POLÍMEROS SOLUBLES DE GLUCOSA ALTAMENTE RAMIFICADOS.

La invención tiene como objeto polímeros solubles de glucosa altamente ramificados que presentan un bajo contenido de azúcares reductores, una tasa de enlaces glucosídicos -1,6 notablemente elevada, un intervalo estrecho de altos pesos moleculares y un perfil de distribución de las longitudes de cadenas ramificadas absolutamente particular. La invención se refiere igualmente a polímeros solubles de glucosa altamente ramificados que presentan una baja viscosidad intrínseca. La invención destina más particularmente estos polímeros solubles de glucosa altamente ramificados a aplicaciones alimentarias y sobre todo médicas. Se entiende por perfil de distribución de las longitudes de cadenas ramificadas en el sentido de la invención el reparto de tamaños, expresado en grado de polimerización (o GP), de las cadenas glucosídicas lineales -1,4 ligadas a otras cadenas glucosídicas lineales -1,4 por puntos de ramificación -1,6. La invención se refiere igualmente a un procedimiento de fabricación de dichos polímeros solubles de glucosa altamente ramificados. Estado de la técnica Los polímeros de glucosa industrialmente accesibles se preparan clásicamente mediante la hidrólisis de almidones naturales o híbridos y de sus derivados. Los hidrolizados de almidón estándar son producidos así mediante la hidrólisis ácida o enzimática de almidón de cereales o tubérculos. Son de hecho una mezcla de glucosa y de polímeros de glucosa de pesos moleculares extremadamente variados. Estos hidrolizados de almidón (dextrinas, maltodextrinas, etc.) producidos en la industria (con un cierto GP medio) consisten en una amplia distribución de sacáridos que contienen a la vez estructuras lineales y ramificadas. Los hidrolizados de almidón, y especialmente las maltodextrinas, se usan más particularmente como transportadores o agentes de carga, agentes texturantes, soportes de atomización, agentes filmógenos, agentes de control de la congelación o agentes anticristalizantes. Pueden usarse igualmente como agentes de reemplazo de materias grasas o por su aporte nutritivo. A nivel intestinal, los hidrolizados de almidón se digieren así por la -amilasa pancreática, que actúa directamente sobre las cadenas lineales ligadas en -1,4. Esta digestión enzimática dirigida conduce a reducir el tamaño de dichos hidrolizados de almidón hasta las dextrinas límite, y entonces un cierto número de enzimas ligadas a la mucosa intestinal (maltasa, sacarasa y -dextrinasa) siguen hidrolizando los sacáridos lineales y los sacáridos ramificados residuales hasta unidades de glucosa. La cinética de estas diferentes digestiones enzimáticas es entonces directamente una función de la estructura de los hidrolizados de almidón. Por ejemplo, la -amilasa pancreática va a actuar más fácilmente sobre hidrolizados de almidón ricos en oligosacáridos lineales o que presentan estructuras ramificadas de cadenas largas, mientras que va a actuar más difícilmente o nada en absoluto sobre estructuras ramificadas compactas que presentan mayoritariamente cadenas cortas. En el estado de la técnica, generalmente se emplean estos dos tipos de estructuras diferentemente, en función de los campos de aplicación pretendidos. El primer tipo de estructuras derivadas del almidón (especialmente aquel de oligosacáridos de GP corto) se usa como fuente de glucosa asimilable directamente por el organismo, especialmente en tres campos de aplicación. El primer campo de aplicación es el de los sustratos energéticos para deportistas. 2   Efectivamente, en el campo deportivo, una bebida consumida durante una actividad física que requiera mucho esfuerzo debe aportar instantáneamente la energía y el agua necesarios para compensar la pérdida de fluido por la transpiración. Resulta que una composición equilibrada en hidratos de carbono es esencial para obtener dicho resultado. Una solución propuesta clásicamente para la bebida óptima es preferir oligosacáridos lineales cortos de GP de 3 a 6 a estructuras glucosídicas ramificadas más compactas, puesto que estos oligosacáridos cortos se absorben con frecuencia más elevada manteniendo la osmolalidad a un nivel moderado, impidiendo así la pérdida de fluidos y efectos secundarios tales como diarrea y calambres. El segundo campo de aplicación es el de la alimentación parenteral, donde soluciones nutritivas aportadas por vía venosa son concebidas para mantener a un paciente con buena salud y para proporcionarle nutrientes cuando ya no puede alimentarse por medio de su sistema digestivo normal. Se elige aquí igualmente administrar oligosacáridos lineales con un GP comprendido entre 2 y 5, ya que estos sacáridos se hidrolizan por las maltasas en el riñón, y la glucosa liberada se reabsorbe entonces. Es por ello que el uso de oligosacáridos lineales cortos permite aportar suficiente energía a una solución isotónica sin sobrehidratar al paciente. El tercer campo de aplicación es el de la nutrición entérica, donde es necesario proporcionar bebidas que puedan ingerirse por vía oral o bien administrarse por vía tubular al estómago o al intestino delgado. Para estos fluidos entéricos, el problema principal es sin embargo la diarrea, debido a una osmolalidad demasiado alta. El segundo tipo de estructuras derivadas del almidón, concretamente aquel de hidrolizados de almidón o de derivados de almidón que presentan estructuras ramificadas compactas de cadenas cortas, se usa para ralentizar la liberación de glucosa asimilable y/o aportar una cierta osmolalidad, especialmente en tres campos de aplicación. El primer campo de aplicación es el del campo de la diálisis peritoneal continua y ambulatoria. La patente EP 207.676 explica que, para uso en diálisis, se prefieren hidrolizados de almidón que comprendan estructuras ramificadas que forman soluciones transparentes e incoloras al 10% en agua que tienen un peso molecular (Mw) de 5 x 10 3 a 10 6 Da y un índice de polimolecularidad o Ip bajo a los oligosacáridos lineales de GP corto. Esto se traduce en composiciones que comprenden mayoritariamente polímeros de glucosa de alto peso molecular comprendido entre 5 x 10 3 y 5 x 10 5 Da, que no comprenden glucosa ni oligosacáridos de GP inferior o igual a 3, o muy poco, y nada o muy poco de polímeros de glucosa de Mw superior a 10 6 Da. Se comprende en efecto fácilmente para esta aplicación en diálisis peritoneal que los oligosacáridos de GP corto y de bajo peso molecular atraviesan rápidamente la pared peritoneal y por lo tanto no tienen un interés duradero para la creación de un gradiente de presión osmótica, y que los polímeros de muy alto peso molecular, desprovistos de capacidad osmótica, han de evitarse e incluso prohibirse, ya que son potencialmente peligrosos si precipitaran posteriormente a su degradación. En su patente EP 667.356, la compañía solicitante proponía un procedimiento de fabricación, a partir de almidón ceroso, de un hidrolizado de almidón completamente soluble en agua y de bajo índice de polimolecularidad, inferior a 2,8, que tiene un Mw comprendido entre 5 x 10 3 y 1 x 10 6 Da. Este procedimiento consistía en hidrolizar por vía ácida una lechada de almidón constituida exclusivamente por amilopectina y entonces completar esta hidrólisis ácida mediante una hidrólisis enzimática con la ayuda de amilasa bacteriana, y someter a cromatografía el hidrolizado obtenido sobre resinas catiónicas muy macroporosas en forma alcalina o alcalinotérrea. Ha de observarse que, en ese momento, la compañía solicitante recomendaba usar solo almidones casi exclusivamente compuestos por amilopectina y habitualmente denominados almidones cerosos como materia prima en dicho procedimiento, no conviniendo los almidones o féculas que contienen una proporción no despreciable de amilosa. El segundo campo de aplicación es el de la regulación de la digestión o de la alimentación de diabéticos. Se ha propuesto efectivamente en la patente US 4.840.807 o en la solicitud de patente JP 2001/11101 (n.º de registro 11/187.708) extraer solo las zonas ricas en enlaces -1,6 como fuente de glúcidos de absorción lenta, en el sentido de que los enlaces -1,6 son más difíciles de degradar que los enlaces -1,4. 3   Se han desarrollado así dos familias de productos. La primera se refiere a dextrinas límite preparadas mediante la degradación de las zonas de enlaces -1,4 por una -amilasa sola, y la segunda familia se refiere a las dextrinas preparadas mediante la degradación de las zonas de enlaces -1,4 mediante la acción simultánea de una -amilasa y una -amilasa. Estas dextrinas límite obtenidas son entonces particularmente resistentes a las enzimas digestivas humanas. Sin embargo, estos compuestos tienen el inconveniente de presentar un peso molecular muy bajo (comprendido entre 10.000 y 55.000 Da), lo que limita su uso en otros campos de aplicación. El tercer... [Seguir leyendo]

1. Polímeros solubles de glucosa altamente ramificados que presentan un contenido de azúcares reductores inferior a un 1%, una tasa de enlaces glucosídicos -1,6 comprendida entre 13 y 17% y un Mw de un valor comprendido entre 0,9 x 10 5 y 1,5 x 10 5 Da, caracterizados porque el hecho de que su perfil de distribución de las longitudes de cadenas ramificadas está constituido por de 70 a 85% de GP inferior a 15, de 10 a 16% de GP comprendido entre 15 y 25 y de 8 a 13% de GP superior a 25. 2. Polímeros según la reivindicación 1, caracterizados porque el hecho de que presentan un coeficiente de viscosidad intrínseca a según la relación de MARK-HOUWINK-SAKURADA inferior o igual a 0,1. 3. Polímeros según una u otra de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizados porque el hecho de que presentan entre al menos un 14% y como máximo un 16% de GP comprendido entre 15 y 25. 4. Polímeros según una u otra de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizados porque el hecho de que presentan entre al menos un 12% y como máximo un 14% de GP comprendido entre 15 y 25. 5. Polímeros según una u otra de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizados porque el hecho de que presentan entre al menos un 10% y como máximo un 12% de GP comprendido entre 15 y 25. 6. Procedimiento de preparación de polímeros solubles de glucosa altamente ramificados según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el hecho de que: 1) se prepara una solución acuosa de almidón que presenta un contenido de amilosa de al menos un 30% en peso, preferiblemente comprendido entre 35 y 80% en peso, 2) se trata sucesivamente dicha solución con una enzima de ramificación y entonces una -amilasa, 3) se efectúa un fraccionamiento de manera que se recuperen las fracciones de alto peso molecular, 4) se recogen los polímeros de glucosa altamente ramificados así obtenidos. 7. Procedimiento de preparación de polímeros solubles de glucosa altamente ramificados según la reivindicación 6, caracterizado porque el hecho de que se trata la solución acuosa de almidón: - con de 40.000 a 150.000 U de enzima de ramificación por 100 g de almidón a una temperatura comprendida entre 25 y 80 ºC durante un periodo de 7 a 24 horas, preferiblemente entre 18 y 24 horas, - y entonces con 0,05% a 0,5 ml de -amilasa por 100 g de almidón, a una temperatura de 60 ºC y un pH de 4,9 a 5, durante un periodo comprendido entre 1 y 3 horas, preferiblemente durante 2 horas. 8. Procedimiento según una u otra de las reivindicaciones 6 y 7, susceptible de producir los polímeros solubles de glucosa altamente ramificados de la reivindicación 3, caracterizado porque la solución acuosa de almidón presenta entre al menos un 30% y como máximo un 40% en peso de amilosa, y es preferiblemente almidón de guisante estándar. 9. Procedimiento según una u otra de las reivindicaciones 6 y 7, susceptible de producir los polímeros solubles de glucosa altamente ramificados de la reivindicación 4, caracterizado porque la solución acuosa de almidón presenta entre al menos un 40% y como máximo un 60% en peso de amilosa. 10. Procedimiento según una u otra de las reivindicaciones 6 y 7, susceptible de producir los polímeros solubles de glucosa altamente ramificados de la reivindicación 5, caracterizado porque la solución acuosa de almidón presenta entre al menos un 60% y como máximo un 80% en peso de amilosa estándar. 11. Uso de los polímeros de glucosa altamente ramificados según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o susceptibles de obtenerse mediante el procedimiento de las reivindicaciones 6 a 10 en aplicaciones alimentarias y médicas. 12. Uso según la reivindicación 11 como aporte de sustratos energéticos en actividades físicas y en los campos de la diálisis peritoneal, la nutrición entérica o parenteral, los sustitutos de plasma sanguíneo y la regulación de la digestión y alimentación de diabéticos. 14