Studio de la bioactividad potencial de extractos hemicelulósicos de la cascarilla de arroz

Abstract

[ES] La cascarilla de arroz es un subproducto agroalimentario cuya revalorización tiene gran interés en el contexto de la economía circular. Es un material lignocelulósico con una importante fracción de hemicelulosas formada por arabinoxilanos sustituidos cuya ruptura da lugar a xilooligomeros con aplicaciones alimentarias, médicas y farmacéuticas. En este sentido, se han estudiado diversas metodologías que permitan la extracción de dichos compuestos a partir de subproductos de la industria alimentaria como la extracción alcalina y la extracción con agua subcrítica. A diferencia del proceso alcalino, la extracción con agua subcrítica no solo es una tecnología sostenible medioambientalmente, sino que además mantiene la funcionalidad de las fracciones hemicelulósicas aisladas de la materia prima. En este contexto resulta interesante la valorización de hemicelulosas a partir de cascarilla de arroz mediante ambas tecnologías a fin de poder comprar su funcionalidad en términos de actividad antioxidante y poder antimicrobiano. Este estudio contempla la determinación de la potencial actividad antioxidante de los diferentes extractos, así como el estudio de su potencial actividad antimicrobiana frente a bacterias tanto Gram – como Gram +. Para la determinación de la actividad antioxidante se ha utilizado el método de reducción del radical libre 2,2-difenil-1-picrilhidracilo (DPPH), lo cual permite comparar el poder antioxidante de ambos extractos con compuestos antioxidantes de referencia. En cuanto a la potencial actividad antimicrobiana de los extractos, se ha determinado la concentración mínima inhibitoria de ambos productos mediante el ensayo MTT que permite probar múltiples concentraciones diferentes al mismo tiempo de forma rápida y sencilla. De esta forma, se obtenido la información necesaria para su futura aplicación tanto en materiales de envasado de alimentos, como en la propia formulación de alimentos, ya que por sus propiedades activas permitirían prolongar su vida útil a la vez que se enriquecen en compuestos antioxidantes.

[EN] Rice Husk is an agro-food by-product whose valorization is of great interest in the context of the circular economy. It is a lignocellulosic material with an important fraction of hemicelluloses constituted by substituted arabinoxylans whose rupture, gives rise to Xilo-oligomers with alimentary, medical and pharmaceutical applications. In this sense, several methodologies have been studied for allowing the extraction of these compounds from food industry byproducts, such as alkaline extraction and subcritical water extraction. Unlike the alkaline process, the extraction with subcritical water is not only an environmentally sustainable technology, but also maintains the functionality of the hemicellulose fractions isolated from the raw material. In this context, the valorization of hemicelluloses from rice husks through both technologies is interesting to compare their effectiveness at maintaining the hemicellulose functionality in terms of the antioxidant activity and antimicrobial capacity. This study includes the determination of the potential antioxidant activity of the different extracts, as well as the study of their potential antimicrobial activity against both Gram (-) and Gram (+) bacteria. For the determination of the antioxidant activity the method of reduction of the free radical 2.2- diphenyl-1-Picrilhidracilo (DPPH) was used, which allow for comparing the antioxidant capacity of both extracts with other known antioxidant compounds. As concerns the antimicrobial activity of the extracts, the minimum inhibitory concentration of both products was determined by means of the MTT test, which allows fortesting multiple different concentrations at the same time, in a quick and easy manner. In this way, the information necessary for its future application was obtained both in food packaging materials, as well as in food formulation, due to that fact that their active properties would allow for extending food shelf life, while food are enriched in antioxidant compounds.