Determinación de los productos de fermentación de glucosinolatos de mashua (Tropaeolum tuberosum) usando bacterias lácticas

Abstract

La mashua (Tropaeolum tuberosum) es un tubérculo conocido por sus metabolitos secundarios entre los que se encuentran los glucosinolatos (GLS). Los GLS por acción de la mirosinasa vegetal se transforman en diversos productos con propiedades funcionales en beneficio para la salud entre ellas las anticancerígenas. Por otro lado, se conoce que ciertas bacterias lácticas pueden metabolizar los GLS y transformarlos en sus derivados. El objetivo de esta investigación fue estudiar la fermentación de los GLS de la mashua usando seis cepas de bacterias lácticas, para ello se empleó tubérculos que, luego de ser almacenados hasta por doce días bajo condiciones controladas (12 ºC, 80 % HR), presentaran el más alto contenido de GLS. De las seis bacterias evaluadas se seleccionó aquella que mostró mayor consumo de GLS para estudiar la fermentación a diferentes concentraciones de GLS. Los resultados muestran que parael día diez de almacenamiento hubo un incremento significativo (56%) de GLS respecto al día cosecha. De las seis bacterias lácticas estudiadas, los Enterococcus (E. faecium, E. mundtii), Lactobacillus (L. plantarum, L. casei, L. rhamnosus) y Bifidobacterium (B. bifidum) consumieron en promedio 13.8, 32.7 y 36.3 por ciento de GLS y los derivados de GLS obtenidos fueron 4-Metoxibencil isotiocianato, 4-Metoxibenceno acetonitrilo, (4-Metoxibencil alcohol) metil éter y Benceno acetaldehído; el L. rhamnosus fue seleccionado por su mayor consumo de GLS y mayor producción de derivados de GLS. La evaluación de la fermentación de L. rhamnosus, con 0.1 por ciento de GLS en el medio de cultivo, mostró un consumo de 45 por ciento de GLS a las 54 h y mayor producción de sus derivados. En base a los resultados podemos indicar que, bacterias probióticas como L. rhamnosus, B. bifidum y L. casei, que podrían estar colonizando el tracto gastrointestinal humano, serían capaces de utilizar los glucosinolatos intactos provenientes de mashua y ser aprovechados en beneficio del consumidor

Mashua (Tropaeolum tuberosum) is a tuber known for its secondary metabolites which include glucosinolates (GLS). When the GLSs are transformed by the action of plant myrosinase into various derivatives that possess functional properties are formed. Likewise, certain lactic acid bacteria can metabolize GLSs and transform them into their derivatives. However, little is known about the ability of bacteria to metabolize mashua GLS. The aim of this work was to study the fermentation of mashua GLSs using lactic acid bacteria. Firstly, the day of highest GLS content during post-harvest storage was determined. The ability to consume GLS was evaluated on six strains of lactic acid bacteria. Then, the one that showed the highest consumption was selected for fermentation assays at different GLS concentrations. The results show an increase (56%) of GLS on day 10 of storage with respect to the harvest day. Of the six lactic acid bacteria, Enterococcus (E. faecium, E. mundtii), Lactobacillus (L. plantarum, L. casei, L. rhamnosus) and Bifidobacterium (B. bifidum) consumed on average 13. 8, 32.7 and 36.3 percent GLS and the GLS derivatives obtained were 4-Methoxybenzyl isothiocyanate, 4-Methoxybenzene acetonitrile, (4-Methoxybenzyl alcohol) methyl ether and Benzene acetaldehyde. The evaluation of the fermentation of L. rhamnosus, with 0.1 percent GLS in the culture medium, showed a consumption of 45 percent GLS at 54 h and higher production of derivatives. From the results we can indicate that probiotic bacteria such as L. rhamnosus, B. bifidum and L. casei, which could colonize the human gastrointestinal tract, would be able to utilize intact glucosinolates from mashua and be used for the benefit of the consumer