Doctorado Ingeniería Agroindustrial

La Kiwicha (Amaranthus caudatus L.) es un pseudocereal con alto valor nutricional y bioactivo, ampliamente cultivado en regiones altoandinas. Su contenido proteico la convierte en una materia prima prometedora para la obtención de péptidos bioactivos con potencial antioxidante, antihipertensivo y antidiabético. Sin embargo, los estudios sobre la producción de estos péptidos a partir de Kiwicha mediante hidrólisis enzimática aún son limitados, especialmente en el uso de enzimas comerciales como Corolasa, Protamex y Flavourzyme. Además, los péptidos bioactivos presentan problemas de estabilidad fisicoquímica y bioaccesibilidad, lo que dificulta su aplicación en alimentos, suplementos o medicamentos. En ese contexto, el interés en los péptidos bioactivos ha crecido debido a sus beneficios potenciales para la salud. Sin embargo, la mayoría de los estudios sobre Kiwicha se han centrado en su valor nutricional y no en la producción de péptidos mediante hidrólisis enzimática. La estabilización y encapsulación de estos compuestos es un desafío clave para su uso en productos funcionales. El secado por aspersión y el uso de matrices lipídicas como nanoliposomas se presentan como estrategias viables para mejorar la estabilidad y biodisponibilidad de los péptidos bioactivos. Por tanto, la presente investigación tiene como objetivo desarrollar un proceso eficiente para la purificación, identificación y nanoencapsulación de péptidos bioactivos obtenidos a través de la hidrólisis enzimática de la Kiwicha (Amaranthus caudatus L.) evaluando sus propiedades bioactivas. Para ello, el estudio se divide en 4 etapas. En la primera etapa se obtendrá un aislado proteico a partir de Kiwicha, mediante el uso de la metodología pH- Shift seguido de precipitación isoeléctrica. En la segunda etapa se realizará la hidrólisis enzimática secuencial del aislado de Kiwicha utilizando: Alcalase, flavourzyme, corolase 8000 y corolase 7089, para obtener péptidos bioactivos; los cuáles serán caracterizados mediante la determinación de la actividad antioxidante (FRAP y ORAC), antihipertensiva y antidiabética a través de modelos in vitro. Además, se determinará la actividad antioxidante a través de modelos de estrés oxidativo en cultivo celular eucariota (macrófagos de ratón de línea celular RAW 264.7). En la tercera etapa, se encapsulará los péptidos bioactivos que presenten mayores propiedades bioactivas en nanoliposomas. En la cuarta etapa se identificarán los péptidos bioactivos responsables de la actividad biológica a través de estudios proteómicos mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) y bioinformática. Es de destacar que los parámetros de los procesos de aislamiento de proteínas y obtención de péptidos bioactivos a través de hidrólisis enzimática serán optimizados mediante el Método de Superficie de Respuesta con un Diseño Compuesto Central (DCCR). Los resultados que se esperan obtener son: Generación de conocimiento sobre el uso de enzimas comerciales en la hidrólisis enzimática de proteínas de Kiwicha. Obtención de hidrolizados proteicos con propiedades funcionales y bioactivas comprobadas. Desarrollo de estrategias para la estabilización y encapsulación de péptidos bioactivos, facilitando su incorporación en alimentos, suplementos o medicamentos. Contribución al aprovechamiento del potencial biotecnológico de la Kiwicha, impulsando su valor agregado en la industria alimentaria y farmacéutica. Finalmente, se prevé que el estudio contribuirá al desarrollo de nuevos ingredientes funcionales para la industria alimentaria, nutracéutica y farmacéutica. Además, permitirá mejorar la valorización de la Kiwicha como fuente de péptidos bioactivos, promoviendo su producción y consumo.

VITO VILLA ,JORDAN JESUS