Preparación y caracterización de micropartículas de harina de sangre y alginato de sodio

Introducción

La alta incidencia de anemia por deficiencia de hierro (Fe) en el cerdo lechón genera un gran impacto en la industria porcina. El tratamiento preventivo incluye la administración de Fe inyectable en desmedro del bienestar animal por el estrés generado, y el rendimiento productivo por alteraciones cutáneas y musculares, y cuadros de toxicidad. Los intentos de suplementación oral han fracasado ya que se han probado formas de Fe no hemínico de baja absorción. La suplementación oral con harina de sangre alta en Fe heminico (FeHem) microencapsulado podría generar una alternativa de alta biodisponibilidad, que otorgue protección al Fe y liberación a nivel de duodeno, que aún no se ha reportado en la literatura. Por tanto, el objetivo del presente estudio fue preparar y caracterizar micropartículas de harina de sangre y alginato de sodio.

Materiales y métodos

Este estudio se desarrolló durante el primer semestre de 2013 en el Laboratorio de Nutrición Animal del Departamento de Fomento de Producción Animal de la Universidad de Chile. Para la elaboración de micropartículas se utilizó harina de sangre (HS) de bovino alta en FeHem (LICAN Alimentos S.A, Chile), y como material muralla alginato de sodio (AS) (Sigma Aldrich, USA), y cloruro de calcio. Se preparó una solución de AS al 1,5%p/v, en la cual se suspendieron distintas proporciones de HS: 2,5, 5, 10, 20 y 30%p/v. Se obtuvieron 5 suspensiones HS-AS, y cada una de estas se gotearon con aguja 25Gx5/8 sobre una solución de cloruro de calcio 5%p/v obteniéndose 5 tipos de micropartículas (2,5, 5, 10, 20 y 30%p/v HS).

Las micropartículas se caracterizaron según: morfología por imágenes tomadas con cámara digital, lupa estereoscópica 10X (Optical Co, MTV-63V1N, Japón), y microscopio óptico 5X (Axiostar plus Carl Zeiss, EE.UU.); contenido de FeHem/micropartícula por espectrofotometría de absorción atómica (EAA) (espectrofotómetro, GBC modelo 905AA, Australia); eficiencia de encapsulación (EE%) por sonicación (Elma Elmasonic E 08.2011, Alemania) doble por 20 min, centrifugación a 3.000 rpm por 10 min, y determinación de FeHem por EAA; tamaño con un micrómetro digital; humedad (AOAC, 1996); y color L* a* b* (Konica-Minolta CR-300, Japan).

Todos los ensayos se realizaron en triplicado. A los datos con distribución normal se les aplicó ANDEVA y una prueba de Tukey (p<0,05), y para los no normales una prueba de Kruskal-Wallis con comparación de múltiples rangos (p<0,05), con el programa Statistix 8.

Resultados y discusión

En la Figura 1 se presenta la morfología de las micropartículas obtenidas con cámara digital (a), lupa estereoscópica (b) y microscopio óptico (c). Se observa que la adición de HS genera un cambio en la coloración de las micropartículas de trasparentes (sin HS) a diferentes tonos marrones claros a oscuros, con mayor HS, respectivamente. Las micropartículas fueron de forma esférica regular, sin embargo las proporciones al 20 y 30%p/v HS mostraron una superficie más irregular. En la Tabla 1 se presentan algunas características de las micropartículas obtenidas

Preparación y caracterización de micropartículas de harina de sangre y alginato de sodio - Image 1

Los resultados para el parámetro μg FeHem/micropartícula no mostraron diferencias significativas entre las micropartículas de 2,5 y 5%p/v HS (p>0,05), sin embargo, en la medida que aumentó la proporción de HS se incrementó significativamente el contenido de FeHem de las micropartículas a partir de las elaboradas al 10%p/v. La eficiencia de encapsulación (EE%) de las micropartículas fue alta, y significativamente mayor para las del 10%p/v de HS (p<0,05). El porcentaje de humedad resultó significativamente diferente entre las micropartículas, mostrando una disminución conforme aumentaba la concentración de HS (p<0,05). El tamaño de las micropartículas aumentó significativamente en la medida que se incrementó la concentración de HS (p<0,05). El color indicó cierta homogeneidad, no obstante existen diferencias significativas entre las micropartículas 2,5 y 30%p/v HS para L*, siendo las de 30% más oscuras. Para los parámetros a* y b*, solo se detectaron diferencias significativas entre las micropartículas de 2,5%p/v respecto a todas las otras (p<0,05).

Tabla 1. Características de micropartículas (MP) de harina de sangre (HS) y alginato de sodio (AS) según concentración harina de sangre %p/v.

Preparación y caracterización de micropartículas de harina de sangre y alginato de sodio - Image 2

Letras distintas en cada fila indican diferencias estadísticamente significativas (p<0,05).

Conclusiones

Se obtuvieron 5 tipos de micropartículas esféricas con concentraciones de HS (2,5, 5, 10, 20 y 30%p/v) y FeHem crecientes, y las formuladas con 10%p/v HS mostraron una alta eficiencia de encapsulación, que fue superior a las otras. En la medida que aumentó el contenido de HS se incrementó el tamaño, y disminuyó la humedad significativamente. Se espera someter a estas micropartículas a digestiones in vitro en condiciones gástricas e intestinales simuladas para cerdos lechones, para evaluar su perfil de liberación, y futura aplicación en ratas anémicas y cerdos lechones.

Referencias

A.O.A.C. 1996. Official Methods of Analysis of AOAC International (16th ed.). Gaithersburg, USA: AOAC International