Autores
Suarez, A. (UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA) ; Yasmo, J.P. (UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA) ; Chegwin, C. (UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA) ; Saldarriaga, O. (AITIA BIOTECH) ; Urrego, S. (AITIA BIOTECH)
Resumo
Las diferentes actividades biológicas comprobadas de los hongos macromicetos,
así como la variedad de metabolitos que estos biosintetizan, son la razón por la
cual ha aumentado en los últimos años, el interés de la comunidad científica en
el estudio de estos organismos al igual que en la búsqueda de estrategias para
mejorar su producción a través de procesos biotecnológicos. El análisis de la
composición química de dichos productos es la base para su posterior aplicación
en diferentes áreas de la industria. En la presente investigación se desarrolló
una metodología que permite realizar el análisis de la composición de un
producto biotecnológico obtenido mediante fermentación en estado líquido de
Ganoderma lucidum, mediante extracciones sucesivas con acetato de etilo, etanol
y agua.
Palavras chaves
Ganoderma Lucidum; Metabolitos; Biotecnologia
Introdução
Los estudios sobre los hongos medicinales comenzaron en la ciencia occidental
aproximadamente 30 años atrás. Estos estudios han continuado hasta el presente a
través de una serie de apasionantes descubrimientos relacionados con las
actividades biológicas de Ganoderma lucidum (KAREN S, et al, p 56,2015), uno de
los hongos con mayor potencial por la amplia variedad de actividades biológicas
comprobadas, incluyendo tratamientos antitumorales y efectos antiinflamatorios,
así como su citotoxicidad para las células cancerígenas (KAREN S, et al, p
56,2015). Este hongo macromiceto se puede obtener a través de procesos
biotecnológicos bajos condiciones controladas, la empresa aitia Biotech S.A.S,
es una empresa del sector biotecnológico dedicada la innovación de productos con
ingredientes ancestrales tales como el G. lucidum (Reishi) y Hericium erinaceus
(Melena de león).
A lo largo de los años el consumo de G. lucidum ha aumentado exponencialmente
gracias a que es altamente usado como alternativa para la medicina tradicional,
debido a que los metabolitos presentes en este poseen propiedades bio activas,
que pueden ser aprovechadas en sectores como el farmacéutico, nutraceútico y
cosmético (EL SHEIKHA et al. P 11, 2022). Sin embargo, el hongo no puede ser
ingerido en su estado crudo puesto que contiene un alto contenido de compuestos
amargos. Se puede aumentar su palatabilidad, creando productos manufacturados
tales como suplementos, polvos e incluso té. Por lo cual el objetivo de la
investigación es determinar la metodología para realizar el análisis de la
composición del producto biotecnológico evaluando como materiales de partida el
producto biotecnológico seco por spray dryer o por liofilización y con un
proceso previo de separación del micelio y del medio agotado
Material e métodos
Como producto de partida se utilizó un producto biotecnológico REISHI Ganoderma
lucidum en su presentación en polvo por 60 g, que fue suministrado por aitia
Biotech S.A.S. El producto biotecnológico fue obtenido por medio de
fermentaciones sumergidas en un reactor de tanque agitado a escala de
laboratorio de 3 L, con volumen efectivo de 70%. Como medio de cultivo se usó el
empleado por la empresa, posteriormente el producto biotecnológico se secó
usando spry dryer usando como vehículo una fibra dietaría soluble.
Adicionalmente, la empresa suministró otra muestra del producto biotecnológico
el cual se sometió a una separación por filtración al vacío del medio agotado y
el micelio, posteriormente se secó mediante liofilización con una presión de 2
bares por 24 horas. Finalmente se hizo un tercer ensayo secando el producto
biotecnológico completo sin haber separado el medio y el micelio.Como elemento
de partida se pesó 0,5030±0,0136 g del producto biotecnológico secado por spray
dryer, adicionalmente del medio agotado y micelio juntos liofilizados, el cual
pesó 0,5081±0,0136 g y por último se pesó 0,2439±0,0142 g de medio agotado y
0,2718±0,0142 g de micelio, este último también se liofilizó. El producto secado
por spray dryer y el producto donde se encontraba el medio agotado y el micelio
se procesaron por triplicado y para las muestras restantes por duplicado debido
a la disponibilidad del material.para la caracterización del hongo en cada
muestra se repitió el protocolo de extracciones con las mismas cantidades de
solventes, para la extracción de metabolitos de baja polaridad, se adicionaron
5,00±0,05 mL de acetato de etilo y se usó un baño de ultrasonido a una
frecuencia de 30 Hz durante 30 min a temperatura ambiente.Para continuar con la
extracción de metabolitos de mediana polaridad, esta se realizó con Etanol,se
adicionó 5,00±0,05 mL,en el baño ultrasónico a una frecuencia de 30Hz durante 30
min a 40 °C.Por último a cada vial con masa remanente se le adicionó 5,00±0,05
mL de agua MQ, luego se realizó extracción a un temperatura de 80 °C el baño
ultrasónico a una frecuencia de 30 Hz durante 30 min,la muestra seca se
redisolvió con etanol y el extracto se trasladó a un embudo de decantación y se
separaron las fases.Lierbermann: Se realiza en un medio acido, para luego
cuantificar los metabolitos en los extractos con un patrón de ergosterol. Se
realizaron medidas de absorbancia a 640 nm.Posteriormente se realizó el método
de Dubois para el posterior procedimiento con la muestra problema. A 2 mL de una
solución de azúcares, se agrega 1 mL de una solución de fenol al 5 %;
posteriormente, se deben agregar 5 mL de ácido sulfúrico concentrado. Los tubos
se dejan en reposo durante 5 min, se realizaron medidas de absorbancia a 490
nm.Folin,el método se utiliza para la determinación total de polifenoles,se
adicionó al extracto el reactivo de FC, etanol y agua,al finalizar se midió su
absorbancia a 750nm.
Resultado e discussão
Tras realizar las extracciones y las pruebas correspondientes, se determinó que
la mayor parte del producto biotecnológico es soluble en solventes de mediana y
alta polaridad.
Como se observa en la tabla 1, el producto secado por Spray Dryer presentó un
mayor contenido de azúcares dado a que el vehículo que se usó para el secado es
un azúcar estabilizante para poder conservar el producto. Adicionalmente, se
puede observar que los rendimientos en los diferentes extractos, así como la
respuesta a las pruebas espectrofotométricas es más baja que las muestras
que fueron secadas por medio de liofilización, esto debido a que, en la
formulación de producto, teniendo en cuenta que es un proceso estandarizado a
nivel industrial, existe una dilución del producto en el contenido de biomasa y
medio agotado.
Frente a los resultados obtenidos, tanto como en las extracciones de acetato de
etilo, como los miliequivalentes de ergosterol por gramo de muestra, calculados
a partir de la prueba de Liebermann, se puede observar, que en efecto hay una
excreción de metabolitos al medio agotado y que el mayor contenido de esteroles
se encuentra en el micelio seguido por el medio, teniendo en cuenta lo
anteriormente mencionado, cuando no hay previa separación y en la muestra usada
existe un mayor contenido del medio agotado, los resultados de la prueba
decrecen de 2.08% a 0,51% , igualmente, por el proceso de liofilización, no se
puede asegurar que la muestra quedo completamente homogénea, lo cual puede
generar una variación en los resultados de las muestras.
Adicionalmente se realizó un análisis de polifenoles mediante el método de
folin, cuyos resultados se muestran en la tabla 1, como miliequivalentes de
ácido gálico sobre el total de muestra y los resultados de esta prueba tienen el
mismo patrón de los resultados de Lierbermann mostrando un mayor contenido de
polifenoles en el micelio seguido por el medio, producto liofilizado sin previa
separación y el producto biotecnológico secado por spray dryer.
Con base a los resultados obtenidos para los azúcares totales, se observa un
comportamiento completamente opuesto a los mostrados por los esteroles, en este
caso ,el mayor aporte fue dado por el Ganoderma seco por spray dryer, que como
se mencionaba anteriormente, este resultado se ve afectado directamente por el
vehículo usado, por lo cual, no se puede determinar el porcentaje de azúcares
totales aportados por el hongo frente los aportados por el vehículo, por lo
tanto, únicamente se puede determinar el porcentaje total en la muestra inicial.
Adicionalmente, en todas las muestras existe una mayor cantidad de
miliequivalentes en las pruebas realizadas al sobrenadante que a los
precipitados, esto debido a que existen mayor cantidad de polisacáridos que son
solubles en etanol:agua, frente a los polisacáridos insolubles. Finalmente
podemos observar que es mayor el contenido de azúcares totales en el medio
agotado que en el micelio, esto puede estar influenciado no solo en la excreción
del micelio si no, en las condiciones de crecimiento del hongo con los sustratos
necesarios para su crecimiento, los cuales pueden ser ricos en azúcares.
Resultados de extracciones y pruebas espectrofotométricas
Protocolo de extracciones y pruebas espectrofotométricas
Conclusões
Se determinó que la metodología para poder realizar el análisis de la composición
del producto biotecnológico es usando con un proceso previo de separación del
micelio y del medio agotado, debido a que, los contenidos de metabolitos
cuantificados por los diferentes métodos espectrofotométricos son mayores a los
obtenidos por el producto obtenido por spray dry y el liofilizado.
Agradecimentos
Referências
EL SHEIKHA, A.F. Nutritional Profile and Health Benefits of Ganoderma lucidum “Lingzhi, Reishi, or Mannentake” as Functional Foods: Current Scenario and Future Perspectives. Foods 2022, 11, 1030.
KAREN S. BISHOP, CHI H.J. KAO, YUANYE XU, MARCUS P. GLUCINA, R. RUSSELL M. PATERSON, LYNNETTE R. FERGUSON,From 2000years of Ganoderma lucidum to recent developments in nutraceuticals,Phytochemistry,Volume 114,2015,Pages 56-65
LI-WEI ZHOU, YUN CAO, SHENG-HUA WU, JOSEF VLASÁK, DE-WEI LI, MENG-JIE LI, YU-CHENG DAI,Global diversity of the Ganoderma lucidum complex (Ganodermataceae, Polyporales) inferred from morphology and multilocus phylogeny,Phytochemistry,Volume 114,2015,Pages 7-15
