FitzGerald, Julia de la Fuente; Cecilio Carrera-Sánchez: ‘Interfacial/foaming properties and antioxidant activity of a silkworm (Bombyx mori) pupae protein concentrate’. Journal of Food Hydrocolloids. 2020, 103, 105645.

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