Estudio de matrices de pectina modificada y bis-glicinato ferroso, para su aplicación en la fortificación de alimentos

Abstract

(English) Colloidal matrices of native and oxidized pectin were developed to improve iron bioa-vailability through the digestive tract. Ferrous bisglycinate (Gly-Fe ), obtained by precipitation of glycine chelation to Fe2+, was mixed with native and peroxide-oxidized citrus pectin, and subsequently lyophilized. Controls included matrices with iron and glycine without chelation. The resulting samples were characterized through FTIR, SEM, and TGA/DSC before and after in vitro digestion, which was performed in simulated salivary, gastric, and intestinal fluids. During these digestions, swelling capacity and iron release were assessed. All matrix formulations were porous, and while pectin oxidation did not alter architecture, it changed their properties, increasing thermal stability, likely due to greater number of interaction possibilities through carbonyl groups generated during oxidation. This also resulted in lower swelling capacity, with greater stability observed when using the chelated complex. Higher swelling was found in gastric and intestinal fluids. Pectin oxidation also increased retention of the chelated form, contrary to what was observed with unchelated iron. Thus, there is an important effect of pectin oxidation combined with iron in the form of ferrous biglyscinate on matrix stability and iron release through the digestive tract. These matrices could potentially improve iron bioavailability, diminishing organoleptic changes in fortified iron foods.

(Català) Es van desenvolupar matrius col·loïdals de pectina nativa i oxidada per millorar la biodisponibilitat del ferro a través del tracte digestiu. El bisglicinat fèrric (Gly-Fe), obtingut per precipitació de la quelació de la glicina a Fe2+, es va barrejar amb pectina cítrica nativa i oxidada amb peròxid, i posteriorment es va liofilitzar. Els controls incloïen matrius amb ferro i glicina sense quelació. Les mostres resultants es van caracteritzar mitjançant FTIR, SEM i TGA/DSC abans i després de la digestió in vitro, que es va realitzar en fluids salivals, gàstrics i intestinals simulats. Durant aquestes digestions es va avaluar la capacitat d'inflor i l'alliberament de ferro. Totes les formulacions de la matriu eren poroses i, tot i que l'oxidació de la pectina no va alterar l'arquitectura, va canviar les seves propietats, augmentant l'estabilitat tèrmica, probablement a causa del major nombre de possibilitats d'interacció mitjançant grups carbonil generats durant l'oxidació. Això també va provocar una menor capacitat d'inflor, amb una major estabilitat observada quan s'utilitzava el complex quelat. Es va trobar una inflor més gran en els líquids gàstrics i intestinals. L'oxidació de la pectina també va augmentar la retenció de la forma quelada, al contrari del que es va observar amb el ferro no quelat. Així, hi ha un efecte important de l'oxidació de la pectina combinada amb el ferro en forma de biglyscinate fèrric sobre l'estabilitat de la matriu i l'alliberament de ferro a través del tracte digestiu. Aquestes matrius podrien millorar potencialment la biodisponibilitat del ferro, disminuint els canvis organolèptics en els aliments fortificats amb ferro.

(Español) Se desarrollaron matrices coloidales de pectina nativa y oxidada para mejorar la biodisponibilidad del hierro a través del tracto digestivo. El bisglicinato ferroso (Gly-Fe), obtenido por precipitación de la quelación de glicina a Fe2+, se mezcló con pectina cítrica nativa y oxidada con peróxido, y posteriormente se liofilizó. Los controles incluyeron matrices con hierro y glicina sin quelación. Las muestras resultantes se caracterizaron mediante FTIR, SEM y TGA/DSC antes y después de la digestión in vitro, que se realizó en fluidos simulados salivales, gástricos e intestinales. Durante estas digestiones se evaluó la capacidad de hinchamiento y la liberación de hierro. Todas las formulaciones de matriz fueron porosas y, si bien la oxidación de la pectina no alteró la estructura, cambió sus propiedades, aumentando la estabilidad térmica, probablemente debido a un mayor número de posibilidades de interacción a través de los grupos carbonilo generados durante la oxidación. Esto también dio como resultado una menor capacidad de hinchamiento, observándose una mayor estabilidad cuando se usaba el complejo quelado. Se encontró mayor hinchamiento en los fluidos gástricos e intestinales. La oxidación de la pectina también incrementó la retención de la forma quelada, al contrario de lo que se observó con el hierro no quelado. Por lo tanto, existe un efecto importante de la oxidación de pectina combinada con hierro en forma de bisglyscinato ferroso sobre la estabilidad de la matriz y la liberación de hierro a través del tracto digestivo. Estas matrices podrían potencialmente mejorar la biodisponibilidad del hierro, disminuyendo los cambios organolépticos en los alimentos fortificados con hierro.