Nanopartículas de proteína vegetal-curcumina: Cómo los rasgos de las proteínas dan forma a las propiedades de las...

Área de la Ciencia:

• Ciencia y Tecnología de los Alimentos
• Ciencia de los Materiales
• Bioquímica

Sus antecedentes:

• La curcumina (Cur) es un nutracéutico hidrofóbico con baja solubilidad en agua y baja biodisponibilidad oral.
• Se necesitan sistemas de administración eficaces para mejorar el potencial terapéutico de la curcumina.

Objetivo del estudio:

• Elucidar cómo los rasgos moleculares de las proteínas vegetales influyen en el ensamblaje, la estructura y el destino digestivo de las nanopartículas cargadas de curcumina.
• Establecer una relación estructura-función para el diseño de sistemas de administración basados en proteínas para bioactivos hidrofóbicos.

Principales métodos:

• Se utilizó una estrategia de cambio de pH con zeína como núcleo hidrofóbico y fracciones de proteína soluble de leguminosas o aislado de proteína de suero como componentes de la cáscara.
• Se caracterizaron las nanopartículas de núcleo-cáscara en cuanto a tamaño, uniformidad, capacidad de carga, estabilidad y retención de curcumina en condiciones gástricas simuladas.
• Se empleó el perfil peptidómico y el análisis de correlación para investigar las interacciones proteicas y su impacto en la digestibilidad de las nanopartículas.

Principales resultados:

• Se desarrollaron nanopartículas de núcleo-cáscara con tamaños controlables (40-130 nm), alta uniformidad y excelente capacidad de carga (hasta 316,3 μg/mg de proteína).
• Se demostró que la identidad y composición de la proteína de la cáscara modularon la estabilidad de las nanopartículas, la eficiencia de encapsulación de curcumina y la estabilidad de almacenamiento (>93% de retención).
• Se mostraron nanopartículas de zeína-proteína soluble de frijol mungo (4MsupZC) con estabilidad gástrica superior y liberación retardada de curcumina, reteniendo el 75,1% de curcumina después de 1 hora de digestión.

Conclusiones:

• Se estableció una relación estructura-función multinivel entre los rasgos moleculares de las proteínas y el rendimiento de las nanopartículas.
• Las interacciones proteicas modulan significativamente el ensamblaje, la estabilidad y el destino digestivo de las nanopartículas, lo que afecta la liberación de curcumina.
• Se proporcionó una base mecanicista para el diseño de sistemas de administración escalables basados en proteínas para nutracéuticos y productos farmacéuticos poco solubles.