El selenio es un elemento esencial en la dieta humana que a su vez puede resultar tóxico debido a que exististe un estrecho margen entre la cantidad que produce un efecto beneficioso. Además el efecto dependerá de la concentración y de la forma química. Las formas orgánicas son mucho más biodisponibles que las inorgánicas. En concreto los selenoaminoácidos se incorporan a las proteínas, principalmente como selenometionina (SeMet), selenocisteína (SeCys) y selenocistina (SeCys2). Otras especies, en principio no proteicas, como la seleno-metil-selenocisteína (SCM), son en la actualidad el objetivo de numerosas investigaciones, debido a que la relacionan con propiedades antioxidantes y anticancerígenas, entre otras funciones biológicas.
Índice
Objetivos
1. Introducción
1.1 Aspectos generales de selenio
1.2 Incorporación del selenio a proteínas
1.3 Importancia del selenio como un suplemento nutricional
1.4 Toxicidad del selenio
1.5 Antecedentes en la especiación y cuantificación de selenio
2. Parte experimental
2.1 Aparatos, material y reactivos
2.2 Procedimientos
2.2.1 Fermentación láctica del yogurt en presencia de selenio inorgánico
2.2.2 Tratamiento de diálisis del yogurt
2.2.3 Determinación de selenio total
2.2.4 Hidrólisis enzimática
2.2.5 Hidrólisis ácida
2.2.6 Reducción y alquilación de selenocistina
2.2.7 Oxidación de selenometionina
2.3 Determinación de las especies orgánicas de selenio
2.3.1 Cromatografía de intercambio aniónico
2.3.2 Cromatografía de fase inversa con formadores de pares iónicos (IPRP-HPLC-ICP-MS)
3. Resultados y discusión
3.1 Tolerancia al selenio inorgánico añadido durante el proceso de fermentación láctica
3.2 Estudio de la recuperación de selenio en yogurt enriquecido: Validación del método de determinación de selenio total
3.3 Estudio de la biotransformación de selenio durante el proceso de fermentación láctica para la obtención de yogurt
3.4 Evaluación del proceso de hidrólisis enzimática asistida por sonda ultrasonidos (US). Reproducibilidad y comparación con la hidrólisis ácida
3.5 Separación cromatográfica de especies de selenio: Optimización de las principales variables
3.6 Determinación de las especies de selenio en las muestras de yogurt enriquecido en selenio por HPLC-ICP-MS
3.7 Reducción y alquilación de la selenocistina
4. Conclusiones
5. Bibliografía
Objetivos y temas de la investigación
El objetivo principal de este trabajo es investigar la viabilidad de producir yogurt enriquecido con selenio inorgánico que actúe como una fuente eficaz de selenoproteínas para individuos con carencias de este elemento. La investigación busca optimizar los procesos de biotransformación, extracción y separación analítica para identificar las especies de selenio presentes.
- Biotransformación de selenio inorgánico mediante fermentación láctica.
- Desarrollo y validación de técnicas de cuantificación de selenio total.
- Optimización de métodos de hidrólisis enzimática asistida por ultrasonidos.
- Identificación de especies orgánicas de selenio mediante HPLC-ICP-MS.
- Evaluación del impacto del proceso de diálisis en la purificación de muestras.
Extracto del libro
3.1 Tolerancia al selenio inorgánico añadido durante el proceso de fermentación láctica
En primer lugar se realizaron una serie de experimentos para determinar la máxima cantidad de selenio inorgánico permitida en el proceso de fermentación láctica de la leche para la obtención de yogurt. Para ello, se llevo a cabo la fermentación en presencia de cantidades de Se (IV) y Se (VI) que variaban desde 0,1 a 5000 µg g-1. La concentración máxima tolerada de Se (IV) resultó ser de 500 µg g-1. A concentraciones superiores no se observa formación de yogurt debido al efecto tóxico que ejerce el selenio sobre el lactobacillus. A partir de concentraciones iguales o superiores a 50 µg g-1 de Se (IV) se observa un cambio de coloración del yogurt apareciendo una tonalidad rosácea debida a la reducción de Se (IV) a Se0 (rojo) por los lactobacillus como mecanismo de detoxificación.
En el caso del Se (VI), la fermentación tiene lugar incluso en presencia de la máxima concentración estudiada, 5000 µg g-1. No obstante, el seleniato no es biodisponible para los microorganismos responsables de la formación del yogurt, siendo el porcentaje de biotransformación muy pequeño como se deduce de experimentos que se describen posteriormente.
Resumen de los capítulos
Objetivos: Se define la meta de obtener yogurt enriquecido como fuente de selenoproteínas y se enumeran las etapas experimentales clave.
1. Introducción: Se describen los aspectos generales del selenio, su papel nutricional, toxicidad y las metodologías analíticas previas de especiación.
2. Parte experimental: Se detallan los materiales, reactivos y los procedimientos específicos para la fermentación, diálisis y los diversos métodos analíticos empleados.
3. Resultados y discusión: Se presentan los hallazgos sobre la tolerancia del lactobacillus, la optimización de los métodos de extracción y la identificación cromatográfica de las especies de selenio.
4. Conclusiones: Se sintetizan los hallazgos principales, confirmando la eficacia del proceso de enriquecimiento y la biotransformación del selenio en el yogurt.
5. Bibliografía: Se listan las referencias científicas consultadas para el desarrollo de la investigación.
Palabras clave
Selenio, fermentación láctica, yogurt, selenoproteínas, HPLC-ICP-MS, hidrólisis enzimática, selenocistina, selenometionina, especiación, selenito, seleniato, ultrasonidos, diálisis, análisis elemental, suplemento nutricional.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el propósito principal de esta investigación?
La investigación tiene como objetivo estudiar la posibilidad de obtener un yogurt enriquecido con selenio inorgánico que pueda servir como fuente biodisponible de selenoproteínas para personas con déficit de este elemento.
¿Qué temas principales aborda el trabajo?
Los temas centrales incluyen la biotransformación del selenio durante la fermentación láctica, la optimización de los métodos de extracción (hidrólisis enzimática) y la identificación precisa de especies orgánicas de selenio.
¿Cuál es la pregunta de investigación central?
Se busca determinar si el lactobacillus utilizado en la fermentación del yogurt puede transformar eficientemente el selenio inorgánico añadido en especies orgánicas y cómo se pueden identificar y cuantificar dichas especies.
¿Qué técnicas analíticas se emplean para la especiación?
Se utilizan principalmente técnicas de cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC) acoplada a detectores de plasma acoplado inductivamente con espectrometría de masas (ICP-MS).
¿Qué aspectos se cubren en el capítulo de resultados?
El capítulo detalla la tolerancia del lactobacillus al selenio, la validación de métodos de recuperación y los perfiles cromatográficos obtenidos bajo distintas condiciones experimentales.
¿Qué palabras clave definen esta obra?
La obra se caracteriza por términos como selenio, especiación, yogurt, selenoproteínas, biotransformación, HPLC-ICP-MS e hidrólisis enzimática.
¿Cómo afecta la concentración de selenio al proceso de fermentación?
Se observó que concentraciones de Se (IV) superiores a 500 µg g-1 inhiben la formación de yogurt, mientras que a partir de 50 µg g-1 se produce una coloración rosácea indicativa de la reducción del selenio por los microorganismos.
¿Qué papel juega el proceso de diálisis en el análisis de las muestras?
El proceso de diálisis actúa como una etapa de "limpieza" (clean-up) que mejora la resolución de los cromatogramas, facilitando la identificación de las especies de selenio al eliminar interferencias de bajo peso molecular.
- Quote paper
- Héctor Hernández Mendoza (Author), 2008, Evaluación de la biotransformación de selenio inorgánico en el proceso de fermentación láctica, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/195159
