Biotransformación de pulpa de café para aumentar su actividad antioxidante

El uso de biotransformación se ha convertido en una tendencia popular en la industria cosmética. Las bacterias del ácido láctico (BAL) se utilizan ampliamente debido a su seguridad y sus efectos beneficiosos para la salud humana.

Dado que la química industrialmente útil necesita condiciones extremas de pH, temperaturas y presiones para su funcionamiento, el uso de la biotransformación se ha convertido en una tendencia en la producción reciente. Esto porque puede funcionar a pH, temperaturas ambiente y presiones atmosféricas casi neutrales. Más importante aún, los biocatalizadores, por ejemplo, las enzimas producidas a partir de microorganismos, son altamente específicos para la reacción. 

Actividad antioxidante de la pulpa de café

La pulpa de café, un subproducto obtenido de la producción del café, tiene actividad antioxidante porque contiene diferentes clases de compuestos fenólicos. Después del proceso húmedo de producción de café, la pulpa de café, el principal residuo, representa aproximadamente el 30% del peso de las cerezas de café secas. Anualmente se generan hasta 9,4 millones de toneladas de pulpa de café. La eliminación a gran escala de pulpa de café como desecho agrícola podría causar graves problemas ambientales. En la actualidad, se han realizado varios intentos para valorizar la pulpa de café; incluida la producción de bioetanol, biogás, lombriz y abono, azúcar, cáscara y otros compuestos.

Recientemente, se ha estudiado ampliamente la composición de pulpa de café que contiene diferentes clases principales de compuestos fenólicos. Alguno de ellos son el ácido clorogénico, que es un compuesto fenólico predominante, seguido de antocianidinas, flavan-3-oles, ácidos hidroxicinámicos y flavonoles.  Se ha informado que estos compuestos fenólicos que se encuentran en la pulpa del café tienen importantes beneficios para la salud; incluidos los efectos antioxidantes, anticancerígenos, antiinflamatorios y antihipoglucémicos.

Bacterias productoras de ácido láctico

LAB (grupo de bacterias que producen ácido láctico a partir de su metabolismo) se utilizan en los procesos de biotransformación en la industria cosmética. Son generalmente reconocidos como seguros (GRAS) y bien conocidos por sus efectos beneficiosos sobre la salud humana

debido a sus propiedades terapéuticas y funcionales. Este grupo de bacterias se utiliza para transformar sustancias secundarias de la naturaleza en una sustancia más potente mediante la acción de enzimas producidas durante el proceso de biotransformación de BAL.
L. plantarum fué reportado como un microorganismo potencial que puede ser utilizado en la biotransformación de compuestos ricos en fenólicos debido a sus actividades enzimáticas. Puede producir potentes compuestos antioxidantes a partir de la transformación de ácidos hidroxibenzoicos, como la transformación del ácido gálico en pirogalol.  

También se utilizan para la degradación de taninos hidrolizables a ácido gálico y la transformación de ácidos hidroxicinámicos. Se conoce como los probióticos que promueven los beneficios para la salud y desempeñan un papel importante en la prevención de enfermedades; incluida la salud dermatológica.

Proceso de biotransformación

Se ha realizado un estudio sistemático utilizando diseños factoriales para investigar los factores que afectan el proceso de biotransformación de la pulpa de café. También los cambios observados en los compuestos bioactivos y propiedades antioxidantes de la pulpa después del proceso de biotransformación.

Después de que la pulpa de café fue bio-transformada, se estudiaron su recuento bacteriano, pH, contenido de fenol, contenido de flavonoides y contenido de taninos. Además de cambios en compuestos bioactivos por LC-QQQ y propiedades antioxidantes

En un estudio de la Escuela de Ciencias Cosméticas de Tailandia, vieron el efecto de las interacciones entre el sustrato, el azúcar y el iniciador al observar los cambios en el contenido fenólico de la pulpa de café. Las variables más significativas que afectan la producción de contenido fenólico por L. plantarum se seleccionaron y evaluaron utilizando diseños factoriales. 

En el momento óptimo de fermentación (24 a 72 h), el contenido fenólico y las actividades antioxidantes del extracto de pulpa de café fermentado por bacterias aumentaron significativamente en comparación con el valor inicial. Por tanto, la fermentación de la pulpa del café con L.plantarumTISTR 543 puede generar compuestos bioactivos más altos que podrían producir actividades antioxidantes más altas para ser utilizados como ingredientes activos en aplicaciones cosméticas.

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