Caracterización del polisacárido producido por la cepa Rim101 de ustilago maydis para determinar su potencial uso en el área agroalimentaria

Abstract

"Ustilago maydis en un hongo fitopatógeno de plantas monocotiledóneas, principalmente de la planta del maíz, el cual se presenta como una especie dimórfica, es decir, durante la primera parte de su ciclo vital se presenta en forma levaduriforme y posteriormente en micelial. En México su aprovechamiento se destaca desde la época azteca en la cual se utilizó como ingrediente para la elaboración de algunos platillos, que en la actualidad siguen siendo parte de la dieta de la población mexicana, destacándose en los últimos años su demanda debido al valor nutrimental del "huitlacoche" nombre con el cual se le conoce comúnmente, debido a que es rico en 17 aminoácidos con un alto contenido de lisina, cuenta con hasta 16.4% (p/p) de proteínas y representando en 100 gramos del hongo hasta un 32% de la ingesta diaria recomendada de fibra. Sin embargo, en los últimos años la alta demanda de productos de origen natural ha abierto las posibilidades del uso de los hongos como en otras áreas de la ciencia y la industria, como lo son la biotecnológica, agronómica, farmacológica, medica, alimentaria, entre otras. Incrementando la importancia del estudio de los metabolitos sintetizados por diferentes plantas, animales, bacterias u hongos con la finalidad de obtener nuevas moléculas con usos potenciales en diferentes ramas. Por lo anterior, en el presente trabajo de investigación se basó en proponer al menos un posible uso del polisacárido sintetizado por la cepa Rim101 de Ustilago maydis dentro del área agroalimentaria, tomando como base datos que se han obtenido de los análisis fisicoquímicos realizados al metabolito obtenido mediante fermentación en medio mínimo (M.M) por 72 h/28 °C con agitación a 125 rpm. "Las determinaciones realizadas al polisacárido destacaron que se obtienen un rendimiento en peso seco de 6.801 g/L, no presenta actividad antimicrobiana por inhibición de Escherichia coli a las concentraciones evaluadas (0.8 mg/mL, 8 mg/mL y 80 mg/mL), la prueba de calorimetría diferencial de barrido (DSC) realizado de 0ºC a 300ºC en muestra seca se encontraron 2 picos endotérmicos a 98.29 ºC y 139.09 °C correspondiente a los puntos de fusión y uno más exotérmico a los 193.89 °C que es el punto de cristalización, mientras que en la muestra hidratada se encontró solo un pico endotérmico 163.59 °C, finalmente se encontró que la molécula es estable a temperaturas de hasta 240 ºC. En espectro obtenido por FT-IR se muestran bandas a 1368.85 cm-1 correspondiente a los anillos de glucosa, a 823.99 cm-1 correspondiente a los enlaces ? de cadenas glucosídicas, a 1571.02 cm-1 correspondientes a los grupos fenólicos antioxidantes de ?-D-glucanos y transmitancia a 1045.26 cm-1 que refleja la diferencia en la forma física de los ?-glucanos. Por último, en la prueba rápida de gelificación iónica en frío se encontró que a bajas temperaturas (4 ºC) y en presencia de iones de calcio (CaCl2 a 4%, 5%, 6% y 7%) las soluciones del polisacárido (5%, 7%, 10%, 15% y 20%) muestran una formación de masas gelificadas debido a un cambio de agregación y viscosidad relacionados con un reordenamiento de las cadenas del polisacárido cuando estas son hidratadas. En base a los resultados mostrados en las pruebas de gelificación y calorimetría diferencial de barrido (DSC) se puede proponer continuar con los análisis enfocados a la utilización del polisacárido fúngico como gelificante hasta encontrar la concentración que nos permita utilizarlo como inmovilizador de moléculas o células, o como sustituto del agar o alginato en el área médica, microbiológica o de cultivos de tejidos, así como, plantear su potencial como aditivo en procesos alimentarios o farmacológicos en los que requieran altas temperaturas (hasta 240 ºC) de cocción o esterilización sin que este se desnaturalice y pierda sus propiedades, y por último, proponer su empleo en la mejora de la reología y viscosidad de diferentes formulaciones agroalimentarias o industriales"