Evolución de la capacidad antioxidante durante la fermentación controlada de brasicáceas con bacterias ácido lácticas autóctonas seleccionadas

Abstract

Las brasicáceas son un grupo de plantas de gran importancia económica, entre las que se destacan numerosas especies comestibles. El género Brassica comprende a los vegetales más consumidos y cultivados en el mundo, tales como repollo, akusai, brócolis, coliflor, entre otros. Estos vegetales producen efectos benéficos a la salud del consumidor, debido a su alto contenido de fitoquímicos, relacionados principalmente con los glucosinolatos y compuestos fenólicos. Muchos de estos compuestos bioactivos se clasifican como antioxidantes, es decir, moléculas que previenen la acción de especies reactivas de oxígeno (ROS), productos secundarios del proceso de respiración celular que dañan las membranas de las células, provocando una variedad de enfermedades. La fermentación láctica se utiliza desde tiempos ancestrales para la preservación de frutas y verduras, ya que no sólo promueve su conservación, sino que también contribuye con las propiedades nutritivas y sensoriales. Si bien el método tradicional es la fermentación espontánea, numerosos autores recomiendan por el contrario la inoculación con bacterias ácido lácticas (BAL), preferentemente autóctonas, para llevar a cabo un proceso controlado. A pesar de que la utilización de cultivos iniciadores en la fermentación vegetal se ha implementado recientemente, ésta garantiza la disminución de alteraciones durante el proceso de fermentación, así como características relativamente uniformes en los productos obtenidos. El objetivo de este estudio fue la utilización de BAL autóctonas seleccionadas sobre la base de sus capacidades biotecnológicas para fermentar material de origen vegetal (brasicáceas), que den origen a productos de calidad estable, inocuos y con alto valor nutritivo y funcional. En el presente trabajo se estudiaron los efectos de la fermentación en tres brasicáceas: akusai, repollo blanco y repollo colorado. Cada vegetal se sometió a dos tratamientos 4 independientes: fermentación espontánea y fermentación controlada. Esta última se realizó en dos etapas, en la primera se inoculó con las cepas de Leuconostoc mesenteroides ssp. jonggajibkimchii RCTw1.1 (MT702992) y Ln. mesenteroides ssp. dextranicum RBTw100 (MT178435); y en la segunda con Lactiplantibacillus argentoratensis RBTw102 (MT178436), L. plantarum AKTw180 (MT178440) y L. pentosus AKTw332 (MT178445) luego de 72 h. Todas las cepas utilizadas se aislaron y seleccionaron previamente a partir de la fermentación espontánea de vegetales Brassica. Los vegetales se fermentaron durante 30 días a 18°C, independientemente del tratamiento. Se monitoreó el pH y el recuento de BAL durante ambos procesos de fermentación. Adicionalmente, se evaluó la calidad microbiológica de los fermentos mediante los recuentos de aerobios, coliformes y levaduras. Se realizaron extractos acuosos y metanólicos a partir de las muestras obtenidas durante las fermentaciones de los vegetales Brassica. El contenido total de fenoles se evaluó mediante el ensayo Folin- Ciocalteau, mientras que la actividad antioxidante se determinó por los métodos DPPH y CUPRAC. La población de BAL exhibió una evolución similar durante ambos tipos de fermentación; sin embargo, los valores de pH descendieron significativamente durante el primer día en el proceso controlado. Este rápido descenso garantiza la inocuidad de los alimentos. Luego, las fermentaciones controladas alcanzaron un valor de pH < 4 a los 10 días y se mantuvieron estable hasta el final del ensayo (p>0,05). Esto indicaría que la mayoría de los carbohidratos se han metabolizado y en consecuencia se podría dar por terminado en ese periodo. Al finalizar las fermentaciones (día 30), los productos obtenidos a partir del proceso controlado exhibieron un menor recuento de aerobios totales que los espontáneos, en todos los casos (p ≤ 0,05). Mientras que, a los 90 días de almacenamiento no se observaron diferencias entre los mismos (<1 log UFC/g) (p > 0,05). Todas las fermentaciones exhibieron una disminución en la población de coliformes totales al día 30 y estos valores se mantuvieron constante durante el 5 periodo de almacenamiento (<1 log UFC/g) (p > 0,05). En ambos procesos, los recuentos de levaduras se observaron en bajas proporciones, tanto al inicio (<2,77 log UFC/g) como al final de la fermentación (<1 log UFC/g), en todos los vegetales. Luego de la etapa de almacenamiento, los recuentos de levaduras se mantuvieron estable en todos los casos (<1 log UFC/g) (p > 0,05), excepto en akusai fermentado espontáneamente que exhibió valores de 3 log UFC/g. El contenido total de fenoles (CTF) no exhibió una tendencia al comparar los diferentes tipos de fermentaciones (controlada y espontánea); esto dependió del tipo de extracto y vegetal utilizado. No obstante, el repollo colorado exhibió mayores valores de CTF que el resto de los vegetales, independientemente del tipo de fermentación y extracto (p ≤ 0,05). Por otro lado, la actividad antioxidante (AA) de los vegetales inoculados aumentó significativamente durante el ensayo en todos los casos (p ≤ 0,05), mientras que los vegetales fermentados espontáneamente mostraron resultados inconsistentes. Además, la fermentación controlada exhibió mayores valores de AA que el proceso espontáneo, en todos los casos. El repollo colorado presentó mayores valores de AA que los demás vegetales, tanto fresco como fermentado (p ≤ 0,05). Los resultados obtenidos en este trabajo demuestran que la fermentación controlada en dos etapas con las cepas seleccionadas produce un alimento con propiedades nutritivas y funcionales superiores a las logradas mediante el proceso espontáneo