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Title: Bioaccesibilidad, permeabilidad y efecto sobre la microbiota intestinal in vitro de compuestos nutracéuticos del café (Coffea arabica L.) usado
metadata.dc.creator: ANA CECILIA GONZALEZ DE COSIO BARRON
Keywords: BIOLOGÍA Y QUÍMICA;CIENCIAS DE LA VIDA
metadata.dc.date: Sep-2016
Description: El café es una de las bebidas más populares en el mundo, y es el resultado de un largo y complejo proceso tecnológico, desde el cultivo hasta la preparación de la bebida, siendo la segunda bebida más consumida después del agua. La industria cafetalera es una de las principales fuentes contaminantes del continente americano, debido a que solamente utiliza el 9.5 % del fruto fresco para la preparación de la bebida, quedando un 90.5 % como residuo. Entre los principales subproductos generados se encuentra el café usado (CU), el cual es el residuo sólido recuperado posterior a la preparación de la bebida y el café soluble. Debido a los compuestos bioactivos presentes en el CU, entre ellos la fibra dietaria, relacionada con beneficios prebióticos modulados por compuestos como: los oligosacáridos, compuestos fenólicos, entre otros, es importante encontrar ideas practicas e innovadoras que permitan su uso en la industria de alimentos, dando un valor agregado a este producto de desecho, con potenciales beneficios a la salud del consumidor. El objetivo del trabajo fue determinar la bioaccesibilidad, permeabilidad y efecto sobre la microbiota intestinal in vitro de compuestos nutracéuticos del café (Coffea arabica L.) usado, tostado medio (TM) y tostado obscuro (TO), utilizando microbiota de sujeto con peso normal y uno con sobrepeso. La fibra total (soluble e insoluble) fue cuantificada y el CU fue sometido a una digestión gastrointestinal in vitro (boca-colon). El mayor contenido de fibra total lo presentó el CU con TM (58.1 %). Rafinosa, estaquiosa y verbascosa fueron identificados en el grano de café mientras que solo los dos últimos se encontraron en el CU (0.68 y 0.69; 0.68 y 0.66; TO y TM, mg Eq de estaquiosa y verbascosa/g muestra, respectivamente). La mayor bioaccesibilidad gastrointestinal de estaquiosa y verbascosa se logró a los 15 min de digestión en el intestino delgado. La microbiota de sujetos con sobrepeso logró la mayor bioaccesibilidad de estaquiosa y rafinosa, con los valores más altos para rafinosa (4.47 y 4.53 mg Eq/g muestra, TO y TM, respectivamente, p ¿ 0.05) en comparación con el sujeto de peso normal, con la que se obtuvo la mayor bioaccesibilidad de verbascosa. La mayor bioaccesibilidad gastrointestinal de las melanoidinas se logró durante los 15 min de digestión en el intestino delgado de CU/TM (10.00g de melanoidinas/100g de muestra). El CU/TM mostró la mayor inhibición de la actividad de las enzimas ß-glucosidasa, ß-glucuronidasa, triptofanasa y ureasa, teniendo un efecto similar al de la inulina. Se realizó una extracción de DNA de los productos de la fermentación colónica in vitro con la que se obtuvo un perfil microbiano. Los resultados mostraron que el CU/TO con la microbiota de sobrepeso presentó diferencia en comparación con el TM y el control negativo. Por primera vez se aportan resultados sobre la bioaccesibilidad gastrointestinal de los oligosacáridos y melanoidinas del CU, así como la influencia de la microbiota colónica. Los resultados sugieren el potencial funcional del CU como ingrediente en la industria alimentaria. Se requieren estudios adicionales para validar los resultados de este trabajo.
Coffee is one of the most popular beverages in the world, and it is the result of a long and complex technological process, from cultivation to the preparation of the beverage. It is the second most consumed beverage after water. The coffee industry is one of the main polluting sources in the Americas because it uses only 9.5 % of fresh fruit for the preparation of the beverage, generating 90.5 % as waste. The main subproducts generated is spent coffee grounds (SCG), it is a solid residue recovered after the preparation of the beverage and soluble coffee. Due the bioactive compounds present in SCG, including dietary fiber, with prebiotic related benefits modulated by compounds such as oligosaccharides, phenolic compounds, among the others, it is important to find innovative ideas that allow their use in the food industry, giving an added value to this waste product, with potential benefits to the health of consumers. The main objective of this work was to determinate the bioaccesibility, permeability and effect on intestinal microbiota in vitro from nutraceutical compounds of the spent coffee (Coffea arabica L.) grounds, light and dark roasted, using microbiota from subjects with normal weight and overweight. Total fiber (soluble and insoluble) was quantified and SCG was subjected to in vitro gastrointestinal digestion (mouth-colon). The highest content of total dietary fiber was obtained from SCG-light roasted (58.1 %). Raffinose, stachyose and verbascose were identified in coffee beans, while only the last two compounds were found in the SCG samples (0.68 and 0.69, 0.68 and 0.66, light and dark roasted, µg equivalent of stachyose and verbascose/g sample, respectively). Small intestinal digestion (15 min) induced the highest gastrointestinal bioaccessibility of stachyose and verbascose. While microbiota from overweight subjects displayed the highest release of raffinose (for both roasting levels, compared with normal weight), up to 4.47 mg for dark and up to 4.53 mg for light samples. The highest gastrointestinal bioaccessibility of melanoidins was achieved after 15 min of small intestinal digestion of the SCG-light roasted (10 g melanoidins/100g sample). The SCG-light roasted showed the highest inhibition activity of the ß-glucosidase, urease, ß-glucuronidase, tryptophanase enzymes, which are considered harmful, and it have similar effect of inulin. It has been made DNA extraction from the in vitro colonic fermentation products, where the overweight microbiota showed difference compared to light roasted and the negative control. To our knowledge, this is the first work reporting oligosaccharides and melanoidins gastrointestinal bioaccessibility from SCG and and the influence of the colonic microbiota. The results suggest the potential functional of SCG supporting their use as ingredient into the food industry. Further studies are required to validate the results of this work.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/371
Other Identifiers: Bioaccesibilidad
Bioaccessibility
Café usado
Melanoidinas
Melanoidins
Spent coffe
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