Desarrollo de nuevas estrategias tecnológicas para la obtención de jamón curado rico en péptidos bioactivos

Abstract

El jamón curado, alimento tradicional de la dieta mediterránea altamente valorado por los consumidores, presenta un elevado contenido de sodio que se ha asociado con efectos negativos sobre la salud. La proteólisis que tiene lugar durante su proceso de curado y maduración favorece la liberación de péptidos bioactivos, que han demostrado poseer entre otras, actividad antioxidante, antihipertensiva y antidiabética. Sin embargo, la influencia de factores tecnológicos durante el procesado como pueden ser la reducción de sal, la sobremaduración, el incremento de temperatura o los cambios en las sales de curado sobre la generación y biodisponibilidad de dichos péptidos ha sido poco estudiada. Con el desarrollo de la presente tesis doctoral se pretende evaluar el efecto de dichos cambios y, al mismo tiempo, potenciar la generación de péptidos bioactivos. Objetivos: El objetivo principal del estudio es encontrar diferentes técnicas y estrategias de procesado que permitan aumentar la concentración de péptidos bioactivos del jamón sin comprometer su calidad. Se persigue caracterizar los diferentes perfiles peptídicos generados bajo las diferentes estrategias empleadas y validar el potencial funcional de los péptidos obtenidos mediante ensayos in vitro, in silico e in vivo, determinando su funcionalidad en un modelo biológico. Resultados: Los resultados de la tesis doctoral se exponen mediante una sucesión de ocho capítulos distintos que comienzan con una revisión del conocimiento existente de las bioactividades de los péptidos generados durante el proceso de curado del jamón, destacando su potencial antihipertensivo, antioxidante, antidiabético, antimicrobiano y antiinflamatorio. En el segundo capítulo tras experimentar con técnicas de sobremaduración en jamones ibéricos, deshuesados y reducidos en sal, demostrando que el incremento en el tiempo de maduración intensificaba la proteólisis y la acumulación de aminoácidos libres sin afectar de manera significativa ni a la textura ni a la aceptabilidad sensorial del jamón, lo que abría la puerta a evaluar el incremento de la producción de péptidos mediante esta estrategia. Estos resultados se exponen durante el tercer capítulo de la tesis que además evalúa el efecto de la temperatura revelando que los jamones sobremadurados a una temperatura controlada de 30°C obtuvieron un perfil peptídico con mayor actividad antioxidante e inhibidora de la enzima convertidora de angiotensina, mientras que a una temperatura controlada de 36°C se alcanzaba una mayor proporción de péptidos identificados pero sin desembocar en una mejora significativa de las bioactividades estudiadas. En el capítulo cuatro se estudió el impacto de la variación durante el curado de las sales nitrificantes y la sobremaduración, mostrando que la combinación de reducción o modificación parcial del contenido de sales nitrificantes durante el proceso de salado mantenía la seguridad y calidad sensorial, a la vez que modulaba la proteólisis, la liberación de aminoácidos y los atributos de color y textura. Una vez evaluados estos parámetros y no obteniendo resultados que afectaran significativamente a la calidad del producto final o a la aceptación sensorial se continuo con el desarrollo del siguiente capítulo. En el capítulo cinco se aplicaron técnicas in vitro e in vivo para evaluar y/o predecir la bioactividad de los péptidos identificados procedentes de los jamones elaborados con diferentes tratamientos de sales nitrificantes y distinto tiempo de maduración, observando un aumento en la concentración de péptidos con bajo peso molecular en maduraciones avanzadas, identificando en las mismas una mayor concentración de dipéptidos que mediante análisis in silico mostraron potencial antioxidante, inhibidor de la enzima convertidora de angiotensina e inhibidora de la dipeptidil peptidasa-4, mostrando algunos de estos dipéptidos identificados y cuantificados, similitud con fármacos ya aprobados y comercializados por la FDA (Food and Drug Administration, EEUU). Estos resultados alentaron al estudio de una reducción aún más potencial del contenido de sales nitrificantes y sodio en el jamón, evaluando la reducción de este en un 50% del contenido de sales nitrificantes y sodio, confirmando durante el capítulo seis que se podían mantener perfiles físico-químicos adecuados y una aceptación sensorial positiva de los distintos jamones evaluados sin comprometer la seguridad y calidad, lo que valida la viabilidad industrial de este enfoque. De manera complementaria, el capítulo siete evaluó el impacto de esta reducción del 50% sobre la generación de péptidos, demostrando mediante distintas técnicas in vitro e in silico que esta estrategia no solo no compromete la bioactividad, sino que la potencia, aumentando la liberación de péptidos antioxidantes e inhibidores de la enzima convertidora de la angiotensina. Finalmente en el capítulo ocho se evaluó la funcionalidad de los péptidos obtenidos durante el estudio anterior en un modelo in vivo, Caenorhabditis elegans, donde los péptidos derivados del jamón curado incrementaron la longevidad y la resistencia al estrés oxidativo, redujeron los niveles de ROS e indujeron la expresión de genes como GST-4, GST-10 y SKN-1, consolidando así la evidencia de que el jamón curado mediante innovaciones tecnológicas durante su procesado puede transformarse en un alimento funcional con aplicaciones reales en la prevención de enfermedades y el cuidado de la salud. Conclusiones: El jamón curado puede transformarse en un alimento funcional. Diversas estrategias tecnológicas, como la reducción del contenido de sal, la modificación en la composición de las sales de curado o la aplicación de procesos de sobremaduración, han demostrado favorecer la generación de péptidos bioactivos con potenciales efectos beneficiosos para la salud. Los diferentes cambios implementados durante el procesado de los jamones sientan las bases para la producción de jamones curados con mayor contenido en péptidos bioactivos, con un claro potencial para contribuir a la prevención de enfermedades crónicas relacionadas con la hipertensión y el estrés oxidativo.