Extracción y encapsulación de compuestos fenólicos provenientes de cascarilla de arroz / Extraction and encapsulation of phenolic compounds from rice hus

RESUMEN En la actualidad, el aprovechamiento de los subproductos agroindustriales es de vital importancia. El objetivo del presente trabajo fue estudiar una alternativa de valorización de la cascarilla de arroz, mediante la extracción y la encapsulación de compuestos fenólicos provenientes de las cascarillas. Este proceso fue llevado a cabo en un reactor batch con agitación mecánica a 453,15 K y 1 MPa durante 1 h, se usó agua como solvente. Se evaluó la micro-encapsulación de los componentes del extracto mediante liofilización usando como material encapsulante maltodextrina en diferentes proporciones. Los extractos acuosos mostraron un pH de 3,7, contenido de compuestos fenólicos de 8,2 mg equivalentes de ácido gálico/g de cascarilla, y una actividad antioxidante de 14,6 mg Eq.trolox/g de cascarilla. Mediante análisis de espectroscopía de infrarrojo se identificaron bandas representativas de grupos funcionales presentes en los compuestos fenólicos, reconocidos por su actividad antioxidante. La eficiencia de encapsulación fue de 99,8 % usando 14,3 % de maltodextrina, se obtuvieron cápsulas con 10,08 mg fenoles/g de encapsulado y un tamaño de partícula adecuado para la liberación y retención de los compuestos fenólicos de 63 μm. Posteriormente, se estudió la estructura semicristalina de las cápsulas mediante difracción de rayos X. Como conclusión, estas microcápsulas antioxidantes pueden ser adecuadas para su utilización en la industria farmacéutica o de alimentos como componente de envases alimentarios.

SUMMARY Currently, the use of agro-industrial by-products is of vital importance. The aim of the present work was to study an alternative of valorisation of the rice husk, by extraction and encapsulation of phenolic compounds from the husks. This process was carried out in a batch reactor with mechanical stirring at 453.15 K and 1 MPa for 1 h, water was used as the solvent. Microencapsulation of the extract components was evaluated by lyophilisation using maltodextrin at different proportions as encapsulating material. The aqueous extracts showed a pH of 3.7, contained phenolic compounds of 8.2 mg gallic acid/g of husk, and an antioxidant activity of 14.6 mg Eq.trolox/g of husk. By infrared spectroscopy analysis, representative bands of functional groups present in the phenolic compounds, recognised for their antioxidant activity, were identified. The encapsulation efficiency was 99.8 % using 14.3 % maltodextrin; capsules were obtained with 10.08 mg phenols/g capsules and a particle size suitable for the release and retention of phenolic compounds of 63 μm. Subsequently, the semi-crystalline structure of the capsules was studied by X-ray diffraction. To conclude, these antioxidant microcapsules may be suitable for use in the pharmaceutical or food industry as a component of food packaging.

Identificación y evaluación de actividad celulolítica en aislamientos nativos de Trichoderma spp obtenidos de biomasa de palma de aceite / Identification and screening of lignocellulosic activity in native isolates of Trichoderma spp., obtained from palm oil biomass

RESUMEN Se aislaron previamente ocho cepas nativas de racimos de palma de aceite en descomposición de Trichoderma sp. provenientes de la región de Cumaral, Meta, Colombia. Se utilizó la región de los ITS1-ITS4 para la identificación molecular y se determinó la actividad celulolítica (actividad sobre papel filtro) del complejo producido por las cepas utilizando residuos de palma como sustrato. Siete aislamientos nativos presentarón 100% de similaridad con hongos del género Trichoderma. Se observó para siete cepas, la presencia de las cinco anclas que identifican hongos del género Trichoderma, identificándose cuatro de los hongos nativos como Trichoderma koningiopsis (HR-04-89; HR-11-89; HR-19-89; y HR-06-89) y cuatro como Trichoderma asperellum (HR-01-89; HR-03-89; HR-16-89; HR-18-89). El bioensayo mostró que las cepas evaluadas de Trichoderma son estadísticamente significativas sobre la actividad enzimática de celulasas sobre papel filtro (p<0.05). Además, las cepas HR-01-89, HR-03-89, HR-11-89, HR-04-89 y HR-18-89 no presentaron diferencias en la actividad enzimática. La cepa Trichoderma reesei utilizada como referencia, presentó un comportamiento superior y diferente comparado con las cepas nativas. La cepa nativa HR-18-89 (Trichoderma asperellum) presentó mayores niveles de actividad enzimática, 78% del valor de la cepa referencia. Es importante identificar y evaluar cepas nativas de Trichoderma sp. con novedosas actividades biológicas que permitan degradar la celulosa recalcitrante de los racimos de palma africana.

ABSTRACT Previously, there were isolated eight native strains of Trichoderma sp. from a cluster of decomposing oil palm from Cumaral, Meta, Colombia. The ITS1-ITS4"s region was used for the molecular identification and the cellulase activity (filter paper activity) of the complex produced by strains was determined using palm waste as substrate. Seven native isolations showed between 97-100% similarity with fungi of the genus Trichoderma. It was observed for seven of the eight strains the presence of the five anchors which identify fungi of the genus Trichoderma, finding five of the native fungi such as Trichoderma koningiopsis (HR-04-89; HR-11-89; HR-19-89; y HR-06-89) four as Trichoderma asperellum (HR-01-89; HR-03-89; HR-16-89; HR-18-89). The bioassay showed that Trichoderma strains tested are statistically significant on the enzymatic activity of cellulases on filter paper (p <0.05). In addition, strains HR-01-89, HR-03-89, HR-11-89, HR-04-89 and HR-18-89 showed no differences in enzymatic activity. The reference strain used, Trichoderma reesei produce a superior and different behavior compared with the native strains. The native strain HR-18-89 (Trichoderma asperellum) had higher levels of enzyme activity, 78% of the value of the reference strain. It is important to identify and evaluate native strains of Trichoderma sp. with innovative biological activities that allow to degrade the recalcitrant cellulose of the African palm clusters.

Efecto de la aplicación de elicitores sobre la producción de 4b-hidroxiwithanólido E, en raíces transformadas de Physalis peruviana L / Efeito da aplicação de elicitores sobre a produção de 4b- hidroxiwithanólido E, em raízes transformadas de Physalis peruviana L / Effect of elicitor application on the production of 4-b-hydroxy withanolide E by hairy roots of Physalis peruvianaEffect of elicitor application on the production of 4-b-hydroxy withanolide E by hairy roots of Physalis peruviana

Objetivo: Estudiar la producción del metabolito 4b-hidroxiwithanólido E, mediante el cultivo in vitro de raíces transformadas de uchuva (Physalis peruviana L.) y evaluar el efecto de la influencia de la aplicación de diferentes elicitores sobre la producción de dicho metabolito. Materiales y métodos: Se obtuvieron raíces transformadas de Physalis peruviana L. mediante infección con Agrobacterium rhizogenes C106. Se cultivaron las raíces transformadas en medio líquido Murashige & Skoog, durante cuatro semanas, al cabo de las cuales se aplicaron diferentes concentraciones de sulfato de cobre, ácido salicílico y ácido jasmónico durante 24 horas. Se cuantificó el contenido del metabolito por cromatografía líquida...

Effect of elicitor application on the production of 4-b-hydroxy withanolide E by hairy roots of Physalis peruviana. Objectives: To study the metabolite 4-b-hydroxy withanolide E production by the in vitro culture of golden berry (Physalis peruviana L.) transformed roots, and to evaluate the effect of different elicitors on the metabolite production. Materials and methods: Hairy roots of Physalis peruviana L were obtained through infection with Agrobacterium rhizogenes C106. Hairy roots were cultured on Murashige & Skoog liquid medium for four weeks, before being exposed to different concentrations of copper sulfate, salicylic acid and jasmonic acid during 24 hours. Metabolite contents were quantified using High Performance Liquid Chromatography. Results: The highest amount of 4-bhydroxy withanolide E in hairy root tissues (0.323 mg/g of dry roots) was obtained after exposing the tissues to 10 mM salicylic acid as elicitor. Conclusions: 4-b-hydroxy withanolide E production in hairy roots was improved by using elicitors such as salicylic acid and copper sulphate. The highest concentration of the metabolite in hairy roots treated with elicitors was 1.538 times the control concentration (without elicitor treatment)...

Efeito da aplicação de elicitores sobre a produção de 4b- hidroxiwithanólido E, em raízes transformadas de Physalis peruviana L. Objetivo: Estudar a produção do metabolito 4b-hidroxiwithanólido E em cultivo in vitro de raízes transformadas de “uchuva” (Physalis peruviana L.) e avaliar o efeito da influência da aplicação de diferentes elicitores na produção deste metabolito. Materiais e métodos: Foramobtidas raízes transformadas de Physalis peruviana L. através da infecção com Agrobacterium rhizogenes C106. Cultivaram-se durantequatro semanas as raízes transformadas em meio líquido Murashige & Skoog, depois se aplicaram diferentes concentrações de sulfato de cobre, ácido salicílico e ácido jasmónico durante 24 horas. Quantificou-se o conteúdo do metabolito por cromatografía líquida. Resultados: Ao quantificar a produção de 4b-hidroxiwithanólido E presente nos tecidos encontrou-se a maior produção (0,323mg/g raízes seca) após aplicação do ácido salicílico a uma concentração de 10 mM como elicitor. Conclusões: Aumentou-se a produção de 4b-hidroxiwithanólido E aplicando elicitores como o ácido salicílico e sulfato de cobre, nas raízes de Physalis peruviana L. transformadas com Agrobacteriumrhizogenes. A maior concentração do metabolito é 1,538 vezes a encontrada nas raízes não tratadas com elicitores...