Resumen

Los carotenoides son los pigmentos responsables de los colores rojos, naranjas y amarillos en los alimentos como zanahoria, tomate, naranja, mango, maíz, achiote y cempasúchil. Además, poseen actividad antioxidante la cual se ha asociado con su capacidad para neutralizar el daño oxidativo y la prevención de enfermedades. Por esta razón el objetivo de la tesis fue evaluar la capacidad antioxidante de los carotenoides extraídos del mamey (Pouteria sapota) y la zanahoria (Daucus carota). Para ello se extrajeron los carotenoides del mamey y la zanahoria y se evaluaron las capacidades antioxidantes, in vitro e in vivo, de los carotenoides mediante la eliminación del radical catiónico ABTS y la resistencia al estrés oxidativo en Caenorhabditis elegans, respectivamente. Adicionalmente, los carotenoides de mamey y zanahoria fueron encapsulados mediante el secado por aspersión. Los polvos obtenidos fueron almacenados a diferentes condiciones de temperatura e iluminación durante tres meses, analizando periódicamente su contenido de carotenoides y capacidades antioxidantes, in vitro e in vivo. Los contenidos de carotenoides en mamey y zanahoria fueron 4.42 ± 0.12 y 5.47 ± 0.04 mg de β-caroteno/100 g, respectivamente, mientras que las capacidades antioxidantes in vitro fueron 87.75 ± 5.74 y 90.24 ± 11.66 µmol TEAC/100 g, respectivamente. La combinación de maltodextrina y goma arábiga (1:1) resultó efectiva para la encapsulación de los carotenoides de mamey y zanahoria, logrando preservar más del 50% de su contenido tras tres meses de almacenamiento. Los extractos de carotenoides de mamey y zanahoria aumentaron la supervivencia y resistencia al estrés oxidativo de C. elegans, aumentando los efectos en generaciones consecutivas. Adicionalmente, las microcápsulas de carotenoides fueron capaces de reducir la acumulación de especies reactivas de oxígeno hasta en un 30%, revelando el potencial antioxidante in vivo de los carotenoides.

ABSTRACT. Carotenoids are the pigments responsible for the red, orange, and yellow colors in foods such as carrot, tomato, orange, mango, corn, annatto and marigold. Moreover, they possess antioxidant activity which has been associated with their capacity to neutralize the oxidative damage and the prevention of diseases. Therefore, the objective of this thesis was to evaluate the antioxidant capacity of the carotenoids extracted from mamey (Pouteria sapota) and carrot (Daucus carota). For this purpose, the carotenoids were extracted from mamey and carrot, and the antioxidant capacities, in vitro and in vivo, of the carotenoids were evaluated by scavenging the ABTS cation radical and the resistance to oxidative stress in Caenorhabditis elegans, respectively. Furthermore, mamey and carrot carotenoids were encapsulated by spray drying. The powders obtained were stored at different temperature and light conditions for three months, periodically analyzing their carotenoid content and antioxidant capacities, in vitro and in vivo. The carotenoid contents in mamey and carrot were 4.42 ± 0.12 and 5.47 ± 0.04 mg β-carotene/100 g, respectively, while the in vitro antioxidant capacities were 87.75 ± 5.74 and 90.24 ± 11.66 µmol TEAC/100 g, respectively. The combination of maltodextrin and Arabic gum (1:1) was effective for the encapsulation of mamey and carrot carotenoids, successfully preserving more than 50% of their content after three months of storage. Mamey and carrot carotenoid extracts increased the survival and resistance to oxidative stress of C. elegans, increasing the effects in continuous generations. Moreover, the carotenoid microcapsules were able to reduce the accumulation of reactive oxygen species up to 30%, thereby demonstrating the in vivo antioxidant potential of the carotenoids.

Palabras clave: Carotenoides, actividad antioxidante, Caenorhabditis elegans, secado por aspersión.

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Índice de contenido

Portada

Agradecimientos

Índices

Capítulo 1. Introducción

Capítulo 2. Justificación

Capítulo 3. Objetivos

Capítulo 4. Hipótesis

Capítulo 5. Marco Teórico

Capítulo 6. Materiales y Métodos

Capítulo 7. Resultados y Discusión

Capítulo 8. Conclusiones y Recomendaciones

Capítulo 10. Evidencias

Referencias

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González Peña, M. A. 2021. Evaluación de la capacidad antioxidante de los carotenoides de mamey (Pouteria sapota) y zanahoria (Daucus carota). Tesis Doctorado. Ciencia de Alimentos. Departamento en Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2021.