El aumento acelerado de la población mundial y el consecuente incremento en el uso de recursos motivan la necesidad de explorar nuevos alimentos y fuentes de proteínas alternativas, de origen no animal, como las algas. Sin embargo, en las algas las proteínas se encuentran interaccionando con polisacáridos de las paredes celulares, lo cual podría suponer un obstáculo para la digestibilidad de las mismas cuando se ingieren como alimento. En concreto, la influencia de dichos polisacáridos, también conocidos como fibras dietéticas, en la digestión de proteínas alimentarias aún no se comprende por completo. Por esta razón, este trabajo investiga el impacto de diversas fibras dietéticas abundantes en distintas especies de algas (agar, alginato, celulosa y carragenato) en la digestión gastrointestinal de proteínas alimentarias modelo ampliamente conocidas y estudiadas (caseína y WPI). Para ello, se ha aplicado el protocolo estandarizado INFOGEST, que permite simular el proceso de digestión gastrointestinal in vitro, llevando a cabo la digestión de distintas mezclas de fibras y proteínas. Las muestras iniciales y los digeridos obtenidos se caracterizaron en términos de viscosidad y microestructura. Además, la digestibilidad proteica se analizó mediante dos métodos, (1) análisis de nitrógeno y (2) análisis de aminoácidos totales, obteniéndose parámetros indicativos de la calidad nutricional proteica, tales como el proxyDIAAR (porción de aminoácidos digeribles indispensables) y el proxyDIAAS (índice de aminoácidos digeribles indispensables). Los resultados muestran que la digestibilidad de las proteínas disminuye en presencia de los polisacáridos utilizados, siendo este efecto dependiente en gran medida de las interacciones que se forman entre las proteínas y los polisacáridos. Por tanto, los resultados de este estudio demuestran el importante papel de las fibras dietéticas y proporcionan resultados imprescindibles para poder desarrollar estrategias encaminadas a promover el consumo de macroalgas como fuente alternativa, nutritiva y sostenible de proteínas.
ABSTRACT
The accelerated increase in world population and the consequent increase in resource use highlights the need to explore new foods and alternative non-animal protein sources, such as seaweed. However, in seaweeds proteins are found interacting with polysaccharides of the cell walls, which could be an obstacle to their digestibility when ingested as food. In particular, the influence of these polysaccharides, also known as dietary fibers, on the digestion of dietary proteins is not yet fully understood. For this reason, this work investigates the impact of various dietary fibers abundant in different seaweed species (agar, alginate, cellulose and carrageenan) on the gastrointestinal digestion of widely known and studied dietary proteins (casein and WPI). For this purpose, the standardized INFOGEST protocol has been applied, which allows simulating the gastrointestinal digestion process in vitro, carrying out the digestion of different mixtures of fibers and proteins. The initial samples and the digests obtained were characterized in terms of viscosity and microstructure. In addition, protein digestibility was analyzed by two methods, (1) nitrogen analysis and (2) total amino acid analysis, obtaining parameters indicative of protein nutritional quality, such as the DIAAR proxy (digestible indispensable amino acid portion) and the DIAAS proxy (digestible indispensable amino acid index). The results show that protein digestibility decreases in the presence of the polysaccharides used, this effect being largely dependent on the interactions formed between proteins and polysaccharides. Therefore, the results of this study demonstrate the important role of dietary fibers and provide essential results to develop strategies to promote the consumption of macroalgae as an alternative, nutritious and sustainable source of protein.
El aumento acelerado de la población mundial y el consecuente incremento en el uso de recursos motivan la necesidad de explorar nuevos alimentos y fuentes de proteínas alternativas, de origen no animal, como las algas. Sin embargo, en las algas las proteínas se encuentran interaccionando con polisacáridos de las paredes celulares, lo cual podría suponer un obstáculo para la digestibilidad de las mismas cuando se ingieren como alimento. En concreto, la influencia de dichos polisacáridos, también conocidos como fibras dietéticas, en la digestión de proteínas alimentarias aún no se comprende por completo. Por esta razón, este trabajo investiga el impacto de diversas fibras dietéticas abundantes en distintas especies de algas (agar, alginato, celulosa y carragenato) en la digestión gastrointestinal de proteínas alimentarias modelo ampliamente conocidas y estudiadas (caseína y WPI). Para ello, se ha aplicado el protocolo estandarizado INFOGEST, que permite simular el proceso de digestión gastrointestinal in vitro, llevando a cabo la digestión de distintas mezclas de fibras y proteínas. Las muestras iniciales y los digeridos obtenidos se caracterizaron en términos de viscosidad y microestructura. Además, la digestibilidad proteica se analizó mediante dos métodos, (1) análisis de nitrógeno y (2) análisis de aminoácidos totales, obteniéndose parámetros indicativos de la calidad nutricional proteica, tales como el proxyDIAAR (porción de aminoácidos digeribles indispensables) y el proxyDIAAS (índice de aminoácidos digeribles indispensables). Los resultados muestran que la digestibilidad de las proteínas disminuye en presencia de los polisacáridos utilizados, siendo este efecto dependiente en gran medida de las interacciones que se forman entre las proteínas y los polisacáridos. Por tanto, los resultados de este estudio demuestran el importante papel de las fibras dietéticas y proporcionan resultados imprescindibles para poder desarrollar estrategias encaminadas a promover el consumo de macroalgas como fuente alternativa, nutritiva y sostenible de proteínas.
ABSTRACT
The accelerated increase in world population and the consequent increase in resource use highlights the need to explore new foods and alternative non-animal protein sources, such as seaweed. However, in seaweeds proteins are found interacting with polysaccharides of the cell walls, which could be an obstacle to their digestibility when ingested as food. In particular, the influence of these polysaccharides, also known as dietary fibers, on the digestion of dietary proteins is not yet fully understood. For this reason, this work investigates the impact of various dietary fibers abundant in different seaweed species (agar, alginate, cellulose and carrageenan) on the gastrointestinal digestion of widely known and studied dietary proteins (casein and WPI). For this purpose, the standardized INFOGEST protocol has been applied, which allows simulating the gastrointestinal digestion process in vitro, carrying out the digestion of different mixtures of fibers and proteins. The initial samples and the digests obtained were characterized in terms of viscosity and microstructure. In addition, protein digestibility was analyzed by two methods, (1) nitrogen analysis and (2) total amino acid analysis, obtaining parameters indicative of protein nutritional quality, such as the DIAAR proxy (digestible indispensable amino acid portion) and the DIAAS proxy (digestible indispensable amino acid index). The results show that protein digestibility decreases in the presence of the polysaccharides used, this effect being largely dependent on the interactions formed between proteins and polysaccharides. Therefore, the results of this study demonstrate the important role of dietary fibers and provide essential results to develop strategies to promote the consumption of macroalgae as an alternative, nutritious and sustainable source of protein. Read More
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