Ingredientes funcionales a partir de vesículas extracelulares

Gracias a un largo período de investigación se consiguió avanzar en soluciones que permitan la obtención y utilización de las vesículas extracelulares como ingredientes funcionales en el sector alimentario.

• Lo anterior es posible con una investigación realizada como parte del proyecto FIVEX II cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Y del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE).

El proyecto está centrado en conocer y optimizar las principales tecnologías que se deben aplicar para la obtención del ingrediente a escala industrial. Incluyendo:

• Producción
• Posterior separación y concentración
• Caracterización morfológica y funcional
• Estrategias para su conservación

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Biogénesis de EVS

La investigación planteaba profundizar en el conocimiento sobre el proceso que da lugar a la producción de EVs por parte de las células (biogénesis).

• Se habla principalmente de fuentes como células humanas adherentes o microorganismos probióticos.

Para ambos tipos celulares se realizaron pruebas de crecimiento modificando determinadas variables clave del proceso, como el crecimiento en microcarriers o microportadores de distintas densidades celulares.

En el caso de células adherentes, o el pH y el estrés inducido por el empleo de antibiótico, en el caso de las cepas probióticas.

• Se utilizó la tecnología MiSeq Illumina para caracterizar el contenido en microRNA y técnicas de proteómica para caracterizar el contenido proteico mediante espectrometría de masas de alta resolución (LC-HRMS).

Los resultados iniciales mostraron, en el caso de células adherentes, que el empleo de las microportadores no modificaba el tamaño de las partículas o el efecto biológico que mostraban en células de defensa (macrófagos). Por lo que pueden ser empleadas para mejorar la escalabilidad del proceso.

En el caso de probióticos, un crecimiento a pH ácido favorecía el crecimiento de las bacterias.

Por otro lado, el crecimiento en presencia de antibiótico no favoreció la biogénesis, encontrando menor número de EVs/mL de cultivo.

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3 retos para convertir vesículas extracelulares en ingredientes funcionales

1. En la escalabilidad del proceso de obtención, cuando su fuente son células adherentes. Se han aplicado unos microcarriers o microportadores de células que incrementan la superficie de crecimiento de las células. Permitiendo incrementar los volúmenes de sobrenadantes con VEs obtenidos.
2. Se evaluó cómo influyen ciertos parámetros en procesos biogénesis de VEs en probióticos. Observando una mejora del crecimiento bacteriano cuando el cultivo crece sin regulación del pH, mostrando una función inmunoestimulante y antiinflamatoria.
3. De acuerdo con AINIA, se caracterizó el contenido de las VEs a nivel molecular, tanto en microRNA como en proteínas. Los resultados de ambos análisis son claves para entender los cambios que las vesículas inducen en las células diana, permitiendo dirigir su uso como ingrediente funcional. Los análisis proteómicos revelan que las EVs son capaces de mantener la maquinaria celular y metabólica, hallándose proteínas implicadas en el metabolismo de azúcares y de síntesis de aminoácidos.

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